内分泌干扰化学物质生物标志物及其混合物与儿童时期维生素D生物标志物浓度的关联:HOME研究
《Environmental Research》:Associations of endocrine disrupting chemical biomarkers and their mixture with vitamin D biomarker concentrations in childhood: The HOME Study
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时间:2025年11月17日
来源:Environmental Research 7.7
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维生素D代谢受环境内分泌干扰物(EDCs)影响,研究显示PFAS、PBDEs和OPEs混合物与更高的总25(OH)D及1α,25(OH)2D3相关,而环境酚类和邻苯二甲酸酯则呈负相关。不同EDC类别通过竞争维生素D受体或干扰代谢酶活性产生差异化效应,提示混合暴露机制可能影响儿童骨骼和免疫健康。
儿童普遍接触内分泌干扰物(EDCs),这些化学物质可能通过多种机制影响维生素D系统,例如竞争性受体结合。目前关于儿童的流行病学证据仍然有限,因此本研究采用横断面研究方法,分析了24种EDC生物标志物与8岁和12岁时三种维生素D生物标志物之间的短期关联。
研究纳入了236名儿童,这些儿童来自“健康结果与环境测量”(HOME)研究,该研究是一项长期的前瞻性队列研究,旨在探讨环境化学物质暴露与儿童健康及发育之间的关系。研究对象是来自辛辛那提市及北肯塔基州的孕妇及其子女,她们在孕期参加了九家产前诊所。通过研究助理收集了8岁和12岁时的尿液和血液样本,用以测定EDC生物标志物及维生素D相关代谢物的浓度。研究发现,EDC的生物标志物浓度在8岁和12岁时存在差异,其中部分EDC的中位数浓度在8岁时较高,而在12岁时有所下降,这可能反映了环境暴露水平的长期变化。
研究还分析了不同种族儿童之间的差异,发现非黑人儿童在维生素D生物标志物浓度上普遍高于黑人儿童。然而,对于某些EDC,如PFAS,黑人儿童的血清浓度较低,而尿液中的环境酚类生物标志物浓度较高。这种种族差异可能与皮肤色素沉着、遗传变异或其他未测量的混杂因素有关。尽管种族是一个社会建构的概念,但在研究中被用作皮肤色素和维生素D代谢相关遗传变异的替代指标。
研究中采用的统计方法包括使用广义估计方程(GEE)的线性回归模型,以及基于分位数的g-计算模型来评估化学混合物的影响。研究结果显示,同时增加所有24种EDC的中位数范围(IQR)与维生素D生物标志物浓度的升高有关,尤其是总25-羟基维生素D(total 25(OH)D)和24,25-二羟基维生素D3(24,25(OH)2D3)。其中,PFAS(如PFOA、PFOS、PFHxS)与维生素D生物标志物的升高显著相关,而PBDEs(如BDE-28、BDE-47、BDE-153)和OPEs(如BDCPP)也显示出对维生素D的正向影响。然而,环境酚类(如BPA)和部分邻苯二甲酸盐及替代物(如MEP)则未表现出显著的正向关联,甚至有负向影响。
研究进一步探讨了不同EDC类别的影响机制,推测PFAS、PBDEs和OPEs可能通过竞争性结合维生素D受体(VDR)或影响VDR对25-羟基维生素D和1α,25-二羟基维生素D3的亲和力,从而干扰维生素D的代谢过程。此外,EDCs可能通过改变维生素D结合蛋白(VDBP)的亲和力,影响维生素D在血液中的运输。这种机制可能与EDCs对性激素和甲状腺激素的影响相似,因为这些激素的代谢也受到VDR和VDBP的调控。
研究还发现,某些EDC混合物对维生素D的影响比单一化学物质更为显著。例如,PBDE混合物与1α,25-二羟基维生素D3的升高显著相关,而邻苯二甲酸盐及替代物混合物则与维生素D生物标志物的降低有关。这表明儿童在日常生活中可能同时接触多种EDCs,这些化学物质之间的相互作用可能对维生素D代谢产生复杂的影响。
在敏感性分析中,研究发现不同研究访问时间点(8岁和12岁)的调整关联模式在很大程度上保持一致,但某些EDC(如2,5-二氯酚)在不同年龄段表现出不同的影响方向。这可能与这些EDC的生物半衰期较短有关,它们的浓度可能受到饮食摄入和日常暴露的较大影响。此外,研究还发现,通过调整种族因素,部分EDC混合物的影响模式有所变化,这提示种族差异可能在某些情况下对EDC与维生素D之间的关系起到调节作用。
研究的局限性包括样本量不足,无法充分评估某些EDC与维生素D之间的非线性关系或化学相互作用。此外,由于许多EDC的生物半衰期较长,因此在8岁和12岁时的浓度变化可能受到长期暴露的影响,而非近期暴露。而尿液中的某些EDC生物标志物(如邻苯二甲酸盐和替代物)则具有较短的生物半衰期,因此其浓度可能更直接反映近期暴露情况。
本研究的另一个重要发现是,维生素D代谢的某些关键指标(如24,25-二羟基维生素D3)与EDCs的关联模式与总25-羟基维生素D有所不同。这提示我们需要更全面地评估维生素D代谢的不同阶段,而不仅仅关注主要的循环形式。24,25-二羟基维生素D3作为维生素D代谢的一个重要产物,可能在评估EDCs对维生素D系统的影响方面提供额外的见解。
此外,研究还发现,某些EDC(如PFAS和PBDEs)与维生素D生物标志物的正向关联可能与它们对VDR的亲和力有关,而邻苯二甲酸盐及替代物则可能通过不同的机制影响维生素D代谢。例如,邻苯二甲酸盐可能干扰钙稳态,从而影响维生素D与钙的相互作用,进而影响骨骼健康和免疫功能。这种机制的探索对于理解EDCs如何影响儿童的健康至关重要。
本研究的成果不仅丰富了我们对EDCs与维生素D系统之间关系的认识,还为未来的研究提供了方向。例如,需要进一步探讨不同EDC类别对维生素D代谢的具体影响机制,以及这些影响如何与骨骼健康、免疫功能和长期疾病风险相关联。此外,由于EDCs的暴露往往涉及多种化学物质,因此评估它们的混合效应比单独评估单一化学物质更为重要。
综上所述,这项研究揭示了EDCs对儿童维生素D代谢的潜在干扰作用,并强调了在不同EDC类别之间存在不同的影响模式。研究结果为未来探索EDCs如何通过干扰维生素D系统影响儿童健康提供了重要的线索。然而,为了更准确地理解这些影响,需要更多的研究,特别是那些能够评估EDCs的长期暴露效应、非线性关系以及不同化学物质之间的相互作用的研究。此外,对于某些EDC(如2,5-二氯酚),由于缺乏既往研究,未来还需要进一步的探讨。
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