出生缺陷环境致畸因子识别空间探索分析

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环境与健康杂志 2 0 0 4年 l月第 2 1 l卷第 6期

JE vrnHe h N v m e 0 4 V I 1 N . n i Mt, o e b r 0, 0_, 06 o 2 2

文章编号：0 15 1 ( 0 4 0 .3 60 10 .9 4 2 0 )60 6 .3

【著】论

出生缺陷环境致畸因子识别空间探索分析武继磊‘王劲峰‘郑晓瑛，斌。宋新明，,,孟，张科利，摘要：目的通过空间探索分析获取出生缺陷环境致畸因子的有效线索，为致畸因子识别奠定基础。方法利用空间

相关性统计方法 Moa’I rnS和空间热点探测 G t’G统计对神经型和非神经型出生缺陷进行空间相关性分析以及不同 ei S s尺度的热点分析。果结不同的出生缺陷类型在空间上的分布模式不同，中神经型出生缺陷具有显著空间相关性；其通过空间相关性揭示研究区域内出生缺陷可能具有相同的环境

对神经型出生缺陷实施不同空间尺度的热点探测统计，现在 2个典型尺度上呈现 2种模式，:发即社会交往尺度 (. m) 68 k 4上为聚团分布，质类型尺度 ( 28k为条带形分布。结论地 2 . m)

致畸原因，在 2个典型空间尺度上进行热点探测的结果揭示了研究区域内出生缺陷的发生受遗传和环境致畸因子共同而作用，为出生缺陷致畸因子的识别提供了有效线索。 关键词：出生缺陷；间数据探索分析； rnS统计；ei’计空 Moa’I Gt S s G统中图分类号： 2 . R135 文献标识码： AEⅣG Xio a.

S ai l p o a o yDaa An lsso p t a Ex l r t r t ay i fBit fc ts co s’I e tfc to W U -e, ANG,, rh Dee tIikFa t r d ni a n i i li l l g

i g e a.ntue fGeg a h c n e n aue suc eerh C ieeA a e yo c n eB Un, 0 1 1 C ia rn, t1Isi t t o o rp yS i c a dN tr Reo reR sa c, hn s cd m fS i c, e ig 10 0, hn e e Abta t Obe t e T c ur e e t ec e r d nict no n i n na

s cost br ee t Meh d s c: r j i oa q i f ci l sf e t ai f vr me tl kf t ihd fc . c v e v u oi i f o e o i r a r o t s to sS a i l u o o r l t n sa it s Mo a sIa d s a ilh tp t d t c t o t’ sa it swa s d t d n i i h d fc p t tc re a i tt i r n’ n p t o s o s e e t aa o sc a me h d Ge i S G tt i su e oi e t y b r e e t s sc f t i a tr r k f co . Re u t Th i e e tk n s o i h d f c s h v i e e t p t ld srb t n Ne r l u e b r e e t a e t e s sl s e d f r n i d fb r e e t a e d f r n ai it u i . i t i s a i o u a b it d f c sh v} t h I p o e iso p t l u o o r l t n a d d fe e t l se n h n me a i i e e t p t l c l s T y ia p t at r swe r p r e f a i t c r ea i n i r n u t r g p e o n d f r n a i a e . wot p c l a i p t n r t s aa o c i n f s as s l a e e d s o e d i p t ls a e fa o t 8 io tr n 2 8 k l mee s Co cu i n Usn p t la t c re a i n p b n ic v r n s a i c ls o b u 4 k l me e s a d 2 . i e a 6. o tr. n lso i g s ai uo o r lto r i g a o tc n q e wefn h t h r yb o o e h iu . d t a e e ma es me c mmo n i n n a r t g n t c o swh c f c i h d f c s C U rn t n i t n e v r me t l e ao e ei f tr i h a e t r e e t C ri g r i i o t ca bt O ao t e su y a a By h tp t a a y i o e c u t r g p e o n . h s a t r a i gt i h d f c r rh r e

o v d h t d r . o s o s n ss f h l s e n h n me a t e r k f c o sl d n b r e e t e l t i i e o t we e f t e s l e . u r Ke r s Bi h d f c: p t l x l r t r a a a ay i; y wo d: r ee t S a i p o a o y d t n ls s Mo a sI: e i’ t ae r n’ G t SG s

