新生儿脐血血清多溴联苯醚浓度及影响因素

张磊，郭剑秋，张济明，缪文彬，齐小娟，2，常秀丽，邬春华，周志俊

1.复旦大学公共卫生学院/公共卫生安全教育部重点实验室，上海 200032

2.浙江省疾病预防控制中心，浙江 杭州 310051

多溴联苯醚（polybrominated diphenyl ethers，PBDEs）是一种广泛应用于聚氨酯泡沫塑料、电子设备、纺织品和聚苯乙烯等产品的溴代阻燃剂，目前常用的有五溴联苯醚、八溴联苯醚和十溴联苯醚［1］。动物实验及流行病学证据显示，PBDEs 暴露对人体具有神经发育毒性、内分泌干扰作用等多种不良健康影响［2］。2009年五溴联苯醚和八溴联苯醚被斯德哥尔摩公约列为持久性有机污染物，2017年十溴联苯醚也被列入该名单［3］。自2003年起欧盟禁止PBDEs 的生产和使用［4］，在2004年北美市场也限制了产品中五溴联苯醚和八溴联苯醚的含量［5］。中国在2000年溴代阻燃剂产量为10 000 t，对PBDEs的需求每年以8%的速度上升，其中十溴联苯醚和四溴双酚A是最主要的溴代阻燃剂［6］，目前为止，十溴联苯醚在中国仍在生产和使用［7］。

人类主要通过摄入饮食和吸入灰尘等非职业接触途径暴露于PBDEs［8］，而不同地区、性别和年龄等特征人群生活方式不同，暴露于PBDEs的风险也不同，以往研究表明孕妇年龄、教育水平、孕期增重、居住地等社会人口学信息与血清中PBDEs浓度有关，但研究结果尚不一致［9-12］。美国的一项研究发现脐血血清BDE-99、BDE-100和BDE-153的检出率均高于80%，含量中位值范围为2.30～6.19 ng·g-1（按脂肪计，后同）［13］；中国的山东莱州湾出生队列发现脐血血清BDE-28、BDE-47、BDE-99和BDE-100的检出率也均高于80%，浓度中位值范围为2.29～7.03 ng·g-1［14］。对于人体PBDEs 暴露水平及相关因素的研究多集中在电子垃圾场等重污染地区附近、PBDEs 生产地区和城区，而在农业地区开展的相关研究较少［15-17］。在本研究中，基于江苏省射阳小型出生队列（Sheyang Mini Birth Cohort Study，SMBCS）测定脐血血清样本中PBDEs 的水平并探索孕期暴露的相关因素，为评估农业地区孕妇孕期PBDEs 的暴露负荷提供数据支持，同时为采取相关措施减少PBDEs 接触提供理论依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本研究基于课题组射阳小型出生队列进行开展，该队列是一项前瞻性出生队列，旨在研究孕期和儿童期环境污染物暴露对儿童的潜在健康风险［18］。自2009年6月—2010年1月期间，共1 303 名在江苏省某县妇产科医院生产的健康孕妇自愿参加调查，在排除脐血血清样本量不足的孕妇后，共1 027 名研究对象纳入本研究。所有研究对象均签署了知情同意书，该研究通过了复旦大学公共卫生学院伦理委员会的审查和批准（批准号为IRB#2021-02-0875）。

1.2 孕妇问卷调查

孕妇分娩后3 d 内由调查员对其进行问卷调查，问卷为自行编制的调查表，内容包括孕妇年龄、身高、孕前体重、孕期增重、家庭年收入、职业等社会人口学信息，居住地类型以及采样季节等信息［18］。孕妇孕前体重指数（body mass index，BMI）以孕前体重（kg）/身高2（m2）计算得到。参考美国医学研究院发布的孕期增重指南［19］，孕前BMI＜18.5、18.5～＜25、≥25 kg·m-2的孕妇正常增重范围分别为12.7～18.2、11.4～15.9、6.8～11.4 kg，并将孕期增重分为增重不足、增重正常和增重过多三组。将政府或企事业单位及医疗卫生服务人员划分为脑力劳动者，厂矿工、农业劳动、驾驶员、渔民和商业服务等人员划分为体力劳动者，无工作在家人员划分为无工作者。依据问卷信息将研究对象居住地划分为城区、集镇和农村。2009年6—11月采集脐带血样本者为夏秋季组，2009年12月—2010年2月采样者为冬季组。

