供稿：范淑纤，武汉大学
校稿：李天洲，武汉大学
推送：李天洲，武汉大学
今天给大家分享的文献发表在Environmental Science & Technology上，标题是Exposure to and Transplacental Transfer of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in a Twin Pregnancy Cohort in Korea，韩国首尔国立大学的Kyungho Choi和乙支大学的Younglim Kho是本文的共同通讯作者。
PFAS可以通过胎盘从母体转移到胎儿体内。在出生前接触到这些化合物质，可能会导致胎儿生长受限、神经发育受损、免疫抑制和产后生长减缓等。近年来，亚不孕和不孕症已成为全球关注问题，选择辅助生殖技术（Assisted reproductive technologies, APT）辅助生殖的夫妇也越来越多，这导致了双胎妊娠发生率的增加，然而双胎妊娠由于其结构和功能的复杂性可能会影响PFAS经胎盘转移至胎儿的效率和程度，相较于单胎妊娠可能在PFAS暴露方面存在更高的易感性。因此研究双胎妊娠中PFAS的暴露和胎盘转移情况对了解母婴健康风险具有重要意义。
该研究中运用了超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）对31种PFAS相关化合物进行定量分析，并通过对血清中PFAS浓度、胎盘转移比率（Efficiency or ratio of transplacental transfer, TPT）的计算分析来探究PFAS的暴露水平、影响因素及其对婴儿的影响。该研究旨在：（1）评估母体和双胎脐带血清中PFAS及其替代品水平，全面了解双胎妊娠妇女的PFAS暴露情况；（2）测定PFAS从母亲到双胎胎儿的TPT比率，揭示PFAS在双胎妊娠中的胎盘转移特性；（3）探究PFAS暴露与妊娠因素关系，为进一步评估PFAS对双胎妊娠母婴健康的潜在影响提供科学依据。
研究者从首尔国立大学医院2016年6月至2019年12月招募的Ideal Breast Milk（IBM）队列中选取了78例双胎妊娠孕妇(n=78)及其156例新生儿的脐带血样本(n=156)，对他们的人口学特征，包括孕妇年龄、孕前BMI、平均妊娠期、历史分娩情况、生活方式、受孕方式、胎盘类型，双胞胎婴儿性别、平均出生体重等进行了调查，并运用UPLC-MS/MS对脐带血样本中的31种PFAS相关化合物进行定量分析，来检测母体和双胞胎脐带血清中的PFAS浓度情况。结果显示，母体血清中线性全氟辛烷磺酸（Linear perfluorooctanesulfonate, L-PFOS）和PFOA是主要检出的化合物，其几何平均浓度分别为4.22 ng/mL和2.80 ng/mL。这表明这两种化合物在参与研究的母亲体内具有较高的积累水平。进一步分析发现，支链全氟己基磺酸（Branched perfluorohexanesulfonate, Br-PFHxS）在脐带血清中的浓度较高，几何平均值为0.29 ng/mL，这可能表示这些化学物质能够通过胎盘屏障转移给胎儿（表1）。
表1 母体和双胞胎脐带血清中PFAS的浓度（ng/ml）
接着，研究人员比较了其他几种PFAS化合物在母体和脐带血清中的浓度，发现大多数PFAS化合物在母体血清中的浓度高于脐带血清（图1）。将此结果与胎盘组织样本的分类分析结果结合后发现，较高的母体PFAS水平与母体血管灌注不良的发生有关，这种关联提示PFAS可能通过影响胎盘健康间接影响胎儿发育。而某些PFAS化合物，特别是PFOA、全氟壬酸（Perfluorononanoic acid, PFNA）、全氟癸酸（Perfluorodecanoic acid, PFDA）等，在母体和脐带血清之间的浓度显示出了显著的相关性（p<0.05），其中PFOA的相关性最强（p<0.01；r=0.79）。结果表明，随着碳链长度增加，相关系数逐渐减小，这提示PFAS的结构特征对其经胎盘转移效率可能有重要影响，需要进一步关注其对胎儿健康的长期影响（图2）。
图1 母体和脐带血清中检测频率≥70%的PFAS浓度箱线图
