王德军

《环境与职业医学》杂志编委,山东省疾病预防控制中心主任医师,硕士生导师,研究方向:职业与环境危害因素的暴露评估及其健康效应研究。

施致雄

首都医科大学公共卫生学院教授,博士生导师,研究方向:环境毒理学、环境污染与健康研究。

自20世纪70年代以来,多溴二苯醚(PBDEs)一直是全球使用最广泛的溴系阻燃剂(BFR)。商用PBDEs主要有三种类型:五溴二苯醚(Penta-BDE)八溴二苯醚(Octa-BDE)和十溴二苯醚(Deca-BDE)。但近年来,这三种产品均因为毒性大、持久性强,被《斯德哥尔摩公约》(http://chm.pops.int)列为持久性有机污染物。然而,尽管Penta-BDE、Octa-BDE已被完全淘汰,但以BDE-209为主的Deca-BDE仍在中国生产、销售与使用

PBDEs持续应用带来的环境污染、人群暴露与健康风险备受关注。因其与甲状腺激素结构相似,PBDEs可能对甲状腺功能具有不利影响。尽管现有研究已从多个角度报道了PBDEs对甲状腺的干扰作用,PBDEs暴露与甲状腺功能之间的关系仍不确定。另外,肝脏是外源性化学物质代谢的重要器官。一些毒理学研究已发现,部分PBDEs同系物具有肝脏毒性,然而,至今尚缺乏针对PBDEs暴露与肝损伤之间关系的人群流行病学研究报道

为探索人群PBDEs内暴露与甲状腺损伤和肝功能间的相关性,首都医科大学公共卫生学院施致雄教授山东省疾病预防控制中心王德军主任医师合作发表了题为“Polybrominated diphenyl ethers in serum from residents living in a brominated flame retardant production area: Occurrence, influencing factors, and relationships with thyroid and liver function”的研究论文,该研究对莱州湾某BFR生产区172名非职业暴露居民的血清样本中8种PBDE同系物进行了检测,并对影响血清PBDE水平的相关因素进行了调查。此外,还分析了PBDE水平与甲状腺激素水平和肝功能指标之间的关系,以评估PBDEs暴露对健康的潜在影响。该论文于2021年2月在Environmental Pollution发表。

 研究结果

1

血清PBDE同系物暴露水平

结果如原文表1所示。所有PBDE同系物均具有较高的检出频率(DFs)。∑PBDEs、BDE-209和3-7PBDEs (三至七溴二苯醚之和)的中值水平分别为64.5、56.9和7.2ng/g lw(脂重),其中BDE-209在∑PBDEs中占比最大,这表明商用deca-BDE是莱州湾主要的PBDE生产物,而低溴二苯醚仍旧在环境中普遍存在。

图片来源于Environmental Pollution

通过与现有研究的比较,可见BFR生产区的非职业暴露人群血清中PBDEs水平低于职业暴露人群,但高于其他大多数普通人群,提示莱州湾地区大规模的BFRs生产导致当地普通居民面临BFRs的高暴露。见原文表2。

图片来源于Environmental Pollution

2

 血清PBDE浓度与个人特征的关系

研究人员调查了参与者个人特征(包括年龄、性别、BMI、吸烟习惯、教育程度、性别等)与血清PBDE浓度之间的关系。采用多元线性回归(MLR)分析(见原文表4)发现,性别与BDE-153、BDE-183和∑3-7PBDEs水平具有强相关性。女性血清BDE-153、BDE-183和∑3-7PBDEs水平均值低于男性均值水平。血清BDE-153、BDE-183和∑3-7PBDEs浓度均与BMI呈负相关

图片来源于Environmental Pollution

3

血清PBDE水平与甲状腺功能指标的关联性

校正性别、年龄、BMI、受教育程度、吸烟情况等影响因素后,采用Spearman秩相关分析探讨血清PBDE水平与甲状腺功能指标的关系,结果显示

  • BDE-47水平与游离三碘甲状腺原氨酸(fT3)呈显著正相关(rs = 0.172, P= 0.027),与总三碘甲状腺原氨酸(tT3)呈微弱正相关(rs=0.148, P = 0.058)。

