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研究背景

雙酚（BPs）、有機(jī)磷阻燃劑（OPFRs）、溴代阻燃劑（BFRs）、鄰苯二甲酸鹽（PAEs）以及全氟和多氟烷基物質(zhì)（PFASs）因其獨(dú)特的理化特性，包括熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，經(jīng)常被納入工業(yè)和家用產(chǎn)品中。這些污染物普遍存在于各種環(huán)境中，并經(jīng)常在各種生物樣本和材料中檢測(cè)到。它們可通過(guò)多種途徑進(jìn)入人體，包括攝入和皮膚接觸，從而對(duì)健康造成各種風(fēng)險(xiǎn)。

方法開(kāi)發(fā)

使用島津LCMS-8045開(kāi)發(fā)了用于定性和定量分析38對(duì)配對(duì)母體和臍帶血清中雙酚、有機(jī)磷阻燃劑、溴代阻燃劑、鄰苯二甲酸鹽、全氟和多氟烷基物質(zhì)五類的91種環(huán)境污染物的方法：

（1）全面鑒定母體和臍帶血清中的環(huán)境污染物；

（2）評(píng)估檢測(cè)到的環(huán)境污染物暴露水平；

（3）調(diào)查和比較環(huán)境污染物的TTE與胎盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)基因表達(dá)之間的關(guān)系

LCMS-8045

結(jié)果與分析

結(jié)果顯示，參與本研究的孕婦的平均分娩年齡為31.66±3.38 歲。孕前體重指數(shù)（PBMI）介于16.0至29.1 kg/m2之間。其中5.3%屬于體重不足，26.3%屬于超重或肥胖。此外，42.1%的孕婦擁有大學(xué)學(xué)位或受過(guò)高等教育，52.6%的孕婦在研究期間為多胎妊娠。新生兒均為剖腹產(chǎn)，男女比例相當(dāng)，各占50%。新生兒的平均頭圍33.76±0.79 cm，平均身長(zhǎng)50.08±0.75 cm，平均體重3362.63±324.50 g，新生兒指數(shù)（PI）平均為26.73±1.90 kg/m3。

隨后，使用開(kāi)發(fā)的方法對(duì)母體和臍帶血清進(jìn)行了檢測(cè)，對(duì)污染物進(jìn)行定量分析后，在母體和臍帶血清樣本中共發(fā)現(xiàn)了38種污染物，包括5種雙酚、13種有機(jī)磷阻燃劑、2種溴代阻燃劑、4種鄰苯二甲酸酯和14種全氟和多氟烷基物質(zhì)。在雙酚中，BPB的檢出率（DF）最高，緊隨其后的是BPA、BPM和BPP，而B(niǎo)PAF的檢出率最低。有機(jī)磷阻燃劑顯示，TIBP的DF為100%，而TEHP的DF最低。在鄰苯二甲酸酯中，DPRP的DF為100%，而DMP的DF最低。全氟和多氟烷基物質(zhì)中，PFTrDA、PFTeDA、PFOS、PFHxS、PFOA、PFNA和PFDA的DF均為100%，而PFBA的DF最低。

進(jìn)一步分析比較母血和臍血中污染物的分布，結(jié)果顯示，在母體和臍帶血清中檢測(cè)到的污染物中，雙酚含量最高，其次是阻燃劑、全氟和多氟烷基物質(zhì)和鄰苯二甲酸酯（圖2A）。在母體和臍帶血清中，雙酚A的比例最高，雙酚B的比例最低（圖2B）。在有機(jī)磷阻燃劑中，TDCIPP在母體血清和臍帶血清中的百分比最高，DPHP最低。比較母體血清和臍帶血清中的百分比，發(fā)現(xiàn)TIBP、HBCDD和BPDPP的含量有所增加，而TDCIPP、BPA-BDPP和TPHP的含量有所減少（圖2C）。在鄰苯二甲酸酯中，DPRP在母體和臍帶血清中的比例最高，而PIPP的比例最低（圖2E）。比較母體血清中的百分比，觀察到臍帶血清中MMP增加，DPRP減少（圖2E）。在PFASs中，PFOA在母體和臍帶血清中的百分比最高，PFHpA最低（圖2F）。比較母體血清中PFASs的百分比，臍帶血清中PFHxDA、PFNA、PFHxA和PFDS增加，PFOA、PFHxS、PFOS和PFDA減少（圖2F）。

