Air Pollution and Pregnancy Complications in Complex Urban Environments: Risks, Heterogeneity, and Mechanisms

复杂城市环境中的空气污染和妊娠并发症:风险、异质性和机制

基本信息

  • 批准号:
    10398024
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 57.26万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-08-01 至 2024-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Pregnancy complications (e.g. gestational diabetes [GDM], gestational hypertension [GHTN], and pre- eclampsia & eclampsia [PE/E] are major causes of perinatal morbidity and mortality. Studies have examined associations of air pollution with pregnancy complications, but have major limitations, including 1) reliance on birth certificates or billing/claims data where information may be missing or of questionable validity to ascertain outcomes and co-morbidities; 2) limited consideration of effect confounding and/or modification by other environmental factors; 3) air pollution exposure misclassification due to lack of residential address history; 4) focus on individual air pollutants rather than air pollutant mixtures; 5) lack of focus on the heterogeneity of the risk from air pollution by time and place of exposures, maternal conditions, other environmental factors, and sub-types of outcomes; 6) lack of understanding of the mediation pathways linking maternal co-morbidity with outcomes. We propose a 4-year study to address these limitations and advance knowledge of the impact of air pollutant mixture on pregnancy complications. We will leverage state-of-the-art spatiotemporal air pollution modeling and novel statistical methods that examine both individual and composite exposure profiles with a longitudinal (pre-conception through postpartum) pregnancy cohort of ~400,000 singleton pregnancies in 2008-2018 that result in a live birth or fetal death after 20 weeks gestation that have prospectively-recorded high quality clinical data and residential addresses from the electronic health record (EHR) of Kaiser Permanente Southern California members in 8 southern California counties. Primary outcomes are GHTN, PE/E, GDM. We will estimate individual-level air pollutant exposures (particulate matter and its composition and traffic-related pollutants using sophisticated spatiotemporal models), weather (air temperature, relative humidity, pressure), and built environment measures (greenness, walkability, noise, neighborhood resources) based on prospectively-recorded maternal addresses. Covariates we will examine include maternal comorbidities; history of previous pregnancies and outcomes; individual and contextual socioeconomic status (SES) indicators; employment during pregnancy and job classification; self-reported physical activity and smoking. Complementary statistical methods will be used to evaluate effects of exposure to a mixture of air pollutants while accounting for co-exposure to weather, built environment, and SES. We will examine effect modifications by SES, maternal factors, and other environmental exposures, and the potential mediating role of maternal factors on associations between air pollution and the outcomes. We will elucidate risk of pregnancy complications from air pollution exposure, heterogeneity of risk due to SES, maternal conditions, and other environmental factors, potential underlying mechanisms, susceptible sub-populations, and time windows of susceptibility. Identification of modifiable environmental risk factors and high-risk subpopulation may help to design targeted interventions to reduce these risks and associated adverse maternal and fetal outcomes.
妊娠并发症(例如妊娠糖尿病 [GDM]、妊娠高血压 [GHTN] 和妊娠前 子痫和子痫[PE/E]是围产期发病和死亡的主要原因。研究已检验 空气污染与妊娠并发症之间存在关联,但存在重大局限性,包括 1) 依赖 出生证明或账单/索赔数据,其中信息可能缺失或有效性存疑,无法确定 结果和合并症; 2)有限地考虑其他因素的混杂和/或修改效果 环境因素; 3)由于缺乏居住地址历史而导致空气污染暴露错误分类; 4) 关注单一空气污染物而不是空气污染物混合物; 5)缺乏对异质性的关注 空气污染的风险取决于暴露时间和地点、孕产妇状况、其他环境因素,以及 结果的子类型; 6)缺乏对孕产妇合并症与母亲合并症之间的中介途径的了解 结果。我们提议进行一项为期 4 年的研究,以解决这些局限性并加深对影响的了解 空气污染物混合物对妊娠并发症的影响。我们将利用最先进的时空空气污染 建模和新颖的统计方法,通过 纵向(受孕前到产后)妊娠队列,包含约 400,000 例单胎妊娠 2008-2018 年,导致妊娠 20 周后活产或胎儿死亡的前瞻性记录 来自 Kaiser 电子健康记录 (EHR) 的高质量临床数据和居住地址 南加州永久会员遍布南加州 8 个县。主要结果是 GHTN、 PE/E、GDM。我们将估算个人水平的空气污染物暴露量(颗粒物及其成分) 和交通相关的污染物(使用复杂的时空模型)、天气(气温、相对 湿度、压力)和建筑环境措施(绿化、步行性、噪音、邻里资源) 基于前瞻性记录的母亲地址。我们将检查的协变量包括母亲 合并症;既往妊娠史和结果;个人和背景的社会经济地位 (SES)指标;怀孕期间的就业和工作分类;自我报告的身体活动和 吸烟。将使用补充统计方法来评估暴露于空气混合物的影响 污染物,同时考虑到天气、建筑环境和 SES 的共同暴露。我们将检查效果 SES、母亲因素和其他环境暴露的改变,以及潜在的中介作用 母亲因素对空气污染与结果之间关系的影响。我们将阐明怀孕的风险 空气污染暴露引起的并发症、SES 导致的风险异质性、孕产妇状况和其他 环境因素、潜在的潜在机制、易感人群和时间窗口 易感性。识别可改变的环境风险因素和高风险亚群可能有助于 设计有针对性的干预措施以减少这些风险以及相关的不良孕产妇和胎儿结局。

项目成果

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