通过系统检索相关文献，关于产前邻苯二甲酸酯（PAEs）暴露与儿童孤独症谱系障碍风险的纵向关系研究有限。现有前瞻性研究样本量小，结论不一致。此外，这一主题的几个关键方面尚未得到充分探讨，比如关键作用物质、暴露关键期、累积暴露风险等。此外，这种关联背后可能的生物学机制和潜在的干预措施也未得到足够的关注。因此，需要进一步的研究来解决这些知识上的差距，并更好地理解产前PAEs暴露与ASD之间的复杂联系，对促进儿童健康具有重要意义。
安徽医科大学出生人口健康教育部重点实验室高慧、陶芳标教授团队在Eco-Environment & Health期刊上联合发表了题为“Associating prenatal phthalate exposure with childhood autistic traits: investigating potential adverse outcome pathways and the modifying effects of maternal vitamin D”的研究论文，探索了孕三期PAEs暴露对儿童孤独症样行为风险影响及维生素D的修正效应，并提出潜在生物学机制通路。
ASD是儿童常见神经发育障碍，在0-14岁儿童中疾病负担沉重。系统综述表明ASD发病率为1.19%（从0.11‰到4.36%）。在不同国家和地区，ASD患病率呈一致地快速增长趋势，确切原因还不清楚。遗传是ASD重要病因，但近75%的ASD病例病因仍不明。因此，确定与ASD相关的可控环境因素（如PAEs暴露）并实施预防措施，对促进儿童的健康发展和福祉至关重要。
不同国家对PAEs管制差距较大，其暴露仍然是全球重要公共卫生问题，孕妇等脆弱群体更加易感。产前PAEs暴露有神经毒性，如导致较差的精神运动和认知发育、注意力和多动问题以及较差的社交能力。动物研究发现产前暴露于邻苯二甲酸二（2-乙基己基）（DEHP）会导致子代出现ASD样行为，机制涉及DEHP对脑信号通路和神经元发育的影响。有限的流行病学研究表明，早期接触PAEs与儿童ASD风险呈正相关。然而，仍需要探索PAEs暴露对ASD风险的累积效应、暴露反应关系、敏感期及和潜在机制。
传统毒性测试严重依赖于昂贵和耗时的动物和细胞实验。2007年，美国国家研究委员会发布“21世纪毒性测试：愿景和战略”报告，引入一种以毒性通路为中心的新毒理学研究模型。基于这一概念，美国环境保护署的Ankley等人首次提出了有害结局路径（AOPs）的概念框架。研究者已成功整合来自公共数据库资源，利用AOP框架来研究PAEs暴露与生殖毒性关联的潜在机制，为本研究机制探索提供了思路。
研究提示，在产前服用维生素的孕妇中，PAEs暴露与儿童ASD风险降低有关。25(OH)2D是维生素D的活性代谢物，其分子结构与经典的类固醇激素相似。已知PAEs是经典的环境内分泌干扰物，其对维生素D水平影响受到更多关注。前瞻性研究的荟萃分析显示，母亲或新生儿维生素D缺乏/不足的儿童患ASD的风险要高54%。鉴于此，本研究进一步探索补充维生素D是否修正PAEs暴露导致的ASD风险。
本研究共纳入马鞍山优生优育出生队列3209对母子，随访测评儿童在1.5岁、3.0岁、5.0岁和6.0岁孤独症样行为表型。采用孕早、孕中和孕晚期尿液和血清分别检测6种PAEs代谢物浓度和25(OH)2D水平。采用泊松回归模型分析孕期PAEs代谢物暴露与不同年龄时点儿童孤独症样行为风险之间的关系。研究发现，孕期DEHP及其代谢物暴露与儿童3岁孤独症样行为风险成正相关，主要是孕中晚期DEHP及其次级代谢物暴露增加儿童孤独症样行为风险（图2）。在PAEs暴露与儿童5-6岁孤独症样行为风险关联的统计模型中有类似观察结果。
通过自适应弹性网络模型构建一个环境风险评分（ERS），将ERS分为三类，分别定义为六种代谢物共暴露低、中、高三个水平。如图3 所示，与低ERS组的儿童相比，高ERS组的儿童在1.5-6.0岁时出现孤独症样行为风险增加，主要是孕中晚期ERS与孤独症样行为风险之间的正相关驱动。在3-6岁组母子对中构建ERS得分，DEHP的代谢物权重系数最高，提示DEHP是PAEs共暴露增加儿童孤独症样行为风险的关键作用物质。
