文献分享| Environ.Sci.Technol:胎儿糖皮质激素介导产前全氟和多氟烷基物质暴露与新生儿生长指数之间的关系

文摘   2024-12-09 16:09   湖北  

供稿:裴怡昊,武汉大学

校稿:张杉,武汉大学

推送:张杉,武汉大学


今天给大家分享的文献发表在Environmental science & technology上,标题为Fetal Glucocorticoid Mediates the Association between Prenatal Per- and Polyfluoroalkyl Substance Exposure and Neonatal Growth Index: Evidence from a Birth Cohort Study。通讯研究者为中山大学公共卫生学院的董光辉教授和曾晓雯教授 。



全氟烷基和多氟烷基物质(Per- and polyfluoroalkyl substances,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,其广泛存在于化工厂附近的水、土壤和空气中,并在人类的血液中被检测到。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。既往的研究表明,PFASs可以穿过胎盘,影响胎儿生长。根据最新文献报道,PFASs与新生儿生长指数(neonatal growth index ,NGI)例如出生体重(birth weight,BW)、头围(head circumference,HC)、出生长度(birth length,BL)和体重指数(ponderal index,PI)显著负相关然而有关新兴PFASs的研究证据不足且妊娠期间PFASs毒性的机制尚不清楚。

肾上腺分泌的糖皮质激素被认为在调节胎儿生长中起着关键作用。怀孕期间过量的糖皮质激素暴露可能导致胎儿下丘脑-垂体-肾上腺(hypothalamus-pituitary−adrenal gland,HPA)轴功能的长期“编程”,并影响胎儿的行为和器官成熟。已有研究表明,产前暴露于PFASs可直接刺激糖皮质激素分泌或干扰胎盘中糖皮质激素的调节,从而导致妊娠期胎儿糖皮质激素过度暴露。这反过来又激活胎儿HPA轴,影响激素水平和胎盘功能,导致不良后果。然而迄今为止,尚无流行病学研究报道糖皮质激素对产前PFASs暴露与胎儿生长之间关系的影响。只有三项人体研究表明PFASs暴露与糖皮质激素水平相关,但相关性并不一致。

为了解决这一研究空白,研究者进行了一项队列研究,以检查产前PFASs暴露与NGI的关系,并探讨胎儿皮质醇水平的中介作用。

在这项研究中,研究者于2015年至2018年在中国茂名妇女儿童医院进行了一项出生队列研究(n = 914)并选择了一个亚组进行分析,最终共选择202对研究对象进行研究。研究对象的一般人口学资料以及胎儿脐血皮质醇测定结果见表1



表1 传统PFASs与新兴PFASs的检测结果


研究者在母体血清样本中共检测到34种PFASs,其中只有12种PFASs被纳入进一步分析(检出率> 85%)。

考虑到新兴PFASs特异性健康效应的数据有限,我们还纳入了8:2 Cl-PFESA(检出率:79.70%)和PFBA(检出率:54.46%)进行分析。最终,研究者在分析中纳入了14种PFASs,包括Cl-PFESA (6:2 Cl-PFESA和8:2 Cl-PFESA), PFOS的异构体混合物,以及线性PFASs标准物(全氟烷基羧酸盐(PFCAs), PFBA, PFHxA, PFOA, PFNA, PFDA, PFUDA, PFDoA, PFTrDA,全氟烷基磺酸盐(PFSAs), PFHxS, PFHpS和PFOS)的混合物。

研究者对NGI 、母体PFASs水平和脐带皮质醇水平进行了自然对数转换,以纠正其偏态分布并使用单独的多元线性回归来确定PFASs与皮质醇、PFASs与NGI、皮质醇与NGI之间的关系。结果以百分比变化表示(百分比变化= (e β−1)× 100%)。此外,研究者还将PFASs作为连续变量和四分位数(Q1 - Q4)进行操作,以估计每种PFASs暴露与皮质醇水平之间的暴露-反应关系。我们以PFASs的Q1组作为参考,通过将每个上四分位数与参考组进行比较,计算皮质醇与PFASs四分位数的百分比变化和95% CI。此外,研究者还采用分组加权分位数和(GWQS)回归模型,使用R版本的GWQS包来评估替代和遗留PFASs混合物的联合效应。(表2)然后,研究者将出生体重、出生长度和头围进行Z分数转换之后再次进行了上述统计分析。结果如表3所示。总的来讲,部分PFASs与皮质醇与胎儿的NGI之间存在显著的负相关。



表2 使用多元线性和分组加权分位数和(GWQS)回归模型(n = 202)研究新生儿生长指数(出生体重、出生长度、头围和PI指数)与母血PFASs或脐血皮质醇水平(ng/mL)升高的关系的百分比变化


表3 使用多元线性和分组加权分位数和(GWQS)回归模型(n = 202)研究新生儿生长指数(胎龄和出生体重、出生长度和头围z分数)与母血PFASs或脐血皮质醇水平(ng/mL)升高的关系的百分比变化


最后,研究者使用R的中介包估算间接效应(indirect effect,IE)、直接效应(direct effect,DE)、总效应(total effect,TE)和中介比例(proportion of mediation,PM)。检测中介分析时,DE代表PFASs对NGI的影响,IE通过脐带皮质醇水平估计PFASs对NGI的影响,TE为DE和IE之和,PM计算为IE与TE的百分比比。该研究未考虑相互作用项。(表4)


表4 胎儿皮质醇水平(ng/mL)在母血PFASs与新生儿生长指数之间的中介作用


综上所述,该研究结果首次提示胎儿糖皮质激素可以介导人类产前PFASs暴露与NGI之间的关联。母体PFASs也与胎儿皮质醇呈正相关。本研究结果为探讨产前PFASs暴露对胎儿生长的影响机制提供了新的方向,但需要进一步开展毒理学和流行病学研究,以充分了解糖皮质激素、产前PFASs暴露与胎儿生长之间的相互作用。



文章编号:466

原文链接:

https://doi.org/10.1021/acs.est.2c08831

原文引用:

Dan Cai#, Qing-qing Li#, Zeeshan Mohammed, Wei-Chun Chou, Jinbo Huang, Minli Kong, Yanqi Xie,Yunjiang Yu, Guocheng Hu, Jianying Qi, Yang Zhou, Weihong Tan, Lizi Lin, Rongliang Qiu,Guanghui Dong*, and Xiao-Wen Zeng*.Fetal Glucocorticoid Mediates the Association between Prenatal Per- and Polyfluoroalkyl Substance Exposure and Neonatal Growth Index: Evidence from a Birth Cohort Study. Environ. Sci. Technol., 2023;57(31):11420-11429.







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