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【合作實驗室成果】武漢大學公共衛(wèi)生學院使用島津LCMS發(fā)表最新暴露組學文章

時間:2025-1-15 閱讀:293
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研究背景

雙酚(BPs),、有機磷阻燃劑(OPFRs)、溴代阻燃劑(BFRs),、鄰苯二甲酸鹽(PAEs)以及全氟和多氟烷基物質(zhì)(PFASs)因其獨特的理化特性,,包括熱穩(wěn)定性和化學惰性,經(jīng)常被納入工業(yè)和家用產(chǎn)品中,。這些污染物普遍存在于各種環(huán)境中,,并經(jīng)常在各種生物樣本和材料中檢測到。它們可通過多種途徑進入人體,,包括攝入和皮膚接觸,,從而對健康造成各種風險,。

 

方法開發(fā)

使用島津LCMS-8045開發(fā)了用于定性和定量分析38對配對母體和臍帶血清中雙酚、有機磷阻燃劑,、溴代阻燃劑,、鄰苯二甲酸鹽、全氟和多氟烷基物質(zhì)五類的91種環(huán)境污染物的方法:

 

(1)全面鑒定母體和臍帶血清中的環(huán)境污染物,;

(2)評估檢測到的環(huán)境污染物暴露水平,;

(3)調(diào)查和比較環(huán)境污染物的TTE與胎盤轉(zhuǎn)運基因表達之間的關(guān)系

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LCMS-8045

 

結(jié)果與分析

結(jié)果顯示,參與本研究的孕婦的平均分娩年齡為31.66±3.38 歲,。孕前體重指數(shù)(PBMI)介于16.0至29.1 kg/m2之間,。其中5.3%屬于體重不足,26.3%屬于超重或肥胖,。此外,,42.1%的孕婦擁有大學學位或受過高等教育,52.6%的孕婦在研究期間為多胎妊娠,。新生兒均為剖腹產(chǎn),,男女比例相當,各占50%,。新生兒的平均頭圍33.76±0.79 cm,,平均身長50.08±0.75 cm,平均體重3362.63±324.50 g,,新生兒指數(shù)(PI)平均為26.73±1.90 kg/m3,。

隨后,使用開發(fā)的方法對母體和臍帶血清進行了檢測,,對污染物進行定量分析后,,在母體和臍帶血清樣本中共發(fā)現(xiàn)了38種污染物,包括5種雙酚,、13種有機磷阻燃劑,、2種溴代阻燃劑、4種鄰苯二甲酸酯和14種全氟和多氟烷基物質(zhì),。在雙酚中,,BPB的檢出率(DF)最高,緊隨其后的是BPA,、BPM和BPP,,而BPAF的檢出率最低。有機磷阻燃劑顯示,,TIBP的DF為100%,,而TEHP的DF最低。在鄰苯二甲酸酯中,,DPRP的DF為100%,,而DMP的DF最低,。全氟和多氟烷基物質(zhì)中,PFTrDA,、PFTeDA,、PFOS、PFHxS,、PFOA,、PFNA和PFDA的DF均為100%,而PFBA的DF最低,。

進一步分析比較母血和臍血中污染物的分布,結(jié)果顯示,,在母體和臍帶血清中檢測到的污染物中,,雙酚含量最高,其次是阻燃劑,、全氟和多氟烷基物質(zhì)和鄰苯二甲酸酯(圖2A),。在母體和臍帶血清中,雙酚A的比例最高,,雙酚B的比例最低(圖2B),。在有機磷阻燃劑中,TDCIPP在母體血清和臍帶血清中的百分比最高,,DPHP最低,。比較母體血清和臍帶血清中的百分比,發(fā)現(xiàn)TIBP,、HBCDD和BPDPP的含量有所增加,,而TDCIPP、BPA-BDPP和TPHP的含量有所減少(圖2C),。在鄰苯二甲酸酯中,,DPRP在母體和臍帶血清中的比例最高,而PIPP的比例最低(圖2E),。比較母體血清中的百分比,,觀察到臍帶血清中MMP增加,DPRP減少(圖2E),。在PFASs中,,PFOA在母體和臍帶血清中的百分比最高,PFHpA最低(圖2F),。比較母體血清中PFASs的百分比,,臍帶血清中PFHxDA、PFNA,、PFHxA和PFDS增加,,PFOA,、PFHxS、PFOS和PFDA減少(圖2F),。

