袁克宇, 熊军, 袁必锋*
武汉大学公共卫生学院,湖北 武汉 430071
随着工业化发展,环境污染物的种类和数量不断增加。环境污染物广泛存在于空气、食品和生活用品等传播介质中,妊娠期接触环境污染物不仅影响孕妇健康,还可能对分娩结果及胎儿的发育产生不利影响。胎盘作为母体和胎儿之间的屏障,对部分环境污染物具有选择性阻隔作用,即一些污染物被阻留于母体血液,而另一些环境污染物通过被动扩散、胎盘转运蛋白或内吞作用穿过胎盘屏障,进入胎儿脐带血中。跨胎盘转移效率(TTE)即污染物在脐带血中与在母体血液中水平的比值,常用于评估环境污染物跨越胎盘屏障的能力。TTE与污染物的相对分子质量、脂溶性、极性和结构特征等理化性质有关;母体和胎儿的健康状况、胎盘血流量、胎盘成熟度、胎盘转运蛋白和代谢酶的功能也会显著影响污染物的转移过程。本文总结了TTE的研究方法以及近年来有关环境污染物(全氟和多氟烷基物质(PFASs)、多溴二苯醚(PBDEs)、多氯联苯(PCBs)和有机氯农药(OCPs)等)的TTE研究进展,并讨论了影响TTE的主要因素。本文对环境污染物的跨胎盘转移机制研究具有指导意义,并有助于评估环境污染物对孕妇和胎儿健康风险的影响。
环境污染物的色谱-质谱检测方法在计算TTE之前,首先要对人体中环境污染物的水平进行高灵敏度检测和准确定量。基于色谱-质谱的检测技术具有分离能力强、灵敏度高、定量准确和稳定性好等优势,已广泛应用于环境污染物的检测。质谱通过将样品中的化合物离子化,并根据质荷比的差异来分析和识别这些化合物,可用于各种环境污染物的定性和定量分析。常用的色谱-质谱检测技术主要有气相色谱-质谱(GC-MS)和液相色谱-质谱(LC-MS)。
1.1 GC-MS
1.2 LC-MS
环境污染物的TTE研究涉及多种方法和技术,包括体外实验、动物实验、流行病学研究和模型计算等,这些方法和技术可用于探究环境污染物如何从母体穿过胎盘转移到胎儿,以及评估环境污染物的转移程度。
2.1 体外实验
2.2 动物实验
2.3 流行病学研究
2.4 模型计算
环境污染物的TTE研究主要集中于几种已知的环境污染物,包括PFASs、PBDEs、PCBs和OCPs等。例如,本课题组利用LC-MS/MS技术,研究了母婴人群中双酚类化合物、阻燃剂、邻苯二甲酸酯和PFASs的TTE,并分析了胎盘转运体与污染物TTE之间的关系。
3.1 PFASs
3.2 PBDEs
3.3 PCBs
3.4 OCPs
3.5 其他污染物
环境污染物的TTE是一个受多因素影响的复杂过程,其中污染物的理化性质(如相对分子质量、溶解度和脂溶性)以及母体的健康状况和生活方式都是影响TTE的关键因素。胎盘作为胎儿与外界环境之间的媒介,其生理特性(如转运蛋白和代谢酶)同样会对污染物的TTE产生显著影响。此外,母体的遗传背景以及环境和社会经济因素也可能会间接影响污染物的TTE。因此,深入研究这些因素对TTE的作用,对于预防和减少污染物对胎儿健康的潜在影响至关重要。
4.1 污染物的理化性质
4.2 母体和胎儿因素
4.3 胎盘因素
环境污染物的TTE与胎儿的健康状况密切相关,暴露于环境污染物可能会导致胎儿发育异常和免疫系统紊乱,甚至增加出生缺陷的风险。胎儿在发育的关键阶段对环境污染物非常敏感,因此对多种化学物质的TTE进行研究,有助于明确污染物的转移能力,进而制定减少孕妇暴露的策略,降低污染物对胎儿的健康危害。
目前,TTE的研究主要集中在几种已知的环境污染物上,特别是PFASs。然而,人群还会接触到其他多种化学物质,但关于这些物质的TTE和胎儿暴露情况的研究却很少。尽管单一环境污染物的暴露水平较低,但人群处于多种污染物的联合暴露状态下,其中许多污染物之间具有协同作用,它们会通过干扰转运蛋白作用、抑制胎盘发育或诱导胎盘发生氧化应激和凋亡来损害胎盘的功能,并改变其对有毒化学物质的渗透性。因此,需要全面开展对多种环境污染物TTE的研究,以揭示胎盘的屏障功能和选择性转运机制。研究显示,环境污染物在胎盘中的蓄积与代谢过程可能会影响它们向胎儿侧的转移;由于胎盘组织中的脂质含量超过10%,使得亲脂性化学物质容易在胎盘内蓄积;此外,胎盘中含有多种酶,能够代谢多种物质。因此,在研究环境污染物的TTE时,应综合考虑胎盘的蓄积能力和代谢能力。此外,对胎盘转运蛋白和代谢酶的作用进行研究,有助于揭示胎盘对污染物的选择性转运机制,这对于理解环境污染物对胎儿健康和出生结果的影响至关重要。
未来,应当强化TTE的基础研究,发展高灵敏的污染物检测技术以提高污染物的检测能力,并通过多学科交叉合作来深入理解污染物的化学特性和胎盘的生理功能。例如,表观遗传修饰能够影响包括胎盘转运体在内的蛋白质表达水平,借助各种高灵敏、高精度的表观遗传修饰分析方法,研究人员能够探索环境污染物如何通过改变表观遗传修饰来影响胎盘转运体的表达。同时,应开展大规模的人群流行病学研究,结合风险评估模型,预测污染物对胎儿健康的影响,从而更好地评估和管理环境污染物的跨胎盘转移风险,为环境健康领域的研究与实践提供坚实的基础和明确的指导方向。
色谱, 2025, 43(1): 13-21
DOI: 10.3724/SP.J.1123.2024.07002
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https://www.chrom-china.com/article/2025/1000-8713/1000-8713-43-1-13.shtml
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