·论著·
邻苯二甲酸酯(phthalates,PAEs)是一类重要的环境内分泌干扰物,普遍存在于地表水、土壤和大气颗粒物中,能够通过皮肤、呼吸系统、消化系统等多种途径进入人体并在体内蓄积[1-2]。既往研究指出,产前暴露于PAEs可能导致不良妊娠结局,对孕期血压水平升高有重要潜在影响[3-4]。据报道,妊娠期高血压(gestational hypertension,GH)患者体内多种PAEs暴露水平显著高于健康对照组[5-6]。探索GH患者人群中PAEs暴露水平的影响因素有助于指导孕妇减少PAEs接触和预防GH等妊娠并发症,具有重要的公共卫生学意义。
PAEs常作为增塑剂被添加进各类日用产品中,并广泛存在于生活环境中,育龄女性在日常生活中经常接触PAEs并在体内蓄积[7-9]。育龄妇女的生活方式和居住状况与PAEs暴露息息相关,可能是孕妇体内的PAEs暴露水平的重要影响因素,进而影响GH发生。然而,既往研究中主要使用尿液、血液等标本检测PAEs及其代谢物的浓度,仅能相对准确地反映短期暴露情况。头发样本可以表征机体长期累积的PAEs暴露水平,有助于为围孕期污染物暴露水平提供更为确凿的证据。本研究选取北京市GH患者作为研究对象,测定其头发中12种PAEs组分的浓度,旨在描述北京市GH患者人群中PAEs的长期暴露水平,并探究重要的生活方式和居住状况因素对PAEs暴露水平的影响。
本研究数据来源于北京大学生育健康研究所与北京市海淀区妇幼保健院合作开展的孕期队列。该队列自2017年10月开始募集妊娠早期妇女,募集期间对研究对象进行面对面问卷调查并采集发样,研究人员通过孕期档案电子管理系统定期对研究对象的孕检情况进行随访。研究对象的纳入标准为:(1)在北京市海淀区妇幼保健院建档并预计在该院完成产前检查和分娩;(2)居住北京市区满1年;(3)孕周小于20 周;(4)签署知情同意书。截至2018年10 月已完成2 731名孕期妇女的募集、样本采集和随访工作。
基于队列募集与随访数据,本研究按照以下排除标准筛选研究对象:(1)排除无头发样本或头发样本不足者(502人);(2)排除无GH结局数据者(60人);(3)排除具有慢性高血压、慢性肾病、肝炎、甲状腺疾病、风湿免疫疾病及妊娠期糖尿病病史者(42人)。经上述筛选过程后原队列剩余2 127人,其中215名孕妇被确诊为GH。实验共检测到206名GH患者头发中的PAEs,故本研究最终共纳入206名研究对象。
队列招募时经严格培训的调查员对研究对象进行面对面问卷调查,收集孕妇的人口学特征、生活方式和居住状况等信息;并由调查员剪取研究对象枕后部头发样本,固定发根后将发样放入聚乙烯密封袋中室温干燥避光保存。随访过程中研究人员通过医院电子病历系统获取研究对象的产检记录、分娩信息以及相关妊娠结局数据。所有诊断均由有资质的医疗人员根据疾病指南作出,由权威专家进行二次审查。
本研究使用气相色谱-三重四级杆串联质谱仪测定了孕妇头发样本中12种PAEs的内暴露水平,包括邻苯二甲酸二(2-乙基已基)酯[Bis(2-ethylhexyl) phthalate,DEHP]、邻苯二甲酸二异丁酯(Diisobutyl phthalate,DIBP)、邻苯二甲酸二壬酯(Dinonyl phthalate,DNP)、邻苯二甲酸二正辛酯(Dinoctylo phthalate,DNOP)、邻苯二甲酸双-2-乙氧基乙酯[Bis(2-ethoxyethyl)phthalate,DEEP]、邻苯二甲酸二乙酯(Diethyl phthalate,DEP)、邻苯二甲酸二丁氧基乙酯[Bis(2-n-butoxyethyl)phthalate,DBEP]、邻苯二甲酸双(2-甲氧基乙)酯[Bis(2-methoxyethyl)phthalate,DMEP]、邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl phthalate,DMP)、邻苯二甲酸丁苄酯(Benzyl butyl phthalate,BBP)、邻苯二甲酸二环已酯(Dicyclohexyl phthalate,DCHP)和邻苯二甲酸二烯丙酯(Diallyl phthalate,DAP)。具体实验方法在之前的文章中已详细说明[10]。