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圖2

 

接著,,使用斯皮爾曼相關(guān)分析研究了母體血清和臍帶血清中污染物暴露濃度之間的相關(guān)性。結(jié)果顯示,,母體和臍帶血清中污染物的相關(guān)性介于-0.8至0.78之間(圖3),。母體血清和臍帶血清中同類污染物的濃度呈正相關(guān),如BPM(r = 0.715,,P < 0.001)和PFHpA(r = 0.779,,P < 0.001)(圖3)。母體血清中的雙酚和鄰苯二甲酸酯濃度與臍帶血清中的PFASs濃度主要呈負相關(guān),。相反,,一些阻燃劑與PFASs的濃度呈正相關(guān)。大多數(shù)污染物之間的相關(guān)系數(shù)具有統(tǒng)計學意義,。

 

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圖3

 

跨胎盤轉(zhuǎn)移效率(TTE)是指污染物在臍帶血清中的濃度與在母體血清中的濃度之比,,即TTE= C(臍帶)/C(母體)。將母體和臍帶血清中檢出率均超過50%的污染物納入分析,,共計算出31種污染物的TTE,。在這些污染物中,PFHxA的TTE值最高,,為5.526,,而PFOS的TTE值最低,為0.206,。按性別對新生兒進行分組時,,觀察到兩組新生兒的PFNA、PFOS和PFDS的TTE存在顯著的統(tǒng)計學差異(圖4),。在其他類型的污染物中,,男性和女性群體的TTE沒有明顯區(qū)別。

 

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圖4

 

采用廣義線性模型來研究胎盤轉(zhuǎn)運體轉(zhuǎn)錄水平對污染物TTE的影響,。結(jié)果表明,,ATP結(jié)合蛋白C亞家族成員3(ABCC3)、ATP結(jié)合蛋白G亞家族成員1(ABCG1)和溶質(zhì)載體家族22成員3(SLC22A3)的轉(zhuǎn)錄水平對TPHP的TTE有負面影響,,表明這些轉(zhuǎn)運體可能會降低TPHP的TTE,。此外,ABCG1促進了TDCIPP的TTE,,ATP結(jié)合蛋白C亞家族成員4(ABCC4)促進了PFOS的TTE,,而溶質(zhì)載體有機陰離子轉(zhuǎn)運體家族成員3A1(SLCO3A1)降低了PFOS的TTE。ATP結(jié)合蛋白A亞家族成員1(ABCA1)降低了PFUnDAPFTrDA的TTE。此外,,ATP結(jié)合蛋白亞家族C成員2(ABCC2),、ABCC4和ABCG1降低了DPRP的TTE(圖5)。

 

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圖5

 

綜上所述,,本文使用島津LCMS-8045開發(fā)了一種LC-MS/MS方法,,用于定量分析配對母體和臍帶血清中的91種環(huán)境污染物。研究結(jié)果表明,,母體血清和臍帶血清中同類污染物的濃度具有高度相關(guān)性,。廣義線性模型的結(jié)果進一步表明,特定胎盤轉(zhuǎn)運體的轉(zhuǎn)錄水平對某些污染物的TTEs有顯著影響,。這些發(fā)現(xiàn)有助于了解環(huán)境污染物經(jīng)胎盤轉(zhuǎn)移的機制,。雖然研究樣本量相對較小(38對母胎),,但它為了解暴露來源和胎盤轉(zhuǎn)移效率提供了寶貴的見解,,未來可增加對環(huán)境污染物在血清和組織中的蛋白結(jié)合情況的研究,更深入地了解經(jīng)胎盤轉(zhuǎn)運和產(chǎn)前暴露風險,。

 

文章題目

《Comprehensive Analysis of Transplacental Transfer of Environmental Pollutants Detected in Paired Maternal and Cord Serums》

Journal of Hazardous Materials, 2025. 136970

文章鏈接

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136970 

期刊影響因子

12.2

使用儀器

島津LCMS-8045

作者

Ke-Yu Yuan#, Yao-Hua Gu#, Yi-Hao Pei, Si-Yu Yu, Tian-Zhou Li, Tian Feng, Yu Liu, Jianbo Tian, Xiaoping Miao, Jun Xiong*, Min Hu*, Bi-Feng Yuan*(#為共同第一作者)

武漢大學公共衛(wèi)生學院(袁必鋒教授團隊)

 

 

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