图2 母体与脐带血清中PFAS浓度间的相关性
为了进一步研究辅助生殖技术（In vitro fertilization, IVF）对PFAS暴露带来的影响，研究人员比较了通过IVF怀孕组与自然受孕组之间的PFAS水平差异，结果表明，IVF组血清中的PFAS浓度普遍高于自然受孕组。具体来说，在母体血清中，IVF组的PFOA、PFNA、PFDA和支链全氟辛烷磺酸（Branched perfluorooctanesulfonate, Br-PFOS）浓度显著高于自然受孕组（p<0.05），而在脐带血清中，IVF组的PFNA和L-PFOS浓度也显著较高（p<0.05）。此外，IVF组的母亲平均年龄为35.6岁，自然受孕组的母亲平均年龄为30.8岁（p<0.001），且IVF组母亲的孕前BMI也较高（p=0.046）。尽管IVF状态和胎盘类型未显著影响PFAS的经胎盘转移效率，但IVF组的母亲年龄较大、孕前BMI较高，这些因素可能共同作用导致PFAS水平升高（图3）。
图3 IVF分别对母体和脐带血清中PFAS浓度的影响
为了理解PFAS如何从母体转移到胎儿体内，研究人员计算了不同PFAS化合物的TPT。结果显示，PFAS的TPT比率呈现出显著的U型趋势，随着碳链长度增加先下降后上升（图4）；支链结构的PFAS相较于线性结构表现出更高的TPT比，提示支链结构可能更有利于PFAS通过胎盘屏障率。此外，PFAS前体和替代品的TPT比率普遍高于传统PFAS，且在相同碳原子数量下，全氟羧酸（Perfluorocarboxylic Acids, PFCAs）的TPT比率高于全氟磺酸（Perfluorosulfonic Acids, PFSAs）（表2）。值得注意的是，这些TPT比率不受IVF状态或胎盘类型的影响，表明PFAS的化学结构是决定其TPT效率的主要因素。综上所述，这一发现强调了新型PFAS化合物对胎儿健康潜在影响的重要性，并提示需要进一步研究以评估其长期效应。
图4 PFCAs和PFSAs、前体物质和替代品的TPT比率
表2 全氟和多氟烷基物质（PFAS）的胎盘转运（TPT）比率
研究人员还比较了不同国家和地区孕妇及其新生儿血清中主要PFAS化合物的浓度，结果表明，韩国ART相关双胞胎孕妇及其新生儿血清中的PFOA、PFOS和PFHxS浓度与全球其他研究相比处于较高水平，母体血清中的PFOA和PFOS浓度的增多水平相较于其他国家而言尤其突出（图5）。
图5 母体血清和脐带血清中主要的PFAS与其它研究的比较
最后，研究人员对比了当前研究中观察到的PFCAs经胎盘转移效率（TPT）比率，并将其与先前多项研究的结果进行了比较。这揭示了不同PFCA化合物在母体和胎儿之间的转移效率差异，以及这些结果在全球范围内的普遍性和一致性。对比结果提示，随着碳原子数量的增加，TPT比率呈现出U型趋势，即短链和长链PFCA的TPT比率较高，而中链PFCA的TPT比率较低（图6）。
图6 本研究中观察到的PFCAs的TPT比率与之前研究的比较
综上，本文对韩国通过ART怀孕的双胞胎孕妇及其新生儿进行了研究，详细分析了PFAS的暴露水平及其经胎盘转移特性，揭示了ART相关的双胞胎妊娠中PFAS暴露的特征及其潜在健康风险，强调了进一步评估这些化学物质对母婴健康的长期影响的重要性。
文章编号：490
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136400
原文引用：
Na-Youn Park#, Sun Wook Cho#, Ye Eun Seo, Heeyeon Chae, Inae Lee, Young Ah Lee, Jong Kwan Jun, Eun Na Kim, Jeong-Won Oh, Kyungho Choi*, Younglim Kho*. Exposure to and Transplacental Transfer of Per- and Polyfluoroalkyl Substances in a Twin Pregnancy Cohort in Korea. Environ. Sci. Techol., 2024;58 (48), 21120-21130.（#为共同第一作者）