1.3 样本采集和实验室检测

脐带血样本由专业护士在孕妇分娩后从脐静脉抽取，离心后在无菌离心管（美国Corning）中-80℃保存。对脐带血清9 种PBDEs 同系物（BDE-28、BDE-47、BDE-99、BDE-100、BDE-153、BDE-154、BDE-183、BDE-207和BDE-209）的测定方法已在发表论文中详述［20］。简单地说，以甲酸（美国Sigma）去除血清蛋白后，用OasisHLB SPE 柱（60 mg/3 mL，美 国Waters）萃 取 净化，将洗脱液氮吹至近干后，加入正己烷（中国迪科马）复溶并使用气相色谱-质谱联用仪（TRACE GC ULTRA-TSQ QUANTUM XLS，美国赛默飞世尔）进行检测。方法的日内精密度和日间精密度分别为1.2%～9.8%和1.8%～11.1%，目标化合物的平均回收率为80.5%～110.2%，除BDE-207 和BDE-209 的检出限分别为0.653、10.038 ng·L-1外，其他物质的检出限均为0.208 ng·L-1。以全自动生化分析仪检测总胆固醇和甘油三酯浓度后，计算总脂肪含量并校正PBDEs稀释度［21］。

1.4 统计学分析

用中位数、几何均值、几何标准差、四分位数描述各PBDEs浓度分布的一般特征。由于BDE-47、BDE-99和BDE-183 的检出率小于70%，因此不纳入后续分析。低于LOD 值的PBDEs 浓度以LOD/ 替代，由于脐血血清中各PBDEs 的浓度为偏态分布，将其进行自然对数转换后再进一步分析，问卷变量信息缺失值以多重填补法进行填充（填充比例小于6%，应用R3.5.1 软件进行分析）。

计算各PBDEs 同系物浓度之和（ΣPBDE）。使用Pearson 相关分析检验各PBDEs 间的相关性。应用多元线性回归模型对研究对象社会人口学信息等与孕期PBDEs 暴露间的关联进行分析。将以往研究表明与PBDEs 浓度相关［14-15，17］或单因素分析表明与PBDEs 浓度相关的变量（P＜0.10）纳入多元线性回归模型，最终纳入的变量有：孕妇年龄、孕前BMI、孕期增重、受教育水平、家庭年收入、职业类型、居住地类型、采样季节。使用SPSS 17.0 和Stata 15.1 进行统计学分析，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 研究对象基本信息

在本研究中，有485 名孕妇（47.22%）的年龄小于25 岁，71.28%的孕妇孕前BMI 处于正常范围（18.5～＜24 kg·m-2），54.33%的孕妇孕期增重过多，56.38%的孕妇职业类型为体力劳动，家庭年收入超过3 万元者占53.75%，居住在农村（42.75%）的孕妇略多于居住在集镇和城区者，在夏秋季采集脐带血的孕妇占75.56%。结果见表1。

表1 孕妇基本信息Table 1 General characteristics of mothers

续表1

2.2 脐血血清中PBDEs的浓度

所有脐血血清样本中均可检出两种及以上的PBDEs。检出率高于90%的有BDE-207（97.27%）、BDE-100（92.99%）和BDE-209（91.63%），BDE-28、BDE-153 和BDE-154 的检出率范围为71.21%～81.01%，剩余PBDEs同系物的检出率均低于70%。PBDEs 浓度在个体间差异较大，最低和最高检出浓度可相差2～3 个数量级，BDE-207 和BDE-209 的脐血血清中位浓度值较高，分别为1.14、18.37 ng·g-1，而BDE-183 的脐血血清中位值浓度甚至小于LOD 值，PBDEs 浓度之和（ΣPBDE）中位值为0.03 μmol·L-1。见表2。

表2 脐血血清中9 种PBDEs脂质校正浓度分布Table 2 Distribution of 9 PBDEs concentrations adjusted by lipid in cord serum

