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摘要

研究报告了环境空气污染暴露与各种皮肤病的发生之间的联系。此外，一些流行病学研究也表明，暴露在空气污染中与蜂窝组织炎有关。这项多城市研究的目的是检查急诊室(ED)皮肤状况就诊与环境空气污染浓度之间的潜在关联。这项研究使用了2004年4月至2011年12月期间加拿大安大略省9个城市的数据。皮肤疾病的急诊科就诊来自国家门诊护理报告系统，使用国际疾病分类ICD-10代码:R20, R21，蜂窝组织炎L03, L25.9和L50.9。本研究采用个案交叉设计。采用条件逻辑回归实现统计模型。温度和湿度以自然样条的形式作为联合创始人。在所考虑的空气污染物的四分位值增加一个单位时，计算了优势比及其95%置信区间。对于蜂窝组织炎(N=252,799)， O_3.女性滞后1、4和5天。对于男性，观察到PM有统计学意义的阳性结果_2.5对于滞后3到6。对于其他皮肤状况(N=201,571)，在女性PM中也观察到显著的阳性结果_2.5，适用于滞后2至8天;对啊_3.，适用于滞后0至2天;和，表示NO₂所以₂，延迟6至8天。对于男性，PM_2.5在所有滞后中保持阳性，在滞后4和6天具有统计学意义。我们的研究结果支持了空气污染物与蜂窝组织炎和其他皮肤疾病的急诊科之间的联系。

关键字

空气污染，病例交叉，蜂窝组织炎，暴露，臭氧，皮肤状况，多城市研究

介绍

人体皮肤是人体抵御环境压力(如空气污染和紫外线照射)的第一道也是主要的屏障。表皮的上层主要是空气污染物的首要和主要目标之一。地面臭氧(O_3.)是最具活性的环境氧化剂之一，也是光化学烟雾的主要成分。许多研究表明O_3.影响呼吸健康[2-11]，是哮喘等呼吸系统疾病的危险因素[12,13]，甚至可能与非呼吸系统疾病有关[13-16]。此外，暴露在环境O_3.与皮肤应激反应和各种皮肤状况有关[17-20]，包括蜂窝组织炎[21,22]。人体皮肤是一种具有保护性和活性的生物屏障，可以抵御促氧化化学产品和空气污染物。皮肤暴露在环境空气污染中可能会对皮肤健康状况产生负面影响，并影响皮肤内稳态。

本研究考虑了短期暴露于环境空气污染。本研究的目的是调查2004年4月至2011年12月期间，加拿大安大略省9个城市(阿尔戈马(区)、哈尔顿(市)、汉密尔顿、伦敦、渥太华、皮尔(市)、多伦多、温莎和约克)的环境空气污染暴露(特别是臭氧)与急诊(ED)皮肤状况之间的潜在相关性。已有证据表明，来自多城市的研究结果比来自单一地点的研究结果更可靠，更不容易受到偏差的影响[24]。

在这项研究中，由于蜂窝组织炎是由细菌感染引起的皮肤状况，因此对急诊进行了单独调查。因此，暴露在环境空气污染中可能会影响皮肤屏障功能，并使外源性细菌渗透到皮肤组织中。此外，最近的研究证明，对于衣物覆盖较少的皮肤组织部分，蜂窝组织炎与臭氧暴露之间存在很强的相关性。这篇文章的第一作者[21]提出并证实了蜂窝织炎与空气污染物直接接触的地区有更强的关联。

在这项研究中，使用病例交叉(CC)技术评估急诊急诊室因蜂窝织炎和其他皮肤疾病与环境空气污染[25]之间的任何潜在关联。CC方法允许根据时间趋势和季节变化调整结果。针对各种皮肤状况(包括荨麻疹(荨麻疹)、蜂窝组织炎、皮炎和皮疹)的急诊科就诊被用来代表健康结果。CC方法是在个案控制层定义的聚类上实现的，避免了电位偏差[26]。

