【合作实验室成果】武汉大学公共卫生学院使用岛津LCMS发表最新暴露组学文章

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研究背景

双酚（BPs）、有机磷阻燃剂（OPFRs）、溴代阻燃剂（BFRs）、邻苯二甲酸盐（PAEs）以及全氟和多氟烷基物质（PFASs）因其独特的理化特性，包括热稳定性和化学惰性，经常被纳入工业和家用产品中。这些污染物普遍存在于各种环境中，并经常在各种生物样本和材料中检测到。它们可通过多种途径进入人体，包括摄入和皮肤接触，从而对健康造成各种风险。

方法开发

使用岛津LCMS-8045开发了用于定性和定量分析38对配对母体和脐带血清中双酚、有机磷阻燃剂、溴代阻燃剂、邻苯二甲酸盐、全氟和多氟烷基物质五类的91种环境污染物的方法：

（1）全面鉴定母体和脐带血清中的环境污染物；

（2）评估检测到的环境污染物暴露水平；

（3）调查和比较环境污染物的TTE与胎盘转运基因表达之间的关系

LCMS-8045

结果与分析

结果显示，参与本研究的孕妇的平均分娩年龄为31.66±3.38 岁。孕前体重指数（PBMI）介于16.0至29.1 kg/m2之间。其中5.3%属于体重不足，26.3%属于超重或肥胖。此外，42.1%的孕妇拥有大学学位或受过高等教育，52.6%的孕妇在研究期间为多胎妊娠。新生儿均为剖腹产，男女比例相当，各占50%。新生儿的平均头围33.76±0.79 cm，平均身长50.08±0.75 cm，平均体重3362.63±324.50 g，新生儿指数（PI）平均为26.73±1.90 kg/m3。

随后，使用开发的方法对母体和脐带血清进行了检测，对污染物进行定量分析后，在母体和脐带血清样本中共发现了38种污染物，包括5种双酚、13种有机磷阻燃剂、2种溴代阻燃剂、4种邻苯二甲酸酯和14种全氟和多氟烷基物质。在双酚中，BPB的检出率（DF）最高，紧随其后的是BPA、BPM和BPP，而BPAF的检出率最低。有机磷阻燃剂显示，TIBP的DF为100%，而TEHP的DF最低。在邻苯二甲酸酯中，DPRP的DF为100%，而DMP的DF最低。全氟和多氟烷基物质中，PFTrDA、PFTeDA、PFOS、PFHxS、PFOA、PFNA和PFDA的DF均为100%，而PFBA的DF最低。

进一步分析比较母血和脐血中污染物的分布，结果显示，在母体和脐带血清中检测到的污染物中，双酚含量最高，其次是阻燃剂、全氟和多氟烷基物质和邻苯二甲酸酯（图2A）。在母体和脐带血清中，双酚A的比例最高，双酚B的比例最低（图2B）。在有机磷阻燃剂中，TDCIPP在母体血清和脐带血清中的百分比最高，DPHP最低。比较母体血清和脐带血清中的百分比，发现TIBP、HBCDD和BPDPP的含量有所增加，而TDCIPP、BPA-BDPP和TPHP的含量有所减少（图2C）。在邻苯二甲酸酯中，DPRP在母体和脐带血清中的比例最高，而PIPP的比例最低（图2E）。比较母体血清中的百分比，观察到脐带血清中MMP增加，DPRP减少（图2E）。在PFASs中，PFOA在母体和脐带血清中的百分比最高，PFHpA最低（图2F）。比较母体血清中PFASs的百分比，脐带血清中PFHxDA、PFNA、PFHxA和PFDS增加，PFOA、PFHxS、PFOS和PFDA减少（图2F）。

图2

接着，使用斯皮尔曼相关分析研究了母体血清和脐带血清中污染物暴露浓度之间的相关性。结果显示，母体和脐带血清中污染物的相关性介于-0.8至0.78之间（图3）。母体血清和脐带血清中同类污染物的浓度呈正相关，如BPM（r = 0.715，P < 0.001）和PFHpA（r = 0.779，P < 0.001）（图3）。母体血清中的双酚和邻苯二甲酸酯浓度与脐带血清中的PFASs浓度主要呈负相关。相反，一些阻燃剂与PFASs的浓度呈正相关。大多数污染物之间的相关系数具有统计学意义。

图3

跨胎盘转移效率（TTE）是指污染物在脐带血清中的浓度与在母体血清中的浓度之比，即TTE= C（脐带）/C（母体）。将母体和脐带血清中检出率均超过50%的污染物纳入分析，共计算出31种污染物的TTE。在这些污染物中，PFHxA的TTE值最高，为5.526，而PFOS的TTE值最低，为0.206。按性别对新生儿进行分组时，观察到两组新生儿的PFNA、PFOS和PFDS的TTE存在显著的统计学差异（图4）。在其他类型的污染物中，男性和女性群体的TTE没有明显区别。

图4

采用广义线性模型来研究胎盘转运体转录水平对污染物TTE的影响。结果表明，ATP结合蛋白C亚家族成员3（ABCC3）、ATP结合蛋白G亚家族成员1（ABCG1）和溶质载体家族22成员3（SLC22A3）的转录水平对TPHP的TTE有负面影响，表明这些转运体可能会降低TPHP的TTE。此外，ABCG1促进了TDCIPP的TTE，ATP结合蛋白C亚家族成员4（ABCC4）促进了PFOS的TTE，而溶质载体有机阴离子转运体家族成员3A1（SLCO3A1）降低了PFOS的TTE。ATP结合蛋白A亚家族成员1（ABCA1）降低了PFUnDA和PFTrDA的TTE。此外，ATP结合蛋白亚家族C成员2（ABCC2）、ABCC4和ABCG1降低了DPRP的TTE（图5）。

图5

综上所述，本文使用岛津LCMS-8045开发了一种LC-MS/MS方法，用于定量分析配对母体和脐带血清中的91种环境污染物。研究结果表明，母体血清和脐带血清中同类污染物的浓度具有高度相关性。广义线性模型的结果进一步表明，特定胎盘转运体的转录水平对某些污染物的TTEs有显著影响。这些发现有助于了解环境污染物经胎盘转移的机制。虽然研究样本量相对较小（38对母胎），但它为了解暴露来源和胎盘转移效率提供了宝贵的见解，未来可增加对环境污染物在血清和组织中的蛋白结合情况的研究，更深入地了解经胎盘转运和产前暴露风险。

文章题目

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

Journal of Hazardous Materials, 2025. 136970

文章链接

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

期刊影响因子

12.2

使用仪器

岛津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*（#为共同第一作者）

武汉大学公共卫生学院（袁必锋教授团队）