6 种PBDEs 同系物间的相关性分析结果如图1所示，仅BDE-28 与BDE-153（r=-0.22，P＜0.05）、BDE-209（r=-0.24，P＜0.05），以及BDE-100与BDE-209（r=-0.19，P＜0.05）之间为弱负相关，其余PBDEs 同系物间多呈正相关（r值范围：0.11～0.83）。

图1 脐血血清中6种PBDEs及ΣPBDE浓度的相关性分析Figure 1 Correlations among 6 PBDEs concentrations in cord serum

2.3 脐血血清PBDEs 浓度的相关因素

脐血血清PBDEs 浓度与孕妇社会人口学信息的关联分析结果见表3。孕妇年龄为25～30 岁的新生儿脐血血清BDE-207 的浓度高于年龄小于25 岁的孕妇［回归系数b=0.21，95%置信区间（CI）：0.02～0.41，P=0.03］；与孕期增重正常的孕妇相比，孕期增重不足的孕妇BDE-154 浓度较高（b=0.18，95%CI：0.01～0.35，P=0.04），而孕期增重过多的孕妇BDE-209 浓度较低（b=-0.16，95%CI：-0.30～-0.01，P=0.03）；脐血血清BDE-153 和BDE-154 的浓度与家庭年收入呈正相关（b=0.18，95%CI：0.01～0.34，P=0.04；b=0.23，95%CI：0.12～0.34，P=0.01）；集镇居住孕妇的脐血血清BDE-100（b=0.19，95%CI：0.01～0.38，P=0.04）浓度高于农村孕妇，城区居住孕妇的脐血血清BDE-153 浓度高于农村孕妇（b=0.21，95%CI：0.02～0.40，P=0.03）。除此之外，新生儿脐血血清中不同PBDEs 同系物暴露水平存在出生（采样）季节的差异：夏秋季出生新生儿脐血血清BDE-28和BDE-100的浓度低于冬季出生的新生儿（b=-1.45，95%CI：-1.68～-1.23，P=0.01；b=-0.60，95%CI：-0.76～-0.43，P=0.01）；相反，夏秋季出生新生儿脐血血清BDE-153、BDE-154 和BDE-209 的浓度高于冬季出生的新生儿（b=1.65，95%CI：1.45～1.84，P=0.01；b=0.40，95%CI：0.27～0.53，P=0.01；b=0.60，95%CI：0.45～0.75，P=0.01）。

表3 脐血血清PBDEs 浓度的相关因素［b（95% CI）］Table 3 Factors associated with cord serum PBDEs concentrations [b (95% CI)]

3 讨论

本研究基于SMBCS，对1 027 名孕妇脐血血清中9 种PBDEs 浓度进行了测定，并探索了孕期PBDEs 暴露的相关因素。研究发现，所有脐血血清样本中均至少检出两种PBDEs 同系物，且各PBDEs 浓度之间普遍呈正相关关系，其中BDE-209 不仅检出率较高，其脂质校正浓度也比其他PBDEs 同系物高出1～2 个数量级；研究还提示PBDEs 的暴露水平与孕妇年龄、家庭年收入、居住地类型和新生儿出生季节相关。

本研究新生儿脐血血清中经脂质校正的9 种PBDEs 中位值浓度与其他研究脐血血清PBDEs 浓度的比较见补充材料表S1。在本研究中，BDE-209 的脐血血清中位浓度在所有PBDEs 同系物中最高，同样的，在中国贵屿、西班牙和法国的研究中，BDE-209 浓度在所有PBDEs 同系物中也最高［9，22-23］。这可能是由于欧盟和中国分别自2004年和2006年起对其他种类PBDEs 同系物的生产和使用有所限制，而截至目前仍未对BDE-209 进行管控所致［24-25］，另外，研究表明在土壤、灰尘中检出的各种PBDEs 中，BDE-209 所占的浓度比例最高［1，26］，可能会增加人类BDE-209 暴露的机会。与在中国台湾、乌鲁木齐和贵屿开展的研究［4，23，27］相比，本研究脐血血清中低溴化的BDE-28、BDE-99、BDE-100、BDE-153 和BDE-154 浓度与其相近，但低于中国莱州湾的一项研究结果［14］，这可能是因为莱州湾是中国生产PBDEs 的主要基地之一，其研究区域内空气和沉积物中PBDEs 浓度均较高，研究人群暴露机会和浓度更大［28］。另外，本研究与中国上海新生儿脐血血清BDE-28、47、99 和183 的浓度相近，但BDE-100、153、154的浓度较高［16］。