这项工作评估了环境空气污染对人类皮肤状况发展的潜在影响。根据我们的数据，我们可以提出，环境空气污染水平的增加会加剧各种健康状况，其中也包括与皮肤有关的疾病。此外，皮肤长期暴露在空气污染中可能会影响皮肤老化、炎症、过敏和皮肤癌等皮肤过程。

材料与方法

健康数据

所有急诊科就诊数据均来自国家门诊报告系统(NACRS)。NACRS包含主要在安大略省所有医院社区门诊护理的白夜手术、门诊和急诊科数据。有关NACRS的更多信息，请参阅加拿大卫生信息研究所网站:www.cihi.ca．

2004年4月至2011年12月期间，使用国际疾病分类第十版(ICD-10)代码L03从NACRS检索到蜂窝织炎的急诊科就诊。与蜂窝组织炎相关的访问进一步分为a)身体未暴露部位:手指和脚趾蜂窝组织炎(ICD-10代码:L03.0)、肢体其他部位蜂窝组织炎(ICD-10代码:L03.1)、面部蜂窝组织炎(ICD-10代码:L03.2)和头部和头皮蜂窝组织炎(ICD-10代码:L03.8);以及b)覆盖身体的部分(其他情况不属于第一类)。

使用以下ICD-10代码从NACRS检索其他皮肤疾病的ED就诊:R20(皮肤感觉障碍)，R21(皮疹和其他非特异性皮肤疹)，L25.9(未指定的接触性皮炎，原因未指定)，L50.9(荨麻疹，未指定)。

环境数据

环境数据来自加拿大环境部的国家空气污染监测计划(nap)， http://www.ec.gc.ca/rnspa-naps/。使用患者邮政编码的前三个字母/数字来识别每个患者的nap站。环境空气污染暴露测量只考虑每个患者邮政编码35公里内的NAPS站点，温度和湿度测量只考虑100公里内的站点。如果一个病人有多个站位可用，则对所有相关站位的日值取平均值。日平均值O_3.，二氧化氮(NO₂)，空气动力学中位直径小于2.5微米的细颗粒物(PM)_2.5)和二氧化硫(SO₂)，计算方法是将有关的nap站平均。这项研究没有考虑一氧化碳水平，因为大多数城市的数据都有大量缺失。所有城市的小时相对湿度和温度数据也从加拿大环境部检索。天气参数、温度和相对湿度的每日水平是由24小时内的每小时数据平均计算出来的。

应该提到的是，空气污染的测量只能用于一个城市或一个地区;因此，不可能为每个患者检索它们。事实上，我们可以将目前的研究视为一个聚合暴露案例交叉研究。

根据2011年人口普查，我们有以下人口规模:阿尔戈马(115,870)，哈尔顿(501,669)，汉密尔顿(519,950)，伦敦(366,150)，渥太华(883,391)，皮尔(129.7万)，多伦多(2615,000)，温莎(210,890)和约克(133,361)。与加拿大其他城市相比，安大略省温莎市被认为空气质量较差。在温莎及其邻近城市的不同空气污染物来源中，有两种特别值得注意:一是上风来源，包括位于美国的燃煤发电厂和其他工业来源;二是加拿大-美国运输走廊的当地工业污染和排放。多伦多是加拿大最大的城市之一，人口超过250万。

统计分析

本研究分两个统计分析步骤进行。在第一步中，针对每个城市[27]分别采用时间分层案例交叉(CC)设计并实现。在CC方法中，病例在一组预定义的控制周期(天)中充当自己的控制，接近于它们成为病例的时间，因为每个病例都是完美匹配的。CC方法是空气污染研究的理想方法，因为它避免了个体特征和较长时变协变量(也就是说,季节效应，趋势)[25,27,28]。

p值小于0.05为所有统计结果有统计学意义。生成的结果报告为比值比(or)及其95%置信区间(CI)。O的ORs_3.,没有₂下午,_2.5所以₂使用SAS (SAS企业指南，v.4.2)中的PROC PHREG(比例危险考克斯回归，实现为条件逻辑回归)程序分别计算每个城市。在模型中，空气污染物和气象因子滞后的天数相同，从0到8。对照按病例期(天)的星期几与病例期匹配，对照期确定为同月和同年的其他日子。对于每种情况，使用三到四个控制[27]。