孕妇按年龄分为 <35岁和 ≥ 35岁两组。孕前身体质量指数(Body mass index,BMI)的计算方法为体重(kg)除以身高(m)的平方,分为 <24 kg/m2(体重正常或偏低)和 ≥ 24 kg/m2(超重或肥胖)两组。民族分为汉族和其他两组。教育水平按受教育年限分为 ≤ 12年、>12~16年和 >16年三组。职业分为无职业、工/商/服务业、企事业单位/公务员和其他职业四组。被动吸烟(每次持续15分钟以上)分为有/无两组,下厨做饭分为每周少于1次和每周1次以上两组,不使用化妆品、密切接触猫狗等宠物、近1年内家中装修和家中安装空气净化器均分为是/否两组。
GH定义为妊娠20周后首次出现的高血压,由收缩压 ≥ 140 mmHg和/或舒张压 ≥ 90 mmHg判定,且无慢性高血压病史。孕周定义为(产检日期-末次月经开始日期)/7。所有诊断均由经验丰富的妇产科医生依据《妊娠期高血压疾病诊治指南(2020)》[11]做出。
采用数量(百分比,%)描述分类变量的分布,采用中位数(P50)和四分位数(P25、P75)描述非正态分布的PAEs组分浓度。采用Wilcoxon秩和检验比较不同的影响因素组间的PAEs暴露水平是否存在差异。应用Logistic回归模型探究生活方式和居住状况因素对PAEs暴露水平的影响,将各PAEs组分浓度按照中位数进行二分类作为结局,调整孕妇年龄和孕前BMI。估计比值比(Odds ratio,OR)来衡量关联性的强度,并报告相应的95%置信区间(Confidence interval,CI)。
所有分析均采用统计软件STATA/SE 17.0进行数据分析,统计显著性由双边检验中的P值<0.05定义。
本研究共纳入206名GH患者作为研究对象,基线特征见表1。大部分孕妇在招募时年龄<35岁(79.7%),孕前BMI<24 kg/m2(70.0%),汉族占96.1%,约90%的孕妇接受了12年以上的教育,超过一半的孕妇就职于企事业单位或为公务员(51.0%)。招募时近1月内有被动吸烟经历的孕妇超过30%,29.0%的孕妇每周下厨做饭超过1次,大多数孕妇不使用化妆品(89.8%),仅不足10%的孕妇密切接触猫狗等宠物,超1/3的孕妇家中安装了空气净化器,17.0%的孕妇近1年内家中曾装修过。
表1 研究对象的基本特征(N=206)
Table 1 Characteristics of the study participants(N=206)
VariablesaFrequencyPercent(%)Age(years) <3515779.7 ≥354020.3Pre-pregnancyBMI(kg/m2) <2412870.0 ≥245530.1Ethnicgroup Han19896.1 Othersb83.9Education(years) >165225.4 >12-1613163.9 ≤122210.7Occupation None178.4 Worker/business/serviceperson4522.3 Publicofficial10351.0 Others3718.3Passivesmoking5630.4Cooking5529.0Nocosmetics17689.8Pets168.3Decoration3417.0Aircleaner7035.5
a The summary percentage values for certain characteristics may not equal 100% because of rounding; b Other ethnic groups included the Zhuang,Manchu,Mongolian,Hui,Tibetan,and other ethnic minorities of China.