图3. 孕三期PAEs累积暴露与儿童孤独症样行为风险增加有关
如图4所示，整合来自CTD、CompTox、DisGeNET、MalaCards和AOP-wiki网站数据，以关键作用物质DEHP为例，构建DEHP—ASD的潜在有害结局路径。生物信息学分析获得GRIN2B基因作为最有可能的候选分子起始事件，与其相关的GO：0007611（学习或记忆）作为ASD候选的有害结局，最终提出一个推定的有害结局路径：孕期DEHP暴露导致GRIN2B表达下调，随后抑制突触后膜NMDA受体功能，导致Ca2+通透性降低。细胞内Ca2+水平的降低进一步导致脑源性神经营养因子分泌减少。因此，这些分子变化会破坏长时程增强作用和突触可塑性，最终导致异常突触的形成和海马神经网络功能受损。这些神经连接的改变被认为是造成学习和记忆过程缺陷的原因。
图4. 孕期DEHP暴露导致儿童孤独症谱系障碍发病的潜在有害结局路径构建
根据维生素D水平将人群分为充足、不足、缺乏三组，进行分层分析。如图5所示，在孕母维生素D充足组中，未观察到ERS与1.5-6.0岁儿童孤独症样行为风险之间的统计学关联。然而在孕母维生素D缺乏组中，主要为孕早、中期ERS与儿童1.5-6.0岁孤独症样行为风险呈正相关关系；在孕母维生素D不足组中，也观察到孕中期ERS暴露与儿童1.5岁和5-6岁孤独症样行为风险增加有关。
图5. 根据孕母维生素D水平分层分析孕期PAEs累积暴露与儿童孤独症样行为风险关联
综上所述，本研究表明产前暴露于PAEs代谢物，特别是妊娠后期DEHP及多种PAEs共暴露，会增加学龄前儿童患ASD风险。DEHP可能是通过下调GRIN2B，抑制突触后膜NMDARs，诱导突触异常，损害学习和记忆进而导致ASD发生。产前补充维生素D可减轻因PAEs混合物暴露增加的ASD风险。
该文第一作者（排名第一）为安徽医科大学第一附属医院高慧副研究员，安徽医科大学出生人口健康教育部重点实验室陶芳标教授担任通讯作者。该研究得到国家自然科学基金联合基金项目（U22A20361）、安徽省高校优秀青年科研项目（2023AH030118）、国家自然科学基金青年科学基金项目（82103856）和出生人口健康教育部重点实验室开放课题（JK20204）的资助。
Hui Gao, Cheng Zhang, Beibei Zhu, Menglong Geng, Juan Tong, Zixiang Zhan, Yi Zhang, De Wu, Kun Huang, Fangbiao Tao*. Associating prenatal phthalate exposure with childhood autistic traits: investigating potential adverse outcome pathways and the modifying effects of maternal vitamin D, Eco-Environment & Health (Eco-Environ. Health), 2024
高慧，副研究员，硕士生导师。安徽医科大学第一附属医院儿科科研助理，安徽医科大学出生人口健康教育部重点实验室骨干。主要研究方向为生命早期邻苯二甲酸酯暴露的母婴健康危害。主持国家自然科学基金青年科学基金项目1项，安徽省自然科学基金青年项目1项，安徽省高校优秀青年科研项目1项，获安徽省自然科学奖1项（第2完成人）。在Environmental Science & Technology、 Environment International等杂志发表SCI论文30+篇。
陶芳标，二级教授，博士生导师。出生人口健康教育部重点实验室/人口健康与优生安徽省重点实验室主任。研究方向为生命早期环境暴露妇婴健康效应、青少年发育与行为健康。兼任中华预防医学会儿少卫生分会副主任委员、公共卫生眼科分会副主任委员，国家卫生健康委国家儿童青少年视力健康管理专家咨询委员会副主任委员，教育部全国中小学健康教育教学指导委员会副主任委员。受聘《中国学校卫生》杂志总编辑和《中华预防医学杂志》副总编辑。
