卵泡液中有机磷阻燃剂代谢物浓度与不孕女性体外受精结局的关联研究:BDCIPP作为关键风险因子
《Ecotoxicology and Environmental Safety》:Association of organophosphate flame retardant metabolite concentrations in follicular fluid with in vitro fertilization outcomes among infertile women
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时间:2025年10月15日
来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.1
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本研究针对有机磷阻燃剂(OPFRs)作为内分泌干扰物对女性生殖健康的影响尚不明确的问题,首次检测了155名不孕女性卵泡液(FF)中OPFR代谢物(mOPFRs)的浓度,并探讨其与早期IVF结局的关联。研究发现,FF中总mOPFRs及BDCIPP浓度与获卵数呈负相关,DBP浓度与第3天优质胚胎率负相关。通过BKMR和WQS模型进一步证实BDCIPP是影响获卵数的首要风险因子(PIP=0.97)。该研究为OPFRs暴露损害人类生育力提供了直接的流行病学证据,强调了针对BDCIPP制定生殖健康保护策略的必要性。
在全球范围内,不孕不育问题日益严峻,估计有1.86亿夫妇深受其扰,且发病率呈上升趋势。除了晚婚晚育等社会因素,环境污染物对生殖系统的负面影响也越来越受到科学界的关注。其中,内分泌干扰化学物(EDCs)是一类能够干扰人体内分泌系统正常功能的外源性物质,它们广泛存在于我们的生活环境中。有机磷阻燃剂(OPFRs)就是一类常用的EDCs,作为阻燃剂、增塑剂和消泡剂被大量应用于各种商业产品中,从而在空气、水体和室内灰尘等环境介质中普遍检出。更令人担忧的是,OPFRs及其代谢物(mOPFRs)在人体尿液、血清甚至母乳中也具有高达70-100%的检出率,表明人类正普遍暴露于这类物质之中。尽管体外实验和动物研究均提示OPFRs可能干扰性激素平衡、影响卵巢功能,进而损害女性生育能力,但关于其在人类生殖过程中的具体影响,特别是直接反映卵泡微环境的卵泡液(FF)中mOPFRs浓度与辅助生殖技术结局的关联,此前尚缺乏深入研究。
为了填补这一空白,一项发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》上的研究应运而生。该研究团队开展了一项前瞻性研究,旨在首次检测不孕女性FF中mOPFRs的浓度,并系统分析其与早期体外受精(IVF)结局之间的关联,以期更直接地评估OPFRs暴露对女性生育力的潜在风险。
研究者们招募了155名在南方医科大学第八附属医院生殖医学中心接受IVF治疗的不孕女性。所有参与者均长期居住在顺德地区,年龄在40岁以下,且卵巢储备功能正常。研究人员在取卵当日,小心地从每个参与者最大的三个卵泡(直径>14 mm)中抽取FF并混合,经过离心处理后保存于-80°C待测。他们采用高效液相色谱-三重四极杆质谱联用技术(HPLC-QQQ-MS/MS)对FF中的五种mOPFRs进行了精确定量,包括双(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯(BDCIPP)、双(2-氯乙基)磷酸酯(BCEP)、双(2-丁氧基乙基)磷酸酯(BBOEP)、磷酸二苯酯(DPHP)和磷酸二丁酯(DBP)。同时,详细记录了每位女性的临床特征和IVF治疗结局,如获卵数、受精率、第3天优质胚胎率等。在数据分析阶段,研究者不仅运用了传统的多元线性回归模型来评估单个mOPFR与IVF结局的关联,还引入了两种先进的混合物暴露分析模型——贝叶斯核机器回归(BKMR)和加权分位数和回归(WQS),以更全面地评估五种mOPFRs作为一个整体对生殖结局的联合效应,并识别出其中的主要贡献者。所有分析均校正了年龄、体重指数(BMI)、不孕年限、抗缪勒管激素(AMH)水平、窦卵泡计数(AFC)和总促性腺激素(Gn)用量等潜在混杂因素。
