生命早期有机磷酸酯暴露与儿童神经发育关联:法国国家出生队列研究

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Environment International 10.3

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  本研究通过法国ELFE国家出生队列,首次采用头发样本评估孕期及儿童期有机磷酸酯(OPEs)暴露水平,发现TBP、EHDPP和TPHP三种常见阻燃剂/增塑剂与3.5岁儿童非语言认知能力下降显著相关。研究为评估新型环境污染物神经发育毒性提供创新生物标志物策略,对制定儿童健康保护政策具有重要参考价值。

  

在现代化生活环境中,沙发、电子产品和婴儿用品中广泛添加的有机磷酸酯(Organophosphate esters, OPEs)作为阻燃剂和增塑剂,正悄然成为新的健康隐患。这些化学物质通过挥发、磨损等途径持续释放到环境中,甚至已在人类胎盘和母乳中检出。更令人担忧的是,动物实验显示部分OPEs具有神经发育毒性,可能通过干扰胆碱能系统、线粒体功能等机制影响大脑发育。然而,现有流行病学研究多采用尿代谢物作为短期暴露指标,且结果存在不一致性,特别是关于儿童期暴露影响的认识仍存在巨大空白。

法国国家健康与医学研究院等机构的研究团队创新性地利用头发这一新型生物样本,在具有全国代表性的ELFE出生队列中,首次系统评估了法国孕妇和儿童OPEs暴露特征及其与3.5岁儿童认知功能的关联。研究发现孕期三丁基磷酸酯(TBP)高暴露组儿童认知得分降低4.5分,儿童期暴露的乙基己基二苯基磷酸酯(EHDPP)每增加两倍浓度则导致得分下降1.9分,磷酸三苯酯(TPHP)也显示出剂量-反应关系。该研究发表于环境领域顶级期刊《Environment International》,为制定儿童环境健康政策提供了重要科学依据。

研究团队采用多阶段随机分层抽样,从法国349家产科医院中选取381对母婴开展研究。关键技术包括:(1)使用加速溶剂萃取结合GC/MS-MS检测头发中9种OPEs;(2)应用英国能力量表第二版的图片相似性测试(Picture Similarities Test, PST)评估儿童非语言认知能力;(3)采用有向无环图(DAG)确定混杂因素;(4)针对左删失数据采用最大似然估计法进行多重填补;(5)通过校准权重使结果可外推至法国2011年出生人口。

【研究结果】

  1. 人群特征:
    研究样本能代表法国2011年孕妇人口特征,平均年龄31.2岁,62.3%孕前BMI正常。儿童PST得分呈正态分布(均值69.4分),男女比例均衡。

  2. 暴露特征:
    TPHP、TDCPP等5种OPEs在>90%孕母头发中检出,TCPP中位浓度最高(264 ng/g)。儿童EHDPP、TDCPP浓度是孕母的2倍,但除TCPP等3种化合物外,母婴浓度无显著相关性。

  3. 产前暴露影响:
    调整BDE等混杂因素后,TBP最高四分位数组儿童PST得分较最低组降低4.2分(95%CI: -8.6, -0.1),未调整模型达统计学显著性(-4.5分)。在250对子样本中,检出TBEP的孕母其子女得分降低7.4分。

  4. 儿童期暴露影响:
    EHDPP浓度每倍增与PST得分下降1.9分显著相关。TPHP呈现非线性关联,第2、4四分位数组分别降低8.3分和8.2分。意外发现中间浓度TCPP暴露组得分增加5.4分。

  5. 溴代阻燃剂影响:
    BDE 209(中位浓度8 ng/g)和BDE 47(检出率46.2%)均未显示显著认知影响,且不干扰OPEs关联性。

【讨论与结论】
该研究首次通过头发生物监测证实,生命早期暴露于特定OPEs可能对儿童神经发育产生不良影响。TBP、EHDPP和TPHP三种物质在不同暴露窗口显示出独立效应,其中EHDPP的剂量-反应关系尤为明确,每两倍浓度增加相当于降低2.5%认知能力。值得注意的是,头发样本可整合数月至数年的暴露信息,克服了尿液样本仅反映短期暴露的局限。

研究结果与部分国际研究形成呼应:美国HOME队列发现产前TPHP暴露与执行功能受损相关,而丹麦研究则报道儿童期TDCPP代谢物与认知下降的关联。但法国人群特有的暴露模式——孕母TBP高负荷与儿童EHDPP/TPHP暴露优势,可能反映了区域间消费品使用差异。

尽管存在样本量限制和头发基质动力学未完全阐明等局限,这项研究为环境健康领域贡献了三大价值:(1)建立头发作为OPEs长期暴露评估的新标准;(2)揭示儿童期可能是某些OPEs神经毒性的关键敏感窗口;(3)为欧盟REACH法规更新提供法国本土数据支持。研究者建议未来应扩大认知维度评估,并探索社会经济因素与化学暴露的交互作用,以更全面保障儿童神经发育健康。

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