与环境化学物质相关的胎盘转运效率与妊娠糖尿病的关系

《Environmental Advances》：Transplacental transfer efficiency of environmental chemicals in association with gestational diabetes mellitus

妊娠糖尿病与多种环境化学品的跨胎盘转移率增加相关，尤其是短链PFAS、双酚-S和邻苯二甲酸单乙基己酯。本研究基于新加坡GUSTO队列的576对母婴数据，发现GDM通过影响胎盘屏障功能，显著提高特定化学品的母胎传递效率，提示孕期代谢异常可能加剧胎儿暴露风险。

　　本研究探讨了环境化学物质通过胎盘屏障传递至胎儿的效率，以及妊娠期糖尿病（GDM）对这些化学物质传递率的影响。研究涉及多种环境化学物质，包括全氟和多氟烷基物质（PFAS）、邻苯二甲酸酯（phthalates）、对羟基苯甲酸酯（parabens）、双酚S（BPS）和二苯酮（benzophenones）。这些化学物质因其潜在的内分泌干扰特性而备受关注，可能对胎儿和儿童的健康产生深远影响。通过分析576对母子样本，研究人员发现，GDM与某些化学物质的胎盘传递率存在显著关联，尤其是对短半衰期化学物质和新型短链PFAS的影响更为明显。

### 研究背景

自20世纪50年代以来，全球范围内已有超过35万种人工合成化学物质被引入市场，其中许多被归类为内分泌干扰物（EDCs），这些化学物质具有生物累积性，可能对人类健康造成威胁。例如，全氟烷基物质（PFAS）已被证实与免疫功能、甲状腺功能、肝病、肾病、生殖和发育异常等多种健康问题相关。此外，对羟基苯甲酸酯（parabens）作为化妆品、个人护理产品和药品中的防腐剂，尽管最初被认为相对安全，但近期研究表明其可能具有内分泌干扰特性，并与肥胖等健康风险相关。双酚S（BPS）作为双酚A（BPA）的替代品，虽然其作用机制不同，但暴露于BPS仍可能对生殖系统造成影响。邻苯二甲酸酯广泛用于工业产品中，因其具有内分泌干扰特性，被发现与男女生殖障碍密切相关。而二苯酮则广泛应用于受阳光照射的产品中，如防晒霜、身体乳液、洗发水、指甲油、口红和发胶等，近年来的流行病学研究也揭示了其与生育能力和不良出生结局的潜在联系。

尽管这些化学物质可能对发育健康产生影响，它们仍然广泛用于消费品和工业过程，导致人们在日常生活中普遍暴露。对于胎儿而言，最常见的暴露途径之一是通过胎盘传递。胎盘不仅是保护胎儿的重要屏障，也参与营养物质的转运，但同时也能允许某些化学物质穿过，从而对胎儿造成潜在的健康风险。已有研究显示，parabens、PFAS和phthalates等化学物质能够通过胎盘屏障进入胎儿的血液系统。此外，妊娠期间的各种状况可能影响胎盘的形态和功能，进而改变化学物质的传递效率。

GDM是一种常见的妊娠并发症，影响母亲和胎儿的健康。GDM的定义是妊娠期间血糖水平升高，这种升高可能在分娩后恢复正常。全球范围内，每六次分娩中就有一例GDM。在之前的Faroe Islands研究中，发现GDM可能增加PFAS的胎盘传递率。因此，本研究旨在在新加坡的不同人群样本中验证这一发现，并扩展研究范围，分析GDM对更多环境化学物质胎盘传递率的影响，从而评估其对后代疾病风险的潜在影响。

### 研究方法

本研究的数据来源于新加坡正在进行的Growing up in Singapore Towards Healthy Outcomes（GUSTO）出生队列研究，该研究旨在评估早期发育期间的暴露与后期代谢功能和身体成分之间的关系。研究纳入了1468名至少18岁的孕妇，她们在2009年至2010年期间接受了首次孕早期产前检查。研究排除了正在接受化疗、精神类药物或患有I型糖尿病的孕妇。孕妇及其子女已随访超过12年，研究还收集了其他生物标志物，如血浆叶酸浓度。本研究选取了576对母子样本，其中包含了可用于内分泌干扰物（EDCs）分析的母体和胎儿血浆样本。

母体和胎儿的血浆样本均在分娩时采集，用于测定环境化学物质的浓度。胎儿血浆样本是从脐带中立即采集，而母体血浆样本则是在分娩时从医院获取。采集的样本被放入EDTA管中，并在4小时内处理。通过离心（1600g，4°C，10分钟）获得血浆，并在-80°C储存。样本在分析前需解冻，并使用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）进行检测。所有分析均在台湾大学医院实验室进行。

