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人类通过灰尘、空气颗粒物、饮用水和食物等多种介质日常接触到越来越多的高生产量化学品,这些化学品的健康危害日益突出。尤其是当前全球老龄化问题严重,老年人群健康备受关注。大量的离体实验和流行病学研究表明,曾被认为是安全的低剂量的环境污染物暴露,与人类生殖发育功能异常以及相关代谢疾病的发生有关。但多数研究都集中在个别化学品或各类化学品的健康风险评估上,对多污染物暴露的联合毒性健康效应或交互作用的影响了解甚少。氧化应激与氧化损伤是多数环境污染物毒性效应机理的中心环节,是多种代谢性心血管疾病及癌症发生和/或发展的重要环节。通过生物个体监测,直接测定人群多种环境污染物暴露水平,以及体内氧化应激产物水平,应用流行病学方法,结合环境毒理学,控制污染物的混杂效应,探究人群环境多污染物暴露对氧化应激损伤的联合作用,对于环境污染物毒性健康效应的微观机理研究具有重要意义。据此,明确我国老年人群环境污染暴露主要效应污染物清单,对于开展健康管理和干预具有重要意义。因此,本研究通过基于相转移萃取的多步萃取程序,开发了一种创新的样品前处理分析方法,结合三重四极杆气相色谱-质谱联用仪（GC-MS/MS）同时测定微量血清中103种有机污染物。以社区老年人群为研究对象,结合课题组前期建立的分析方法,总共测定老年人群血液中118种有机污染物和24种金属离子污染现状,为我国老年人群环境污染物暴露现状和健康管理提供了基础数据。在此基础上,分别以核受体介导的毒性效应和氧化应激效应为突破口,利用主成分分析和线性回归分析,探讨环境污染物联合暴露对氧化应激损伤的影响,进一步明确主要毒性效应污染物清单,为环境污染物联合暴露的毒性健康效应研究和优先控制污染物名录的制定提供理论价值和科学支撑。第一部分人群血清中103种半挥发性有机化合物分析方法研究目的:建立一种微量血清样本中多污染物的同步分析方法,为人群环境污染物暴露评估提供技术支持。方法:结合传统的液液萃取法与新兴发展的溶剂诱导相变萃取法对血清中103种半挥发性有机化合物（Semi-volatile organic compounds,SVOCs）进行重复萃取后,采用固相萃取法对萃取溶液进行再萃取和净化,洗脱液经浓缩后经GC-MS/MS分析检测。对样品前处理及仪器分析条件进行优化,验证分析方法的日间（日内）精密度、回收率以及基质效应,测定方法检测限、定量限和线性范围。结果:乙腈同时作为蛋白质变性剂和萃取溶剂加入血清后,首先利用正己烷进行液液萃取并分离。然后再向乙腈-血清混合溶液中加入改性剂二氯甲烷,引导乙腈-水溶液分层,实现溶剂诱导相变萃取。合并萃取溶液后浓缩,应用固相萃取技术进一步纯化。采用多步萃取-气相色谱串联质谱联用技术,同时测定0.5 m L血清中7种邻苯二甲酸酯（Phthalates,PAEs）、7种多氯联苯（Polychlorinated biphenyls,PCBs）、16种多环芳烃（Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs）、5种多溴二苯醚（Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs）和68种农药残留,色谱分析总时间为36.65 min。103种SVOCs加标回收率为80.92-122.21%,日内精密度和日间精密度分别在0.61-25.18%和6.78-20.92%之间,检出限均在十亿分之一以下。最终,该方法成功应用于99份实际血清样品中103种SVOCs的同步分析。结论:本研究建立了一种测定微量血液样本中103种SVOCs的高通量高效分析方法。该分析方法可以实现人群队列微量血清样本中多组分污染物的同步分析,有利于开展人群环境污染物联合暴露评估和健康风险研究,同时也有利于控制污染物混杂因素,具有较好的成本效益和广泛的应用前景。第二部分武汉市社区老年人群环境污染物暴露评估及风险研究目的:建立武汉市社区老年人群环境污染物暴露图谱,并对其多污染物暴露风险进行毒性效应评估。方法:结合已建立的SVOCs分析方法和文献,利用气相/液相-质谱联用技术及电感耦合等离子体质谱技术（ICP-MS）,测定老年人群血液中7种PAEs、7种PCBs、16种PAHs、2种双酚（Bisphenols,BPs）、5种对羟基苯甲酸酯（Parabens,PBs）、13种全氟及多氟烷基化合物（Perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances,PFASs）、19种有机氯杀虫剂（Organochlorine pesticides,OCPs）、23种有机磷杀虫剂（Organophosphorus pesticides,OPPs）、18种除草剂（Herbicides）、8种拟除虫菊酯（Synthetic pyrethroid pesticides,SPs）和24种金属离子（Metals）负荷水平。