随着现代经济的发展，城市中的环境污染问题日益严重。多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是环境污染物中比较重要的一种，主要来源于工业生产中煤、木材等的不完全燃烧，机动车尾气和日常生活中的烹调油烟、烧烤、烟草烟雾等，可以通过呼吸饮食、皮肤接触等途径进入人体，具有一定的神经毒性、免疫毒性、致癌性等，与人群健康影响关系密切。近年研究表明，新生儿脐带血中可检出多种致癌性PAHs，并且其水平与母体相当甚至高于母体[1-2]，表明PAHs可以通过胎盘屏障，进而对胎儿产生影响，且胎儿对于PAHs的毒性作用更为敏感。
1 PAHs暴露对出生结局的影响孕期PAHs暴露与不良出生结局的发生有一定的相关性。动物实验表明，PAHs暴露会对子代造成一定的影响。Detmar等[3]研究发现受孕后胚胎早期暴露于PAHs，使暴露组小鼠胚芽细胞数与对照组相比平均减少20%，表明一定剂量的PAHs暴露可影响母鼠的受孕及子代数。在流行病学研究方面，目前关于PAHs对出生结局的影响研究较多的主要是在低出生体重、头围减少、早产、胎儿生长受限(Intrauterine Growth Restriction，IUGR)等几方面。
1.1 低出生体重、头围减少低出生体重指活产儿体重不满2.5 kg，包括足月分娩的低出生体重和妊娠期小于37周的低出生体重2种，而后者通常是和早产伴随在一起的。
有学者在波兰克拉科夫和美国纽约研究了空气中PAHs对出生结局的影响，在孕中期3个月连续采集空气样本，定量测定PAHs，结果发现孕期PAHs暴露与新生儿出生体重减轻有关，由于空气污染物来源、成分、含量等的不同，生活在空气污染较重的波兰母亲PAHs暴露水平比纽约母亲高10倍，其对新生儿体重的减轻影响明显(P＜0.01)[4]。
Perera等[5]对263个在纽约的非洲裔美国人和多米尼加后裔不吸烟孕妇在怀孕期间进行了个体空气污染物监测，PAHs总暴露水平为3.7 ng/m3 (0.4~36.5 ng/m3)，在非洲裔美国人中，孕期高暴露和低出生体重(P=0.003) 及头围减少(P=0.01) 有一定的相关性，而在多米尼加后裔的妇女没有观察到这些效应，可能与对PAHs不同的易感性有关。
人群对PAHs的暴露途径是多样的，有学者采用多介质、多途径暴露模型，研究了某城市儿童、青少年、成人每日的PAHs暴露量，结果表明这3类人群暴露量分别为4.3、3.8和3.1 μg/kg。在各种暴露途径中，膳食暴露占总量的3/4，呼吸暴露约占1/5，其余主要来源于皮肤接触暴露[6]。由此可见，人体PAHs的暴露途径主要来源于饮食，监测孕期空气中的PAHs浓度并不能完全反映孕妇的暴露水平，在研究中结合内暴露指标，如PAH-DNA加合物、血液或尿液中代谢产物等，会在一定程度上提高研究结果的准确性。如中国重庆铜梁进行的研究[7]表明，脐带血中PAH-DNA加合物水平升高与出生时婴儿头围减少(P=0.057)、出生后18、24和30个月时婴儿低体重有关(P＜0.05)。在荷兰的研究发现，脐带血中PAH-DNA加合物水平高于平均水平(3.85/108核苷酸)的婴儿，其出生体重、身长、头围明显减小，且二者之间有显著性关联[8]。
1.2 早产、胎儿生长受限早产是指在满28－37孕周之间的分娩，胎儿生长受限是指孕37周后，胎儿出生体重＜2.5 kg，或低于同孕龄胎儿平均体重的第10个百分位数，或低于2个标准差者。动物实验表明，在妊娠期吸入汽车尾气，可使大鼠出现胎儿早产、宫内生长受限、发育迟缓，胚胎吸收增加等现象，由于汽车尾气中含有较多的PAHs，其可通过胎盘屏障造成胎儿生长发育受限[9]。
