近日，公共衛(wèi)生學院汪一心研究團隊（Reproductive &EnvironmentalNexus forExtendedWellness，RENEW Lab）與廈門大學張潔副教授課題組合作，利用華中消毒副產物出生隊列（Xiaogan Disinfection By-Product Birth Cohort，XGDBP）考察了不同孕期PM2.5及其主要組分暴露對新生兒神經發(fā)育的影響，并通過胎便代謝組探討胎兒代謝過程的中介作用。結果發(fā)現，孕中期PM2.5及主要組分暴露與新生兒NBNA評分存在顯著負相關，纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和賴氨酸生物合成/降解通路中17種胎便代謝物具有潛在中介效應。本研究首次在人群中揭示了PM2.5及其組分對新生兒神經發(fā)育的毒性作用及胎便代謝組學機制，為預防新生兒神經發(fā)育受損提供了新依據。上述研究結果在線發(fā)表于環(huán)境與健康領域高水平期刊Environ Sci & Technol（IF=11.4)。
XGDBP由汪一心研究員與華中科技大學同濟醫(yī)學院魯文清教授聯(lián)手創(chuàng)建。該隊列于2015～2017年間，在華中地區(qū)共計招募了1760名孕婦，孕早、中、晚期共收集了4300余份血樣、4100余份尿樣及4000余人次孕期超聲檢查參數，以及分娩后胎盤、臍帶血、胎糞、出生結局和神經功能發(fā)育指標。XGDBP聚焦研究孕期飲用水消毒副產物暴露對孕婦及子代健康的影響及相關作用機制（如氧化應激、蛋白組學、代謝組學等），在國際上首次探討了不同孕期消毒副產物內暴露標志物（血三鹵甲烷、尿鹵代乙酸）對新生兒出生結局的影響，發(fā)現孕期消毒副產物暴露與小于胎齡兒發(fā)生風險增加、孕期氧化應激水平上升、胎兒神經功能發(fā)育受損、胎兒宮內發(fā)育遲緩之間均存在劑量反應關系，且存在暴露敏感窗口期。相關研究成果陸續(xù)發(fā)表于Environ Health Perspect、Environ Sci & Technol、Environ Int等環(huán)境與健康領域權威期刊[1-5]。
既往流行病學研究證據提示，孕期PM2.5暴露可對子代兒童期認知功能產生不良影響，但孕期PM2.5及其組分暴露是否會影響新生兒神經發(fā)育尚不清楚，且相關機制研究匱乏。本研究共納入XGDBP 294對母嬰，根據居住地址和懷孕時間，評估了孕婦孕早、中、晚期PM2.5及其主要組分黑碳、有機物、銨鹽、硝酸鹽和硫酸鹽的暴露濃度，分析了不同孕期PM2.5及其組分暴露對新生兒出生后第三天神經功能發(fā)育水平（NBNA）的影響。胎便是新生兒出生后排出的第一次糞便，可有效反映胎兒宮內的代謝特征[6]。本研究進一步采用非靶向代謝組學技術檢測了胎便代謝組，探索了其在孕期PM2.5及其組分暴露和NBNA評分關聯(lián)中的中介作用。
研究結果顯示，孕中期PM2.5及其組分暴露與NBNA評分下降之間存在線性劑量反應關系。孕中期PM2.5、黑碳、有機物、銨鹽、硝酸鹽和硫酸鹽每升高10μg/m3，NBNA評分分別下降了0.10 (95% CI: -0.17, -0.02)、0.33 (95% CI: -0.59, -0.08)、2.00 (95% CI: -3.69, -0.31)、0.50 (95% CI: -0.90, -0.10)、0.30 (95% CI: -0.52, -0.08)和0.54 (95% CI: -1.00, -0.09)。利用貝葉斯核函數回歸（BKMR）模型進一步探索多組分混合暴露的健康效應，發(fā)現孕中期PM2.5組分混合物與NBNA評分呈負相關，硫酸鹽的神經毒性作用最強。
胎便代謝組學分析共識別出17種與PM2.5暴露和NBNA評分均有關的代謝物,主要富集于纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和賴氨酸的生物合成/降解通路。中介分析結果顯示，蘇氨酸介導了PM2.5、黑碳、有機物、銨鹽、硝酸鹽和硫酸鹽與NBNA評分之間的所有負相關，中介效應比為14.53～15.33%。
廈門大學盧忠華碩士和上海交通大學劉翀助理研究員本文第一作者，廈門大學張潔副教授和上海交通大學汪一心研究員為本文通訊作者。
RENEW Lab聚焦環(huán)境/生殖流行病學，研究人類生殖健康的環(huán)境危險因素和生命早期生殖特征的長遠期健康效應。課題組長汪一心研究員現任上海交通大學公共衛(wèi)生學院環(huán)境與健康系主任，發(fā)表第一/通訊作者論文（含共同）70余篇，如BMJ（3）、JAMA Intern Med、Eur Respir J（2）、Eur Heart J、J Am Coll Cardiol、eClinicalMedicine（2）、JAMA Netw Open（2）、Lancet Reg Health Am（3）、Environ Health Perspect（2）、ES&T（8）、Environ Int（11）等。RENEW Lab常年招收碩/博士（環(huán)境流行病學、生殖流行病學）、博士后（生物信息、人工智能方向優(yōu)先），歡迎垂詢（E-mail:[email protected]）。
