近日，公共卫生学院汪一心研究团队（Reproductive & Environmental Nexus for Extended Wellness，RENEW Lab）与厦门大学张洁副教授课题组合作，利用华中消毒副产物出生队列（Xiaogan Disinfection By-Product Birth Cohort，XGDBP）考察了不同孕期PM2.5及其主要组分暴露对新生儿神经发育的影响，并通过胎便代谢组探讨胎儿代谢过程的中介作用。结果发现，孕中期PM2.5及主要组分暴露与新生儿NBNA评分存在显著负相关，缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和赖氨酸生物合成/降解通路中17种胎便代谢物具有潜在中介效应。本研究首次在人群中揭示了PM2.5及其组分对新生儿神经发育的毒性作用及胎便代谢组学机制，为预防新生儿神经发育受损提供了新依据。上述研究结果在线发表于环境与健康领域高水平期刊Environ Sci & Technol（IF=11.4)。
XGDBP由汪一心研究员与华中科技大学同济医学院鲁文清教授联手创建。该队列于2015～2017年间，在华中地区共计招募了1760名孕妇，孕早、中、晚期共收集了4300余份血样、4100余份尿样及4000余人次孕期超声检查参数，以及分娩后胎盘、脐带血、胎粪、出生结局和神经功能发育指标。XGDBP聚焦研究孕期饮用水消毒副产物暴露对孕妇及子代健康的影响及相关作用机制（如氧化应激、蛋白组学、代谢组学等），在国际上首次探讨了不同孕期消毒副产物内暴露标志物（血三卤甲烷、尿卤代乙酸）对新生儿出生结局的影响，发现孕期消毒副产物暴露与小于胎龄儿发生风险增加、孕期氧化应激水平上升、胎儿神经功能发育受损、胎儿宫内发育迟缓之间均存在剂量反应关系，且存在暴露敏感窗口期。相关研究成果陆续发表于Environ Health Perspect、Environ Sci & Technol、Environ Int等环境与健康领域权威期刊[1-5]。
既往流行病学研究证据提示，孕期PM2.5暴露可对子代儿童期认知功能产生不良影响，但孕期PM2.5及其组分暴露是否会影响新生儿神经发育尚不清楚，且相关机制研究匮乏。本研究共纳入XGDBP 294对母婴，根据居住地址和怀孕时间，评估了孕妇孕早、中、晚期PM2.5及其主要组分黑碳、有机物、铵盐、硝酸盐和硫酸盐的暴露浓度，分析了不同孕期PM2.5及其组分暴露对新生儿出生后第三天神经功能发育水平（NBNA）的影响。胎便是新生儿出生后排出的第一次粪便，可有效反映胎儿宫内的代谢特征[6]。本研究进一步采用非靶向代谢组学技术检测了胎便代谢组，探索了其在孕期PM2.5及其组分暴露和NBNA评分关联中的中介作用。
研究结果显示，孕中期PM2.5及其组分暴露与NBNA评分下降之间存在线性剂量反应关系。孕中期PM2.5、OM、BC、铵盐、硝酸盐和硫酸盐每升高10μg/m3，NBNA评分分别下降了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)。利用贝叶斯核函数回归（BKMR）模型进一步探索多组分混合暴露的健康效应，发现孕中期PM2.5组分混合物与NBNA评分呈负相关，硫酸盐的神经毒性作用最强。
胎便代谢组学分析共识别出17种与PM2.5暴露和NBNA评分均有关的代谢物,主要富集于缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和赖氨酸的生物合成/降解通路。中介分析结果显示，苏氨酸介导了PM2.5、OM、BC、铵盐、硝酸盐和硫酸盐与NBNA评分之间的所有负相关，中介效应比为14.53～15.33%。
厦门大学卢忠华硕士和上海交通大学刘翀助理研究员本文第一作者，厦门大学张洁副教授和上海交通大学汪一心研究员为本文通讯作者。
RENEW Lab聚焦环境/生殖流行病学，研究人类生殖健康的环境危险因素和生命早期生殖特征的长远期健康效应。课题组长汪一心研究员现任上海交通大学公共卫生学院环境与健康系主任，发表第一/通讯作者论文（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常年招收硕/博士（环境流行病学、生殖流行病学）、博士后（生物信息、人工智能方向优先），欢迎垂询（E-mail: yixin_wang@shsmu.edu.cn）。
