《Environmental Research》:Associations between prenatal per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) exposure and fetal growth measurements in utero and at birth in the LIFECODES cohort: 2006-2019
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PFAS暴露与胎儿生长指标及出生体重关联性研究,采用LIFECODES队列数据,通过重复超声测量(FL、HC、AC)和出生体重分析,发现部分PFAS(如PFOA)与胎儿股骨长度增加相关(95%CI:0.02,0.18),且存在种族(非裔女性效应更显著)和胎儿性别差异。研究强调纵向超声评估的临床价值及多因素交互作用。
拉姆·C·西瓦科蒂(Ram C. Siwakoti)| 丹妮尔·史蒂文斯(Danielle Stevens)| 凯利·K·弗格森(Kelly K. Ferguson)| 大卫·E·坎顿温(David E. Cantonwine)| 安伯·卡西(Amber Cathey)| 布拉马尔·穆克吉(Bhramar Mukherjee)| 托马斯·F·麦克埃尔拉斯(Thomas F. McElrath)| 约翰·D·米克尔(John D. Meeker)
美国密歇根大学公共卫生学院环境健康科学系,安娜堡,密歇根州
摘要
引言
全氟和多氟烷基物质(PFAS)是一类用于消费品和工业产品的合成化学物质,与不良妊娠结局有关,包括胎儿生长异常。然而,很少有研究探讨PFAS与胎儿生长纵向测量结果之间的关联。
目的
本研究旨在探讨LIFECODES出生队列中产前PFAS暴露与超声测量结果(股骨长度(FL)、头围(HC)、腹围(AC)以及出生体重之间的关联。
方法
本研究纳入了LIFECODES队列中的1,220名参与者。我们使用广义估计方程来评估六种PFAS与转换为妊娠年龄(GA)特定Z分数的重复胎儿生长测量结果之间的关联,同时通过多元线性回归和逻辑回归模型分别评估其与出生体重及出生体格大小(SGA和LGA)的关联。通过基于分位的g-计算(qgcomp)方法研究了PFAS混合物的效应。所有模型均调整了母亲年龄、种族/民族、教育程度、健康保险状况、孕前体重指数、产次、胎儿性别以及研究设计等因素。
结果
全氟辛酸(PFOA)浓度每增加一个四分位数区间,股骨长度Z分数增加0.10个标准差(95%置信区间:0.02, 0.18)。非裔美国参与者及男性胎儿中这种正向关联更为明显(PFOA浓度变化对应的Z分数变化分别为0.26和0.16)。Qgcomp分析也显示了类似的正向关联。出生体重结果的关联总体上并不一致:某些PFAS与女性胎儿LGA的风险增加相关,而一些PFAS则与男女胎儿SGA的风险降低相关。
结论
产前PFAS暴露与股骨长度增加存在适度关联,这种关联在不同胎儿性别或母亲种族间存在差异。未来的研究应探讨其潜在生物学机制、临床意义,以及心理社会压力和母亲饮食等修饰因素对这些关联的影响。
引言
胎儿生长异常表现为偏离预期的生长轨迹,这对新生儿出生时及出生后的健康至关重要[1]。这些异常通常表现为宫内生长受限(IUGR)或巨大儿——分别表示生长受限[2]或过度生长[3],与早产、新生儿发病率或死亡率等不良结局的风险增加相关[4, 5, 6, 7, 8]。除了围产期外,受影响的婴儿还可能面临长期健康问题,如神经发育障碍、心血管疾病和代谢综合征[4, 5, 6, 7, 8, 9]。胎儿生长异常是一个连续的过程,由多种风险因素引起,最常见的包括母亲营养不良和医疗状况、胎儿遗传异常或感染、胎盘功能障碍[10, 11, 12]。此外,母亲吸烟[13]和接触各种环境毒素[14, 15]也会增加这些风险。越来越多的证据,包括我们团队的研究结果,表明环境污染物(如全氟和多氟烷基物质(PFAS)会影响胎儿生长和发育以及其他不良妊娠结局[16, 17, 18, 19]。
