2. 安徽人口健康与优生省级实验室
邻苯二甲酸酯(phthalates,PAEs)是一类广泛用于化工产业的外源性化学物质,由于其并不是化学作用结合于塑料产品,容易被释放到环境中,机体可以通过消化道、呼吸道、皮肤等途径吸收进入体内,导致人体及动物的广泛持续性暴露[1]。除“三致”毒性外,最近的研究发现PAEs具有生殖发育毒性[2]。由于PAEs可以通过胎盘屏障[3],而孕妇作为易感人群,其体内的暴露不仅会影响自身健康还会导致胎儿的宫内暴露,产生生殖和发育的直接损害。由于胎儿的神经系统发育不成熟,易受外源性化学物影响,造成神经发育障碍[4]。研究表明,孕妇孕期PAEs类物质的暴露与出生结局、早产以及神经发育相关联,进而影响婴幼儿的生长发育[4, 5]。为了解中国孕妇PAEs的暴露情况,减少孕期环境化学物质的接触暴露,本研究收集2008年11月—2010年11月在安徽省马鞍山市妇幼保健部门进行首次孕产期保健检查的1 492名孕妇情况及其血清样本,分析孕期妇女PAEs代谢物的暴露水平及相关影响因素。 1 对象与方法 1.1 对象
在马鞍山的中国-安徽出生队列研究基础上,采用整群抽样方法,选取2008年11月—2010年11月在安徽省马鞍山市妇幼保健机构进行首次产前检查的1 567名孕妇为研究对象,剔除资料不完整2人、双胎26人及患有代谢相关性疾病47人,共1 492名单胎孕妇纳入本研究。对象年龄为19~45岁,平均(26.63±3.58)岁。本研究通过安徽医科大学生物医学伦理委员会批准,纳入研究的孕妇均知情同意。 1.2 方法 1.2.1 调查方法
采用自行设计的问卷对马鞍山市妇幼保健机构进行首次孕产期保健检查的孕妇进行调查,由经培训后的研究生指导其填写,问卷内容包括孕妇的社会人口统计学特征(孕妇年龄、孕周、孕前BMI、教育程度、家庭人均收入、居住地等),既往疾病史(包括高血压、乙肝、糖尿病、甲亢等),既往妊娠史(自然流产、药物流产、人工流产、引产、早产、死胎或者死产、葡萄胎、阴道难产、先天性缺陷儿、宫外孕、新生儿死亡、剖宫产、足月分娩儿以及其他),感染性妇科病史(包括阴道炎、盆腔炎、宫颈炎、附件炎等)和不良生活方式(怀孕前半年是否吸烟、是否饮酒等)。由专业的检验科人员负责采集孕妇空腹外周静脉血5 mL,离心后将血清置于-80 ℃冰箱保存。 1.2.2 邻苯二甲酸酯代谢物的测定
于2011年12月—2013年6月在安徽医科大学公共卫生学院理化中心实验室采用固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法(solid-phase extraction-high-performance liquid chromatography-mass spectrometry,SPE-HPLC-MS)对1 492名妊娠期妇女血清中3种PAEs代谢物进行定量和定性分析。邻苯二甲酸单酯标准品购于美国AccuStandard公司(New Haven,CT,USA),内标物质mono-n-butyl phthalate-d4(MBP-d4)和13C-mono(2-ethylhexyl)phthalate(13C-MEHP)均购于美国剑桥同位素实验室(Cambridge Isotopes Laboratories,MA,USA)。实验方法主要参考相应的同位素稀释SPE-HPLC-MS实验法[6],邻苯二甲酸单丁酯(mono-n-butyl phthalate,MBP)和邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯[mono(2-ethylhexyl)phthalate,MEHP]均用内标法测定,而邻苯二甲酸单乙酯(monoethyl phthalate,MEP)用外标法测定。 样品前处理过程为将400 μL血清、400 μL体积比为2%的乙酸以及40 μL同位素单酯内标(125 ng/mL)于10 mL玻璃试管中震荡混匀备用。 分别用2 mL甲醇和1 mL水对固相萃取柱(Waters 公司,1 mL/30 mg)进行活化,用40 ℃氮气吹干后上样,之后用5%甲醇1 mL淋洗,甩干后加入2 mL甲醇洗脱,氮吹至微润状态,用0.2 mL的甲醇复溶后装入进样瓶中待检测,实验所用仪器为高效液相质谱联用仪(美国安捷伦公司出品,型号为Agilent 1200Series;G6410 Triple Quard)。 1.2.3 分类标准
由于邻苯二甲酸代谢物浓度为非正态分布[7],根据浓度水平以P75分界为标准将其进行分类[8]。MEP的P75=0.44 ng/mL,即<0.44 ng/mL为相对低暴露组,≥0.44 ng/mL为相对高暴露组;MBP的P75=11.08 ng/mL,即<11.0 ng/mL为相对低暴露组,≥11.08 ng/mL 为相对高暴露组;MEHP的P75=10.74 ng/mL,即<10.74为相对低暴露组,≥10.74为相对高暴露组。 1.3 统计分析
采用Epi Data 3.0 软件由专人进行录入,并针对各项设置核对文件,录入结束后核对、纠错。使用SPSS 13.0软件进行频数分布、χ2检验和 logistic 回归分析,以P<0.05为差异有统计学意义。 2 结 果 2.1 孕妇PAEs代谢物的一般分布(表 1)
