内分泌干扰物(EDCs)对儿童骨龄分化的差异性影响:BMI与青春期的介导作用

【字体: 时间:2025年06月20日 来源:Ecotoxicology and Environmental Safety 6.2

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  本研究针对内分泌干扰化学物(EDCs)暴露与儿童骨龄加速的关联机制不明问题,通过501名6-13岁女童的病例对照研究,采用TW3-RUS骨龄评估和LC-MS/MS尿代谢物检测技术,发现MMP、MEP、BPA等EDCs对骨龄分化呈现剂量依赖性差异效应,并首次揭示BMI和青春期阶段在EDCs-骨龄关联中的中介作用,为儿童生长发育异常的环境因素干预提供新依据。

  

随着全球儿童骨龄加速趋势日益显著,中国城市女童的骨龄超前比例已达48.7%,但超过半数的致病因素仍不明确。传统认知将这种现象归因于营养过剩和激素变化,然而环境内分泌干扰物(EDCs)的潜在影响长期被忽视。这类广泛存在于塑料制品、化妆品中的化学物质,可通过干扰雌激素信号、破坏钙磷平衡等途径影响骨骼发育,但现有研究结果相互矛盾——台湾学者报告DEHP暴露与骨龄延迟相关,而韩国团队发现玩具中的EDCs会加速骨龄。这种分歧可能源于EDCs的复杂作用机制:它们既可能通过雌激素受体促进生长板闭合,又可能直接抑制软骨细胞增殖,这种双刃剑效应使得环境暴露与骨骼健康的关联充满谜团。

深圳市儿童医院联合深圳市慢性病防治中心的研究团队,基于"深圳市学生营养与生长评估(EMSNGS)"队列的501名6-13岁女童数据,采用多维度分析方法揭示了EDCs对骨龄分化的"跷跷板效应"。研究创新性地整合了人工智能骨龄仪(TW3-RUS法)和液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术,通过加权分位数和回归(WQS)、贝叶斯核机器回归(BKMR)等混合暴露模型,首次系统评估了11种邻苯二甲酸酯代谢物、7种双酚类及壬基酚(NP)等20种EDCs的复合效应。

研究结果展现出令人惊讶的"三阶段分化"现象:在青春期前女童中,仅单乙基邻苯二甲酸酯(MEP)呈现骨龄促进作用;而进入青春期后,单甲基邻苯二甲酸酯(MMP)、双酚A(BPA)等却显示出抑制作用。更值得注意的是,这种效应并非简单的剂量-反应关系——中等浓度暴露组(Q2-Q3)的骨龄延迟风险降低44-47%,但高浓度组(Q4)的MEP反而使风险增加92%。通过BKMR模型绘制的暴露-反应曲线显示,当EDCs混合暴露低于40百分位时,竟出现反常的骨龄促进作用,这提示低剂量EDCs可能通过不同于高剂量的通路发挥作用。

在机制探索方面,研究首次量化了BMI和青春期的中介贡献:MMP通过"BMI→骨龄"路径产生22.5%的负向中介效应,而NP则通过"BMI→青春期→骨龄"链式路径产生11.9%的正向中介。这种"双通道调节"现象说明,EDCs可能既直接影响生长板微环境,又通过改变体成分和激素水平间接调控骨骼成熟。尤为关键的是,虽然部分EDCs延缓了骨龄进展,但通过分位数回归发现,它们同时降低了身高标准差评分(heightBA SDS)——这意味着所谓的"保护作用"可能以牺牲生长潜力为代价。例如,单-2-乙基-5-羧基戊基邻苯二甲酸酯(MECPP)在身高5百分位儿童中表现出最强的负面效应(β=-0.007),提示生长迟缓儿童对EDCs更为敏感。

这项发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》的研究,其突破性在于揭示了EDCs对骨骼发育的"时空特异性"影响:时间上呈现青春期依赖的差异敏感,空间上表现为生长板功能与骨龄成熟速度的解耦。这不仅解释了既往研究的矛盾结论,更警示我们:在评估EDCs健康风险时,必须考虑暴露窗口期和生物标志物的动态变化。课题组提出的三级防控策略——从政策层面的混合物风险评估、医疗系统将EDCs纳入儿童生长监测、到个人减少塑料制品使用——为应对环境因素导致的生长发育异常提供了系统性解决方案。未来需要建立出生队列追踪EDCs暴露儿童的终身骨健康,特别是关注其峰值骨量和骨折风险的变化规律。

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