上海亲子队列研究成果:生命早期全氟化合物暴露影响儿童脑发育

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全氟和多氟烷基化合物(PFAS)因其优异的疏水疏油性能而被广泛用于日常生活中,在其生产使用过程中不断释放进环境,使得人群具有较高的暴露风险。既往研究发现了PFAS潜在的神经毒性,但缺乏PFAS复合暴露的神经毒性效应及对多时间点神经发育轨迹影响的研究证据。

复旦大学公共卫生学院张蕴晖教授团队近日在Environment International杂志上发表了题为“Associations of prenatal PFAS exposure and early childhood neurodevelopment: evidence from the Shanghai Maternal-Child Pairs Cohort”的论文,着重探讨了传统及替代PFAS暴露与婴幼儿神经发育及其轨迹的关联,并分析了PFAS复合暴露的效应。

基于上海亲子队列(Shanghai Maternal-Child Pairs Cohort,Shanghai MCPC),本研究共纳入1285对母婴。采用高效液相色谱-三重四极杆质谱仪测定脐带血清中16种PFAS水平,并采用《年龄与发育进程问卷》(ASQ®-3)评估婴幼儿在2、6、12和24月龄时的各能区(沟通、粗大动作、精细动作、解决问题和个人-社会)发育水平。使用组基轨迹建模构建神经发育轨迹,将2-24月龄得分相对较低的儿童归类为低分组。采用线性回归和Logistic回归分别评估单一PFAS暴露与各时点神经发育及神经发育轨迹的影响;采用基于分位数的g算法评估PFAS暴露的复合效应。

研究结果发现,除了传统长链PFAS如全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA),短链的全氟己烷磺酸(PFHxS)及新型替代物6:2Cl全氟聚醚磺酸(6:2Cl-PFESA)在脐血样本中均有广泛的检出。回归分析发现,PFAS(包括PFOA、PFOS、PFHxS、6:2Cl-PFESA等)与6月龄婴儿沟通能区的得分降低有关,效应范围为-0.69~-0.44。其中,PFOS(OR:1.14,(1.03,1.26),PFDA(OR:1.08,(1.02,1.15)),PFHxS(OR:1.31,(1.12,1.56))和6:2Cl-PFESA(OR:1.08,(1.00,1.16))与婴幼儿沟通能区低分组发育轨迹的风险增加有关。复合暴露分析发现,PFAS每增加一个四分位数,6月龄婴儿的沟通能区得分降低1.6分(95%CI:-2.76,-0.45),且PFAS复合暴露与婴幼儿沟通能区低分组风险的增加有关,效应主要归因于PFOS。

图1. PFAS对婴幼儿各能区发育的影响

图2. PFAS与婴幼儿神经发育轨迹的关联

本研究表明,生命早期PFAS暴露广泛存在;传统长链PFOS/PFOA、短链的PFHxS及新型6:2Cl-PFESA均对儿童神经发育有显著的负向影响,且多种PFAS复合暴露的效应更强。研究结果提示需要关注生命早期新型污染物暴露对儿童脑发育影响及其可能机制,并为PFAS的污染治理及优先控制提供了人群流行病学证据。

公共卫生学院博士生周钰涵、李强及博士后王彭彭为该论文的共同第一作者,李久凤青年副研究员和张蕴晖教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目(81872581)、国家重点研发计划(2019YFE0114500)、上海市启明星扬帆计划(22YF1409400)及中国博后基金(2021M700797)的资助。