《Environment International》:Prenatal and childhood exposure to mixtures of endocrine-disrupting chemicals in association with measures of adiposity in childhood and adolescence
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多类别内分泌干扰化学物(EDC)混合物与从儿童期到青少年期的肥胖相关。惩罚性Lasso型贝叶斯加权分位数和回归(LBWQSR)及机器学习方法识别了混合物关联与交互作用。产前金属、有机氯农药及全氟烷基物质(PFAS)与较高肥胖风险相关。儿童期酚类及高分子量邻苯二
多类别内分泌干扰化学物(EDC)混合物与从儿童期到青少年期的肥胖相关。惩罚性Lasso型贝叶斯加权分位数和回归(LBWQSR)及机器学习方法识别了混合物关联与交互作用。产前金属、有机氯农药及全氟烷基物质(PFAS)与较高肥胖风险相关。儿童期酚类及高分子量邻苯二甲酸酯代谢物(HMWPs)与较高青少年期体脂率相关。炎症-代谢蛋白中介了约30%的产前金属关联效应。
研究背景与立项依据
儿童肥胖被世界卫生组织列为全球公共卫生紧急事件,欧洲约三分之一儿童超重或肥胖,且童年肥胖显著增加成年期2型糖尿病、肥胖相关癌症及心血管疾病风险。内分泌干扰化学物(EDC)可通过干扰激素与表观遗传调控影响脂肪组织发育与能量稳态。现有流行病学研究多聚焦单一EDC,较少采用暴露混合物框架;且关于产前暴露效应能否延续至青春期、儿童期暴露对青少年体脂的长期影响、以及童年血浆蛋白是否中介上述关联均属空白。为此,研究人员基于欧洲Human Early Life Exposome(HELIX)六国出生队列纵向数据,系统评估九类共45种EDC混合物在产前与儿童期暴露对童年及青少年体重指数z评分(zBMI)、腰围z评分及体脂率的影响,并探索化学-化学高阶交互与炎症-代谢蛋白中介路径。该文发表于《Environment International》。
主要技术方法概览
研究人员依托HELIX项目六国队列(英国BiB、法国EDEN、西班牙INMA、立陶宛KANC、挪威MoBa、希腊RHEA),最终纳入607名拥有完整产前与儿童期EDC检测及童年期与青少年期人体测量资料的母子对。暴露检测覆盖产前母血/尿/脐血与儿童期血/尿共45种EDC(9类)。结局包括6–11岁与12–18岁zBMI、腰围z评分、生物电阻抗体脂率。统计框架采用惩罚性Lasso型多组贝叶斯加权分位数和回归(LBWQSR)估计混合物主效应,重复留出符号迭代随机森林(rh-SiRF)识别化学-化学协同阈值组合,主成分分析(PCA)降维36种童年血浆蛋白后以mediation包做中介分析,并用逆概率加权(IPW)校正青少年期失访偏倚,多变量链式方程插补处理缺失。
研究结果
- 3.
Results
描述性结果显示,童年期超重/肥胖率28.5%,青少年期升至30.4%;超过半数儿童期正常体重者青少年期仍正常,但童年期肥胖者多数持续肥胖。
产前混合物中,金属与有机氯(OC)农药混合物每升1个四分位,童年期zBMI分别增加0.18与0.19,青少年期增加0.25与0.22;汞与六氯苯(HCB)贡献权重最高;全氟烷基物质(PFAS)与体脂率正相关;多氯联苯(PCB)呈反向关联。金属混合物使童年期超重优势比增47%。OC农药效应在男童更显著。调整童年期zBMI后产前金属与OC效应衰减,提示经童年期BMI追踪/中介。
儿童期暴露中,酚类与高分子量邻苯二甲酸酯代谢物(HMWPs)关联青少年期较高zBMI,氧苯酮(OXBE)与丁基对羟基苯甲酸酯权重最高;金属暴露关联较高体脂率;OC农药、PCB、对羟基苯甲酸酯呈反向关联,调整童年期zBMI后脂溶性物关联减弱,符合反向因果或脂肪隔离假说。
rh-SiRF识别产前镉(Cd)与锰(Mn)双高暴露组(Cd≥0.19 μg/L且Mn≥13.9 μg/L)青少年zBMI增幅最大,提示协同作用;调整母亲吸烟后效应略衰减但方向不变。
中介分析提取两个蛋白主成分:PC1为免疫信号(IL2、IL4等负载荷),PC2为炎症-代谢(IL6、TNFα、瘦素、CRP等正载荷)。PC2中介产前金属→青少年zBMI总效应的30%(间接β=0.19),OC农药主要呈直接效应。
讨论与结论翻译
讨论指出,产前金属、OC农药、PFAS与儿童期酚类、HMWPs暴露均编程化提升肥胖风险至青少年期;Cd-Mn协同、HCB男童主导效应、PFAS激活PPARα/γ促脂质动员等机制得到实验支持;炎症-代谢蛋白提供首条中介证据链。局限性包括非持久物半衰期短致测量误差、缺乏毛发/牙质累积暴露、靶向蛋白组覆盖有限。
结论:产前暴露于金属、有机氯农药及PFAS,以及儿童期暴露于酚类与高分子量邻苯二甲酸酯代谢物,均与肥胖标志上升相关并延续至青少年期;这些发现明确了环境混合物在妊娠与早期儿童这两个关键窗口对肥胖风险的编程作用,炎症通路中介效应为早期EDC暴露致代谢紊乱提供了机制性证据,对加强化学品监管及消费替代品政策具有公共卫生意义。