出生缺陷是指胎儿在母体子宫里就发生的发育异常以及身体某些部位的畸形。出生缺陷所造成的人口素质问题、健康损失和疾病负担已成为一个严重的公共卫生问题，出生缺陷与许多因素有关，除遗传因素外，环境因素对出生缺陷的产生也有重要影响。根据 17 9 2年威尔逊的人类出生缺陷分析，其中遗传原因(包括染色体异常和基因遗传病 ) 2%,占 5环境原因占 1%,原因相互作用及原因不明占 6%。 0 2种 5由于当

因子的识别进行了空间探索分析。1材料与方法 11出生缺陷数据获取 . 本研究采用的出生缺陷案例是以医院为基础结合实际调查获取的 19— 0 1年 4a内和顺县 3 2个村 9 8 20 2

落的出生缺陷数据。考虑到县城内流动人口和次生环境的复杂性，统计数据不包括城市内的出生案例，另

时对环境原因致畸研究尚少，计实际所占比重要高估于 1%t 0‘ I。研究表明，各个国家因基因问题导致的出生缺陷的概率基本相同，而外部原因，然如感染、环境污染和中毒等造成的出生缺陷的发生不尽相同，因此，

外，根据出生缺陷类型划分为 2大的类别，个即神经型出生缺陷 (括无脑、柱裂、包脊脑膨出、脑积水等 )和其他非神经型出生缺陷。12空间定位与表达 .

出生缺陷的环境因子监测与识别研究得到了逐步的重视。国出生缺陷发生率在世界上属于较高水平。中山

通过地理信息系统将研究区域内 3 2个村落进行 2空间定位，后将病例和所在村落关联，定村落点为然认

西省是出生缺陷高发区之一，其中神经型缺陷发生率居全国之首。我们对山西省和顺县出生缺陷环境致畸基金项目：国家 9 3目( 0 1 B 13和国家自然

科学基金资助项目 7项 20 C 50 )(J 3 O O JO O Ol 1和 4 8 16 9 7 0 4)

病例发生地点。由于研究区域村落间不存在村界，故本研究通过 V r o多边形产生各个村落的范围 ( 1多 o ni o图，边形的中心点为村落的中心 ) o n i。V r o多边形又称 oDic lt,是由一组由连接两邻点直线的垂直平分 r he图 i线组成的连续多边形组成。相关的 D lu a角形则 ean y三

作者单位：.国科学院地理科学与自然资源研究所 ( 1中北京 10 01; . 0 1 )2 北京大学人口所 (北京 1 0 7 )3北京师范大学资源与环境系(京 0 8 1;.北107 0 8 5)

是由与相邻 V r o多边形共享一条边的相关点连接 o ni o

作者简介：武继磊 (9 6 )男，士生，事空间数据统计分析、 17一，博从地理信息系统与空间建模研究。 通讯作者：王劲峰 ( 9 5 )男，究员，士生导师，— a: a g@ ri 16一，研博 E m i w ni l s l f e.

