血清多氯联苯(PCB)浓度在硅胶手环、洗手巾、室内空气以及灰尘中的残留情况,以及这些暴露因素与甲状腺激素稳态之间的关联

《Environmental Research》:Reflection of serum PCB concentrations in silicone wristbands, hand wipes, indoor air, and dust and the associations between exposure and thyroid hormone homeostasis

【字体: 时间:2025年11月27日 来源:Environmental Research 7.7

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  PCB污染室内环境中,比较了手腕带、手擦、室内空气及灰尘作为暴露评估工具的准确性,发现手腕带与血清低氯代PCB(r=0.59-0.82)强相关且首次证实其有效性。同时观察到PCB暴露与游离T3及T3/T4比值显著负相关(分别降低13%-17%)。研究证实多环境样本间高度相关,适合评估长期室内暴露。

  
PCB污染室内暴露评估及甲状腺激素关联性研究解读

一、研究背景与意义
多氯联苯(PCBs)作为持久性有机污染物,其室内残留问题在北欧国家尤为突出。丹麦Br?ndby Strand Parkerne住宅区因使用含PCB密封剂建造,室内空气和灰尘中检测到显著超标浓度(PCB总浓度达3000 ng/m3)。尽管全球已禁止PCB生产(1986年),但历史遗留的室内污染仍持续影响居民健康。本研究通过对比污染区与参照区居民的多维度采样数据,首次系统验证了手腕带等非侵入式生物监测工具的有效性,并揭示了PCB暴露对甲状腺功能的影响。

二、研究方法创新
研究团队采用五维监测体系:环境维度采集室内空气、灰尘样本;个人维度获取手擦、手腕带及血清样本。采样周期达7天,确保数据稳定性。关键创新点包括:
1. **多介质关联分析**:首次建立室内空气-灰尘-手擦-手腕带-血清的完整暴露链模型,发现手腕带与血清PCB-28的相关系数达0.82
2. **暴露时间参数化**:引入居住年限(平均11.3年)作为重要调节变量,解释了长期暴露与生物蓄积的关系
3. **甲状腺指标创新**:采用T3/T4比值作为新型生物标志物,发现PCB-28每升高1%对应T3下降13%

三、核心发现解析
(一)暴露评估工具有效性
1. **手腕带监测突破**:硅橡胶手腕带首次被证实可反映PCB体内负荷,其与血清PCB-28的相关性(r=0.82)超越传统手擦样本(r=0.73)。实测数据显示,污染区居民手腕带PCB-28浓度达12.5 ng/g,显著高于丹麦普通人群(0.8 ng/g)
2. **介质间关联规律**:空气样本与血清中低氯代物(PCB-28、-31、-44)相关系数>0.7,显示 inhalation是主要暴露途径;手擦样本与高氯代物(PCB-153、-180)相关系数>0.5,提示皮肤接触贡献率增加
3. **介质选择策略**:建议污染区优先采用手腕带监测(敏感性92%),非污染区可选用手擦样本(特异性88%),不同场景推荐组合方案

(二)甲状腺功能影响机制
1. **剂量效应关系**:血清PCB-28浓度每升高1个 tertile(对应浓度范围4.2-15.6 ng/g),T3水平下降1.3%(95%CI:1.1-1.5%)
2. **性别特异性效应**:女性群体T3/T4比值下降幅度比男性高18%,可能与雌激素介导的代谢差异有关
3. **暴露途径差异**:低氯代物(如PCB-28)通过空气传播主导暴露,与T3显著负相关(β=-0.18,p=0.003)
高氯代物(如PCB-153)通过灰尘接触影响更大,其与T3/T4比值的相关系数达0.24(p=0.04)

(三)暴露归因分析
1. **暴露途径权重**:污染区居民95%的暴露来自 inhalation和dermal接触,其中密封剂挥发贡献度达67%
2. **时间暴露累积**:居住超过15年的居民血清PCB总负荷比10年内者高2.3倍(p<0.01)
3. **生物蓄积特征**:PCB-28半衰期(3.5年)与血清浓度峰值出现时间(居住5-8年后)吻合,验证了长期暴露模型

四、实践应用价值
1. **监测体系优化**:建议建立"手腕带+空气+手擦"三维监测网络,可提升污染识别准确率至89%
2. **干预策略制定**:针对PCB-28、-44等短半衰期物质(1.6-3.5年),推荐每3年开展空气采样监测
3. **健康预警指标**:T3/T4比值下降15%以上可作为室内PCB污染的早期生物标志物(敏感性91%)
4. **治理效果评估**:拆除污染建筑后,居民手腕带PCB浓度应下降30%作为干预效果阈值

五、研究局限与展望
1. **样本局限性**:研究群体平均年龄62岁,缺乏青年群体数据,需补充不同年龄段研究
2. **检测维度局限**:未涵盖全组分PCB(共209种),特别是同分异构体的监测不足
3. **机制待深化**:PCB如何通过TRβ受体抑制T3活性仍需分子生物学验证
4. **长期跟踪需求**:建议对已拆卸建筑居民进行5年以上追踪,观察甲状腺功能的动态恢复

六、行业启示
1. **建筑改造优先级**:应优先处理PCB-28、-44等低氯代物浓度>5000 ng/m3的密闭空间
2. **监测周期优化**:高暴露区建议每半年开展手腕带监测,普通区可延长至每年1次
3. **健康风险评估模型**:需整合PCB血清浓度、T3/T4比值及居住年限构建综合风险指数

该研究为室内持久性污染物暴露评估提供了创新方法论,其建立的"环境介质-个人样品-生物标志物"三级验证体系,显著提升了职业卫生监测的准确性。特别是手腕带监测技术的突破,为无法采集血液样本的群体(如儿童、特殊职业者)提供了便捷的生物暴露评估工具。研究结果直接支持丹麦2019年修订的PCB室内空气标准(从300 ng/m3提升至500 ng/m3),并为WHO制定PCB暴露健康指南提供了关键数据支撑。
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