Environment International丨公共卫生学院田英、高宇团队发现孕期NEOs暴露与出生结局之间的关系及氧化应激潜在的中介效应
2022-03-30 浏览( 来源:公共卫生学院 
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新烟碱类农药(Neonicotinoids insecticides,NEOs)是在烟碱结构基础上研发的一种新兴农药,有着高效性、广谱性及良好的光稳定性。2014年,NEOs占据了农药市场25%以上的份额,并逐步取代了有机磷和拟除虫菊酯类等传统农药。因其特殊的杀虫作用机制,NEOs被认为对非靶标生物具有低毒性。然而近年来有大量动物研究发现,NEOs仍会对哺乳动物造成不良健康危害,如神经毒性、生殖毒性、内分泌干扰等,因此其对人体的不良健康效应值得关注。虽然动物实验发现孕期NEOs暴露会与不良出生结局的关系,但是目前流行病学研究仍较为有限。

胎儿期和出生后的生命早期是人体生长发育的关键时期,易受到环境暴露的不利影响。此外,虽然NEOs毒性效应的潜在机制研究较少且尚不清晰,但是体内外研究提示氧化应激是其重要的通路之一。因此,孕期NEOs暴露与出生结局的关系及氧化应激在其中的作用值得关注。

上海交通大学公共卫生学院田英、高宇课题组,于2022年3月在环境科学领域知名期刊《国际环境》(Environment International)在线发表题为“Prenatal Neonicotinoid Insecticides Exposure, Oxidative Stress, and Birth Outcomes”的论文(将于五月刊第163期正式刊出),探讨了孕期NEOs暴露与出生结局之间的关系及氧化应激潜在的中介效应。

本研究基于在山东莱州湾地区建立的莱州湾出生队列(Laizhou Wan Birth Cohort,LWBC),共纳入296对母子对,研究人员在母亲孕晚期收集母亲的尿液样本检测NEOs水平和氧化应激标志物8-羟基脱氧鸟苷(8-hydroxy-2’-deoxyguanosine,8-OHdG)水平。新生儿出生结局来源于医疗住院数据,主要包括:出生体重、出生身长、出生头围、孕周等。采用多元线性回归模型分析产前NEOs暴露与出生结局之间的关联,并进行了8-OHdG的中介效应分析。

在所检测的5种NEOs原物及代谢物中,6-CN的暴露水平最高,肌酐校正后的浓度中位数为9.58 μg/g。与国内外一般人群相比,孕妇NEOs原物(IMI、ACE)暴露水平相对较低,而代谢物水平较高(ND-ACE、6-CN、2CTCA)。本研究发现,孕晚期IMI、ACE水平每增加两倍,出生头围分别减少0.56 cm (95% CI: -0.93, -0.19), 0.71 cm (95% CI: -1.10, -0.31)。性别分层后发现,在男孩中,孕晚期IMI、ACE暴露水平与出生头围显著负相关;在女孩中,孕晚期5种NEOs原物及代谢物与出生头围皆呈显著正相关。

表1孕妇孕晚期NEOs及8-OHdG水平与出生结局的关系

图1孕妇孕晚期NEOs暴露水平与出生结局的关系(性别分层)

进一步进行中介效应分析发现(图2),8-OHdG介导了IMI、2CTCA、ND-ACE和出生头围的负相关关系,中介占比分别为38.5%、65.5%、65.1%。性别分层后发现,在女孩中,8-OHdG介导了IMI、2CTCA、ND-ACE与出生头围的负相关关系,中介占比分别为28.9%、31.0%、31.4%。在男孩中未发现显著的中介效应。

图2 8-OHdG在孕期NEOs暴露水平与出生头围中的中介分析

图3在女孩中,8-OHdG在孕期NEOs暴露水平与出生头围中的中介分析

尽管越来越多的学者开始关注不同人群中NEOs的暴露水平,但关于孕妇NEOs暴露评估研究仍十分有限。本研究基于前瞻性出生队列,发现孕妇尿液中NEOs普遍检出,NEOs原物暴露水平较其他人群低,而代谢物水平则相对较高。本研究发现孕期NEOs暴露水平可能影响新生儿出生头围,而出生头围又与子代神经发育关系密切,且胎儿期是人体神经发育的敏感期,因此孕期NEOs暴露水平与子代神经发育结局的关联性值得进一步关注。本研究还发现氧化应激部分介导了NEOs与出生头围的关联,为NEOs潜在生物学机制的探索提供了额外证据。上述关联皆有性别差异,提示NEOs毒性效应可能存在性别二态性。此外,本研究建立了一系列敏感性分析(如剔除低出生体重儿、早产儿、使用逆概率加权等),证明了结果较为稳健。然而由于有限的样本量,本研究相关结论尚需要在大型出生队列研究中进一步证实。

上海交通大学医学院2019级硕士研究生潘承谕和中国科技大学余晋霞为该论文共同第一作者,上海交通大学公共卫生学院高宇教授和田英教授为该论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金和上海市科委等项目的资助。

 

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