而成。以村落为中心点的 V rni ooo多边形构成了村落的范围， De ua而 l ny三角形则本质上反映了属性在平 a

面上分布的距离相关性。

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环境与健康杂志 2 0 0 4年 l月第 2卷第 6 1 1期

J n i nH a h N vm e 2 0, o-, o v o el, oe b r 0 4 V l 1 N . E r t 2 6

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表 2典型距离尺度及其意义

距离范围 0~ 5k进行神经型出生缺陷案例的热点 . 4 m) 5图 1研究区域空间分布情况

探测，获取了 2种典型热点分布，即呈聚团型的 68 . 4 k m热点分布 ( 2图 )和呈条带型的 2 . k 28 m热点分布 ( 3。与实际情况相对照表明，. m近似该区域图 ) 68 k 4的通婚半径 (社会活动半径 )而通过对该研究区的环，() 1

13空间统计方法[ . 2 1

1 . M r’I . 1 oa S统计【采用公式 ( ) 3 n 3】 1计算，:值n

∑∑W , )y 口( - ( ) y一厂 - y

,——l——————一 - _

境分析，发现该区土壤类型自西向东依次为棕壤、褐土和淋溶褐土 ( 4,图 )变化尺度也在 2 . k 2 m近似

范围。 8

( Zw∑ ( )∑。 式中：一研究区村落数目；.出生缺陷发生案例；广村落 i n y一 J之间的权重矩阵 .过 D lu a通 ea n y三角剖分产生。

采用得分检验 (cr t t,式 ( ) so s按公 ee ) 2计算 z值：Z f E 1ls,= - ()/()即存在显著的空间正相关 (< .5。 P O0 )

() 2

式中：,一， ()的期望值；(), s,一的标准差。 Z I 6时，当>. 9拒绝假设，

1 . ei’ G统计采用公式 ( ) .2 3 G t S s 3计算 G值。G值 i越高，表示在给定距离下，该村落所产生的影响力越大，出生缺陷病例发生的热点区域。为G产研 ( ㈥) 3图 2聚团型 68 m热点分布 (色为热点高发区 ) .4k深

式中：出生缺陷发生率 Y的标准差；当村落距村落 i s一为距离 d之内，重矩阵W. d=l否则 ( ), . ( ) W? s,。权， ), ( d如 s ≈ d,=j ( w.d)

2结果

21空间相关性 .

图 3条带型 2 .k 28 m热点分布 (色为热点高发区) 深

通过 M rn S统计对研究区域的神经型出生缺 oa’ I 陷和非神经型的出生缺陷发生案例进行了分析，结果如表 1可以看出，,尽管神经型和非神经型的出生缺陷发生案例在空间上均存在正相关的情况。但按照 M rn s的得分检验标准，以认为神经型的出生缺 oa’ I 可陷在该研究区域具有显著的空间聚集性。表 1不同类型出生缺陷空间相关性分析图 4和顺县土壤类型分布

3讨论

目前，出生缺陷研究所收集的资料基本上以医院22距离尺度效应 .

为基础，用基于 P i o os n分布的 O E法来探测和评价 s/出生缺陷的异常变化。据出生缺陷的流行病学特点，根 可探测环境致畸物质的突然介入并动态观察某些先天畸形的消长情况。天畸形发生突然增加时，常提示先通有新的致畸物质进入环境。如国际出生缺陷监测情报交换所 ( B MS在其季度和年度报告中就是使用 O E I D ) C/

根据神经型出生缺陷发生案例具有显著的空间相关这一特点，针对神经型出生缺陷发生案例进行热点探测，因热点探测

首先要明确其权重矩阵中的距离阈值， 2表对研究区域的 3 2行政村及其环境状况 2个典型距离尺度进行了描述。 23热点探测 .按照 G t’ G统计方法，取不同尺度 (落间 ei S s采村

方法嘲。然而，/ O E方法本身具有很多限制，首先是基线缺陷率的确定问题，次是当监测时间较短、其出生人

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环境与健康杂志 2 0 0 4年 1月第 2卷第 6 1 l期

JE v o e l, oe b r 0 4 V 1 1 N . n i nH a h N vm e 0, o. o r t 2 2 6

【著】论文章编号：0 15 1 (0 4)60 6—3 10—9 4 2 0 0 .3 80

气态甲醛暴露与小鼠肺组织 N O合成水平的相关研究叶子严彦鲁志松乔琰杨旭，,,,摘要：目的探索气态甲醛暴露对小鼠肺组织一氧化氮 ( O) N代谢的影响。方法 2 4只成年雄性昆明小鼠随机分 4