参与研究的155名女性的平均年龄为31.67±3.71岁,平均AMH浓度为4.90±0.29 ng/mL,平均AFC为13.00±2.08。其中原发性不孕占53.85%,继发性不孕占46.45%。IVF结局指标显示,平均获卵数为10.20±0.58枚,平均受精率为64.38%±2.18%,平均第3天优质胚胎率为54.04%±2.75%。
五种mOPFRs在FF中的检出频率在55.48%至74.84%之间,其中BBOEP的检出率最高(74.84%),DPHP最低(55.48%)。平均浓度最高的是BDCIPP(0.54±1.44 ng/mL),其次是DBP(0.46±0.90 ng/mL),BBOEP的浓度最低(0.03±0.05 ng/mL)。所有目标化合物的浓度分布均呈右偏态。
3.3. 多元线性回归模型分析mOPFRs与IVF结局的关联
多元线性回归分析结果显示,FF中BDCIPP的浓度与获卵数呈显著负相关(β = -0.84, 95% CI: -1.47 to -0.21, p = 0.009)。同时,FF中总mOPFRs的浓度也与获卵数呈显著负相关(β = -0.63, 95% CI: -1.01 to -0.25, p = 0.001)。此外,DBP的浓度与第3天优质胚胎率呈负相关(β = -6.01, 95% CI: -11.54 to -0.48, p = 0.033)。
3.4. BKMR模型评估mOPFRs混合物与IVF结局的关联
BKMR模型分析显示,mOPFRs混合物整体上与获卵数呈负向趋势,但与血清人绒毛膜促性腺激素(HCG)扳机日的雌二醇(E2)水平呈正向趋势,不过这些趋势均未达到统计学显著性。更重要的是,通过计算后验包含概率(PIP)来评估各个mOPFR的相对重要性,发现BDCIPP是对获卵数影响最大的风险因子(PIP = 0.97),远高于其他代谢物。在分析对受精率的影响时,BDCIPP、BCEP和DBP也显示出较高的PIP值(分别为0.21, 0.18, 0.11)。模型还探讨了mOPFRs之间的交互作用,但未发现显著的交互效应。
WQS回归模型的结果与BKMR模型相互印证。在分析对获卵数的影响时,BDCIPP的权重最高(0.49),其次是BCEP(0.27)和DBP(0.13)。在分析对受精率的影响时,BDCIPP同样占据主导地位(权重=0.68)。这进一步确认了BDCIPP在mOPFRs混合物中对IVF早期结局,特别是获卵数,起着关键的负面作用。
本研究首次将研究视角深入到卵泡微环境,直接检测FF中的mOPFRs,并综合运用多种统计模型,有力地证明了FF中mOPFRs暴露,尤其是BDCIPP,与IVF早期结局不良存在关联。其重要意义在于为OPFRs的生殖毒性提供了更直接、更贴近靶器官的人类流行病学证据。研究者结合已有文献对可能的机制进行了探讨:BDCIPP可能通过干扰雌激素和孕激素的合成(例如,在动物实验中显示可调控CYP19、CYP11A1等甾体激素合成关键基因的表达),扰乱下丘脑-垂体-性腺轴功能,进而影响卵泡发育和排卵;此外,OPFRs暴露还被发现可影响人卵巢颗粒细胞(如KGN细胞)的转录组、细胞表型和甾体激素生成功能,颗粒细胞的损伤会导致卵泡闭锁和卵子退化,这可能是导致获卵数减少的另一重要途径。
综上所述,本研究明确指出,在不孕女性的IVF治疗过程中,卵泡液中BDCIPP浓度升高是导致获卵数减少的一个关键风险因素。这一发现将科学关注的焦点引向了BDCIPP,提示在评估OPFRs暴露对生殖健康的影响时,应特别关注该物质。研究结果不仅增进了我们对环境污染物损害生育力的科学认知,也为未来制定更有针对性的公共卫生政策、推动环境友好型产品的研发、以及指导育龄女性减少相关暴露提供了重要的理论依据和数据支持。研究者呼吁开展更大样本、多中心的研究,以进一步阐明OPFRs暴露对人类生殖健康的复杂影响。
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