血清中MEP、MBP、MEHP的检出率分别为86.8%,99.8%和100.0%。其浓度水平分布为正偏态分布。通过bootstrap法[9]计算得出相应的几何均值以及95%置信区间分别为0.22(0.21~0.24)ng/mL、5.56(5.29~5.84) ng/mL、5.77(5.54~6.01)ng/mL。
![]() | 表 1 邻苯二甲酸酯代谢物检出率及其浓度分布(n=1 492) |
不同孕周孕产妇MEP暴露水平组间差异有统计学意义(χ2=7.753,P<0.05);不同孕周(χ2=11.238,P<0.01)、教育程度(χ2=8.952,P<0.05)、孕次(χ2=9.924,P<0.01)、流产史(χ2=15.145,P<0.001)、感染性妇科病史(χ2=5.384,P<0.05)、孕前半年饮酒史(χ2=15.145,P<0.001)孕妇MBP暴露水平组间差异均有统计学意义;不同年龄(χ2=10.517,P<0.01)、孕周(χ2=67.534,P<0.001)和居住地(χ2=4.103,P<0.05)孕妇MEHP暴露水平组间差异均有统计学意义。
![]() | 表 2 不同特征孕妇邻苯二甲酸酯代谢物暴露分布 |
在二分类 logistic 回归分析(自变量纳入标准α=0.05,剔除标准β=0.10)中,相对低暴露组赋值为0,相对高暴露组赋值为1。回归模型结果显示,随着孕周的增加,所有邻苯二甲酸单酯高暴露的风险会降低。而在MBP暴露组中,教育水平较高以及有流产史的孕妇MBP高暴露的风险增加。在MEHP暴露组中,孕妇年龄≥30岁会增加MEHP高暴露的风险。
![]() | 表 3 孕期邻苯二甲酸酯代谢物暴露情况的logistic回归模型 |
目前在世界范围内关于血清中PAEs代谢物水平的数据比较有限。美国人群样本实验室资料显示,在血清中只有3种邻苯二甲酸单酯MEP,MBP和MEHP能达到定量检测浓度[10]。同样,在加拿大的研究中,所有血清样本中都无法检测到PAEs原态,只能检测到相应的代谢物[11]。从毒理学观点来看,代谢物相对于原态来说更具有生物活性[12]。因此,本研究选择了这3种目标物(MEP/MBP/MEHP)进行检测。研究结果证实在孕妇血清中,可以定量检测到邻苯二甲酸酯代谢物。
该研究测得的血清样本中PAEs代谢物水平低于其他人群研究。墨西哥生命早期暴露与环境毒性物质的研究(Early Life Exposure in Mexico to Environmental Toxicants Study,ELEMENT)报道该队列孕妇尿液MEP水平几何均数为138 ng/mL[4],美国全国健康与营养调查资料显示,美国2009—2010年女性尿液MEP水平几何均数为67.8 μg/L[13],这2项研究尿液样本MEP水平均远远高于本研究中妇女血清样本中的MEP几何均值水平。而邻苯二甲酸二乙酯(diethyl phthalate,DEP),作为低分子量PAEs,由于其快速代谢率[14]及其亲水性,尿液代谢物水平高于血清代谢物水平。本研究中血清MBP和MEHP的几何均数分别为5.56 和5.77 ng/mL,低于韩国的一项关于婴儿先天性甲状腺功能研究的检测值(测得健康孕妇血浆中MBP和MEHP的浓度分别为19.87 和9.82 ng/mL)[15]。而美国2009—2010年全国健康与营养调查中发现,女性尿液样本中MBP和MEHP的几何均数为14.7和1.39 μg/L[13]。种族和社会经济的差异,不同的生物样本及收集时间,都会造成研究中数据的差异。尽管PAEs在人体中半衰期<24 h[16],但本研究中PAEs代谢物检出率均高于85%,提示孕妇普遍暴露于PAEs,并且这种暴露具有持续性,与国外的研究结果相一致[17]。
孕妇PAEs代谢物暴露的影响因素结果表明,孕周、孕妇年龄、文化程度以及流产史与PAEs代谢物的暴露密切相关,与国外的孕期研究一致[18]。相对于较低的孕周,PAEs代谢物在较高孕周中的暴露降低,可能是随着孕周的增加,孕产检次数增加,其接受的保健教育和知识积累越多,意识增强,PAEs类物质的接触越少,暴露浓度随之降低,之前的暴露会随着体内的代谢而排出,从而血清中的PAEs代谢物浓度随之降低。随着教育程度升高,MBP暴露水平增加。可能是由于学历越高,其相应收入和社会地位越高,对自身外表重视以及职业需要,化妆品的使用增加[19],而邻苯二甲酸二丁酯(di-n-butyl phthalate,DBP)广泛添加于化妆品中,可经皮肤吸收进入人体[20, 21],导致MBP暴露升高。同时,有流产史的孕妇血清中MBP浓度高于无流产史的孕妇,国外相关研究显示,MBP暴露与流产相关联[7]。在MEHP的暴露中,由于邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)被用于食品加工和包装过程中[22],而随着孕妇年龄增高,其操持家务的时间可能越长,导致暴露增多,MEHP水平随着孕妇年龄的增加呈上升趋势。
孕妇应该增加个人防护意识,减少邻苯二甲酸酯类物质接触。应重视邻苯二甲酸酯对健康危害的研究,加强孕期健康教育,使人们意识到邻苯二甲酸酯暴露对孕妇及胎儿产生的危害,增强保健意识。妇幼保健工作者在开展孕产期保健工作时,应督促孕妇尽量避免邻苯二甲酸酯类物质的使用,建立健康的生活方式。
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