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美高美集团张洁研究团队在Environmental Science & Technology上发表空气污染健康研究成果

时间:2024年06月10日

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近日,美高美集团张洁研究团队与上海交通大学公共卫生美高美集团汪一心研究团队合作,在国际权威环境期刊Environmental Science & Technology发表题为“Gestational Exposure to PM2.5 and Specific Constituents, Meconium Metabolites, and Neonatal Neurobehavioral Development: A Cohort Study”的研究成果。该研究成果发现,孕中期PM2.5及主要组分暴露与新生儿神经行为评分间存在显著负相关,缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和赖氨酸生物合成/降解通路中17种胎便代谢物具有潜在中介效应。研究首次在人群中揭示了PM2.5及其组分对新生儿神经发育的毒性作用及胎便代谢组学机制,为预防新生儿神经发育受损提供了新依据。

既往流行病学研究证据提示,孕期PM2.5暴露可对子代儿童期认知功能产生不良影响,但孕期PM2.5及其组分暴露是否会影响新生儿神经发育尚不清楚,且相关机制研究匮乏。孕期代谢是一个动态的、精确编程的过程,代谢失衡会给母亲和胎儿带来毁灭性的后果。胎便是新生儿出生后排出的第一次粪便,可有效反映胎儿宫内的代谢特征。既往研究表明,胎便代谢稳态对新生儿神经发育至关重要。本研究共纳入消毒副产物出生队列(Xiaogan Disinfection By-Product Birth Cohort,XGDBP)294对母婴,根据居住地址和怀孕时间,评估了孕妇孕早、中、晚期PM2.5及其主要组分黑碳、有机物、铵盐、硝酸盐和硫酸盐的暴露浓度,分析了不同孕期PM2.5及其组分暴露对新生儿出生后第三天神经功能发育水平(NBNA)的影响。本研究进一步采用非靶向代谢组学技术检测了胎便代谢组,探索其在孕期PM2.5及其组分暴露和NBNA评分关联中的中介作用。

研究结果显示,孕中期PM2.5及其组分暴露与NBNA评分下降之间存在线性剂量反应关系。利用贝叶斯核函数回归(BKMR)模型进一步探索多组分混合暴露的健康效应,发现孕中期PM2.5组分混合物与NBNA评分呈负相关,硫酸盐的神经毒性作用最强。

胎便代谢组学分析共识别出17种与PM2.5暴露和NBNA评分均有关的代谢物,主要富集于缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和赖氨酸的生物合成/降解通路。中介分析结果显示,苏氨酸介导了PM2.5及其组分与NBNA评分之间的所有负相关,中介效应比为14.5315.33%。

美高美集团硕士生卢忠华和上海交通大学刘翀助理研究员为并列第一作者,美高美集团张洁副教授和上海交通大学汪一心研究员为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金(22076157,81903281)、福建省自然科学基金(2023J011642)和厦门市卫计委基金(2023D020)的资助。

近年来,美高美集团张洁研究团队在环境流行病学和毒理学领域进行了深入研究,探索了环境危险因素(包括重金属、塑化剂、持久性有机污染物、空气污染、绿地及夜间灯光等)对人群健康的影响。此外,团队还运用高通量组学技术(如蛋白组学、代谢组学和脂质组学等)研究了这些因素的潜在分子机制。相关研究成果陆续发表于Environmental Science & Technology(4篇)、Environment International(7篇)、Journal of Hazard Materials(3篇)、Science of the Total Environment(7篇)等权威期刊。


论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c00074

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