美国普通人群性类固醇激素的全暴露组关联研究：复杂混合物效应的评估

本研究针对环境化学物质与性类固醇激素（tT、E2、SHBG）关联研究多限于单一化学物质的局限，首次采用全暴露组关联研究（ExWAS）方法，基于NHANES 2013-2016的9,172例数据，通过稳健回归和分位数g-计算法揭示了金属、VOCs等混合物对激素的协同干扰效应，尤其发现青少年男性对内分泌干扰的敏感性。研究为环境健康政策制定提供了科学依据。

　　

性类固醇激素（包括睾酮[tT]、雌二醇[E2]和性激素结合球蛋白[SHBG]）是调控人体生殖、代谢和骨骼健康的核心分子。然而，现代社会中无处不在的环境化学物质——从农药残留到工业重金属——正悄然威胁着这套精密的内分泌系统。尽管已有研究探索了单种化学物质的干扰效应，但现实中的暴露往往是数十种污染物的"鸡尾酒"，其协同作用机制长期是个黑箱。这一认知空白使得公共卫生决策缺乏科学依据，尤其对激素变化敏感的青少年群体更缺乏针对性保护策略。

为此，一项基于美国国家健康与营养调查（NHANES 2013-2016）的大规模研究应运而生。研究人员采用创新的全暴露组关联研究（ExWAS）框架，系统分析了9,172名参与者体内188种环境化学标志物与性类固醇激素的关联。通过分层六组性别-年龄亚群（如青春期男性、绝经后女性等），结合抗离群值的稳健回归和分位数g-计算法，首次揭示了真实世界混合物暴露的剂量-效应关系。研究结果发表于《Environmental Pollution》，为环境内分泌干扰研究树立了新范式。

关键技术方法包括：1）利用NHANES具有全国代表性的多阶段分层抽样队列；2）采用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）精确测定tT、E2和SHBG水平；3）通过稳健回归筛选单暴露关联信号；4）应用分位数g-计算评估混合物效应；5）构建暴露-激素互作网络可视化系统。

研究结果
Study Population
分析涵盖6个关键亚组：青春期（12-19岁）男女、成年（20-59岁）男女及老年（≥60岁）男女。青春期男性组表现出最显著的激素波动，其tT水平与环境化学物的关联强度是成年组的1.8倍。

Characteristics of the study population
老年男性血清E2均值（21.7 pg/mL）显著低于年轻男性（35.2 pg/mL），而SHBG水平随年龄增长呈U型曲线。BMI与tT负相关（β=-0.12，p<0.001），但与E2正相关（β=0.08，p=0.003）。

Discussion
铅（Pb）与铜（Cu）的混合物暴露对青春期男性tT的抑制效应最显著（β=-0.364，95% CI: -0.497~-0.230），相当于使激素水平降低12.3%。网络分析显示，挥发性有机物（VOCs）通过氧化应激通路与SHBG形成关键调控节点。

Conclusions
研究发现：1）男性对环境内分泌干扰物的敏感性是女性的2.1倍；2）金属与VOCs构成最危险的混合物组合；3）青春期男性睾丸间质细胞对铅暴露的应答阈值显著低于其他群体。这些发现为修订环境质量标准提供了生物学依据。

重要意义
该研究突破性地证实：环境化学物通过"群体作战"模式干扰内分泌系统，其破坏力远超单一物质效应的简单叠加。特别是对正处于发育关键期的青少年，即使符合现行安全标准的重金属复合暴露，仍可能导致不可逆的激素编程异常。研究提出的ExWAS-分位数g计算联合分析框架，为全球环境健康风险评估提供了可推广的方法学工具。政策制定者应重点关注铅、镉等金属与甲醛等VOCs的协同管控，并在校园环境监测中纳入内分泌干扰指标。