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唾液外暴露组与代谢组关联分析揭示孕期食品接触化学物质通过儿茶酚胺代谢通路影响子痫前期风险
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月23日 来源:International Journal of Oral Science 10.8
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本研究为解决孕期化学暴露监测难题,创新性采用唾液作为非侵入性样本,通过质谱分析技术鉴定出582种内源性代谢物和125种外源性代谢物(XM),发现食品接触化学物质(FCCs)和食品添加剂(FAs)通过抑制单胺氧化酶(MAO)显著升高儿茶酚胺水平,并在子痫前期患者中验证了XM的异常积累。该研究为孕期环境暴露监测提供了新策略,揭示了饮食相关化学物质与妊娠高血压疾病的潜在机制。
孕期环境化学暴露对母婴健康的影响日益受到关注,但传统血液检测存在侵入性强、采样频率受限等问题。更棘手的是,外源性化学物质(xenobiotics)在体内的浓度随时间波动,而短暂暴露可能引发延迟数月至数年的健康效应。这种暴露监测的困难使得孕期高血压疾病如子痫前期的环境诱因研究长期面临挑战。
新加坡保健集团杜克-新加坡国立大学医学院的研究团队另辟蹊径,选择唾液这种富含分子信息却常被忽视的样本类型开展突破性研究。通过分析80名妊娠24-34周孕妇的唾液样本,研究团队首次系统评估了唾液作为外暴露组(exposome)监测工具的潜力,并揭示了食品相关化学物质干扰儿茶酚胺代谢的新机制。这项开创性成果发表在《International Journal of Oral Science》上,为孕期环境健康研究提供了新视角。
研究采用超高效液相色谱-高分辨质谱联用技术(UPLC-Q Exactive MS)进行非靶向代谢组学分析,通过KK妇女儿童医院的孕妇队列采集唾液样本,结合社区聚类算法和多元线性回归模型,重点解析了外源性代谢物(XM)与内源性代谢物的相互作用网络。
唾液代谢组与外暴露组特征
质谱分析鉴定出582种内源性代谢物和125种XM,其中内源性代谢物显著富集于酪氨酸代谢、谷胱甘肽代谢等通路。XM溯源显示主要来源于食品接触材料(如甲苯、苯乙烯)、食品添加剂(如苯甲酸、香豆素)等,79%具有内分泌干扰或神经毒性等生物效应。
代谢网络与通路富集
通过构建含598个节点、15,372条边的关联网络,发现最大聚类模块(238个节点)显著富集于酪氨酸代谢通路(P=0.04),包含多巴胺、去甲肾上腺素等儿茶酚胺及其代谢产物。这种模块化特征提示XM可能通过特定代谢通路产生生物学效应。
食品化学物质与儿茶酚胺关联
线性回归模型校正混杂因素后,发现甲苯使多巴胺水平升高42%(β=0.42,P<0.01),苯乙烯与去甲肾上腺素代谢物normetanephrine呈正相关(β=0.38,P=0.02)。机制上,这些物质通过抑制单胺氧化酶(MAO)活性导致儿茶酚胺积累,其中苯乙烯降低MAO-B活性,而异喹啉可同时抑制MAO-A/B。
子痫前期验证研究
在7例子痫前期患者的验证队列中,甲苯(2.1倍)、异喹啉(1.8倍)等XM浓度显著高于健康对照(P<0.05),这与儿茶酚胺介导的血管收缩和血小板激活机制相符,为环境因素参与妊娠高血压发病提供了直接证据。
这项研究开创性地证实唾液可作为外暴露组监测的有效基质,其价值在于:① 非侵入性采样支持孕期纵向监测;② 揭示FCCs和FAs通过MAO抑制-儿茶酚胺累积轴影响妊娠血压的分子机制;③ 为子痫前期的环境诱因提供新解释。尽管存在XM内/外源双重性的分类挑战,该研究仍为建立孕期化学暴露预警体系奠定了方法学基础,提示减少食品包装材料接触可能是预防妊娠高血压的可行策略。未来需扩大样本验证XM阈值,并探索唾液代谢组与其他体液的相关性,以推动外暴露组研究在围产医学中的应用。
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