本研究的第二步是结合各个城市的估计，以概括出与所有九个城市相关的总体影响。这一阶段的研究需要对估计及其标准误差进行荟萃分析，以实现汇总效应估计。假设单个效应量估计代表相同的基础参数，并且效应估计由其方差的倒数加权，使用固定效应模型计算汇总估计量及其标准误差。此外，基于个体效应量估计反映潜在不同的基础参数的假设，随机效应模型也被计算出来。采用R语言[29]进行meta分析和meta回归。

结果

蜂窝组织炎的结果

图1显示了按性别和年龄(从0岁到100岁)划分的蜂窝织炎ED就诊频率(计数)。100岁及以上的患者在图表上表示为100岁(也就是说,领先一点)。表1显示了2004年4月至2011年12月期间记录的252,799例蜂窝组织炎急诊中，按蜂窝组织炎类型(身体部位)、性别、年龄组、季节(寒冷月份:10月至3月，温暖月份:4月至9月)、城市和类型划分的急诊室就诊频率。最常见的与蜂窝组织炎相关的急诊科是“肢体的其他部分”，包括腿和肩膀，代表在温暖的月份里可能大部分都被暴露的区域。在温暖的月份，男性的访问次数更高。表2显示了我们所考虑的所有城市的相对湿度和温度特征。表3为各城市空气污染描述性统计数据。

图1所示。按性别和年龄划分的蜂窝织炎急诊科就诊频率。

表1。按类型、性别、年龄组、季节和城市划分的蜂窝织炎就诊频率

变量	频率(%)
类型
手指和脚趾	37920 (15)
肢体的其他部位	171903 (68)
脸	17696 (7)
树干	12640 (3)
其他网站	5056 (2)
未指明的	7584 (3)
性
女	113501 (45)
男性	139294 (55)
年龄段
[0, 30)	49128 (19)
(75)	162228 (65)
75 +	41443 (16)
季节
冷	102696 (41)
温暖的	150103 (59)
城市
首先	11967 (5)
哈尔顿	13806 (5)
汉密尔顿	30363 (12)
伦敦	17994 (7)
渥太华	30107 (12)
皮	28197 (11)
多伦多	81264 (32)
温莎	16155 (7)
纽约	22946 (9)

季节:寒冷(10月- 3月)，温暖(4月- 9月)。

表2。相对湿度和温度的特性

城市	变量	的意思是	最低	最大	位差
首先	RH	75.1	29.0	100.0	14.7
	T	6.2	-26.2	26.4	16.4
哈尔顿	RH	70.5	35.7	95.5	15.9
	T	9.7	-17.9	31.0	16.1
汉密尔顿	RH	76.2	36.2	100.0	15.7
	T	9.0	-19.8	30.0	16.8
伦敦	RH	73.5	33.2	98.9	14.5
	T	9.1	-19.7	30.6	16.9
渥太华	RH	72.2	26.7	100.0	18.4
	T	7.9	-26.6	29.6	17.7
皮	RH	70.2	27.6	99.8	16.1
	T	9.7	-20.3	31.7	16.9
多伦多	RH	72.5	24.6	99.7	16.8
	T	10.1	-19.3	31.5	16.2
温莎	RH	69.5	32.4	97.4	16.3
	T	11.0	-19.5	30.4	17.3
纽约	RH	70.1	30.1	100.0	16.5
	T	9.1	-20.0	32.0	16.9

注:IQR:四分位间距;RH:相对湿度%，T:温度(^oC)