PFAS是一大类合成化学物质,因其独特的物理化学性质(尤其是耐热、耐水和耐油性[20, 21])而被广泛应用于工业产品和消费品中。它们的化学稳定性以及在非粘性炊具、防污或防水织物、灭火泡沫和清洁剂等产品中的广泛使用,导致其在环境中持续存在并在全球生物体内积累[20, 22]。尽管出于健康考虑已逐步淘汰某些PFAS[23],但仍有超过90%的美国人血液中检测到这些化学物质[24, 25],主要暴露来源为饮用水、受污染的食物和家庭灰尘[22]。因此,人们对PFAS的健康影响越来越关注,尤其是对孕妇和发育中的胎儿[22]。多项流行病学研究将产前PFAS暴露与早产、先兆子痫或不同人群中的出生体重异常等不良妊娠结局联系起来[17, 26, 27]。
近年来,人们越来越重视研究产前环境暴露对胎儿生长超声参数的影响[28, 29, 30, 31]。这些测量指标(如头围(HC)、腹围(AC)、股骨长度(FL)和估计胎儿体重(EFW)可以动态反映胎儿在子宫内的生长和发育情况[32]。在整个孕期进行多次超声检查为捕捉胎儿生长变化提供了独特的机会,而仅依赖出生体重等单一点测量可能无法全面反映这些变化。然而,迄今为止只有少数流行病学研究探讨了PFAS与这些测量指标之间的关联,且结果并不一致[33, 34, 35, 36, 37]。例如,Ouidir等人的研究[33]发现产前母亲PFAS水平与股骨长度呈正相关,而其他研究则得出无关联[34, 36]或负相关[34, 35, 36],这些结果因PFAS化合物、母亲行为(如吸烟、心理社会压力)或胎儿性别而异。大多数先前研究的样本量相对较小(五项已发表研究中有三项的样本量N<750),且研究人群较为同质,这限制了结果的普遍性和统计功效,因此需要进一步的研究。
本研究旨在通过评估产前PFAS暴露与胎儿生长超声参数及出生体重结果之间的关联,来解决这些空白。此外,我们还将探讨PFAS对胎儿生长的影响是否受胎儿性别影响,以及这些关联是否因母亲种族而异。
研究人群
本研究选取了来自马萨诸塞州波士顿布里格姆妇女医院(BWH)建立的LIFECODES出生队列的参与者子集。LIFECODES研究的设计和参与者选择细节已先前发表[38, 39]。简而言之,符合条件的参与者需在妊娠15周前开始产前护理,年龄至少18岁,并计划在BWH分娩。
描述性统计
研究参与者的基线人口统计学、行为和临床特征见表1。母亲的中位年龄和孕前BMI分别为32.8岁和25.0 kg/m2。大多数参与者是非西班牙裔白人(56.8%),其次是西班牙裔(16.2%)、非裔美国人(14.7%)和亚洲人(6.9%)。大多数参与者拥有学士学位(67.0%),且大部分人拥有私人保险(73.3%)。
讨论
本研究探讨了产前PFAS暴露与胎儿生长指标(通过纵向超声参数和出生体重结果)在种族和社会经济背景多样化的LIFECODES参与者中的关联。与全国趋势一致[25],我们观察到所有PFAS的浓度随时间呈下降趋势,研究期间大多数参与者体内可检测到六种PFAS。研究结果显示,某些PFAS的水平升高……
结论
在种族多样化的LIFECODES队列中,我们研究了产前PFAS暴露与胎儿在子宫内及出生时的生长指标之间的关联。我们发现某些PFAS与股骨长度Z分数的适度增加有关,这种关联在不同胎儿性别和母亲种族间存在差异。此外,某些PFAS与女性胎儿LGA的风险增加相关,而与SGA的风险降低相关,但这些关联并不一致……
作者贡献声明
布拉马尔·穆克吉(Bhramar Mukherjee):撰写、审稿与编辑、方法学。
安伯·卡西(Amber Cathey):撰写、审稿与编辑、方法学。
托马斯·F·麦克埃尔拉斯(Thomas F. McElrath):撰写、审稿与编辑、资源获取、概念化。
约翰·D·米克尔(John D. Meeker):撰写、审稿与编辑、监督、资金获取、概念化。
丹妮尔·史蒂文斯(Danielle Stevens):撰写、审稿与编辑、软件使用、方法学。
拉姆·C·西瓦科蒂(Ram C. Siwakoti):撰写初稿、可视化、软件使用、方法学、数据分析、概念化。
大卫·E·坎顿温(David E. Cantonwine):撰写。
利益冲突声明
? 作者声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。