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上海地区多环芳烃的母婴暴露及人体传递特征研究

敬烨  
【摘要】:多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一类广泛存在于各环境介质中的持久性有机污染物,具有很强的致癌、致畸、致突变和生殖发育毒性。还可与DNA结合引起DNA损伤,通过干扰激素代谢途径或干扰激素活性而使内分泌系统发生紊乱。PAHs的宫内高暴露会影响胎儿的生长发育,甚至有可能造成不良的出生结局。胎儿通过母体间接暴露于多环芳烃。由于受到胎盘屏障的选择性作用以及自身和母体代谢的影响,胎儿的多环芳烃暴露特性更为复杂。为了更好了解多环芳烃的人体污染状况及由此引起的新生儿宫内暴露,本论文选择上海地区育龄产妇的母血、脐血和胎盘样本,较为系统地开展了多环芳烃污染特性研究,并初步探讨了它们的母-婴转移特点。本研究的采样时间为2012-2013年,累计分析母血样本104个,脐血和胎盘样本各102个,其中91组为母血-脐血-胎盘的全配对样本。共检测了15种常见的多环芳烃,包括苊(ACY)、二氢苊(ACE)、芴(FLO)、菲(PHE)、蒽(ANT)、荧蒽(FLA)、芘(PYR)、苯并(a)蒽(Ba A)、屈(CHR)、苯并(b)荧葸(Bb F)、苯并(k)荧葸(Bk F)、苯并(a)芘(Ba P)、茚并(1 2 3-cd)芘(Icd P)、二苯并(a,h)蒽(Dah A)、苯并(ghi)苝(Bghi P)。研究发现母血、脐血和胎盘中普遍存在上述目标污染物。低分子量(3-4环)多环芳烃的检出率均在80%以上(除胎盘ACY和胎盘CHR外),普遍高于高分子量(5-6环)PAHs。三种介质中PAHs的总浓度中值及变化范围分别为,母血:1172.9,335.6-5674.8 ng/g脂重;脐血:1370.2,235.1-6984.8 ng/g脂重;胎盘:753.8,192.2-2811.4 ng/g脂重;对应的Ba P毒性当量浓度中值分别为11.46,21.31和4.88 ng/g脂重。PAHs浓度呈现脐血母血胎盘。对Ba P毒性当量浓度贡献最大的污染物分别为5环的Ba P、B(b+K)F和4环的Ba A。但浓度较大的主要污染物为3环的PHE、FLO和4环的PYR,该主要污染物对Ba P毒性当量浓度的贡献不多。PAHs污染物在母血、脐血、胎盘三种介质中的组成分布较相似,都以中低环化合物为主。脐血中3,4环PAHs约占总浓度的68.0%和27.2%,与母血的65.6%和29.4%接近。而胎盘中3环PAHs所占百分比为83.7%,高于母血和脐血,5-6环PAHs的浓度百分比仅为1.4%。采用统计学方法分析了产妇孕前身高体重指数(BMI)、胎次、居住区域、受教育程度和饮食习惯等因素对PAHs污染水平的影响。发现饮食习惯是影响产妇血液和脐血PAHs浓度的主要因素。肉、奶制品和水产品的经常食用可提高产妇血液和脐血的PAHs污染水平。因饮食习惯不同,受教育程度较高的产妇血液PAHs负荷较高。生育次数及BMI值等对母血、脐血和胎盘介质的PAHs浓度没有表现出显著的影响。多环芳烃在脐血和胎盘中的普遍存在说明PAHs可以透过胎盘屏障由母体转移至胎儿的宫内环境。在配对样本中,母血、脐血和胎盘三种介质的污染物组成都以中低环PAHs为主;高分子量PAHs仅占总浓度的1.4-4.7%,胎盘中高分子量PAHs的浓度百分比最低。胎盘和母血的3环PAHs,及脐血与母血的4环PAHs间具有显著的浓度相关性(spearman检验,p=0.011-0.046),说明胎盘和脐血中的主要多环芳烃来自于母体血液的转移。但其他污染物的母血-脐血、母血-胎盘浓度相关性不够显著(spearman检验,p0.05)。这可能是受到部分污染物检出率较低、浓度接近定量检出限的影响。PAHs的脐血/母血浓度比(母血-脐血转移率)中值为0.95-1.51,数值接近或略大于1;除Ba P和Bghi P外,同种化合物在母血和脐血介质中的浓度分配百分比也以脐血为主。这说明PAHs具有一定的胎盘通透性,胎盘屏障作用不强。对同种化合物来说,它们的母血-胎盘转移率(胎盘/母血浓度比)均小于母血-脐血转移率,这说明多环芳烃主要保留在宫内环境的脐血中,留存在胎盘组织中的相对较少。多环芳烃的脐血/母血浓度比变化没有明显的化合物特异性,比值在1附近波动;但胎盘/母血浓度比的比值随多环芳烃分子量的增大而逐渐降低。这说明不同多环芳烃化合物的母血-胎盘转移特性存在差别,高分子量的PAHs不容易保留在胎盘中。更深入的传递机理和影响因素还有待后续研究。本论文系统分析了上海女性人群的PAHs污染特征和主要影响因素,以及脐血和胎盘PAHs的组成特性;通过母婴配对样本的浓度比和不同介质的浓度分配百分比,定量衡量了PAHs污染物从母血到胎儿环境(脐血和胎盘)的转移程度。结合污染物的理化性质,初步探讨了影响母血-脐血或母血-胎盘转移程度的可能因素。相关研究结果拓展了国内PAHs人体暴露研究的内容和深度,有助于更全面认识PAHs在人体内的污染特征和转移特性,为更准确地开展敏感人群尤其是胎儿对多环芳烃的暴露和健康效应评估提供了大量基础数据。


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