  • BDE-100水平与fT3显著正相关(rs=0.159, P =0.040)。

  • BDE-99水平与ln TPO-Ab(rs = 0.233, P = 0.003)、fT3 (rs = 0.172, P = 0.026)、tT3 (rs = 0.177, p = 0.022)呈显著正相关,与总甲状腺素(tT4)呈微弱正相关(rs = 0.148, P =0.057)。

  • 3-7PBDEs水平与ln TPO-Ab呈微弱正相关(rs =0.150, P = 0.050)。

  • 其他PBDE同系物(BDE-28、BDE-154、BDE-153、BDE-183、BDE-209和PBDEs)的水平和甲状腺激素或甲状腺抗体水平不存在明显的相关关系。

先前的研究发现,deca-BDE制造工人血清BDE-209水平与某些甲状腺激素(tT3和tT4)和甲状腺抗体(TPO-Ab)显著相关(Chen et al.,2018),但本研究未观察到这种结果。由此推断,BDE-209的甲状腺干扰作用可能只在高暴露水平下才能观察到。

4

血清PBDE水平与肝功能指标的关联性

血脂含量是反映肝功能的一个指标。本研究中在校正个人特征后,观察到一些PBDE同系物水平与某些血脂指标之间存在显著的负相关:

  • 血清BDE-100水平与胆固醇(CHOL)(rs=-0.148, P =0.056)、低密度脂蛋白(LDL) (rs=-0.151, P =0.051)呈微弱负相关。

  • 血清BDE-99水平与LDL呈微弱负相关(rs=-0.135, P =0.082)。

  • 血清BDE-154水平与CHOL (rs = -0.205, P = 0.008)、LDL (rs = -0.192, p = 0.013)呈显著负相关。

  • 血清BDE-209水平与总甘油三酯(TG) (rs= -0.140, P =0.071)、CHOL (rs=-0.141, P = 0.069)呈微弱负相关。

  • 血清PBDEs水平与CHOL呈微弱负相关(rs = -0.131, P = 0.093)。

校正性别、年龄、BMI、教育水平和吸烟状况后,分析发现:

  • 血清BDE – 100水平与总蛋白(TP)呈显著负相关(r = -0.163, P = 0.035),

  • 血清BDE – 154水平与直接胆红素(DBIL)呈微弱正相关(r = 0.139, P = 0.074),与TP呈弱负相关(r = -0.133, P = 0.088)。

我们的结果提示,暴露于BDE-100和BDE-154可能与肝脏损伤有关。本研究是第一个基于横断面研究探讨血清PBDE水平与肝功能关系的研究。

莱州湾BFR生产区居民血清中 PBDEs含量以BDE-209最多。此前的动物实验研究表明,BDE-209可导致肝脏损伤。然而,本研究血清BDE-209水平与肝功能指标无显著相关性。BDE-209可能只在高浓度时才会引起明显的毒性作用。本研究为PBDEs的甲状腺干扰和肝脏毒性效应提供了新的流行病学证据

首都医科大学公共卫生学院博士生赵雪桢、杨晓笛为论文的共同第一作者,首都医科大学施致雄教授和山东省疾控中心王德军主任医师共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金项目(21777107)和山东省医药卫生科技发展计划项目(No.2013WS0159)的联合资助。

参考文献:
[1]Tian Chen , Piye Niu , Fanling Kong , et al. Disruption of thyroid hormone levels by decabrominated diphenyl ethers (BDE-209) in occupational workers from a deca-BDE manufacturing plant[J]. Environ Int, 2018,120:505-515.
[2]Dejun Wang ,Tian Chen , Zhongjian Fu, et al. Occupational exposure to polybrominated diphenyl ethers or decabromodiphenyl ethane during chemical manufacturing:Occurrence and health risk assessment[J]. Chemosphere, 2019,231:385-392. 
[3]Xuezhen Zhao, Xiaodi Yang, Yinglin Du, et al.Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) in serum from residents living in a brominated flame retardant (BFR) production area: Occurrence, influencing factors and their relationship to thyroid and liver function[J]. Environmental Pollution,2021,270:116046.

编辑 | 王晓宇

审阅 | 陈    姣

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