化学物质的浓度分析以ng/mL为单位，对于PFAS的分析详见之前的文献（Chen et al., 2024）。研究分析了包括PFBA、PFOA、PFNA、PFDA、PFUnDA、PFBS、PFHxS和PFOS在内的多种PFAS化合物。邻苯二甲酸酯的分析方法也已在之前的研究中详细描述（Hwa et al., 2022）。检测的邻苯二甲酸酯代谢物包括MMP、MEP、MBP、MEHP、MNOP、MCPP、MECPP和MCINP。双酚和对羟基苯甲酸酯包括BPS、甲基对羟基苯甲酸酯和丙基对羟基苯甲酸酯。二苯酮包括苯酮和氧苯酮。

为了评估GDM对胎盘传递率的影响，研究人员采用多变量线性回归模型进行分析。在模型中，纳入了多个协变量，包括检测批次、母亲的教育水平、民族、叶酸浓度、孕前BMI、分娩次数、家庭收入、母亲吸烟情况和胎儿性别。所有分析均使用SAS 9.4和R Studio软件进行。

### 研究结果

研究分析了576对母子样本，其中母亲的平均年龄为30岁，几乎所有母亲都小于40岁。大多数母亲为华人（48%）或马来人（31%），超过一半的母亲已有生育史（59%）。超过77%的母亲在孕期补充了含叶酸的营养补充剂，81%的母亲在26周时的血浆叶酸水平充足（>13.6 nmol/L）。本研究中GDM的患病率约为18%，这表明亚洲人群可能更容易患上GDM。

在描述性统计中，研究发现某些化学物质在母体和胎儿血浆中的浓度存在显著差异。例如，对于PFAS化合物，印度或其他民族的母亲在PFNA、PFDA、PFUnDA和PFOS的胎盘传递率（TTR）更高。此外，新加坡公民的母亲在MECPP的TTR方面也表现出更高的水平，这可能反映了她们在新加坡的长期居住带来的暴露差异。在PFHxS和MEHP的TTR中，分娩次数较高的母亲有更高的传递率。PFPeA的TTR在低收入家庭中更高，而PFHxS的TTR在吸烟母亲中也较高。

在多变量模型中，研究人员发现GDM与某些化学物质的TTR存在显著正相关。例如，GDM母亲的PFHpA（β=0.30，95% CI: 0.01, 0.59）、PFOA（β=0.41，95% CI: 0.07, 0.75）、PFNA（β=0.18，95% CI: 0.03, 0.34）、BPS（β=2.42，95% CI: 0.63, 4.22）和氧苯酮（β=0.15，95% CI: 0.05, 0.36）的TTR显著高于无GDM的母亲。例如，GDM母亲的BPS TTR比无GDM的母亲高出2.42个标准差。然而，GDM对邻苯二甲酸酯或对羟基苯甲酸酯的TTR没有显著影响。

此外，研究还发现某些化学物质的TTR在不同人口学特征之间存在差异。例如，印度或其他民族的母亲在PFNA、PFDA、PFUnDA和PFOS的TTR方面较高。新加坡公民的母亲在MECPP的TTR方面也较高，这可能反映了她们在新加坡的长期暴露。在PFHxS和MEHP的TTR中，分娩次数较多的母亲有更高的传递率。PFPeA的TTR在低收入家庭中更高，而PFHxS的TTR在吸烟母亲中也更高。

### 研究讨论

本研究发现，某些短链PFAS和短半衰期化学物质在胎盘中的传递率较高，这可能与其分子量较低或脂溶性较高有关。这些化学物质更容易通过胎盘屏障，从而对胎儿造成更大的影响。此外，某些化学物质的TTR在不同母体特征之间存在差异，这可能反映了不同人群在环境暴露方面的差异。尽管这些相关因素可能受到其他变量的干扰，但研究者认为这些结果仍具有一定的参考价值，有助于识别TTR的预测因素。

研究还发现，GDM可能通过影响胎盘的结构和功能，从而增加某些化学物质的胎盘传递率。这可能与GDM引起的胎盘毛细血管化指数变化有关。此外，GDM与某些化学物质的代谢途径可能存在共同的机制，例如对氨基酸和脂质代谢的影响。因此，GDM可能不仅增加胎儿的暴露，还可能增强这些暴露对母亲和儿童的不良健康影响。

尽管本研究在某些方面存在局限性，如仅在分娩时采集样本，可能无法准确反映整个孕期的暴露情况，但其结果仍然具有重要的参考价值。此外，由于研究未包括I型糖尿病患者，可能对结果产生一定的偏差。然而，本研究是目前规模最大的一项研究，分析了多种内分泌干扰物的胎盘传递率，为后续研究提供了重要的数据支持。

### 研究结论

本研究发现，GDM可能增加某些化学物质的胎盘传递率，从而提高胎儿的暴露水平。这提示妊娠期是一个对环境化学物质暴露极为敏感的时期，GDM与这些化学物质的共同作用可能增强胎儿对环境疾病的易感性。因此，研究者建议对患有GDM的孕妇进行更多的环境健康教育，以减少化学物质对胎儿和母亲的潜在危害。未来的研究应进一步探索新型替代化学物质的胎盘传递率，并考虑更长时间段的暴露情况，以更全面地评估环境化学物质对健康的影响。