孕期对羟基苯甲酸酯暴露与婴儿认知发育的关联:基于视觉识别记忆任务的性别特异性分析

《Environmental Epidemiology》:Toenail metal concentrations and kidney health among young people at risk of chronic kidney disease of uncertain etiology

【字体: 时间:2026年02月10日 来源:Environmental Epidemiology 3.8

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  本研究通过红外眼动追踪技术,首次系统评估孕期对羟基苯甲酸酯(Parabens)暴露对7.5月龄婴儿认知功能的影响。研究发现乙基对羟基苯甲酸酯(Ethylparaben)可缩短女婴视觉熟悉时间(提升注意力)但延长注视持续时间(降低信息处理速度),而丙基对羟基苯甲酸酯(Propylparaben)会降低女婴注视转换率。混合暴露分析显示,对羟基苯甲酸酯混合物可显著提高男婴的新奇偏好(记忆功能)和注视转换率。该研究揭示了环境内分泌干扰物对婴儿神经发育的性别特异性影响,为早期神经毒性评估提供了新视角。

  
研究背景与意义
随着工业化进程加速,全球化学品产量急剧增长,其增速远超人口增长水平。基于健康与疾病发育起源(Developmental Origins of Health and Disease)理论框架的研究表明,发育期暴露于环境化学品可能产生深远影响。对羟基苯甲酸酯(Parabens)作为一类常见的内分泌干扰物(EDCs),因其抗菌特性被广泛用于化妆品、卫生用品和药品中。动物实验显示,这类物质可通过干扰激素信号通路影响神经发育,但针对婴儿期影响的流行病学证据仍较缺乏。
研究方法创新
本研究依托伊利诺伊州儿童发育研究(IKIDS)队列,纳入310名7.5月龄婴儿,采用创新性的视觉识别记忆(VRM)范式结合红外眼动追踪技术进行评估。通过妊娠期5个时间点的尿液样本混合测定,获得对羟基苯甲酸酯(包括甲基对羟基苯甲酸酯Methylparaben、乙基对羟基苯甲酸酯Ethylparaben、丙基对羟基苯甲酸酯Propylparaben)的平均暴露浓度。认知评估包含四个核心指标:熟悉化时间(注意力指标)、注视持续时间(信息处理速度)、注视转换率(注意力灵活性)和新奇偏好(记忆功能)。
人群特征与暴露水平
研究对象主要为高学历、高收入的白人群体,其中女性婴儿159名,男性151名。尿液检测显示甲基对羟基苯甲酸酯检出率最高(100%),浓度中位数达47.0 ng/mL,与全美营养健康调查(NHANES)数据相当。值得注意的是,甲基对羟基苯甲酸酯与丙基对羟基苯甲酸酯浓度呈强相关(β=0.74),反映其常被协同使用的现实暴露特征。
性别特异性关联模式
个体对羟基苯甲酸酯分析发现显著性别差异:乙基对羟基苯甲酸酯每四分位距(IQR)增加使女婴熟悉化时间缩短0.015单位(β=-0.015,95%CI:-0.034至0.000),但延长男婴熟悉化时间0.010单位(β=0.010,95%CI:0.000-0.015)。同时女婴注视持续时间随乙基对羟基苯甲酸酯暴露延长(β=0.015,95%CI:0.000-0.029),丙基对羟基苯甲酸酯则降低女婴注视转换率(β=-0.016,95%CI:-0.032至0.027)。这些发现提示女性婴儿可能更易受到对羟基苯甲酸酯的神经发育影响。
混合物效应悖论
采用分位数g计算方法进行的混合物分析呈现相反趋势:对羟基苯甲酸酯混合物每IQR增加使男婴新奇偏好提升0.029单位(95%CI:0.002-0.056),注视转换率提高0.027单位(95%CI:0.000-0.054),同时注视持续时间延长0.317单位(95%CI:-0.020至0.654)。这种"高效比较行为伴随低速信息处理"的现象提示,对羟基苯甲酸酯混合物可能通过复杂机制影响男婴的认知加工策略。
机制探讨与临床意义
对羟基苯甲酸酯的雌激素模拟特性可能解释其性别特异性效应。女性体内固有的雌激素环境可能增强其对这类物质的敏感性,而男性则可能在混合物暴露下出现代偿性神经适应。值得注意的是,个体与混合物分析结果的差异强调现实暴露评估的重要性,因为人类通常同时接触多种对羟基苯甲酸酯。
研究优势与局限
本研究通过高精度眼动追踪实现婴儿认知的客观量化,首次在发育早期揭示对羟基苯甲酸酯暴露与特定认知域的关联。五次妊娠期尿液采集提供更准确的暴露评估,混合物分析方法增强结果的实际适用性。但样本同质性强可能限制结果外推,且VRM任务中各指标间的内在关联(如注视持续时间与熟悉化时间呈负相关)需在后续研究中解析。
未来研究方向
需扩大样本多样性并延长随访期,明确早期认知变化与远期神经发育的关联。实验设计可优化熟悉化范式(如固定时长暴露)以区分注意力与记忆成分,结合表观遗传学指标探索生物学机制。此外,应拓展对其他对羟基苯甲酸酯(如丁基对羟基苯甲酸酯Butylparaben)及与其他EDCs混合效应的研究。
结论
本研究证实孕期对羟基苯甲酸酯暴露与婴儿认知功能存在性别特异性关联,且个体与混合物效应呈现不同模式。结果强调环境化学品风险评估需整合混合物效应与性别视角,为制定早期神经发育保护策略提供科学依据。
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