《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》：Early-pregnancy exposure to persistent organic pollutants and bile acid alterations in relation to gestational glucose–lipid homeostasis
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本研究针对孕早期持久性有机污染物（POPs）暴露与妊娠期糖尿病（GDM）的关联机制这一科学问题，通过巢式病例对照研究结合靶向代谢组学技术，首次揭示了PBDEs和PCBs等污染物通过改变胆汁酸（BAs）代谢谱（如降低GUDCA、升高TUDCA），介导高达24%的葡萄糖代谢紊乱效应。该发现为环境污染物导致的妊娠代谢毒性提供了新型生物标志物和干预靶点。
在当代工业化社会中，持久性有机污染物（POPs）如多溴二苯醚（PBDEs）和多氯联苯（PCBs）通过生物富集作用悄然侵入人体，尤其对孕妇这一敏感群体构成潜在威胁。妊娠期糖尿病（GDM）作为常见的妊娠并发症，全球发病率高达20%，不仅增加母亲远期代谢疾病风险，更可能影响子代健康。虽然流行病学研究提示POPs暴露与GDM存在关联，但其中具体的生物学机制始终迷雾重重。
值得关注的是，胆汁酸（BAs）这类传统意义上帮助脂质消化的分子，近年来被发现在调控葡萄糖和脂质代谢中扮演关键信号分子的角色。它们通过法尼醇X受体（FXR）和G蛋白偶联受体5（TGR5）等途径影响胰岛素敏感性能量平衡。动物实验表明POPs可能干扰胆汁酸代谢，但这一机制在人类孕期研究中尚未得到系统验证。
为解开这一谜题，武汉轻工大学食品科学与工程学院的研究团队在《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》上发表了一项创新性研究。该研究采用巢式病例对照设计，以153名孕早期孕妇为研究对象（51例GDM患者与102例对照），整合高分辨率质谱与靶向代谢组学技术，首次在人体中揭示了POPs暴露通过改变胆汁酸谱影响妊娠代谢平衡的完整路径。
关键技术方法包括：1）使用加速溶剂萃取-高分辨气相色谱质谱（GC-HRMS）定量血清中14种POPs同系物；2）超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）检测40种胆汁酸物种；3）基于Bootstrap法的因果中介分析评估胆汁酸的介导效应。所有分析均校正孕妇年龄和体重指数（BMI）。
研究结果揭示了三层关键发现：
3.1. 研究人群与暴露特征
GDM患者孕早期甘油三酯（TG）水平显著高于对照组（1.7 vs. 1.4 mmol/L）。污染物检测显示GDM组血清中PCB-52（2.14 vs. 1.45 ng/mL）和总毒性当量（TEQ）显著升高，PBDEs同系物间呈现强相关性（r=0.16-0.87）。
3.2. 胆汁酸代谢谱改变
GDM患者呈现特征性胆汁酸紊乱：保护性胆汁酸如甘氨熊去氧胆酸（GUDCA）（2.32 vs. 2.79 ng/mL）和甘氨鹅去氧胆酸（GCDCA）（2.32 vs. 4.77 ng/mL）显著降低，而牛磺酸结合型胆汁酸如TUDCA明显升高。相关性分析显示胆汁酸亚类内存在高度协同调控（82.6%呈正相关）。
3.3. 污染物-胆汁酸-代谢指标关联网络
溴化同系物（BDE-153、BDE-154）与结合型胆汁酸呈负相关（如BDE-154与TUDCA，r=-0.29）。中介分析发现GUDCA和TUDCA共同介导了24%的PBDEs与血糖紊乱关联，磺化胆汁酸（GCDCA-3S等）介导21-25%的PBDEs-TG关联，去甲胆酸（NorCA）介导19%的PCB-52-胆固醇关联。
讨论部分深入阐释了机制内涵：POPs可能通过激活芳香烃受体（AhR）、孕烷X受体（PXR）等外源物感应受体，干扰FXR信号通路，导致CYP7A1等胆汁酸合成酶表达异常。同时，污染物引起的肠道菌群失调可能减少微生物胆汁盐水解酶活性，进一步改变胆汁酸池组成。特别值得注意的是，GUDCA和TUDCA等具有胰岛素增敏作用的胆汁酸减少，可能与POPs诱发的代谢紊乱直接相关。
这项研究的突破性意义在于将环境暴露与内在代谢表型有机链接，提出胆汁酸可作为早期预警POPs代谢毒性的生物标志物。虽然介导比例表明存在其他通路共同作用，但约四分之一的贡献度在环境流行病学中已具显著意义。研究为孕期代谢疾病防控提供了新思路：通过监测特定胆汁酸谱变化，或可识别高风险人群并实施早期干预。未来需在多中心大样本中验证这一机制，并探索通过调节胆汁酸代谢拮抗污染物毒性的可行性。
局限性包括样本量较小、单次检测无法反映动态变化等，但无疑为理解环境-基因-代谢互作打开了新窗口。随着暴露组学与多组学整合分析技术的发展，胆汁酸这一古老分子家族在环境健康领域正焕发新的生机。