组，每组 6只，续 7 不同浓度气态甲醛 (、. 1 30mg m )连 2h用 0 05、. ./对小鼠进行仿真式染毒，定小鼠肺组织中一氧化氮 0、测

合酶 ( OS活力水平和 N N ) O阳性检出率。果结

低浓度甲醛暴露 ( .mgm )≤05/可抑制肺组织 N S活力 (< .5,O浓度 O P 00 )N

很低，而高浓度甲醛暴露则可使肺组织 N S水平升高 (< .5,道的 N O P O0 )气 O浓度增高。结论甲醛在机体内存在双向作用，随着甲醛浓度升高，鼠肺组织 N S活力呈现先抑制而后升高的变化趋势， NO阳性检出率亦呈现此规律：小 O其 关键词：甲醛；氧化氮合酶；氧化氮；一一哮喘中图分类号： 9 46 R9. 文献标识码： A

A t d n t eRea in h po r ad h d p s ea d Ni i ieLe e h ngTis eo ie YE z . Y S u yo h lt s i f o Fo m l e y eEx o ur n t cOxd v li t eLu su fM c i r n AN

Yh L a,刁 sn, t1C l g o i ce c, h nU i ri, h n Hu e 4 0 7 . ia og e . ol e fL eS in e Wu a nv sy Wu a, b i 3 0 2 Chn o e

f e t Ab ta t 0bet e T td h at f ae u r ad h d x oueo eme bl m o i co ie( O i e sr c: jci os ytei c o so sf m ley eep sr nt t oi f t xd N、 nt v u mp g o h a s nr i hl n s u f c . e ho s Th d l mae Ku mi gmie w r a d ml i i e no 4 go p . ra e t a e u o a d h d u gt s eo e M t d i mi e a u t l n n c e e r n o y d vd d i t r u s t td wi g s o sf r l e y e e h m

f,.。, m/ 1 fr o sc t e7 ntes ltde p sr hmb r tentcoiesnh s S at ie n eN 0051 g m ne ui 2hi i ae xouec a e。 h i xd y taef 3 oc v h mu i r NO ) ci t sa dt O vi hp st er t c’ n r au e t er a e t i . s ls T elwe r ad h d x s r≤ 05 mg m 1 o l o iv aei mie Sl gweeme s rdwiht g n t Re u t h i n u h e k s o r m le y ee p u ef ./ o f o ud c

d ce s e r ae NOSa t i c mp rdwihtec nrl尸| .5 n k ad yb ee ie,oh r s tehg r ad h d ci t fo ae t h o t,< 0 )a d ma eNO h r l ed tr n d tewie h ihfm le y e vy o 0 m o

e ps r o l i icnl ce s Sat i c mprdwt ec nr1尸< 5 n k O ice s ga e1C n l- x ouecuds nf a t i raeNO ci t o ae i t ot .| 0 1 dma eN rai sw l o cu gi yn v y( hh o 0 a n n .so W e c n i e h tf r a d h d ilp a o b e r l n v v . t a S】 W￣r a d h d x s r in o sd rt a o m l e y e w l l y a d u l oe i i o h ti. O m l

e y ee P u l O￣ma e r a e NOS yd ce s a t i e n c i t sa d N0. h r f r sh l n t c u h n a d t e NOS a t i e l b t l t d a d t e NO o c n r t n vi t e e o e a t mawi o c ri t e o e h n . h l o n c i t swi e si vi l mu a e n h c n e ta i o i h iwa swi e i c e s d b i h f r a d h d x o u e a e u t a t mawi c u e oh rh n . l f t e a r y l b n r a e y a h g o l m l e y e e p s r . sa r s l, sh l o c r n t t e a d l i hK e r s F r a d h d; ti x d y t a e Ni i x d; t ma y wo d: o m l e y e Ni c o i es n h s; t co i e Ash r r

