新罕布什尔州出生队列母体血浆和母乳中全氟及多氟烷基化合物

全氟及多氟烷基化合物(PFAS)是一类具有环境持久性的内分泌干扰物，可能对人体健康产生不利影响。PFAS从母体血液转移至母乳中，成为婴儿的重要暴露来源。本研究使用液相色谱-同位素稀释串联质谱法测定了来自新罕布什尔州出生队列426个母乳样本中10种PFAS的浓度，并比较了294个母乳-血浆配对样本中9种PFAS的浓度。研究了血浆和母乳中全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)之间的关系，并利用线性回归模型评估母乳中PFOA和PFOS与参与者特征值之间的关系。血浆中PFOA浓度中位数为0.94 ng/mL (四分位间距IQR , 0.59 ~ 1.34)，PFOS浓度中位数为2.60 ng/mL (IQR, 1.80 ~ 3.90)；母乳中PFOA浓度中位数为0.017 ng/mL (IQR, 0.012 ~ 0.027)，PFOS浓度中位数为0.024 ng/mL (IQR, 0.016 ~ 0.036)。血浆和母乳中PFOA和PFOS浓度的相关系数分别为0.83和0.77 (p < 0.001)。产次、泌乳史、采乳周数和体重指数与母乳中PFAS浓度呈负相关。研究估计，即使在普通人群队列中，也会有约6.5 %的婴儿通过母乳暴露于PFAS中，并且可能对健康产生长期影响。

PFAS 是一类环境持久性化学物质，被广泛用于疏水疏油产品、泡沫灭火剂和工业表面活性剂。PFAS在全球的空气、生物、水和土壤中均有检出，成人通过受污染的食物和水暴露于PFAS中。部分PFAS在体内积累，并在哺乳期通过母体血浆的主动和被动运输转移到母乳中。对于婴儿，母乳是PFAS暴露的重要途径之一。

尽管与其他持久性污染物相比，PFAS的母婴传输速率较低，但有证据表明，即使是少量的PFAS，生命早期暴露也会产生持久的健康影响。流行病学研究表明，生命早期通过胎盘和母乳暴露于PFAS可能导致体重降低和生长减缓、注意力缺陷多动障碍、沟通发育延迟等。在人的生命周期中，血液中某些PFAS的浓度与疫苗免疫反应降低、甲状腺和肾功能障碍、肾和睾丸癌、胆固醇升高、母乳喂养时间缩短、肝酶升高和妊娠高血压等疾病有关。先前的一些研究对母体血浆和母乳中PFAS的浓度进行了报道，但很少有对同一研究对象的母体血浆和母乳中PFAS的浓度进行配对研究。此外，先前研究的样本量也相对有限。本研究报道了新罕布什尔州出生队列研究(NHBCS)中294名参与者的母体血浆和母乳配对样本PFAS的浓度。

1. 母乳与母体血浆中PFAS的比较

表1 新罕布什尔州出生队列母体血浆和母乳中PFAS浓度(ng/mL)

全氟壬酸(PFNA) (标准偏差SD = 0.06)和PFOA (SD = 0.01)的平均乳汁-血浆浓度比(milk-to-plasma ratio)为0.04和0.02，PFOS和PFHxS (SD = 0.01)的平均乳汁-血浆浓度比为0.01，表明母乳中PFAS的浓度远低于母体血浆浓度(表1)。该结果与预期相符，因为在妊娠和分娩过程中的失血意味着分娩后母体血浆中PFAS的浓度低于妊娠中期的水平。这一发现可能与PFAS从母亲血液转移到母乳中的相对含量较低有关。因为PFAS对蛋白质特别是白蛋白具有高亲和力，而不像在母乳中检测到的其他持久性毒物一样更亲脂。

虽然PFAS从血液转移到母乳中的机制尚不清楚，但目前已经提出了一些理论。PFAS在结构上与脂肪酸相似，后者在母乳中占有相当大的比例，因此PFAS可能通过与脂肪酸相同的方式与乳腺上皮细胞细胞膜白蛋白结合从而转移到母乳中。另一种模型解释了PFAS与蛋白质的强结合能力以及因此与其他分子有限的相互作用，例如活性膜运输机制可以将未结合的PFAS从母体血液转移到乳汁中。需要进一步的研究以更好地阐明PFAS从血液转移到母乳中的确切机制。

