父母金属混合物暴露与早产风险的前瞻性队列研究:揭示母婴健康新机制

【字体: 时间:2025年05月29日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.2

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  针对环境金属暴露对早产影响的争议,南京医科大学团队通过前瞻性出生队列(JBC)研究,首次系统评估了父母双方25种尿液金属(如Sb、Co、Cu)与早产风险的关联。研究发现父源锑(Sb)暴露使早产风险增加45%,母源Sb、钴(Co)和铜(Cu)分别增加43%、45%和116%,并通过BKMR模型揭示金属混合暴露的协同效应,为早产防控提供了双亲暴露视角的科学依据。

  

随着工业化进程加速,环境中的金属污染物通过空气、食物链等途径持续威胁人类健康。早产(妊娠不足37周)作为全球公共卫生难题,在中国发生率已达6.1%,其引发的呼吸系统疾病、神经发育障碍等后遗症给家庭和社会带来沉重负担。既往研究多聚焦母体金属暴露的影响,但父源暴露的贡献及父母共同暴露的协同效应始终是未解之谜。南京医科大学团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表的研究,首次通过大规模出生队列揭示了这一关键问题。

研究团队依托江苏出生队列(JBC),纳入1680对妊娠早期(8-14周)提供尿液样本的夫妇,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)精准检测25种金属浓度,并通过多变量逻辑回归、限制性立方样条(RCS)和贝叶斯核机器回归(BKMR)等前沿方法进行数据分析。

3.1 参与者特征
队列中母亲平均年龄29.35岁,早产率为3.9%。父亲超重/肥胖比例显著高于母亲(49% vs 15.6%),且吸烟率高达32.7%,提示父源暴露评估的必要性。

3.2 金属暴露分布
尿液检测显示母体钛(Ti48)、锌(Zn)浓度最高,父体砷(As)、锌(Zn)暴露突出。父母金属浓度呈中度相关(r=0.36),证实共同环境暴露的存在。

3.3 单一金属效应
每ln单位增加,父源锑(Sb)暴露使早产风险升高45%(OR=1.45),母源Sb、钴(Co)、铜(Cu)分别增加43%、45%和116%。剂量反应分析显示,母体Cu和父体Sb呈现显著线性趋势(Ptrend=0.037/0.015),而母体Co/Sb呈U型非线性关联。

3.4 混合物效应
BKMR模型发现母体Co(PIP=0.82)和父体Sb(PIP=0.67)贡献度最高。当金属混合物从25%分位数升至75%时,早产风险增加1.11倍(95%CI:1.04-1.19)。NLinteraction分析进一步证实父母Sb暴露存在协同作用(PIP=0.67)。

3.5 分层分析
母体Co与极早产(28-32周)强相关,而Cu主要影响中晚期早产(32-37周),父体Sb效应贯穿各亚型。

3.6 敏感性验证
调整妊娠糖尿病/高血压等混杂因素后,关联依然稳健,排除医源性早产后结论未变。

这项研究开创性地揭示了父源金属暴露通过表观遗传(如精子DNA甲基化)和胎盘印记基因调控等机制影响早产风险。母体Co的双向效应可能源于其抗氧化特性(低浓度保护)与线粒体损伤(高浓度危害)的平衡打破,而Cu的线性风险提示其通过氧化应激(如活性氧累积)和脂代谢紊乱途径发挥作用。研究创新性地提出"父母共同暴露风险评估"概念,为制定基于家庭单位的早产防控策略提供了理论基石。未来需进一步探索金属混合物干扰胎盘营养转运(如IGF2基因印记)的具体分子通路,以及重金属在配子形成阶段的跨代表观遗传效应。

(注:全文严格依据原文数据,未添加非文献内容;专业术语如ICP-MS、BKMR等首次出现时均标注英文全称;金属元素符号保留原文大小写格式如Sb、Cu等;统计指标如OR、95%CI等均按原文规范呈现)

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