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重(类)金属和邻苯二甲酸酯(Phthalic acid esters,PAEs)是两类常见的环境污染物,具有潜在内分泌干扰效应。本研究依据同济武汉出生队列,选择具有潜在内分泌干扰效应的有毒重(类)金属(以下简称重金属)和PAEs,分析暴露水平及影响因素,探讨其对婴幼儿体格生长的影响及新生儿线粒体DNA拷贝数(Mitochondrial DNA copy number,mtDNAcn)的潜在介导作用。第一部分孕期重金属及PAEs的暴露水平及其影响因素目的:探讨孕早、中、晚三期重金属及PAEs暴露水平及影响因素。方法:本研究以2013年11月至2015年3月期间在武汉儿童医院招募的762名首次产检的孕妇为研究对象。利用电感耦合等离子体质谱法检测孕早、中、晚期尿液中的重金属(As、Cd、T1、Pb和Cr)浓度,超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱法用于检测 PAEs 代谢物(MEP、MECPP、MEHHP、MEOHP、MNBP 和 MEHP)浓度。采用多元线性回归模型探讨孕期重金属和PAEs暴露水平的影响因素。结果:五种重金属检出率为98.8%~100%,PAEs代谢物检出率为84.5%~99.9%。重金属中As浓度最高,孕早、中、晚期浓度中位数分别为16.853 μg/L、16.086 μg/L和17.150 μg/L;PAEs代谢物中MNBP浓度最高,孕三期浓度中位数分别为45.276μg/L、40.725 μg/L和68.054 μg/L。孕妇年龄与孕早、中、晚期尿Cd浓度增加显著相关(P<0.05)。孕前BMI与孕中期尿T1浓度增加有关(P<0.05)。与无复合维生素补充的研究对象相比,补充复合维生素的研究对象在孕中期有更低的尿MECPP、MEHHP 和 MEOHP 浓度(P<0.05)。结论:本研究中的孕妇人群普遍暴露于重金属及PAEs。孕妇年龄、孕前BMI、复合维生素补充等多种因素可影响孕期重金属或PAEs暴露水平。第二部分孕期重金属及PAEs暴露与新生儿线粒体DNA拷贝数的关联研究目的:探讨孕早、中、晚三期重金属及PAEs暴露与新生儿mtDNAcn的关联。方法:以第一部分已测量尿重金属及PAEs代谢物的孕妇为研究对象。采用qPCR方法对脐带血细胞mtDNAcn进行相对定量。采用Multiple informant model分析孕早、中、晚期尿重金属和PAEs暴露与mtDNAcn的关联,并探讨暴露敏感窗口期。利用贝叶斯核机器回归(Bayesian kernel machine regression,BKMR)模型评估孕期污染物联合暴露对新生儿mtDNAcn的影响。结果:调整潜在混杂因素后,孕早期As、T1和Cd暴露水平每增加1倍,新生儿 mtDNAcn 分别下降 7.39%(95%CI:-12.76%,-1.69%)、10.37%(-16.43%,-3.87%)和7.10%(-12.35%,-1.54%)。孕早期MEOHP暴露水平每增加1倍,新生儿mtDNAcn降低4.27%(-8.03%,-0.36%)。在BKMR模型中,孕早期重金属和PAEs联合暴露与新生儿mtDNAcn降低的关联依然呈现显著的线性剂量反应关系,而孕中、晚期污染物联合暴露对新生儿mtDNAcn的效应无统计学意义。结论:孕早期暴露于As、Tl、Cd及MEOHP与新生儿mtDNAcn降低有关,孕早期可能是重金属及PAEs暴露对新生儿mtDNAcn影响的关键窗口期。第三部分孕期重金属及PAEs暴露与婴幼儿体格生长模式的关联及新生儿线粒体DNA拷贝数的介导效应目的:探讨孕早、中、晚三期重金属及PAEs暴露与0~24月龄婴幼儿体格生长模式的关联,并探索新生儿mtDNAcn在孕期污染物暴露与婴幼儿体格生长模式关联中的潜在介导作用。方法:在第二部分基础上,对新生儿进行随访并收集其0、1、3、6、8、12、18、24 月龄体格生长资料。采用 SITAR(Superimposition by translation and rotation,SITAR)和LCMM(Latent class mixed model,LCMM)模型分别评估个体生长曲线和群组化生长轨迹以综合评估体格生长发育模式。利用Multiple informant model分析孕期尿重金属和PAEs暴露与个体生长曲线参数的关联,利用多分类logistic回归模型分析孕期污染物暴露与生长轨迹的关联。采用中介效应分析探索新生儿mtDNAcn在孕期污染物暴露与婴幼儿体格生长模式关联中的介导作用。结果:(1)SITAR模型分别拟合身长、体重和BMI的个体生长曲线,得到每个婴幼儿特异性的生长曲线参数。调整潜在混杂因素后,在女婴中,孕早期MEHHP、孕早期MEOHP和孕晚期MNBP每增加一个对数单位,身长曲线size分别减小0.426(95%CI:-0.827,-0.025)、0.418(-0.816,-0.020)和 0.319(-0.560,-0.078);孕中期MEHHP、MEOHP和MEHP每增加一个对数单位,BMI曲线intensity分别增加0.476(0.065,0.886)、0.548(0.132,0.965)和 0.294(0.021,0.568)。在男婴中,孕中期Cr每增加一个对数单位与身长曲线size增加0.467(0.071,0.864)有关。中介效应分析结果表明新生儿mtDNAcn在孕早期MECPP、MEOHP暴露与女婴身长生长曲线size的关联中存在显著遮掩效应。(2)LCMM模型分别拟合身长、体重和BMI生长轨迹。在调整潜在混杂因素后,孕早期暴露于 MECPP(OR:3.30;95%CI:1.08,10.10)、MEHHP(OR:3.48;95%CI:1.21,10.05)和 MEOHP(OR:3.67;95%CI:1.28,10.55)与女婴身长生长较缓有关。孕中期Cr暴露与男婴身长生长较快显著相关(OR:2.10;95%CI:1.22,3.62);孕中期T1暴露与男婴BMI生长较快显著相关(OR:4.49;95%CI:1.18,17.08)。中介分析结果表明新生儿mtDNAcn在孕早期MECPP、MEOHP暴露与女婴身长生长较缓的关联中存在显著遮掩效应。结论:孕期重金属及PAEs暴露均可影响婴幼儿体格生长曲线参数及体格生长轨迹。新生儿mtDNAcn增加可能掩盖孕早期PAEs暴露致女婴身长生长曲线size减小以及生长较缓的部分作用。