当前随着室内装修的普及，由木质人造板材释放的甲醛气体造成的室内空气污染日益引起人们的广泛关注。甲醛诱导型哮喘已成为我国一种典型的“新基金项目：国家“十五”技攻关课题 ( 0 1 A 0 B 1科 20 B 74 O )

疾病”。根据 Ne e假说【甲醛可以作为刺激原与呼 i sn l l I,吸道黏膜中感觉神经末梢膜上的“香草素受体类 (aiodrcpo, vnl i ee trVR)结合，发 V信号传递系统 l”激 R f甲醛 ( A - R C 2p物质 (P - F )V - a.+ S)速激肽受体 ( K ) N R—一氧化氮合酶 ( O )氧化氮 ( O) N S—一 N】。而 N O作为一种炎症介质，与呼吸道神经源性炎症的形成，参并最终诱 发哮喘。因此，吸入一定浓度气态甲醛可使体内 N S O

作者单位：.大学生命科学学院 ( 1武汉湖北武汉 4 0 7 )2华中师范大 30 2;.学生命科学学院 (湖北武汉 4 0 7 ) 3 0 9作者简介：叶子 ( 9 4 )女， 1 8一，武汉人，士，事生物分子研究学从通讯作者：杨旭 ( 9 4 )男， 1 5一，教授，— a: r nx@p bi w . . E m i dy gu u l .hh c l . a c b n

口被严格计划控制或者存在漏报等情况时，样

本量就不足以用 O E方法分析。另外，于长期受致畸物质/对影响的区域，不能有效探测和评价这种异常。也 本项研究应用空间探索分析，选择不同类型的出

管具体要素的识别需要进一步的地质采样分析，但此分析可以为环境致畸因子的识别与回避提供线索。参考文献：『1 1安笑兰，绍莲.境优生学[ .京：京医科大学中国协和医符环 M]北北科大学联合出版社，9 53— 0 19 . 4 . 8 f1 2武继磊，劲峰，晓瑛，空间数据分析技术在公共卫生领域的王郑等.应用[]地理科学进展，0 3 2 () 1— 2 . J. 2 0 . 23: 9 2 8 2[] a igR . S a a d t a a s n te s i n ni n e t 3 H i n J n p t l a n l i i h o a a d e v o m n l i a ys cl r a sin e[ . a r g,: a rdeU kest rs, 9 9 2 0 ce cs M] C mb d e UK C mb g n r i P es 18 . 7— i i r y2 5. 7

生缺陷进行空间相关性分析以及不同尺度的热点分

析，减少了对时序数据的依赖性，可以获取有效的出生缺陷致畸因子分析线索，进而进行致畸因子识别与出生缺陷干预。以看出，同类型出生缺陷具有不同的可不空间分布特征，方面是由于其遗传原因影响，一主要表现在社会活动半径，通婚圈范围等；一方面则受其如另

『 ei A Or K T eA ayi o p t l so it nb s fdsac 41 t , dJ . h n ls f ai scai yueo i n e G s s s aa o t

Sai isJ . e g a, 9 2 2:8— 0 . tt t[] G or l 19, 4 1 9 2 6 sc An 『1 5中国地图出版社.中华人民共和国地图集[ .京： M]北中国地图出版社 .9 5 1. 19 . 4

地质环境影响，在潜在环境致畸因子和遗传因素的共同作用下，地质类型尺度上形成条带型分布。由此，在 环境致畸因子可以限定在地质中的某些异常元素。尽

[]C DMS 1tmai a laig o s r ihd f t mo i r gss ms 6 IB .ne t n l er h nef r ee

s nt i t o c n ob t c on ye a n a p r2 0[ . o:C DMS 19 . 8— 5 n u l o 0 2 R) R ma I B e r t, 9 8 1 9 21. (稿日期：0 40—5收 2 0 -11 )

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