在美国纽约的一项研究中发现母亲怀孕期间对PAHs的暴露可以增加早产和胎儿宫内生长阻滞的发生率[10]。对捷克3 349名孕产妇进行研究发现[11]，孕早期PAHs暴露水平与胎儿宫内发育迟滞程度相关性最强(P＜0.05)，调整的AOR值(Adjusted Odds Ratio，AOR) = 2.15，考虑胎次、教育程度、婚姻状况、出生季节、母亲吸烟史等混杂因素后，在Teplice地区，环境空气中致癌性PAHs(c-PAHs)浓度＞15 ng/m3，与IUGR的增加有很强的相关性。对PAHs中等水平暴露和高水平暴露而言，AOR值分别为1.59 (95% CI，1.06~2.39) 和2.15 (95% CI，1.27~2.63)。在另一个地区Prachatice也发现了类似的结果，孕早期暴露于c-PAHs，其IUGR发生的AOR值在中等暴露水平和高暴露水平分别为1.63 (95% CI，0.87~3.06) 和2.39 (95% CI，1.01~5.65)，孕早期c-PAHs的暴露每增加10 ng/m3，发生IUGR的AOR值增加1.22 (95% CI，1.01~1.39)。
2 可能的影响机制胎儿期是生长发育的活跃时期，对PAHs及其代谢产物等环境化学物的易感性要高于成人。PAHs经体内代谢酶活化产生的亲电子化合物可与细胞DNA形成共价的DNA加合物，引起DNA单链或双链断裂，导致DNA损伤。Perera FP等[12]检测了纽约265对非吸烟的非洲裔美国人及Latina人母亲及其婴儿血中B(a) P-DNA加合物暴露情况，检出率分别为41%和45%，分别为0.22加合物/108核苷和0.24加合物/108核苷，经Wilcoxon符号秩和检验表明差异有显著性(P=0.02)，提示胎儿对B(a) P引起的DNA损伤更易感。目前有关PAHs暴露引起的低出生体重等不良出生结局的生物学机制尚未明确，已有的研究表明可能的影响机制如下:
2.1 胎儿血管系统Sanyal等[13]在母鼠孕期第10、12、14 d，经腹腔注射50，100和200 mg/kg B(a) P，于孕第20 d进行观察，发现随染毒剂量的增加，孕鼠体重有下降趋势，与阴性对照相比，高剂量组引起了明显的胎儿生长受限和胎盘组织的坏死。在胎儿血管系统出现了血管破裂及出血现象，特别是在胎儿皮肤、颅内和脑组织，表明孕期B(a) P暴露可影响胎儿的血管系统。而对30例胎儿生长受限孕妇(IUGR组)和30例正常孕妇(对照组)肘静脉血清、羊水和脐静脉血清中血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor，VEGF)表达水平进行检测，结果显示IUGR组血清中VEGF的表达与对照组相比均明显降低(P＜0.01)，表明孕期PAHs暴露使母体VEGF水平显著下降，继而使血管内皮细胞增殖降低，影响了胎儿血管的生长和发育[14]。
2.2 氧化应激和免疫反应一般情况下，胚胎组织内活性氧和抗氧化防御系统之间处于平衡状态，而在病理状态下，氧化/抗氧化平衡状态受到破坏，引发氧化应激，过量的活性氧会损害胚胎组织和细胞，导致胚胎死亡[15]。PAHs经体内代谢后，转化成多种有活性的代谢产物，可使胚胎内活性氧水平升高，可能影响了细胞的生长，导致胚胎生长发育受限。有学者发现儿童血中总PAHs水平与血中丙二醛(MDA) (r = 0.82，P＜0.001)、谷胱甘肽(GSH) (r=-0.49，P＜0.01) 有一定的相关性，而致癌性PAHs与过氧化氢酶(CAT) (r = 0.42，P＜0.01)、超氧化物歧化酶(SOD)活性也相关，表明PAHs暴露提高了儿童体内的氧化应激水平，将会导致可能的健康危害[16]。