使用Spearman秩相关分析142种污染物之间的相关性,使用多元线性回归分析污染物分布特征,使用“Tox 21 10K”数据库毒理学参数探究老年人群多污染物联合暴露健康风险。结果:ΣBPs、ΣPBs、ΣPCBs、ΣPAEs、ΣPFASs、ΣPAHs浓度中位数依次为0.23ng/m L、6.89 ng/m L、0.54 ng/m L、331.00 ng/m L、21.08 ng/m L、266.04 ng/m L。农药残留ΣOCPs、ΣOPPs、ΣSPs和ΣHerbicides,浓度中位数分别为18.51 ng/m L、9.86 ng/m L、53.74 ng/m L、5.64 ng/m L。ΣMetals检出浓度中位数为4893.76 ng/m L。总共92种化合物的检出率超过80%。PCBs、PAEs、PFASs、PAHs各类同系物以及68种农药残留组分之间均存在相互关联,PCBs、PAEs、PAHs与OCPs组分之间相互正向关联明显。24种Metals组分之间相互关联性不强,也并未发现与其它类别化合物的显著关联。其中,Di BP、Dn BP、DEHP、Nap、Phe、Pry、Ant、Flu、permethrin、PFOS是老年人群体内负荷水平最高的十种有机污染物。Fe、Cu、Zn、Al、Rb、Ba、Se、As、Co、Sr是负荷水平最高的十种金属离子。在此基础上,对暴露污染物的多个毒作用靶点进行筛查,结果显示雄激素受体、雌激素受体、雌激素相关受体、孕烷X受体和组成性雄甾烷受体是主要毒作用靶点,PAEs、PAHs是这5种靶点的主要活性污染。其中,DEHP、Di BP、Ant、Pyr、Fla、Phe、Bk F、PFOS、p,p’-DDE、permethrin、deltamethrin是典型核受体介导的毒性效应主要特征污染物。结论:武汉市老年人群存在多种环境污染物的广泛暴露,且污染物体内负荷水平呈现显著的正向关联。本研究基于武汉市社区老年人群环境污染物暴露图谱,提出老年人群主要污染物清单和典型受体介导的毒性效应特征污染物清单,为环境病因学研究奠定了基础。第三部分基于氧化应激效应的环境污染物暴露评估研究目的:探讨老年人群多污染物暴露与DNA、蛋白质氧化损伤及脂质过氧化的关联,研究多污染物联合暴露导致氧化应激损伤的相互作用,筛选氧化应激损伤环境高暴露因素。方法:测定老年人群尿液中7种氧化损伤生物标志物（Oxidative stress biomarkers,OSBs）:邻-邻’-酪氨酸（o,o’-dityrosine,di Y）、8-羟基脱氧鸟苷（8-hydroxy-2’deoxyguanosine,8-OHd G）、丙二醛（Malondialdehyde,MDA）、8-异前列腺素F2α(8-iso-prostaglandin F2a,8-PGF2a)、11b-前列腺素F2a(11b-prostaglandin F2a,11-PGF2a)、15（R）-前列腺素F2a(15（R）-prostaglandin F2a,15-PGF2a)、8-异-15（R）-前列腺素F2a(8-iso,15（R）-prostaglandin F2a,8,15-PGF2a)水平。OSBs组分浓度经对数转换后,使用Pearson积矩相关分析7种OSBs组分之间的相关性,使用多元线性回归分析OSBs分布特征,使用偏最小二乘回归（Partial least squares regression,PLS）分析氧化应激损伤相关的多污染物暴露谱系。结果:老年人群尿液中8-OHd G、di Y、MDA、8,15-PGF（2a）、8-PGF（2a）、11-PGF（2a）、15-PGF（2a）浓度中位数依次为:3.65 ng/m L、1.08 ng/m L、16.30 ng/m L、0.67 ng/m L、0.61 ng/m L、0.91 ng/m L、1.05 ng/m L,检出率均大于85%。纳入单污染物分析时,并未发现OSBs与年龄以及BMI相关的变化趋势。高血压组和非高血压组也未见显著分布差异。同时纳入多种污染物分析时,PLS回归结果显示年龄、BMI、吸烟、饮酒、锻炼频率低于4次/周、高脂血症、糖尿病是尿液中OSBs水平升高的危险因素。在校正相关混杂因素模型中,老年人群PFHx A、dieldrin、acetochlor、atrazine、benoxacor、oxyfluorfen、PCB-138、Acel高暴露与尿液中OSBs水平升高显著正相关。结论:体重超标、糖脂代谢异常、吸烟与饮酒、环境污染物暴露都是机体氧化应激损伤的重要影响因素,PFHx A、dieldrin、acetochlor、atrazine、benoxacor、oxyfluorfen是主要的环境暴露危险因素。OSBs对单污染物回归分析结果与多污染物PLS回归结果存在差异,污染物之间的多重共线性和交互作用可能是主要原因。该研究结果提示,污染物混杂效应是环境污染物暴露联合毒性效应研究中的重要考虑因素。