《Environmental Research》:Prenatal and early life exposure to organophosphate esters and intellectual quotient at age 3, in the SEPAGES cohort
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本研究基于法国SEPAGES队列,评估孕期及婴儿期有机磷酸酯(OPEs)暴露与3岁儿童智商(IQ)的关系。通过采集孕妇孕中期尿液样本及婴儿1岁尿液样本,检测4-9种OPEs代谢物,发现二苯基磷酸酯(DPHP)检出率最高。二苯氧基乙基磷酸酯(BBOEP)在孕中期暴露与儿童全量表及词汇智商显著降低相关(β=-4.58至-5.55,95%CI包含负值)。而邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)和氯代异丙基邻苯二甲酸酯(BCIPP)在婴儿期尿液中的浓度与全量表及词汇智商呈正相关。该研究首次纳入婴儿期暴露评估,但需更多研究验证,特别是针对婴幼儿期的高暴露风险阶段。
埃洛伊丝·鲁兰(Elo?se Roulant)| 萨拉·里昂-卡恩(Sarah Lyon-Caen)| 马蒂厄·罗兰(Matthieu Rolland)| 萨姆·巴亚特(Sam Bayat)| 让-塞巴斯蒂安·特鲁德尔(Jean-Sébastien Trudelle)| 吉勒斯·普罗文谢(Gilles Provencher)| 阿姆里特·考尔·萨基(Amrit Kaur Sakhi)| 西尔万·卡拉斯(Sylvain Carras)| 凯瑟琳·汤姆森(Catherine Thomsen)| 卡琳·吉沙尔代(Karine Guichardet)| 雷米·斯拉玛(Remy Slama)| 盖尔·普里让(Ga?lle Prigent)| 克莱尔·菲利帕特(Claire Philippat)
法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学(University Grenoble Alpes)、法国国家健康与医学研究院(Inserm)、法国国家科学研究中心(CNRS),生殖与呼吸健康环境流行病学团队,高级生物科学研究所(Institute for Advanced Biosciences,IAB),格勒诺布尔
摘要
引言
有机磷酸酯(OPEs)被广泛用作电子产品、建筑材料、家具和纺织品中的阻燃剂和增塑剂。研究其神经发育影响时,由于依赖现场采样,存在暴露分类错误的问题。此外,婴儿期这一关键发育阶段的暴露情况尚未得到评估。
目的
利用重复的尿液样本,研究孕期和婴儿期接触有机磷酸酯与儿童3岁时的智商(IQ)分数之间的关联。
方法
在SEPAGES队列中,测量了怀孕第二和第三孕期以及婴儿1岁时尿液中4种(孕期)至9种(婴儿期)有机磷酸酯代谢物的浓度。3岁时的IQ由经过培训的神经心理学家进行评估。不同暴露阶段的样本量在343到375个之间。使用调整后的线性回归模型研究每种有机磷酸酯与IQ分数之间的关联。
结果
二苯基磷酸酯(DPHP)在所有时间点的检测频率和浓度均最高。在第二孕期检测到双(2-丁氧基乙基)磷酸酯(BBOEP)与全量表智商(β:-4.58分,95%置信区间:-8.52;-0.64)和语言智商(β:-5.55,95%置信区间:-9.63;-1.47)呈负相关,并且可能与工作记忆分数相关。在1岁时,尿中二异丁基磷酸酯(DIBP)和双(2-氯异丙基)磷酸酯(BCIPP)的浓度与全量表智商和语言智商呈正相关。
讨论
BBOEP的结果与先前的研究结果一致,但由于相关研究较少且在我们的队列中检测频率较低,需要进一步验证。这项首次包含婴儿期暴露的研究并未发现这一阶段的不良影响,但鉴于婴儿体内的浓度高于母亲,仍需进一步研究。
引言
人类大脑的发育始于妊娠第三周,涉及许多易受环境影响的过程。大量研究表明,早期接触环境污染物会损害大脑发育并影响日后的认知功能(Beck等人,2023年;Grandjean和Landrigan,2014年)。神经毒性是欧盟和美国逐步淘汰多溴联苯醚(PBDEs)的原因之一,此外还考虑了其内分泌活性、环境持久性和生物累积潜力。限制PBDEs的法规促使人们更多地使用替代阻燃剂,特别是有机磷酸酯(OPEs),而普通人群中这些物质的广泛暴露已有记录(Ma等人,2024年)。例如,二苯基磷酸酯(DPHP)作为OPE的代谢物,在多个国家的尿液样本中均有检测到(Castorina等人,2017年;Ceqier等人,2015a年;Doherty等人,2019年;Tanner等人,2019年)。这种广泛的暴露引发了担忧,因为研究表明这些化学物质也可能对健康产生有害影响。
斑马鱼和啮齿动物的研究表明,某些有机磷酸酯(包括DPHP的母体化合物三苯基磷酸酯(TPHP)会诱导神经毒性、损害生殖能力并干扰内分泌功能(Hong等人,2018年;Noyes等人,2015年;Rosenmai等人,2021年;Wang等人,2015年)。体外研究还显示这些物质能够干扰GABA能、多巴胺能和谷氨酸能系统(Hogberg等人,2021年;Patisaul等人,2021年),而这些系统在大脑发育和功能中起着核心作用。在人类中,很少有研究探讨孕期接触有机磷酸酯与儿童神经发育(包括行为和认知发育)之间的关联。关于认知发育的研究一致表明,母亲尿液中DPHP浓度升高与儿童智商下降有关,其中3项研究报道了某些IQ分数的下降(Castorina等人,2017年;Lu等人,2024年;Tanner等人,2020年),而其他研究则表明语言(Doherty等人,2019年)和非语言(Chupeau等人,2025年)能力都可能受到影响。