表2展示了北京市GH患者头发样本中12种PAEs组分的检出限、检出率和暴露水平。70%以上的头发样本中均检出12种PAEs组分,其中DEHP和DNP检出率最高(100%),DNOP、DEP、DMP、DIBP和BBP的检出率达98%以上。总人群中各PAEs组分检出浓度中位数排序如下:DEHP >DIBP >DEEP >DNP >DMEP >DEP >DBEP >DNOP >DMP >BBP >DCHP >DAP。12种PAEs组分头发中总暴露浓度中位数为15 278.4 ng/g(四分位数间距,11 117.6~22 410.6 ng/g),其中暴露水平最高的组分为DEHP(中位数,7 770.2;四分位数间距,3 679.0~12 999.6 ng/g),其次为DIBP(中位数,648.8;四分位数间距,385.0~989.8 ng/g),其浓度水平不足DEHP的10%。表2中部分结果在本课题组前期发表的文章中已有展示[6],本研究出于研究需要增加4种PAEs组分并汇报其暴露特征。
表2 GH患者头发中12种PAEs组分的检出限、检出率及暴露水平(ng/g)
Table 2 The limits of detection,detection rates,and hair concentrations(ng/g) of PAEs in GH patients
PollutantsLODDR(%)P25P50P75DEHP2.54100.03679.07770.212999.6DNP0.22100.075.5228.9429.1DNOP0.5199.541.788.5163.6DEP0.1199.579.1164.6277.1DMP1.2898.532.750.688.4DIBP1.1498.5385.0648.8989.8BBP1.1398.126.131.746.2DBEP0.8691.890.9146.2244.2DEEP1.7590.3122.1256.0440.2DMEP2.2986.9114.3186.1255.4DCHP0.9983.513.020.530.8DAP0.3674.36.29.612.1ΣPAEs11117.615278.422410.6
Abbreviation:LOD,limit of detection; DR,detection rate.
各PAEs组分在不同影响因素组间暴露水平的差异如表3所示。近1月内每周下厨做饭1次以上的GH患者头发中DEHP的浓度显著高于近1月内每周下厨做饭小于1次的孕妇(P值=0.034)。近1月内不使用化妆品的GH患者头发中DEEP和DMEP的含量显著低于使用组(P=0.004,P=0.005)。近1月内密切接触宠物的GH患者头发中DBEP的浓度显著高于未密切接触组(P=0.033)。近1年内家中装修过的GH患者头发中的DEHP和DNP浓度也与家中未装修过者存在显著差异(P=0.040,P=0.011)。
表3 GH患者头发中PAEs浓度在不同生活方式和居住状况组间的差异
Table 3 Differences of hair concentration of PAEs in GH patients by life behaviors and living conditions,Z-statistics(p value)
PollutantsPassivesmokingCookingNotusingcosmeticsKeepingpetsDecorationAircleanerDEHP-0.25(0.803)-2.12(0.034)0.20(0.845)-0.85(0.398)2.06(0.040)-1.01(0.315)DNP0.13(0.895)-0.69(0.490)1.32(0.186)-0.85(0.395)2.54(0.011)-1.04(0.300)DNOP-0.25(0.805)-1.01(0.311)-0.08(0.940)-1.27(0.204)1.78(0.075)-1.12(0.261)DEP1.60(0.111)-1.46(0.144)-0.70(0.485)-0.53(0.597)0.47(0.640)-0.89(0.374)DMP0.56(0.572)-0.74(0.461)-1.31(0.191)0.61(0.542)-0.31(0.753)-0.79(0.431)DIBP0.79(0.428)-0.32(0.751)-1.26(0.208)1.55(0.121)0.59(0.558)0.34(0.735)BBP-0.84(0.402)-0.61(0.545)-1.25(0.210)-0.93(0.354)0.65(0.515)-0.82(0.414)DBEP-0.85(0.393)-0.70(0.482)-0.27(0.787)-2.13(0.033)0.15(0.