胎盘金属负荷与子代血脂异常的关联:孕期维生素D水平能否缓解这一效应?

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:Journal of Hazardous Materials 12.2

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  本研究针对孕期金属暴露对子代脂代谢的长期影响,通过马鞍山出生队列(MABC)分析胎盘14种金属负荷与5-6岁儿童血脂异常的关联。发现铊(Tl)、钒(V)、钼(Mo)是主要风险金属,金属混合物(BKMR/WQS模型)显著增加血脂异常风险。尽管孕期维生素D平均水平未显示显著调节作用,但V和Mo的作用存在维生素D分层差异,为生命早期心血管风险防控提供新依据。

  

心血管疾病(CVD)作为成人死亡的首要原因,其病理过程可能始于生命早期。近年研究发现,约25%的中国儿童存在血脂异常,而环境污染物特别是重金属暴露被认为是重要诱因。胎盘作为胎儿发育的"黑匣子",能累积重金属并影响胎儿编程,但金属混合物对子代脂代谢的长期影响尚不明确。与此同时,维生素D作为潜在干预因子,其在调节金属毒性中的作用亟待探索。

安徽医科大学的研究团队基于马鞍山出生队列(MABC),对1723对母婴展开前瞻性研究。通过量化胎盘14种金属浓度,结合5-6岁儿童血脂检测数据,运用贝叶斯核机器回归(BKMR)、加权分位数和(WQS)及分位数g计算(Qgcomp)等先进统计模型,首次系统评估了胎盘金属单一/混合暴露与子代血脂异常的关联,并探讨了孕期维生素D的调节作用。相关成果发表于《Journal of Hazardous Materials》。

关键技术包括:胎盘金属组学检测(ICP-MS)、儿童血脂谱分析(TC/TG/HDLC/LDLC)、多模型联合分析(BKMR/WQS/Qgcomp)、维生素D分层分析(ELISA法检测25(OH)D)以及代谢异常亚组分析。队列数据来自2013-2014年马鞍山单中心孕产妇,严格控制混杂因素。

【主要发现】

  1. 单一金属效应:胎盘Tl(OR=1.555)、V(OR=1.465)和Mo(OR=1.446)显著增加儿童血脂异常风险,且与TC、LDLC升高及HDLC降低相关。
  2. 混合暴露效应:BKMR模型显示金属混合物与血脂异常呈非线性剂量反应关系,WQS/Qgcomp一致鉴定出Mo-V-Tl为关键驱动成分。
  3. 维生素D调节:整体未发现显著交互作用,但V的效应在维生素D缺乏组更显著(Pinteraction=0.048),而Mo仅在与非缺乏组相关。
  4. 代谢敏感亚群:在妊娠期代谢异常母婴对中,Tl/V/Mo/Zn/Cu与血脂异常的关联强度增加2-3倍。

讨论指出,胎盘作为累积性暴露生物标志物,其金属负荷可能通过氧化应激和表观遗传调控干扰脂代谢编程。特别值得注意的是,工业城市中普遍存在的V(来自化石燃料燃烧)和Tl(冶金副产品)显示出强致病性,而传统认为的必需元素Mo也呈现毒性效应。虽然维生素D的总体调节作用有限,但 trimester-specific分析提示其可能通过金属特异性途径发挥作用,这为精准干预提供线索。

该研究首次揭示胎盘金属混合暴露对子代心血管健康的长期影响,建立了"胎盘金属负荷-儿童血脂异常"的暴露反应关系,为环境污染物防控和生命早期心血管风险预警提供了重要科学依据。未来需结合金属形态分析和分子机制研究,进一步阐明维生素D的时敏性调节机制。

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