《International Journal of Hygiene and Environmental Health》:Serum per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) concentrations and anti-spike SARS-CoV-2 IgG levels following COVID-19 vaccination: A cross-sectional study in three communities with elevated PFAS exposure
编辑推荐:
本刊推荐:为探究全氟和多氟烷基物质(PFAS)暴露是否影响COVID-19疫苗免疫应答,研究团队对北卡罗来纳州三个PFAS高暴露社区的330名完成≥2剂疫苗接种的成年人开展横断面研究。通过液相色谱-高分辨质谱法检测血清PFAS浓度,采用AdviseDx SARS-CoV-2 IgG II试剂盒定量抗刺突蛋白IgG抗体。结果显示PFAS与抗体水平未呈现一致性负相关,与多数既往研究结论吻合,凸显环境流行病学研究中控制混杂因素的挑战性。
当全球还在新冠疫情的阴影下挣扎时,科学家们已经开始关注另一个潜伏在环境中的健康威胁——全氟和多氟烷基物质(PFAS)。这类被称为"永久化学品"的合成物质,不仅难以降解,更令人担忧的是它们与免疫系统功能紊乱的潜在关联。早在新冠疫情暴发前,多项研究就发现PFAS暴露可能降低儿童接种疫苗后的抗体反应。那么,当全新的mRNA疫苗遇上长期存在的环境污染物,会产生怎样的相互作用?
北卡罗来纳州的开普菲尔河流域为此提供了独特的研究场景。数十年来,该地区居民因饮用水源受工业排放污染,体内PFAS水平显著高于美国普通人群。由北卡罗来纳州立大学人类健康与环境研究中心领导的团队,巧妙利用2021年夏季至秋季新冠疫苗大规模接种的窗口期,开展了一项横断面研究,试图解答这个关乎公共健康的重要问题。
研究团队从GenX暴露研究的三个高暴露社区(下开普菲尔河地区、费耶特维尔工厂周边私人水井社区、皮茨伯勒镇)招募了330名符合条件的成年人。所有参与者均完成至少两剂新冠疫苗接种,且无新冠病毒感染史。通过问卷调查收集人口学特征和疫苗接种信息,同时采集血清样本进行PFAS和抗刺突蛋白IgG抗体检测。
关键技术方法包括:1)采用液相色谱-高分辨质谱(LC-HRMS)定量检测44种PFAS化合物;2)使用Abbott Architect系统运行AdviseDx SARS-CoV-2 IgG II半定量检测试剂盒测定抗体水平;3)通过有向无环图(DAG)确定年龄、性别和末次接种天数作为最小充分调整集;4)建立广义线性模型分析PFAS与抗体水平的对数转换关系。
3. 结果
3.1 研究人群特征
参与者以中年、女性和白种人为主。三个社区的疫苗接种模式存在明显差异:皮茨伯勒社区80%参与者接种了三剂疫苗,而下开普菲尔河地区57%仅完成两剂接种。抗体水平中位数最高为皮茨伯勒社区(17867 AU/mL),最低为费耶特维尔私人水井社区(1942 AU/mL)。
3.2 PFAS暴露水平
五种检出率>85%的PFAS中,全氟辛烷磺酸(PFOS)浓度最高(中位数6.86-9.03 ng/mL),全氟庚烷磺酸(PFHpS)最低(0.43-0.50 ng/mL)。皮茨伯勒社区居民所有PFAS血清浓度均高于其他两个社区。
3.3 PFAS与抗体反应关联性
调整年龄、性别和接种时间后,大多数PFAS与抗体水平未呈现显著关联。唯一具有统计学意义的结果出现在下开普菲尔河地区:PFHpS每增加1%,抗体水平升高0.31%(95%CI:0.07%-0.56%)。两个特有PFAS(PFO5DoA和Nafion副产物2)与抗体水平呈不显著的负相关。
4. 讨论
本研究在PFAS高暴露人群中未发现血清PFAS浓度与新冠疫苗抗体反应存在一致性负相关,这与同期多数研究结论吻合。值得注意的是,三个社区在疫苗接种时间、剂次和抗体检测间隔等方面存在显著异质性,这种"真实世界"复杂性正是环境流行病学研究的挑战所在。
尽管实验动物和儿童流行病学研究均提示PFAS的免疫抑制效应,但成人研究结果较为复杂。可能的原因包括:1)成人免疫系统稳定性高于发育期儿童;2)mRNA疫苗产生的强免疫反应可能掩盖PFAS的细微影响;3)不同PFAS化合物的免疫毒性存在差异。
研究的创新之处在于首次在饮用水污染导致的PFAS高暴露社区中探讨新冠疫苗应答,同时检测了当地特有的新型PFAS化合物。局限性包括横断面设计无法追踪抗体动态变化,样本量限制了对疫苗类型、种族等潜在效应修饰因素的深入分析。
这项发表于《International Journal of Hygiene and Environmental Health》的研究为PFAS免疫毒性争议提供了新的社区层面证据。随着mRNA技术平台扩展到流感等常规疫苗领域,持续监测环境化学物对新型疫苗应答的影响具有重要公共卫生意义。未来需要结合纵向设计、混合暴露评估和免疫机制探索,更全面揭示PFAS与疫苗免疫的复杂关系。