885)-1.32(0.186)DEEP-0.74(0.459)-0.89(0.375)2.84(0.004)-1.37(0.169)-0.61(0.541)-1.68(0.093)DMEP-0.64(0.522)-1.02(0.309)2.78(0.005)-0.60(0.545)-1.65(0.099)0.40(0.692)DCHP-1.10(0.273)-0.60(0.548)-0.45(0.653)-1.73(0.083)-0.06(0.954)-1.36(0.174)DAP1.33(0.185)-1.91(0.056)0.22(0.828)0.09(0.925)1.41(0.157)0.29(0.771)
表4展示了生活方式和居住状况与二分类PAEs浓度水平的关联性分析结果。在调整孕妇年龄与孕前BMI因素后,近1月内下厨房做饭每周1次以上与GH患者头发中较高水平的DAP浓度相关联,调整后OR=2.52(95%CI,1.17~5.44);不使用化妆品是DMEP暴露的保护因素,调整后OR=0.28(95% CI,0.09~0.87);近1年内家中装修的GH患者头发中DMEP浓度较高的危险相较家中未装修患者增加约3倍,调整后OR=3.09(95% CI,1.24~7.68)。
表4 GH患者重要生活方式和居住状况与头发中12种PAEs浓度的关联
Table 4 Association between important life behaviors and living conditions and PAEs concentration in hair among GH patients,adjusted OR(95% CI)
PollutantsaPassivesmokingCookingNotusingcosmeticsKeepingpetsDecorationAircleanerDEHP0.91(0.46,1.80)1.70(0.86,3.37)0.80(0.31,2.08)1.29(0.41,4.03)0.74(0.33,1.64)1.64(0.86,3.13)DNP0.94(0.48,1.86)0.97(0.49,1.90)0.63(0.24,1.66)1.29(0.41,4.03)0.53(0.23,1.20)1.31(0.69,2.49)DNOP1.08(0.55,2.14)1.14(0.58,2.25)1.00(0.38,2.60)3.26(0.86,12.36)0.72(0.32,1.59)1.91(0.99,3.66)DEP0.58(0.29,1.15)1.78(0.90,3.55)1.23(0.47,3.20)1.05(0.34,3.27)0.97(0.44,2.15)1.47(0.77,2.80)DMP0.72(0.36,1.44)1.47(0.74,2.92)1.52(0.57,4.03)0.54(0.16,1.78)1.24(0.55,2.79)1.31(0.68,2.50)DIBP0.63(0.32,1.26)1.54(0.78,3.05)1.84(0.68,4.96)0.39(0.11,1.34)0.76(0.34,1.69)0.68(0.36,1.29)BBP1.22(0.62,2.43)1.63(0.82,3.24)1.48(0.56,3.91)1.56(0.49,5.02)0.76(0.34,1.69)1.47(0.77,2.81)DBEP1.28(0.64,2.54)0.91(0.46,1.79)0.93(0.36,2.43)3.54(0.94,13.40)1.08(0.49,2.38)1.19(0.63,2.26)DEEP1.50(0.75,3.02)1.74(0.86,3.51)0.41(0.14,1.21)2.83(0.74,10.74)1.02(0.46,2.26)1.20(0.63,2.29)DMEP1.13(0.57,2.23)1.90(0.94,3.82)0.28(0.09,0.87)0.69(0.22,2.16)3.09(1.24,7.68)0.94(0.49,1.79)DCHP1.23(0.62,2.45)0.86(0.44,1.70)1.24(0.48,3.24)2.63(0.70,9.95)0.78(0.35,1.73)1.05(0.55,2.00)DAP0.58(0.29,1.17)2.52(1.17,5.44)0.78(0.28,2.20)0.61(0.19,1.96)0.48(0.21,1.08)0.79(0.40,1.55)
a Adjusted for maternal age and pre-pregnancy BMI.
