苯并[a]芘(B[a]P)是多环芳烃类化学污染物的一种代表性物质，主要来源于燃煤、燃气、炼焦、炼油、高分子化学物合成、垃圾焚烧等，广泛分布在空气、土壤和水中^[1]。由于B[a]P及其代谢产物的强致癌性^[2]，已被美国EPA确立为优先控制的16种多环芳烃类污染物。国内外的研究表明B[a]P具有肯定的神经毒性和发育神经毒性^[3-4]。然而关于B[a]P暴露对儿童行为发育的影响及其机制研究少见报道，我国作为多环芳烃物质污染超级大国并没有做过相关的系统研究；加之儿童的神经系统尚未发育成熟，对神经毒物的敏感性要高于成年人，而神经系统发育毒性作用又具有迟发性、潜隐性、涉及多个系统、可与其他有害因素发生协同作用等特点，因此研究此类物质对儿童行为发育的影响及其机制意义重大。

本课题组在先前的动物实验中发现B[a]P染毒组谷氨酸(Glu)和γ-氨基丁酸(GABA)等学习记忆相关神经递质基因表达较对照组有显著变化^[5]；随后发现B[a]P染毒组仔鼠具有肯定的神经行为发育毒性，海马区Glu和GABA表达较对照组明显减少^[6]，提示B[a]P暴露影响神经递质的含量。神经递质在儿童学习与记忆、行为和智力发育中发挥关键性作用^[7]，因此本研究针对B[a]P污染相关区域学龄前(3~5岁)儿童，检测其尿液神经递质水平，探讨此类污染物对儿童尿液神经递质的影响，为B[a]P神经发育毒性的防治工作提供科学依据。

以位于重庆市九龙坡区与大渡口区交界处的重庆钢铁集团焦化厂作为污染源，分别选取焦化厂周围(距离1 000 m)、杨家坪商业区(距离2 000 m)、大坪交通区(距离3 000 m)和袁家岗生活区(距离4 000 m)4个区域进行空气中B[a]P含量测定。采样时间为2014年9月到2015年8月。对上述每个采样区域选取3个小区，每个小区设置2个采样点，距地面1.2 m高度处采样；每天用B[a]P采样器连续采样4 h，每个月采样3 d，分上、中、下旬进行；采样时考虑风向、晴雨等气候条件对采样的影响。参照卢涛等^[8]的研究方法采用高效液相色谱法检测空气中B[a]P浓度。依据监测区域所监测小区空气中B[a]P暴露浓度大小将研究区域分成对照、低暴露、中暴露、高暴露4个等级。

选取出生于上述4个区域且出生以来居住地固定的3~5岁学龄前儿童作为研究对象，排除其他原因引起的神经系统疾病患儿。将对应小区中符合条件的儿童根据测定研究区域的B[a]P暴露等级分别作为对照与低、中、高暴露组人群。本次调查时间为2015年3月末。一共纳入了符合研究对象条件的儿童216人，每组人群(54人)分别来自所选区域进行空气B[a]P监测的3个小区，每个小区18人，每一年龄组6人。各组男女性别比例为高暴露组29∶25，中暴露组28∶26，低暴露组27∶27，对照组29∶25。本次调查经学校伦理委员会审核通过，所有研究对象的家长均知情同意。

采用一次性尿杯收集目标儿童晨尿中段尿，倒入5 mL EP管内并贴上标签,收集完后立即送回实验室-20℃保存。采用ELISA法测定儿童尿液神经递质Glu、GABA、多巴胺(DA)、5-羟色胺(5-HT)含量。

所有数据用SPSS 20.0 统计软件包分析，计量资料以x±s表示，组间差异的比较采用单因素方差分析，用LSD法进行两两比较。检验水准(α)为0.05。

空气中的B[a]P暴露浓度如表 1所示。随着与污染源距离变大，同一季度不同区域B[a]P浓度逐渐降低，4组间比较差异具有统计学意义(P<0.05)。同一区域不同季度整体比较差异也有统计学意义(P<0.05)，并且在第1、第4季度B[a]P浓度明显高于第2、第3季度。依据B[a]P浓度，将焦化厂周围(1 000 m)定为高暴露组，杨家坪商业区(2 000 m)为中暴露组，大坪交通区(3 000 m)为低暴露组，袁家岗生活区(4 000 m)为对照组。

表 1 (Tab 1)

表 1 不同区域、不同季度空气中苯并[a]芘浓度 Tab 1 Concentration of air benzo(a)pyrene in different areas and in different seasons ρB/(μg·m-3), n=54, x±s Sampling area The 1st quarter The 2nd quarter The 3rd quarter The 4th quarter P Near the coking plant (1 000 m) 0.126±0.008 0.096±0.008 0.084±0.006 0.116±0.010 <0.05 The business district (2 000 m) 0.071±0.002 0.062±0.003 0.054±0.003 0.072±0.002 <0.05 The traffic areas (3 000 m) 0.062±0.004 0.054±0.003 0.047±0.004 0.056±0.006 <0.05 The living areas (4 000 m) 0.008±0.002 0.007±0.003 0.006±0.003 0.008±0.003 <0.05 P <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

表 1 不同区域、不同季度空气中苯并[a]芘浓度 Tab 1 Concentration of air benzo(a)pyrene in different areas and in different seasons

一共检测216份尿液样本，高、中、低暴露和对照组各54份，每组含不同年龄段(3岁、4岁、5岁)样本各18份；每份尿液样本分别检测4种神经递质(Glu、GABA、DA、5-HT)的含量，结果见表 2。在同一B[a]P暴露水平下，4种神经递质水平均随着年龄的增大逐渐升高；在同一年龄段，4种神经递质水平均随着B[a]P暴露水平的升高而逐渐降低(P<0.05)。

