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血液中的碘通过钠碘同向转运体(Sodium iodine symporter,NIS)转运至甲状腺内,进一步合成甲状腺激素。甲状腺激素合成或分泌不足时将导致甲状腺功能减退,引起机体代谢异常。高氯酸盐是一种具有高度扩散性和持久性的环境污染物,可经水和土壤扩散被植物富集,经食物链进入人体。由于高氯酸根的离子半径及电荷与碘离子相近,其可与碘离子竞争NIS从而抑制甲状腺对碘的摄取,进而干扰甲状腺激素的合成。动物实验已经证实高氯酸盐可对甲状腺功能造成不良影响。同时,此类研究还发现,环境污染物硫氰酸盐和硝酸盐也可参与对NIS的竞争,三者以简单相加的方式作用于NIS,导致碘的可利用性降低。考虑到高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐在公共卫生领域的潜在危害,国际上已开展了一些人群流行病学研究,但迄今为止研究结果仍存在争议。目前,我国缺乏国人的高氯酸盐暴露资料,尚未建立高氯酸盐暴露评估标准,相关人群研究也鲜见报道。测定中国人群高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐的暴露水平并探究其潜在危害,将为我国制定此类环境污染物的防控标准提供流行病学依据,具有重要的公共卫生意义。本研究拟对中国人群高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐暴露水平进行测定并重点探究高氯酸盐暴露与甲状腺功能的关联。研究内容分为两部分:第一部分人体尿液中高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐定量检测方法的建立目的:利用超高效液相色谱串联质谱联用技术(Ultra performance liquid chromatography–tandem mass spectrometry,UPLC–MS/MS)建立一套预处理简单、稳定可靠的分析方法,实现对人体尿液中高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐的定量测定。方法:本研究应用Agilent 1200SL–QQQ6460超高效液相色谱串联质谱仪对人体尿液中的高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐进行定性定量检测。优化色谱条件和质谱条件,同时,参考欧洲药品管理局生物分析方法验证指南对本方法进行方法学验证。结果:尿液样本经简单的稀释和离心处理后即可上机检测。采用SIELC Primese B4色谱柱以梯度洗脱的方式实现了待测物的分离。分析物高氯酸根、硫氰酸根、硝酸根及它们各自的同位素内标质谱参数优化后的离子对(m/z)分别为:98.9/83.0*(高氯酸根);107.0/89.0*(高氯酸根内标);58.1/58.1*(硫氰酸根);59.0/59.0*(硫氰酸根内标);62.1/46.1*(硝酸根)和63.1/47.1*(硝酸根内标)。方法学验证结果显示,三种目标待测物及其各自对应的内标在相应的保留时间上未见明显的内源性干扰。定量下限(LLOQ)分别为:0.5μg/L(高氯酸盐)、15μg/L(硫氰酸盐)和5 mg/L(硝酸盐)。校正曲线呈现出良好的线性(r~2均大于0.99)。质控样本的精确度均小于10%,精密度均在±10%内,提取回收率均大于85%。样品在反复冻融3次以及室温放置24 h的条件下,均表现出良好的稳定性。结论:本研究利用UPLC–MS/MS所建立的检测方法预处理简单,专属性强,灵敏度高,稳定性好,可同时对人体尿液中高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐的含量进行测定,为进一步开展大规模流行病学研究奠定了方法学基础。第二部分高氯酸盐暴露水平与甲状腺功能的关联性研究目的:探讨人群高氯酸盐暴露水平与甲状腺功能的关联。方法:选取在深圳市南山区两个社康中心进行体检的居民作为研究对象,采用问卷调查和体格检查的方法收集研究对象的基本资料及相关信息,采集入选对象的血样和尿样。测定血清促甲状腺激素(TSH)和血清甲状腺激素(TT3,TT4,FT3和FT4)水平,测定尿肌酐(UCr)水平,测定肾损伤的敏感性指标水平,测定血糖及血脂代谢常见指标,采用已建立的定量方法测定尿高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐水平。数据采用方差分析、秩和检验及卡方检验分析人群一般特征,采用多因素线性回归分析高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐暴露与效应结局(甲状腺功能等)的关联。结果:本研究共纳入研究对象1171名,包括448名男性和723名女性,年龄在20岁至70岁之间。人群高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐的平均暴露水平的中位数(四分位间距)分别为4.44(2.77–7.23)μg/g Cr、293.87(175.32–533.27)μg/g Cr和86.43(55.27–149.04)mg/g Cr。多因素线性回归的结果表明,在调整性别、年龄、BMI、吸烟状况、饮酒状况、运动习惯以及肾小球滤过率等混杂因素后,人群高氯酸盐暴露水平与血清TSH水平呈正相关趋势,与血清FT4、TT3及TT4水平呈负相关趋势,与血清FT3水平呈显著负相关(P<0.05)。此外,高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐的暴露与肾损伤敏感性指标(微量白蛋白,α1–微球蛋白和β2–微球蛋白)之间存在显著的正相关(P<0.05)。高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐的联合暴露水平与血清FT3、FT4、TT3及TT4水平之间呈现出显著负相关(P<0.05),与尿微量白蛋白、α1–微球蛋白和β2–微球蛋白水平之间呈现出显著的正相关(P<0.005)。结论:本研究表明,人群高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐的暴露水平与血清促甲状腺激素水平呈正相关趋势,与血清甲状腺激素水平呈负相关趋势,与肾损伤敏感性指标水平之间存在显著正相关,提示高氯酸盐、硫氰酸盐及硝酸盐暴露可能是甲状腺功能减退和肾功能损伤的危险因素。