圖2

接著，使用斯皮爾曼相關(guān)分析研究了母體血清和臍帶血清中污染物暴露濃度之間的相關(guān)性。結(jié)果顯示，母體和臍帶血清中污染物的相關(guān)性介于-0.8至0.78之間（圖3）。母體血清和臍帶血清中同類污染物的濃度呈正相關(guān)，如BPM（r = 0.715，P < 0.001）和PFHpA（r = 0.779，P < 0.001）（圖3）。母體血清中的雙酚和鄰苯二甲酸酯濃度與臍帶血清中的PFASs濃度主要呈負(fù)相關(guān)。相反，一些阻燃劑與PFASs的濃度呈正相關(guān)。大多數(shù)污染物之間的相關(guān)系數(shù)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖3

跨胎盤(pán)轉(zhuǎn)移效率（TTE）是指污染物在臍帶血清中的濃度與在母體血清中的濃度之比，即TTE= C（臍帶）/C（母體）。將母體和臍帶血清中檢出率均超過(guò)50%的污染物納入分析，共計(jì)算出31種污染物的TTE。在這些污染物中，PFHxA的TTE值最高，為5.526，而PFOS的TTE值最低，為0.206。按性別對(duì)新生兒進(jìn)行分組時(shí)，觀察到兩組新生兒的PFNA、PFOS和PFDS的TTE存在顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（圖4）。在其他類型的污染物中，男性和女性群體的TTE沒(méi)有明顯區(qū)別。

圖4

采用廣義線性模型來(lái)研究胎盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)錄水平對(duì)污染物TTE的影響。結(jié)果表明，ATP結(jié)合蛋白C亞家族成員3（ABCC3）、ATP結(jié)合蛋白G亞家族成員1（ABCG1）和溶質(zhì)載體家族22成員3（SLC22A3）的轉(zhuǎn)錄水平對(duì)TPHP的TTE有負(fù)面影響，表明這些轉(zhuǎn)運(yùn)體可能會(huì)降低TPHP的TTE。此外，ABCG1促進(jìn)了TDCIPP的TTE，ATP結(jié)合蛋白C亞家族成員4（ABCC4）促進(jìn)了PFOS的TTE，而溶質(zhì)載體有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體家族成員3A1（SLCO3A1）降低了PFOS的TTE。ATP結(jié)合蛋白A亞家族成員1（ABCA1）降低了PFUnDA和PFTrDA的TTE。此外，ATP結(jié)合蛋白亞家族C成員2（ABCC2）、ABCC4和ABCG1降低了DPRP的TTE（圖5）。

圖5

綜上所述，本文使用島津LCMS-8045開(kāi)發(fā)了一種LC-MS/MS方法，用于定量分析配對(duì)母體和臍帶血清中的91種環(huán)境污染物。研究結(jié)果表明，母體血清和臍帶血清中同類污染物的濃度具有高度相關(guān)性。廣義線性模型的結(jié)果進(jìn)一步表明，特定胎盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)體的轉(zhuǎn)錄水平對(duì)某些污染物的TTEs有顯著影響。這些發(fā)現(xiàn)有助于了解環(huán)境污染物經(jīng)胎盤(pán)轉(zhuǎn)移的機(jī)制。雖然研究樣本量相對(duì)較小（38對(duì)母胎），但它為了解暴露來(lái)源和胎盤(pán)轉(zhuǎn)移效率提供了寶貴的見(jiàn)解，未來(lái)可增加對(duì)環(huán)境污染物在血清和組織中的蛋白結(jié)合情況的研究，更深入地了解經(jīng)胎盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)和產(chǎn)前暴露風(fēng)險(xiǎn)。

文章題目

《Comprehensive Analysis of Transplacental Transfer of Environmental Pollutants Detected in Paired Maternal and Cord Serums》

Journal of Hazardous Materials, 2025. 136970

文章鏈接

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136970 

期刊影響因子

12.2

使用儀器

島津LCMS-8045

作者

Ke-Yu Yuan#, Yao-Hua Gu#, Yi-Hao Pei, Si-Yu Yu, Tian-Zhou Li, Tian Feng, Yu Liu, Jianbo Tian, Xiaoping Miao, Jun Xiong*, Min Hu*, Bi-Feng Yuan*（#為共同第一作者）

武漢大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院（袁必鋒教授團(tuán)隊(duì)）