孕期全氟和多氟烷基物质暴露与7岁儿童执行功能及行为障碍的关联:来自上海出生队列研究的证据

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:Environment International 10.3

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  上海出生队列研究团队针对PFAS(全氟和多氟烷基物质)孕期暴露对儿童神经发育的影响展开深入探究。通过检测1543对母婴早期妊娠期血浆中10种PFAS浓度,结合7岁儿童执行功能(BRIEF量表)和行为问题(SDQ量表)评估,发现PFOA暴露与执行功能障碍(β=0.80)和行为问题显著相关,而PFUA、PFDA则显示保护性关联,且存在性别差异。该研究为高暴露地区PFAS神经毒性机制提供了重要证据。

  

在现代化工业快速发展的今天,全氟和多氟烷基物质(PFAS)这类"永不降解"的化学污染物正悄然渗透进人类生活的每个角落。从防水服装到不粘锅涂层,这些具有优异防水防油性能的化合物在给生活带来便利的同时,也因其极强的环境持久性和生物蓄积性引发了严重的健康隐忧。特别令人担忧的是,PFAS能够穿透胎盘屏障,在胎儿发育最敏感的时期干扰神经系统的形成。然而,关于PFAS对学龄期儿童执行功能和行为影响的研究仍存在诸多争议,尤其是在暴露水平较高的中国人群中的数据更为匮乏。

针对这一科学难题,上海交通大学医学院附属新华医院的研究团队依托上海出生队列(Shanghai Birth Cohort),开展了一项大规模前瞻性研究。该研究追踪了1543对母婴,通过检测母亲孕早期血浆中10种PFAS浓度,并结合7岁儿童执行功能(采用行为执行功能评定量表BRIEF)和行为问题(采用优势和困难问卷SDQ)的评估,系统分析了PFAS暴露与神经发育结局的关联。研究成果发表在环境健康领域权威期刊《Environment International》上,为理解环境污染物对儿童神经发育的长期影响提供了重要证据。

研究团队运用多项关键技术:采用高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)精确测定孕早期母体血浆中PFAS浓度;通过行为执行功能评定量表(BRIEF)的三大指标(行为调节指数BRI、元认知指数MI和总体执行功能GEC)评估儿童执行功能;使用优势和困难问卷(SDQ)评估行为问题;应用多元线性回归、基于分位数的g-计算和加权分位数和回归(WQS)分析个体和混合效应;并进行了性别分层分析和敏感性分析以确保结果稳健性。

研究结果揭示了一系列重要发现:

3.1 研究人群特征与儿童神经发育结果
研究人群以汉族(96.7%)和初产妇(82.6%)为主,母亲平均年龄29.0±3.7岁。7岁儿童神经行为评估显示,执行功能和行为问题存在明显个体差异,为后续分析奠定了基础。

3.2 孕早期母体血浆中PFAS的分布
PFOA(全氟辛酸)浓度最高(中位数11.97 ng/mL),其次是PFOS(全氟辛烷磺酸,9.43 ng/mL)。所有PFAS化合物显示出中等到强的相关性,表明可能存在共同暴露源。

3.3 产前个体PFAS暴露与儿童BRIEF和SDQ结果的关联
PFOA暴露与执行功能障碍(BRI:β=0.80)和行为问题(总困难分数:β=0.56)呈正相关;而PFUA(全氟十一烷酸)和PFDA(全氟癸酸)则与神经发育评分降低相关,表现出保护性效应。

3.4 产前PFAS暴露对儿童BRIEF和SDQ结果的联合效应
混合暴露分析未发现显著联合效应,提示PFAS的神经发育影响主要是化合物特异性而非协同作用。

3.5 性别分层关联
性别分析显示惊人差异:PFOA和PFHpA(全氟庚酸)暴露与女性更差的结果相关,而PFNA(全氟壬酸)、PFDA和PFUA则与男性更好的结果相关,凸显了性别特异性易感性。

3.6 敏感性分析
排除早产或妊娠并发症的子分析验证了主要发现的稳健性,增强了结论的可信度。

讨论部分深入剖析了这些发现的科学意义。与既往研究相比,该研究在较高暴露水平下(中位PFOA 11.97 ng/mL)观察到的显著关联,可能解释了其他研究中不一致的结果。研究提出的"发育时间窗"理论特别值得关注——PFAS的神经毒性效应可能在学龄期(7岁)才变得明显,而在更早年龄(如4岁)难以检测,这与执行功能随年龄发展的神经生物学特性相符。

性别差异的发现尤为引人深思。女性对PFOA的神经毒性更为敏感,而男性则显示出对长链PFAS(如PFUA、PFDA)的"保护性"反应。研究人员推测这可能与PFAS干扰性类固醇激素信号通路有关,这些通路在男女大脑发育中扮演不同角色。

尽管存在一些局限,如依赖父母报告的行为评估和单次暴露测量的潜在误差,这项研究无疑为理解环境污染物对神经发育的影响提供了重要见解。研究结果不仅对公共卫生政策制定具有启示意义——提示需要加强对孕期PFAS暴露的监管,特别是PFOA的限制使用,也为后续研究指明了方向,包括探索PFAS与遗传因素的交互作用,以及开发针对易感人群的早期干预策略。

这项来自中国高暴露人群的研究填补了国际空白,其发现将促使我们重新审视这些"隐形"环境污染物的健康风险,特别是在生命最脆弱的开端——胎儿发育阶段。随着PFAS在环境中的持续累积,这类研究对保护下一代神经发育健康的价值将愈发凸显。

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