图2显示了9个城市所有月份蜂窝组织炎的汇总估计结果，男性(左面板)和女性(右面板)。四分位区间每增加一个单位，就计算ORs及其95% CI (IQR=75)^th百分位数- 25^th百分位数)值。计算了所有9个城市的IQR值，分别为9.0、14.5和2.5 ppb₂阿,_3.,所以₂， 7.1 μg/m^3.对点_2个5．女性O_3.滞后1、4、5 d时，滞后4 d时最高，OR=1.021 (95%CI: 1.007, 1.035)。这些结果在温暖的月份更为明显，其中滞后5天的OR值最高:OR=1.024(1.006, 1.042)。点_2.5仍为正，但在所有滞后中不显著。对于男性，观察到PM有统计学意义的阳性结果_2.5对于滞后3到6，其中最高结果是滞后5天:OR=1.022 (1.010, 1.034)₂对于滞后5和滞后7,OR=1.018(1.002, 1.034)。在温暖月份，O_3.滞后3天和滞后5天，OR=1.015(1.002, 1.027)。

图2。九个城市在所有季节蜂窝织炎的汇总估计结果(固定效应)。

限制性蜂窝组织炎:局限于身体未覆盖或覆盖较少的部位的蜂窝组织炎感染

在所有诊断为蜂窝组织炎的急诊室中，选择了在温暖的月份在身体未遮盖或遮盖较少的部位发现的病例(N=196,890, 44%女性和56%男性):手指和脚趾蜂窝组织炎(L03.0)，肢体其他部位蜂窝组织炎(L03.1)，面部蜂窝组织炎(L03.2)，头部和头皮蜂窝组织炎(L03.8)。这些限制导致140234例病例。O_3.女性中滞后4、5和8的最高结果是滞后4 (OR=1.032(1.013, 1.050))。对于男性，观察到PM有统计学意义的阳性结果_2.5对于滞后2至6天，其中滞后3天的最高结果(OR=1.020(1.008, 1.032))和NO₂滞后5、7和8 (OR=1.017 (1.001, 1.034)， OR=1.019(1.003, 1.036)和OR=1.017(1.000, 1.033))。

其他皮肤状况的结果

图3显示了按性别和年龄(从0岁到100岁)划分的各种皮肤状况的急诊室就诊频率(计数)。表4显示了2004年4月至2011年12月期间因皮肤问题而就诊的201,571例急诊科患者的性别、季节(寒冷月份(10月至3月)和温暖月份(4月至9月))、城市和类型的频率。从表4可以看出，急诊科就诊的主要原因是“皮疹和其他非特异性皮肤皮疹”(ICD-10代码R21)。在温暖季节，参观人数较多(与寒冷)，而女性(与男性)。图4显示了9个城市所有月份皮肤状况的汇总估计结果，其中男性(左面板)和女性(右面板)。四分位极差值每增加一个单位，就计算or及其95% CI。在女性中观察到PM的阳性结果具有统计学意义_2.5滞后2 ~ 8天，滞后7天最高(OR=1.017 (95%CI: 1.007, 1.026);对啊_3.滞后0 - 2天，滞后1天最高(OR=1.021 (1.007, 1.034));没有₂滞后6 ~ 8天，滞后7天最高(OR=1.015 (1.005, 1.026);和，对于SO₂滞后6 - 8天(OR=1.017(1.007, 1.026))。在男性中，PM_2.5在所有滞后中均为阳性，这在滞后4天和6天具有统计学意义，滞后6天的结果最高(OR=1.011(1.000, 1.021))。

