《Environment International》：Effects of gestational exposure to individual and mixed PFASs on maternal liver function: evidence from the wuxi birth cohort, animal studies, and toxicogenomic analyses
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本研究针对持久性污染物全氟和多氟烷基物质（PFASs）妊娠期暴露的健康风险，尤其关注其对孕产妇肝功能的潜在损害。研究人员整合无锡出生队列的流行病学数据、动物模型实验及转录组学分析，系统评估了多种PFASs（包括新型替代物）单独及混合暴露与11项肝功能标志物的关联。结果发现，PFOA、PFNA、PFDA、PFUdA等多种PFASs与丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）等肝酶水平升高显著相关，混合暴露模型进一步确认了PFAS混合物对ALT、AST、ALP的联合效应。机制研究表明，PFDA与PFNA暴露扰乱了PPAR/AMPK等关键肝脏代谢通路。该研究为评估PFASs的妊娠期肝毒性风险提供了重要的流行病学与实验证据。
在我们生活的环境中，有一类被称为“永远的化学品”的物质正悄然渗透，它们就是全氟和多氟烷基物质（PFASs）。从防水衣物、不粘锅涂层到消防泡沫，PFASs因其卓越的稳定性和防水防油特性被广泛使用，但也因此难以降解，在环境和人体中持久存在。肝脏作为人体的“化工厂”，是PFASs主要的毒性靶器官之一。已有研究提示，PFASs暴露可能与肝功能异常相关。然而，当涉及到孕期这一特殊而敏感的生理阶段时，情况变得尤为复杂和关键。孕妇由于生理状态的改变，可能对包括PFASs在内的外源性物质更为敏感。妊娠期肝功能异常不仅关乎母亲健康，还与子代不良结局（如子痫前期、早产等）密切相关。那么，妊娠期暴露于这些“永远的化学品”，究竟会不会对孕妈妈的肝脏造成额外负担？目前，专门针对孕妇群体的流行病学证据十分有限，对于新型短链PFASs及其替代物的肝毒性了解更少，PFASs混合暴露的综合效应及其背后的分子机制也亟待阐明。为了回答这些问题，一支研究团队开展了一项多维度、整合性的研究，相关成果发表在环境健康领域知名期刊《Environment International》上。
为了系统探究上述问题，研究者们巧妙地运用了“人群-动物-机制”三位一体的研究策略。在人群层面，他们依托中国无锡出生队列，对601名孕妇的血清样本进行了23种PFASs和11项肝功能标志物的检测，并运用广义线性模型、加权分位数和回归及贝叶斯核机器回归等多种统计模型分析其关联。同时，他们利用美国国家健康与营养调查的公开数据进行外部验证。在机制层面，他们构建了妊娠期大鼠暴露模型，以人群研究中关联显著的PFDA和PFNA进行干预，通过血清生化、肝脏病理和RNA测序技术，从表型到基因表达层面探寻潜在的作用机制。
3.1. 研究人群特征及PFASs与肝功能标志物的分布
研究纳入了601名孕妇，平均年龄28.7岁。在检测的23种PFASs中，有12种的检出率超过90%。其中，全氟戊酸是暴露水平最高的化合物。不同人口学特征（如孕前BMI、教育水平、家庭收入、产次）的亚组间，部分PFASs的浓度存在差异。与来自美国NHANES数据的孕妇相比，无锡孕妇的血清PFDA、PFNA、PFOA和PFHxS浓度显著更高。
3.2. 单一PFAS暴露与肝功能标志物的关联
分析显示，多种PFASs与肝功能标志物水平升高存在正相关。具体而言，血清PFOA、PFNA、PFDA和PFUdA浓度的升高与ALT水平的升高显著相关。这些PFASs以及与AST和GGT的升高也呈现类似关联模式。几乎所有PFASs（除PFBS外）均与ALP水平呈正相关。当将PFASs浓度按四分位数分组分析时，较高的PFNA、PFDA、PFUdA、PFOS、6:2Cl-PFESA等浓度等级 consistently 与更高的ALT、AST和ALP水平相关，呈现出剂量反应趋势。广义可加模型还提示部分PFASs（如6:2Cl-PFESA、PFNA、PFOA等）与某些肝酶（AST、ALP）之间存在潜在的非线性关联。
3.3. PFAS混合暴露与肝功能标志物的关联
鉴于人体通常同时暴露于多种PFASs，研究采用了混合暴露效应模型。加权分位数和回归分析表明，PFASs混合物与更高的ALT、AST和ALP水平显著相关。对ALT影响最大的贡献者是PFUdA和PFOS；对AST影响最大的是PFNA、PFDA和PFHxS；对ALP影响最大的是PFBA、6:2Cl-PFESA和PFDA。贝叶斯核机器回归模型得出了基本一致的结果，证实了PFASs混合物对ALT、AST和ALP的总体正向联合效应，但对GGT未发现显著关联。
3.4. 分层分析与敏感性分析
按产次分层分析显示，在经产妇女中，PFNA、PFDA等多种PFASs与肝酶升高的关联更为明显和一致。将分析限制在年龄小于35岁的母亲中，主要结果保持稳健。
3.5. 独立人群验证：来自NHANES数据库的证据
为进行外部验证，研究者分析了美国NHANES数据库中284名孕妇的数据。结果同样显示，PFOA、PFOS和PFNA的血清浓度与更高的ALT水平相关，PFNA还与AST和GGT的升高相关，这在一定程度上支持了主研究发现的可靠性。
3.6. PFDA和PFNA暴露改变肝脏代谢通路
基于人群研究中PFDA和PFNA关联的显著性，研究团队通过动物实验探索其机制。妊娠期大鼠暴露于PFDA和PFNA混合物后，肝脏组织出现了结构紊乱、细胞空泡化等病理改变，血清ALT和GGT水平显著升高。转录组学分析发现，暴露组大鼠肝脏中有426个基因的表达发生显著变化。京都基因与基因组百科全书通路富集分析显示，这些差异表达基因主要富集在几个关键的肝脏代谢通路上，包括不饱和脂肪酸的生物合成、过氧化物酶体、以及PPAR和AMPK信号通路。
综合以上结果，本研究得出结论：妊娠期较高的PFASs（包括传统长链化合物和部分新型替代物）暴露水平，无论是单一还是混合形式，均与孕妇多项肝功能标志物（特别是ALT、AST和ALP）的升高存在关联。混合暴露分析凸显了PFASs的联合肝毒性效应。独立人群数据的验证增强了研究发现的稳健性。更为重要的是，动物实验为这种关联提供了机制性解释：PFDA和PFNA暴露能够引起肝脏组织病理损伤，并通过干扰不饱和脂肪酸代谢、PPAR及AMPK信号通路等关键代谢途径，导致肝功能异常。这项研究首次较为系统地将人群流行病学证据、独立数据验证和动物机制探索相结合，共同指向PFASs暴露对妊娠期母体肝功能的潜在不良影响。它填补了该领域特别是针对孕妇群体和新型PFASs研究的知识空白，强调了在评估PFASs健康风险时考虑混合暴露及特殊易感人群（如孕妇）的重要性。研究结果对公共卫生具有重要启示，提示需关注孕期PFASs暴露的肝健康风险，并为未来制定针对性的暴露管控和健康监测策略提供了科学依据。当然，作者也指出了研究的若干局限性，如观察性设计难以确定因果关系、动物实验样本量较小、未能直接链接至临床妊娠结局等，这些都为未来更深入、更大规模的研究指明了方向。