与现有研究相比，加拿大孕妇脐血血清PBDEs中位浓度均最高，是本研究各PBDEs浓度的14～504倍，一是因为该加拿大的研究采集样本较早（2004—2005），在该地尚未有对PBDEs 生产和使用的限制，二是因为该研究中的妇女社会经济水平高，接触含PBDEs 的产品机会更多［8］。在韩国的一项研究中，脐血血清多数PBDEs中位浓度低于定量限，这与其检测方法有关（定量限范围：0.17～0.83 ng·g-1），但其BDE-28（2.19 ng·g-1）和BDE-99（1.65 ng·g-1）的浓度高于本研究［2］。与包括加拿大和美国在内的北美国家相比［8，13，29］，本研究各PBDEs 浓度均较低，这可能是由于不同国家人群的生活习惯和居住环境不同导致。

本研究对新生儿PBDEs 暴露的相关因素分析发现25～30 岁组的脐血血清BDE-207 浓度高于＜25 组，而在其他研究中观察到脐带血PBDEs 浓度与年龄的负相关关系［29］或未发现关联［10］，这可能是由于各国家或地区不同年龄段人群对含PBDEs 产品的使用情况不同，需要更多的研究进行探索。在本研究中，孕期增重不足的孕妇脐血血清BDE-154 浓度较高，而孕期增重过多的孕妇脐血血清BDE-209 浓度较低，这可能是由于体重增加对有机卤素水平的“脂质稀释”作用造成的［30］。高收入组比低收入组孕妇脐血血清BDE-153和BDE-154 浓度要高，提示高收入人群暴露于PBDEs的机会更多，但另一项美国的研究［29］显示收入与脐血血清PBDEs 浓度负相关，结论尚不统一。与西班牙和美国的研究结果相似［12，29］，本研究中居住在集镇和城区的孕妇，其脐血血清BDE-100 和BDE-153 的浓度也比农村孕妇更高。

本研究显示，各PBDEs 同系物浓度与新生儿出生季节有关，夏秋季出生新生儿脐血血清BDE-28 和BDE-100 的浓度低于冬季出生者。既往研究显示，室内灰尘是人体PBDEs 暴露的主要途径之一［31-32］，在冬季人群室内活动时长增加；另外，研究证明冬季较低的温度会促进PBDEs 在颗粒上的吸附［33-34］，且人体通过PM2.5暴露于PBDEs 的风险在冬季最高［35］。而本研究中在夏秋季出生新生儿脐血血清BDE-153、BDE-154和BDE-209 的浓度高于冬季出生者，这可能是由于该研究在沿海地区开展，夏秋季人群海产品摄入相对冬季更多，且研究表明在海产品中BDE-153、BDE-154 和BDE-209 的检出率均较高［36］。

该研究的优势在于研究样本量较大，得到的结果更加可靠。另外，在本研究中测定了既往较少研究的BDE-207和BDE-209的脐血血清浓度。有研究表明PBDEs可通过胎盘屏障进入胎儿体内［37］，脐带作为连接母亲和胎儿的纽带，脐带血PBDEs浓度既可以代表母亲暴露水平，也可以作为妊娠期胎儿暴露的指标［38］。当然，本研究也存在不足之处，由于问卷中缺少孕妇孕期的饮食和室内环境等信息，因此无法探究这些因素对PBDEs 暴露的影响，且研究人群均来自一家妇产医院，结果可能存在一定程度的选择偏倚。

综上，该研究的新生儿广泛暴露于PBDEs，其中以BDE-209 最为主要，研究提示新生儿PBDEs 的暴露水平分布与孕妇年龄、家庭年收入、居住地类型和新生儿出生季节有关。需要进一步研究继续监测孕妇和儿童BDE-209 的暴露水平，同时采取相应预防措施以减少接触。

（志谢：感谢自愿参加队列的母子对以及江苏省某县妇产科医院医护人员的帮助。）