表 2 (Tab 2)

表 2 不同苯并[a]芘暴露水平下儿童尿液4种神经递质含量变化 Tab 2 Contents of urine neurotransmitter of children exposed to different concentrations of air benzo(a)pyrene n=18, x±s Neurotransmitter Age (year) High exposure Middle exposure Low exposure Control P Glu cB/(mmol·L-1) 3 0.262±0.037** 0.288±0.040 0.298±0.036 0.302±0.047 0.019 4 0.273±0.051** 0.299±0.034 0.317±0.032 0.320±0.051 0.007 5 0.293±0.053** 0.314±0.046 0.331±0.047 0.321±0.050 0.015 GABA ρB/(pg·mL-1) 3 249.82±41.69** 269.77±23.21 284.63±43.39 290.98±52.77 0.021 4 308.94±49.68** 327.03±28.18 344.98±31.65 352.71±53.63 0.013 5 350.05±46.14** 369.83±30.42* 381.76±15.73 394.13±39.31 0.003 DA ρB/(pg·mL-1) 3 211.11±28.16** 226.20±19.04** 244.21±32.83 259.13±56.78 0.001 4 236.13±38.73** 244.12±33.36* 362.77±31.21 275.71±51.06 0.015 5 264.27±36.61** 280.39±26.79** 304.02±30.00 314.20±44.94 <0.001 5-HT ρB/(ng·mL-1) 3 8.59±0.46** 8.84±0.37 8.93±0.51 9.09±0.60 0.027 4 9.19±0.57** 9.51±0.75 9.62±0.62 9.91±0.78 0.023 5 9.72±0.61** 9.92±0.36 10.15±0.40 10.26±0.55 0.014 Glu: Glutamate; GABA: γ-aminobutiric acid; DA: Dopamine; 5-HT: 5-hydroxytryptamine. *P<0.05, **P<0.01 vs control group

表 2 不同苯并[a]芘暴露水平下儿童尿液4种神经递质含量变化 Tab 2 Contents of urine neurotransmitter of children exposed to different concentrations of air benzo(a)pyrene

焦化厂企业生产可产生大量的B[a]P等多环芳烃类化学物质，此类物质日积月累，可对周围儿童健康产生不利影响。Choi等^[9]研究发现孕期B[a]P接触能够导致后代低出生体质量、低头围及神经行为损害，同时伴随认知和神经运动等功能的降低；Perera等^[10]的队列研究发现产前接触多环芳烃类物质与出生后儿童注意力不集中、多动症和行为发育异常有关。上述研究主要针对孕期暴露对后代的发育结果影响，目前还未见出生后儿童B[a]P暴露对儿童行为发育改变及神经递质改变的相关报道，对B[a]P所致的儿童发育神经毒性及其机制还需要大量研究。

重庆市主城区上空由于受地形的影响，除夏季以偏南风为主以外，其余季节主要以偏东风为主，并且风速较小、以静风为主。重庆主城周边区作为老工业基地，工业污染比较严重。此次调查研究发现，随着与污染源距离的增大，空气B[a]P的含量逐渐降低，而同一区域内第1、第4季度高于第2、第3季度。与卢涛等^[8]在2008年对以上4个区域的监测结果比较，各区域空气中B[a]P含量略微降低。收集3~5岁儿童晨尿样本用ELISA法检测发现，在同一年龄段，Glu、GABA、DA、5-HT的含量随着B[a]P浓度的升高而降低；在同一B[a]P暴露水平下，随着年龄的增大，上述4种神经递质含量逐渐升高。Grova等^[11]和Brown等^[12] 检测了谷氨酸受体和N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体相关基因的表达，发现这两个受体的基因表达异常与B[a]P染毒诱导的短期学习与记忆功能障碍有关。 本课题组在先前的动物实验中发现B[a]P暴露组与对照组比较大鼠海马区域Glu、GABA的含量降低，电镜下观察发现与这两种神经递质的释放障碍有关^[6]。本次调查针对特定人群也发现高B[a]P暴露组与对照组比较4种神经递质的减少差异有统计学意义，提示B[a]P暴露影响学龄前儿童尿液的神经递质含量，其神经毒性机制可能与影响其神经递质相关受体基因表达进而影响神经递质含量变化有关。

神经递质是一类主要由神经系统分泌、释放，广泛存在于机体各部位并发挥着重要作用的信号分子,神经递质常作为生物标记物间接反映中枢神经系统的功能活动和疾病状态^[13]。尿液神经递质检查由于其无创性、样本易于获得、稳定性和灵敏性^[14]，已经越来越受科研人员和神经科医生的青睐。ELISA已广泛应用于科研和临床，在检测儿童尿液神经递质方面已被证实具有很好的灵敏度和特异度并且可实现快速检测^[15-16]。本研究发现儿童尿液的神经递质可以作为反映B[a]P接触所致的神经毒性标记物，但儿童尿液的神经递质由于其分泌的复杂性和影响因素的多样性，并不一定能很好地代表中枢系统神经递质水平，因此还需要与儿童行为评估结果相结合作进一步分析。

本研究仅探讨了空气中B[a]P暴露水平与儿童尿液神经递质改变的关系，还需进一步检测内暴露水平尿1-羟基芘含量并分析其与儿童尿液神经递质含量的关系。此外，环境中的污染物往往具有协同和联合作用的特点，在本次调查中并不能完全排除其他污染物对结果的影响，也没有调查儿童行为的发育情况，在未来研究中有必要纳入多种污染物进行多因素分析，并结合儿童行为发育结果分析尿液神经递质改变，得出更加科学、合理的结论。