2. 与母乳中PFAS相关的母婴因素

本研究考察了参与者的一些特征值与母乳PFAS浓度的关联，包括母亲年龄、种族/民族、母亲最高教育程度、孕前BMI、产次、既往哺乳史持续时间、婴儿性别和婴儿出生后采集母乳样本时的年龄（图1、表2）。在对其他因素进行调整后，研究对象先前哺乳时间的增加与母乳PFOA和PFOS浓度下降有关。血浆中PFAS浓度也随着先前哺乳时间的增加而降低。与初产妇相比，经产妇乳汁中PFOA和PFOS浓度分别降低了约30 %和20 %。尽管初产妇和经产妇的乳汁-血浆浓度比相当，但初产妇的血浆PFAS浓度也高于经产妇，其他研究也有类似的发现。综上所述，母乳PFAS与先前的母乳喂养史和产次的关联支持了跨胎盘转移和哺乳是某些PFAS的重要排泄途径的观点。

产后母乳收集时间的延长也与母乳中PFOA和PFOS的浓度下降有关。这些发现呼应了先前的研究，即产后早期的母乳中PFAS的浓度较高，这可能与早期母乳中蛋白质的浓度相对较高有关。

母亲孕前BMI与母乳中PFOA浓度之间无显著的相关性，但母亲孕前BMI每增加1个单位，乳汁中PFOS降低1 %。一些研究指出BMI与血清中PFAS之间也有类似的负相关性，BMI是肾功能等因素的潜在表征指标，但BMI与母乳中PFAS的负相关关系的具体机制目前尚不清楚。

图1 新罕布什尔州出生队列研究中(n = 372)母乳PFAS浓度与参与者特征值之间的关系

表2 新罕布什尔州出生队列研究中(n = 372)母乳PFAS浓度与参与者特征值的关系

3. 婴幼儿PFAS暴露评估

在本研究中，母乳中PFOA + PFNA和PFOS + PFHxS的浓度中位数分别为0.024 ng/mL (IQR：0.019 ~ 0.034)和0.031 ng/mL (IQR：0.023 ~ 0.044)，大部分母乳中PFAS的浓度低于通过每周可耐受摄入量TWI得到的参考浓度(PFOA + PFNA、PFOS + PFHxS分别为0.055、0.071 ng/mL)。NHBCS中约93.7 %的母乳中PFOA + PFNA浓度和94.6 %的母乳中PFOS + PFHxS浓度低于参考浓度，这表明在该出生队列中，只有一小部分婴儿可能暴露于高于TWI的PFAS水平(6.3 % (PFOA + PFNA)，5.4 % (PFOS + PFHx))。

PFOA和PFOS的估计每日摄入量EDI中位数分别为3.79 ng/kg/d (IQR：2.50 ~ 5.88)和5.18 ng/kg/d (IQR：3.48 ~ 8.15) (图2)。母乳中的PFAS浓度在哺乳期可能会降低，因此理想情况下，应该使用出生体重和产后短期内收集的母乳中的PFAS来计算EDI。该研究的母乳样品是在产后6周收集的(mean = 6.7周, SD = 2.1周)，因此可能会低估新生儿PFAS暴露的真实EDI值以及暴露于PFAS浓度高于TWI的母乳中的婴儿比例。

图2  新罕布什尔州出生队列中( n = 426)PFAS的估计每日摄入量( EDI , ng/kg/d)的分布

本研究首次在一个大的出生队列中对血浆和母乳配对样品中PFAS浓度进行表征。作为NHBCS的子样本，本研究的一个优势是收集了大量的人口统计数据。本研究队列代表农村孕妇的脆弱人群，大多数参与者是白人，已婚且无吸烟史，因此研究结果可能无法推广到城市人口或具有不同种族/民族构成或具有其他社会人口学特征的人群。此外，本研究基于新罕布什尔州土壤和水中存在的PFAS种类开展了传统PFAS的分析，未来可以对暴露于短链和新型PFAS的人群进行类似分析。