图3。按性别和年龄划分的皮肤状况急诊科就诊频率。

图4。九个城市在所有季节的皮肤状况的汇总估计结果(固定效应)。

表3。城市空气污染描述性统计

城市	污染物	的意思是	最低	最大	位差
首先	没有2	5.1	0.0	24.0	4.0
	O3.	28.5	2.0	80.0	14.0
	点2.5	5.3	0.0	29.0	4.3
	所以2	1.1	0.0	17.0	2.0
哈尔顿	没有2	12.9	1.0	51.2	7.7
	O3.	25.8	2.0	67.7	14.0
	点2.5	7.7	0.5	34.2	5.8
	所以2	2.3	0.0	14.0	2.0
汉密尔顿	没有2	13.9	1.7	63.0	9.5
	O3.	26.3	1.5	70.0	13.5
	点2.5	9.8	0.0	64.2	7.6
	所以2	4.1	0.0	35.5	4.1
伦敦	没有2	10.9	0.0	51.0	7.0
	O3.	26.3	1.0	66.0	14
	点2.5	9.5	0.0	66.3	7.2
	所以2	1.7	0.0	15.0	1.0
渥太华	没有2	8.7	1.0	47.0	7.0
	O3.	24.1	1.0	66.5	13.0
	点2.5	7.0	0.0	67.7	6.3
	所以2	0.8	0.0	13.0	1.0
皮	没有2	13．2	2.0	54.0	9.5
	O3.	25.0	1.0	69.5	13.5
	点2.5	8.5	0.0	64.9	6.8
	所以2	1.4	0.0	12.0	1.5
多伦多	没有2	18.5	4.5	62.1	9.4
	O3.	22.5	1.5	60.7	13.4
	点2.5	9.3	0.0	66.8	7.4
	所以2	1.8	0.0	13.7	1.8
温莎	没有2	15.6	2.4	55.5	8.1
	O3.	25.7	1.0	68.5	16.1
	点2.5	9.5	0.8	33.6	7.4
	所以2	4.3	0.0	24.3	4.5
纽约	没有2	8.2	0.0	47.0	7.0
	O3.	29.2	3.0	71.0	14.0
	点2.5	6.7	0.0	27.0	6．0
	所以2	1.2	0.0	8.0	2.0

注意:没有₂，二氧化氮;O_3.臭氧;所以₂，二氧化硫;点_2.5这是一种空气动力学直径中值小于2.5微米的特殊物质。没有₂阿,_3.，和SO₂在磅;点_2.5g / m^3.

表4。按性别、季节、城市和类型分列的蜂窝织炎以外的皮肤病就诊频率

变量	描述	频率(%)
性
女		114891 (57)
男性		86674 (43)
季节
冷		88001 (44)
温暖的		113570 (56)
城市
首先		12146 (6)
哈尔顿		13412 (7)
汉密尔顿		19845 (10)
伦敦		14357 (7)
渥太华		22629 (11)
皮		25770 (13)
多伦多		63049 (31)
温莎		10603 (5)
纽约		19760 (10)
类型
L25.9	不明接触性皮炎	12322 (6)
L50.9	荨麻疹,不明	51161 (25)
R20.0	皮肤麻醉	131 (< 1)
R20.1	皮肤感觉减退	205 (< 1)
年增长率	皮肤感觉异常	19282 (10)
R20.3	感觉过敏	113 (< 1)
R20.8	其他皮肤感觉障碍	35258 (17)
一下R21	皮疹等非特异性皮肤皮疹	83099 (41)

注:季节:寒(10月- 3月)暖(4月- 9月);根据国际疾病分类第十版ICD-10代码分类的皮肤状况

对于O_3.,所以₂和点_2.5:女性为O_3.相关性最高的是滞后1和5天(OR=1.023(1.005, 1.041))和SO₂滞后7天最高(OR=1.032(1.019, 1.045)。对于男性，PM_2.5滞后6天最高(OR=1.020(1.004, 1.036))。No无统计学意义₂在温暖的季节为男性或女性。

随机效应vs固定效应

为了获得异质性方差分量，这部分研究使用了随机效应元分析。通过计算随机效应，不同城市的估算值可以参考不同的参数，而不仅仅是一个单一的基本参数。利用该模型，得到了异质性方差分量。对于蜂窝组织炎，约30%的估计值通过了q统计检验，O_3.女性滞后1 ~ 6天，男性和PM滞后2 ~ 6天_2.5其中男性滞后5天。对于蜂窝组织炎以外的皮肤状况，约63%的估计值通过了q -统计检验，在女性O -统计中观察到具有统计学意义的阳性结果_3.对于所有滞后，没有₂所以₂对于滞后6-8天，PM滞后1-3天_2.5．男性中O_3.滞后1-8天，NO₂滞后4-8天，所以₂滞后8天，PM滞后3-8天_2.5．