本研究是一项探讨北京市GH患者人群中PAEs暴露水平及其影响因素的分子流行病学调查。本研究所检测的研究对象头发中12种PAEs组分头发中总浓度中位数约为15 278.4 ng/g,其中DEHP暴露水平最高,占总浓度的50.8%。GH患者在孕早期下厨做饭与DEHP暴露水平有关,使用化妆品与DEEP、DMEP有关,密切接触宠物与DBEP有关,近1年内家庭装修与DEHP、DNP有关。调整相应协变量后,本研究提示孕早期下厨做饭可能是GH患者头发中DAP暴露水平增加的危险因素,近1年内家庭装修可能增加DMEP暴露水平,而孕早期不使用化妆品是DMEP暴露的保护因素。
在前期研究[6]的基础上进一步探索GH人群中PAEs的分布特征,研究提示检测到的PAEs种类较多且检出率均高于70%,相比于既往研究中对PAEs代谢物浓度的检测更直接准确地反映了PAEs的暴露水平,避免体内代谢相关因素对结果的影响,填补了GH患者人群中污染物暴露水平参考值的研究空白。既往检测头发中PAEs含量的研究较少,且主要关注一般人群。前期研究基于本孕期队列随机选取152例北京市海淀区孕妇,测得9种PAEs头发中总浓度中位数为3 361.7 ng/g,低于本研究中GH患者人群的暴露水平,提示GH患者接触的PAEs暴露可能高于一般孕妇;该研究同样发现DEHP是头发中的暴露水平最高的PAEs组分,占总暴露水平的一半以上,与本研究结果相互验证[12]。一项中国重庆的研究检测了城乡居民头发中7种PAEs暴露情况,其中城市居民头发样本中总PAEs浓度中位数为15 700 ng/g,DEHP浓度中位数为5 890 ng/g[13],该研究结果与本研究类似,验证了DEHP在人群中的长期高暴露水平,具体的浓度差异可能源于人群性别结构、地域或实验室检测方法。比利时的一项前瞻性研究发现,怀孕最后6个月头发中DEHP代谢物的中位浓度约为50 ng/g,远低于本研究的结果[14]。除受到DEHP在体内代谢后的浓度变化外,该研究结果提示孕妇受孕后的生活习惯发生一定改变,可能会降低体内PAEs暴露水平。
孕妇在日常环境中会广泛接触到PAEs。有研究指出育龄女性经常接触爽肤水和口红等个人护理产品,可能是其体内PAEs暴露水平高于其他年龄段人群或同年龄段男性人群的主要原因[15]。一项加拿大的研究[16]估计成年女性中DEP是经皮肤接触的暴露剂量最大的PAEs组分;而本研究发现GH患者头发中DMEP的暴露水平受到使用化妆品情况的显著影响。PAEs也可从建筑材料中散发出来并存在于室内灰尘中,通过皮肤和呼吸道被人体吸收[17]。一项中国杭州的研究检测了新装修公寓室内环境中PAEs的浓度,发现DEP、BBP和DEHP含量最为丰富[9],而本研究发现孕前1年内的家庭装修可能会使GH患者头发中DMEP含量更高。孕妇在烹饪时所吸入的燃料灰尘也是PAEs的主要来源。一项秘鲁的研究报道孕期烹饪燃料的类型与孕妇肌酐调整后的DEHP代谢物和DIBP代谢物的尿液浓度显著相关[18],本研究同样发现孕早期下厨做饭与头发中更高浓度的DEHP相关;在调整孕妇年龄和孕前BMI后,发现孕早期下厨可能与较高水平的DAP暴露相关联。此外,宠物与人类共享室内环境,既往研究检测到宠物猫和狗尿液中DEP代谢物浓度最为丰富[19],目前尚无其他研究报告接触宠物与人体内PAEs暴露水平之间的关系,本研究仅观察到孕早期密切接触宠物的GH患者头发中DBEP高于对照组。上述研究结果提示GH患者的重要生活方式和居住状况可能与PAEs暴露水平相关联。然而,既往研究与本研究结果所报告的具体PAEs组分暴露情况不完全一致,因此各PAEs组分具体的暴露来源、代谢和蓄积途径以及作用机制仍需后续研究进一步探索。
本研究具有一定的理论意义和公共卫生学意义,具体优势总结如下。头发样本具有易于保存、非侵入性以及能够反映PAEs长期累积暴露情况的优点,可追溯围孕期的环境暴露情况,对于环境暴露影响因素的讨论更具参考意义。本研究中对PAEs暴露特征的评估结果填补了现有研究中缺乏国内GH患者人群头发中PAEs组分内暴露水平的空白,为今后的相关研究提供了参考值,对于评估孕妇及胎儿的环境暴露风险具有重要意义。然而,本研究尚存在一些不足之处。首先,本研究中生活方式和居住状况变量来源于回顾性调查问卷,存在一定的回忆偏倚。其次,头发样本检测结果仅指示长期累积暴露水平,而不包括有效内暴露和外暴露水平,对于PAEs暴露以及PAEs在人体内代谢和分布所提供的视角具有局限性。最后,绝大多数研究对象都是汉族,因此将本研究的结果推广到具有不同遗传背景的其他人群时需要谨慎。
本研究为处于PAEs相对高暴露水平的GH患者人群提供了头发中12种PAEs组分浓度的相关证据,发现北京市GH患者中DEHP暴露水平最高。重要生活方式和居住状况影响GH患者的PAEs暴露水平,孕早期下厨可能增加GH患者的DAP暴露水平,孕前1年内家庭装修可能增加DMEP暴露水平,而孕早期不使用化妆品是DMEP暴露的保护因素。
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