此外，孕期PAHs暴露对胎儿免疫系统等的发育造成一定的影响[17]。研究显示，非烟草的PAHs暴露，随暴露时间不同，可以导致不同的免疫系统失去平衡，包括T细胞减少，B细胞增加和IgE水平上升[18-19]。有研究对捷克共和国2个地区1 397例新生儿脐带血中淋巴细胞的免疫表型进行了分析[20]，利用调整温度、季节因素等变量的多元线性回归模型，结果表明产前2周大气PAHs或PM2. 5浓度增加与脐带血T淋巴细胞表型(如CD3+，CD4+和CD8+)比率下降、B淋巴细胞比率(CD19+)上升有关，大气PAHs含量每增加100 ng /m3，新生儿脐带血CD3+细胞百分比下降3. 3% (95%可信限，-5.6~ -1.0%)，CD4+细胞百分比下降3.1% (95% CI，-4.9~-1.3%)，CD8+下降1.0% (95% CI，-1.8~ -0.2%)，而CD19+细胞百分比上升了1.7% (95% CI，0.4~3.0%)。
动物实验表明，高剂量的PAHs可引起实验动物胸腺、脾等淋巴组织萎缩，通过抑制细胞内Ca2+-ATP酶活性，阻断滑面内质网对Ca2+的摄取，干扰T细胞内钙稳态从而实现其细胞免疫抑制作用。PAHs还可改变B细胞受体水平的信号传递和阻止表达芳香烃受体的B细胞的增殖和分化，实现其对B细胞的免疫抑制作用[21]。此外，Fedulov等[22]对孕14 d的BALB/c小鼠经鼻滴注柴油尾气颗粒物(DEP)，在48 h后观察到母体出现肺部炎症反应，出生仔鼠哮喘易感性增高，表明孕鼠暴露于DEP会引起子代新生儿炎症应答增强，而PAHs是DEP的主要成分之一，提示孕期PAHs暴露可能与子代哮喘等炎症发生有关。
2.3 激素水平近年来研究提示苯并(a)芘对孕期母体内雌激素的水平以及其对胎儿的生物学效应具有一定的影响。例如，Archibong等[23]使F344大鼠受孕后，在孕期第8 d通过腹部手术确定着床点，孕期第11~ 20 d，连续10 d 4 h/d使大鼠吸入B(a) P(浓度分别为25，75和100 mg/m3)，同时设置了吸入黑碳或不作处理两个对照组。在孕第15 d和17 d眼眶静脉取血，放射免疫测定法测定血浆中黄体酮、雌激素和催乳素水平，同时观察孕鼠胚胎情况，并与第8 d确定的着床点进行对比。结果显示，与对照组相比，随B(a) P暴露剂量的增加，胎鼠存活率呈下降趋势且有一定的量效关系(P＜0.05)，低、中、高3个剂量组胎鼠存活率分别为78.3%、38.0%和33.8%，同时血浆黄体酮、雌激素和催乳素也呈下降趋势，表明孕期B(a) P暴露使母体相关的性激素水平下降，影响了胎儿的生长。
3 研究展望国内外对于PAHs暴露与不良出生结局如胎儿生长发育受限、出生低体重、头围减少等相关性已经有了一定的研究成果。胚胎在生长发育过程中暴露于多种环境因素，不良出生结局可能是多种因素协同作用的结果，如重金属(铅、汞、镉)等对胚胎的生长发育也会产生一定影响，而且日常生活中接触的PAHs多来源于混合污染，如烹调油烟、烟草烟雾等。Perera等[24]研究表明环境烟草烟雾(Environmental Tobacco Smoke，ETS)和PAHs共同暴露对出生体重和头围有协同降低作用，并对后代的认知发育产生一定的影响，而且发现孕期暴露于毒死蜱等农药也与出生体重或身长呈负相关。因此，在研究中要考虑污染物共同作用的影响，在设计时尽可能减少混杂因素的干扰，在污染物和内暴露水平检测等方面，了解研究人群可能接触的环境污染物，通过不同检测手段尽量检测多种环境污染物，更好地了解不同污染物的暴露水平及其在生物效应方面产生的独立或协同作用。
有关PAHs与不良出生结局的关系在国内研究相对较少，有必要开展大样本的前瞻性出生队列研究，针对不同地区的空气污染来源确定PAHs及其它共存污染物的浓度特征、加强人群暴露水平特别是个体暴露监测，选择合适的出生结局指标，对不同污染物对孕期影响的关键时间段和各种污染物所起的作用进行深入研究，并从环境和基因的交互作用方面进行探讨。PAHs导致不良出生结局的具体生物学机制还未明确，仍需从细胞、动物、人群等方面，利用毒理学、分子生物学、基因组学等技术对相关机制进行深入研究。
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