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为探究孕期邻苯二甲酸酯(PAEs)暴露对新生儿代谢组和婴儿神经行为功能的影响,研究人员对亚特兰大非裔美国母婴队列开展研究。结果发现 PAEs 暴露影响新生儿代谢组,涉及酪氨酸和色氨酸代谢等通路。该研究为理解相关健康影响提供依据。
在现代生活中,邻苯二甲酸酯(Phthalates)无处不在,它被广泛用于制造各种产品,如乙烯基地板、肥皂、洗发水等。然而,随着人们对其健康和安全问题的关注度不断提高,研究发现邻苯二甲酸酯属于内分泌干扰化学物质(EDCs),能够干扰人体激素,对健康产生影响,尤其是在生殖和儿童健康方面。虽然此前有研究表明孕期邻苯二甲酸酯暴露与婴儿神经行为发育有关,但关于孕期尿液中邻苯二甲酸酯水平与新生儿代谢组之间的关系却鲜有研究。为了填补这一空白,来自美国埃默里大学(Emory University)等机构的研究人员开展了相关研究,该研究成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员使用了前沿的靶向暴露评估和非靶向代谢组学方法。样本来源于亚特兰大非裔美国母婴队列(Atlanta African American Maternal-Child Cohort),该队列自 2014 年起招募孕妇。研究人员测定了孕妇孕期尿液中 8 种邻苯二甲酸酯代谢物的浓度,同时收集新生儿干血斑样本进行代谢组学分析,并对部分婴儿进行新生儿重症监护病房新生儿神经行为量表(NNNS)评估。
研究结果
- 研究人群和暴露水平:参与代谢组学全关联研究(MWAS)的有 216 名孕早期(8 - 14 周)和 145 名孕中期(24 - 30 周)的参与者,用于中间相遇(MITM)分析的子集分别有 81 名和 71 名参与者。参与者多为 20 多岁,多数有高中及以上学历,部分在孕期有饮酒、吸烟和吸食大麻行为。所有样本中均检测到邻苯二甲酸酯代谢物,与美国国家健康和营养检查调查(NHANES)数据相比,研究人群中 MEP 和 MEHP 的几何平均水平更高。
- 高分辨率代谢组学分析:经过数据质量过滤后,剩余 7191 个代谢特征。MWAS 分析显示,不同邻苯二甲酸酯代谢物在两次访视中分别与众多代谢特征相关,校正多重检验后相关特征减少。
- 通路分析:利用 mummichog 进行通路分析,发现与邻苯二甲酸酯相关的代谢通路在两次访视中共有 28 条(访视 1)和 12 条(访视 2),其中 11 条通路在两次访视中均存在,这些通路多与氧化应激、炎症反应有关。
- 化学鉴定:通过与北卡罗来纳州人类健康暴露分析资源中心(HHEAR Hub)的内部实验标准库(IESL)对比,校正多重检验后,确定了与孕期邻苯二甲酸酯代谢物相关的新生儿代谢物,这些代谢物多参与神经健康相关的代谢途径。在 MITM 分析中,也发现了一些与邻苯二甲酸酯代谢物和 NNNS 结果相关的新生儿代谢物。
研究结论和讨论
该研究首次利用新生儿干血斑代谢组学,揭示了孕期邻苯二甲酸酯暴露对新生儿代谢组的干扰,以及这种干扰可能影响婴儿神经行为发育的潜在机制。研究发现,许多代谢途径和代谢物与神经发育相关,如酪氨酸和色氨酸代谢途径中的相关代谢物。这表明邻苯二甲酸酯暴露可能对婴儿神经发育产生长期影响,强调了进一步研究色氨酸和酪氨酸代谢在婴儿和儿童发育中作用的重要性。
同时,研究还存在一些局限性,如研究对象局限于美国出生、无慢性疾病和未使用慢性药物的人群,缺乏饮食信息,邻苯二甲酸酯测量为一次性快照等。未来研究需要扩大样本范围,考虑更多的共暴露因素,采用更复杂的分析方法,以进一步明确邻苯二甲酸酯暴露对母婴健康的影响。但该研究为后续研究奠定了基础,有助于推动对孕期环境暴露与母婴健康关系的深入理解,为制定相关预防和干预措施提供了重要依据。