讨论

污染物可通过吸入或与皮肤接触产生有害影响。皮肤的主要作用是作为防御环境压力的屏障。皮肤是液体和气体污染物的主要目标，除了紫外线辐射、碳氢化合物和有机化合物外，与皮肤组织反应最具体的污染物是O_3.．臭氧是光化学烟雾中的主要氧化剂之一，在受到严重污染的地区，紫外线照射也很高，臭氧含量最高。在过去的十年中，许多研究表明，O_3.．

假设是[5]，O_3.不渗透细胞，但氧化蛋白质，并与存在于空气-细胞界面的多不饱和脂肪酸(PUFA)迅速反应，形成活性氧(ROS)，如过氧化氢和异构脂质氧化产物(LOPs)的混合物，包括脂质过氧自由基，氢过氧化物，丙二醛，异前列腺烷，臭氧自由基和烯醛，特别是4-羟基-2,3-反式壬烯醛(HNE)。因此阿_3.能够改变细胞的氧化还原稳态，破坏蛋白质、核酸和脂质。

在这项研究中，分析了2004年4月至2011年12月期间加拿大9个主要城市的252,799例因蜂窝组织炎就诊的急诊科患者和201,571例因其他皮肤疾病(不包括蜂窝组织炎)就诊的急诊科患者，试图将空气质量状况与皮肤疾病就诊的急诊科患者联系起来。据我们所知，这是将空气污染与皮肤病急诊联系起来的最大的多城市研究之一。

蜂窝织炎

观察到O_3.,没有₂和点_2.5．这些结果与先前发表的研究一致，这些研究考察了空气污染对皮肤病的影响，更具体地说，对蜂窝组织炎的影响[19-23]。由于蜂窝组织炎是由多种细菌引起的，因此有人提出在诊断患者时鉴别细菌水平。(提案已被ICD-10-CA/CCI分类咨询委员会(加拿大)接受。该方法将编码B95的细菌与编码L03的蜂窝组织炎相关联。将在L03下添加一个声明，要求编码员指定细菌。

蜂窝组织炎以外的皮肤状况

对点_2.5，所有滞后均观察到有统计学意义的阳性结果。与O的关联_3.在所有滞后中均为阳性，在女性中观察到滞后0至1具有统计学意义的阳性。在男性中，PM_2.5在所有滞后中保持阳性，在滞后3到6中具有统计学显著性(阳性)。NO也观察到显著的阳性结果₂所以₂不管是男性还是女性。这些结果与先前发表的研究一致，这些研究检查了空气污染对皮肤病的影响[19-21]。在法国波尔多的一项研究中，从2000年到2006年[19]，拉里尔等．探讨了日常空气污染水平与医疗家访之间的联系。他们的研究表明，在PM增加后的3天内，因皮疹或结膜炎就诊的风险增加了₁₀(超额相对风险，ERR=3.2%)和O_3.(呃= 3.0%)。他们还发现NO的影响更大₂当延迟效应被认为是[16]时，皮肤状况的访问。

1992年4月至2002年3月在加拿大埃德蒙顿进行的一项类似的CC研究发现，环境臭氧暴露与当前研究[18]中检查的相同皮肤状况的ED就诊之间存在显著关联。确实，所有皮疹/皮疹患者都有显著的相关性，滞后0天;皮炎/湿疹，滞后2;荨麻疹，滞后4天，不明结膜炎，滞后5天。

在中国上海的另一项研究中，2007年2月至2008年12月，来自华山医院的68226例皮肤病急诊科就诊也显示，O_3.和急诊室检查皮肤状况，但不包括其他污染物。值得一提的是，在Xu等人的研究中。点_2.5不考虑[19]。

影响估计a2021版权OAT。所有权利保留使用来自九个城市的汇总数据。在多城市研究中，有时影响值较小，因为一些城市不提供强关联(大方差)。这项研究的发现支持了其他已发表的数据，这些数据表明空气污染物与皮肤疾病和蜂窝组织炎的急诊次数之间存在关联。

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