文献分享 | Environ.Sci.Technol.:全氟和多氟烷基物质与生物活性脂类在三种环境影响儿童健康结局队列中的关联

文摘   2024-08-15 20:42   湖北  


供稿:裴怡昊,武汉大学

校稿:赵晨茜,武汉大学

推送:赵晨茜,武汉大学




今天给大家分享的文献发表在Environmental science & technology上,标题为Cross-Sectional Associations between Prenatal Per- and PolyFluoroalkyl Substances and Bioactive Lipids in Three Environmental Influences on Child Health Outcomes (ECHO) Cohorts。通讯研究者为美国南加州大学的Max T. Aung。



全氟烷基和多氟烷基物质(PFASs)由于其耐水和耐油的特性被广泛应用于工业生产和商业产品,其广泛存在于水、土壤和空气中,并通过饮食饮水等途径摄入到人体中造成人体内暴露。此外伴随着传统PFASs的淘汰以及新兴PFASs的替代使用,两者在环境中的混合持久性污染也逐渐受到越来越多的关注。妊娠期是生命过程的敏感时期,PFAS暴露已被确定为不良出生结局和妊娠并发症的潜在危险因素。

生物活性脂质,包括花生四烯酸等多不饱和脂肪酸,被保守的酶家族(如细胞色素p450、脂氧合酶和环氧合酶)代谢,产生具有重要下游生理功能的次生类二十烷代谢产物类二十烷酸部分调节炎症并影响心血管和肾功能,且循环中的类二十烷酸紊乱是不良妊娠结局的潜在生物标志物。多项研究结果证明PFASs与脂质代谢全途径相关,这为深入研究与PFAS相关的靶向脂质代谢产物提供了方向,特别是对于妊娠期妇女。

该研究的目的是量化怀孕期间母体PFASs暴露以及生物活性脂质,并估计PFAS与这些生物标志物的单一和混合关联。该研究在美国ECHO计划中使用了三个出生队列的不同样本并假设,高浓度的PFAS与类二十烷酸代谢物浓度上升有关。基于先前的研究,表明这些生物标志物浓度升高与不良的出生结局有关。

该研究中,研究者整合了3个ECHO队列样本的数据表1)在CiOB组(n = 73)和IKIDS组(n = 287)中,研究者对妊娠期间母体血清中的12种PFASs进行了量化:全氟壬烷酸(PFNA)、全氟庚烷酸(PFHpA)、全氟癸烷酸(PFDeA)、全氟十二烷酸(PFDoA)、全氟辛烷磺酰胺(PFOSA)、2-(n -甲基-全氟辛烷磺酰胺)乙酸(MePFOSA-AcOH)、2-(n -乙基-全氟辛烷磺酰胺)乙酸(Et-PFOSA-AcOH)、全氟癸酸(PFUdA)、全氟己磺酸(PFHxS)、全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟丁烷磺酸(PFBS)。来自ECHO-PROTECT队列的母体血清样本(n = 54)被用于量化9种PFASs化合物,其检测结果见表2。对于生物活性脂质,研究者通过分析三组队列的母体血浆样本对50种生物活性脂质进行了量化(表3)


表1 CiOB、IKIDS和ECHO-PROTECT队列的人口统计资料

表2 CiOB、IKIDS和ECHO-PROTECT队列的PFASs测量结果

表3 CiOB、IKIDS和ECHO-PROTECT队列的生物活性脂质测量结果

在得到三个队列内母体样本中PFASs与生物活性脂质的定量数据后,研究者首先在不同队列内将PFASs的浓度与生物活性脂质的浓度分别进行了Spearman秩相关检验,相关检验结果见图1A、图1B、图1C。随后研究者将PFASs浓度与生物活性脂质浓度进行自然对数转换,使用线性混合效应模型来检验所有样本的生物活性脂质与高检出率PFASs之间的联合队列关联并进行了荟萃分析。这些线性混合效应模型通过队列的随机截点,以改善不同实验室对PFASs定量分析的偏倚、队列之间人口统计学特征的异质性、以及队列之间PFASs和生物活性脂质浓度的差异(图2)

图1 A CiOB队列中PFASs的浓度与生物活性脂质Spearman秩相关检验结果

图1 B IKIDS队列中PFASs的浓度与生物活性脂质Spearman秩相关检验结果

图1 C ECHO-PROTECT队列中PFASs的浓度与生物活性脂质

Spearman秩相关检验结果

图2 线性混合效应模型检验结果


最后,为了实现估计多种PFASs对生物活性脂质的累积效应,研究者使用加权分位数和(WQS)回归方法的变式qgcomp模型,分析结果见图3


图3 IKIDS和CIOB队列(N = 343)联合队列分析中分位数g计算效应估计的森林图


综上所述,该研究中,研究人群具有多样性,其中包括来自三个不同地区的研究对象、在人口统计学、社会经济地位和PFASs暴露等方面表现出异质性。其次,研究者通过使用两种方法(线性混合效应模型和荟萃分析)进行了联合队列分析,并使用分位数g计算进行了混合效应分析,以评估PFASs混合物的累积相关性。此外,该研究对生物活性脂质进行了靶向分析,这种靶向分析直接补充了利用非靶向代谢组学的现有研究,证实了既往研究和文献中的主要发现。


文章编号:412

原文链接:

https://doi.org/10.1021/acs.est.4c00094

原文引用:

Himal Suthar, Tomás Manea, Dominic Pak, Megan Woodbury, Stephanie M. Eick, Amber Cathey, Deborah J. Watkins, Rita S. Strakovsky, Brad A. Ryva, Subramaniam Pennathur, Lixia Zeng, David Weller, June-Soo Park, Sabrina Smith, Erin DeMicco, Amy Padula, Rebecca C. Fry, Bhramar Mukherjee, Andrea Aguiar, Sarah Dee Geiger, Shukhan Ng, Gredia Huerta-Montanez, Carmen Vélez-Vega, Zaira Rosario, Jose F. Cordero, Emily Zimmerman, Tracey J. Woodruff, Rachel Morello-Frosch, Susan L. Schantz, John D. Meeker, Akram N. Alshawabkeh, Max T. Aung*..Cross-Sectional Associations between Prenatal Per- and PolyFluoroalkyl Substances and Bioactive Lipids in Three Environmental Influences on Child Health Outcomes (ECHO) Cohorts. Environ. Sci.Technol., 2024, 14;58(19):8264-8277.

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