这些研究主要关注孕期暴露,而婴儿期的影响尚未得到研究,尽管这一发育阶段对大脑成熟至关重要。此外,有时儿童的尿液中有机磷酸酯浓度高于母亲(Chupeau等人,2020年)。在仅有的两项评估产后暴露的研究中(Chupeau等人,2025年;Percy等人,2023年),其中一项依赖于3岁后收集的头发样本,这可能反映了婴儿期后的暴露情况(Chupeau等人,2025年)。欧洲队列的数据也较为有限(Chupeau等人,2025年;Tanner等人,2020年),尽管暴露水平可能与美国和亚洲的研究有所不同。此外,由于有机磷酸酯的暴露模式会随时间变化,基于较新队列的病因学研究将有助于更准确地了解当前的暴露情况(大多数已发表的研究依赖于1999年至2014年间招募的队列)。最后,以往的研究要么依赖于头发测量(这是一种有趣的样本类型,但尚未验证其用于有机磷酸酯测量的有效性(Chupeau等人,2025年),要么依赖于孕期收集的少量母亲尿液样本(≤3份)。鉴于这些化学物质在个体内的时间变异性较大(类内相关系数<0.35(Ingle等人,2019年;Percy等人,2020年),这种方法不太可能准确反映整个孕期的暴露情况,从而导致暴露分类错误和偏向于零假设(Perrier等人,2016年)。
为填补这些空白,我们利用了一个最近(2014-2017年间招募的)法国队列,该队列在孕期和婴儿期收集了重复的尿液样本(每位女性最多42份样本),以研究孕期和婴儿期接触有机磷酸酯与儿童3岁IQ分数之间的关联。
研究人群
SEPAGES队列(孕期空气污染暴露及其对健康的影响研究)在2014年至2017年间招募了484名孕妇,这些孕妇来自法国格勒诺布尔地区的产科超声检查机构(Lyon-Caen等人,2019年)。纳入标准包括:1)怀孕时间少于19周;2)年龄超过18岁;3)单胎妊娠;4)能流利阅读和说法语;5)隶属于……
研究参与者特征
分娩时的平均母亲年龄为32.4岁,59%的女性受教育程度高于硕士学位(表2)。大多数女性(76%)的BMI处于正常范围(18.5-25kg/m2),55%的妊娠为多胎妊娠。在儿童中,54%为男孩,WPPSI-IV测试的平均年龄为37个月(表2)。一半的儿童有托儿所助理(49%),35%的儿童在1岁时参加了集体日托中心。
讨论
基于一个在孕期和婴儿期收集了大量尿液样本的队列,我们的结果表明,孕期第二孕期接触BBOEP可能与较低的IQ分数相关。相反,1岁时测得的DIBP和BCIPP的尿液浓度与总智商和语言智商呈正相关。
在我们的研究中,第二孕期初期(中位妊娠周数18周)测得的BBOEP与总智商呈负相关
结论
基于一个在孕期和婴儿期都有改进的暴露评估的近期队列,我们的结果表明,孕期早期接触BBOEP可能对儿童智商产生负面影响。未观察到婴儿期暴露的不良影响,而两种代谢物BCIPP和DIBP与总智商和语言智商呈正相关。然而,鉴于研究有机磷酸酯暴露的研究数量有限,尤其是婴儿期的研究较少,我们的发现需要进一步验证
作者贡献声明
马蒂厄·罗兰(Matthieu Rolland):方法学、数据管理。萨姆·巴亚特(Sam Bayat):撰写——审稿与编辑。让-塞巴斯蒂安·特鲁德尔(Jean-Sébastien Trudelle):撰写——审稿与编辑、资源提供。吉勒斯·普罗文谢(Gilles Provencher):撰写——审稿与编辑、资源提供。埃洛伊丝·鲁兰(Elo?se Roulant):撰写——初稿撰写、可视化、软件使用、调查、数据分析。萨拉·里昂-卡恩(Sarah Lyon-Caen):撰写——审稿与编辑、项目管理。雷米·斯拉玛(Remy Slama):撰写——审稿与编辑、方法学研究、资金争取。盖尔·普里让(Gaelle Prigent):撰写——审稿与编辑
资金支持
本项工作得到了法国研究署(ANR)(ORANDANI项目ANR-22-CE36-0018)的资助。盖尔·普里让的工资由INSERM和INRAE的联合资助(THYREX项目)提供。
SEPAGES队列得到了欧洲研究委员会(N°311765-E-DOHaD)、欧洲共同体第七框架计划(FP7/2007-2006 - N°308333-892 HELIX)、欧盟地平线2020研究与创新计划(N°874583 ATHLETE项目,N°825712 OBERON项目)以及法国研究署(ANR)的支持
利益冲突声明
? 作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系:克莱尔·菲利帕特(Claire Philippat)表示获得了法国国家研究署的财务支持。如果还有其他作者,他们声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
SEPAGES生物样本存储在格勒诺布尔大学医院(CHU-GA)的生物样本库(bb-0033-00069)中;我们感谢整个CRB团队,包括P. Mossuz教授(2021年之前)、S. Valmy-Degano教授(2021-2025年)、S. Carras博士(2025年至今)以及P. Lorimier先生,特别是他们在生物样本处理和汇总方面的辛勤工作:W. Jayar女士、L. Than女士、J.Lafond女士、C.Chalazon女士、T.Caffaratti女士、N.Francini女士以及G. Schummer先生。
我们感谢SEPAGES研究团队的所有成员