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双酚A(bisphenol A，BPA)作为一种人工合成的高产化工品，已广泛用于环氧树脂、聚碳酸酯、聚氨酯等高分子材料的生产。目前，BPA已在各类环境和食品介质及人群生物样本中广泛检出。越来越多的研究证据显示BPA是一种明确的环境内分泌干扰物(endocrine disrupting compound，EDC)，具有内分泌干扰效应、致癌性、致畸性、生殖毒性以及发育毒性等，可对胎儿生长发育造成不利影响。鉴于BPA的高健康风险，一些国家已相继颁布相应法规限制其使用，这使得BPA的替代物如双酚F(bisphenol F，BPF)和双酚S(bisphenol S，BPS)被广泛使用。由于这些替代物具有与BPA相似的化学结构，它们同样被认为具有相似的健康风险。目前有关BPA暴露是否影响胎儿生长发育的流行病学证据并不一致，而关于其替代物如BPF和BPS暴露的流行病学资料却很少。此外，BPA及替代物暴露与胎儿正常生长发育的关联是否受代谢酶基因遗传变异和表观遗传作用影响也尚不明确。
本课题在前期建立的产前环境污染物暴露与胎儿生长发育关联的出生队列基础上，以待产孕妇晨尿中BPA及替代物(BPF和BPS)浓度作为暴露标志物，通过待产时胎儿超声测量指标、出生时人体测量学指标和胎龄评估胎儿生长发育状态，探讨了产前BPA及替代物暴露与胎儿生长发育之间的关系。在此基础上，通过测定母亲外周血中两种代谢酶细胞色素P4502E1(cytochrome P450 ， CYP2E1)和谷胱甘肽S-转移酶Z1(glutathione S-transferase，GSTZ1)基因多态性，进一步探讨了产前BPA及替代物暴露与代谢酶基因多态性交互作用对胎儿生长发育指标的影响，同时通过测定脐带血Alu和长散在重复序列核元件(long interspersed nucleotide element-1，LINE-1)基因DNA甲基化水平，分析了产前BPA及替代物暴露、脐带血中DNA甲基化与胎儿生长发育指标之间的关系。研究结果为孕期BPA及替代物暴露影响胎儿生长发育提供了人群依据。
第一部分产前BPA及替代物暴露与胎儿生长发育指标的关联
目的：探讨母亲产前BPA、BPF和BPS暴露与胎儿生长发育指标之间的关系。
方法：总共有1197名孕妇在2011年7月～2012年6月来湖北武汉市某医院和2012年10月～2013年12月来湖北孝感市某医院待产而被纳入本研究，通过超高效液相色谱-串联质谱联用法(Ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometer，UPLC-MS/MS)测定待产孕妇晨尿中BPA、BPF和BPS浓度作为暴露标志物，孕妇待产时胎儿超声测量数据[双顶径(biparietal diameter，BPD)、头围(head circumference，HC)、肱骨长(femur length， FL)和腹围(abdominal circumference，AC)]从武汉人群中获取(N=322)，胎儿出生时人体测量学指标(出生体重和出生身长)以及胎龄从所在分娩医院出生记录中获取(N=1197)，利用多变量线性回归模型分析母亲产前尿液中BPA、BPF和BPS浓度与胎儿生长发育指标(胎儿超声测量指标、胎儿出生时人体测量学指标以及胎龄)之间的关系，并进一步分析了胎儿性别差异。
结果：BPA、BPF和BPS在待产母亲晨尿中的检出率分别为94.4%、71.1%和47.9%，中位数浓度分别为0.73μg/L、0.07μg/L和0.03μg/L。对于胎儿超声测量指标，母亲产前尿液中BPA浓度与胎儿性别对HC存在交互作用(Pforinteraction=0.003)；母亲产前尿液中BPA浓度经自然对数转换后，每增加1个单位，男孩HC平均下降0.10cm(95%CI:-0.18,-0.02)，而女孩HC平均升高0.14cm(95%CI:0.00, 0.28)。当母亲产前尿液中BPA浓度以三分位分组变量纳入多变量统计模型，上述关联仍然具有统计学意义(P<0.05)；本研究没有发现母亲产前BPF和BPS暴露与胎儿超声测量指标之间有稳定的统计学相关性。对于胎儿出生时人体测量学指标，本研究发现，相比低暴露组，母亲尿液BPA和BPF高暴露组，胎儿出生身长更低(β=-0.30cm,95%CI:-0.45,-0.16forBPA;β=-0.21cm,95%CI:-0.36,-0.07forBPF;BothPfortrends<0.01)，且这些关联在女胎中更强；限制性抽样立方模型(restricted cubic splines，RCS)分析进一步表明待产母亲尿液中BPA和BPF浓度与出生身长呈倒U型的剂量-反应关系(BothPforoverallassociations≤0.05andPfornon-linearassociations<0.05)。此外，本研究还观察到相比低暴露组，待产母亲尿液BPS高暴露组，胎儿胎龄更短(β=-0.20周;95%CI:-0.36,-0.03;Pfortrend=0.02)，且这种关联仅存在于女胎中；RCS分析进一步表明待产母亲尿液中BPS浓度与胎龄呈线性剂量-反应关系(Pforoverallassociation<0.05andPfornon-linearassociation>0.05)。
结论：母亲产前BPA、BPF和BPS暴露可能对胎儿生长发育产生不利影响，并且这种影响具有性别差异。
第二部分产前BPA及替代物暴露与代谢酶基因多态性对胎儿生长发育指标的交互作用
目的：探讨母亲产前BPA、BPF和BPS暴露与代谢酶CYP2E1和GSTZ1基因多态性交互作用对胎儿生长发育指标的影响。
方法：在出生队列中对提供了足够外周血样品的438名待产孕妇分析了其代谢酶基因多态性而纳入本部分研究。本部分纳入的研究人群除了研究城市、教育程度和产次外，其它基本人口学特征与总人群的差异并没有统计学意义，采用Taqman探针法测定母亲外周血中两种主要代谢酶基因位点单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)，分别为CYP2E1(rs2031920、rs3813867和rs915906)和GSTZ1(rs7975)，采用多变量线性回归模型分析产前尿液BPA、BPF和BPS浓度与母亲CYP2E1和GSTZ1基因多态性交互作用对胎儿生长发育指标(出生体重、出生身长和胎龄)的影响。
结果：本研究发现母亲产前尿液BPA与母亲CYP2E1rs3813867多态性位点对出生体重以及与母亲CYP2E1rs2031920多态性位点对胎龄均存在建议性交互作用(BothPforinteractions=0.09)，但在基因型分层中并没有发现母亲产前尿液BPA暴露与出生体重和胎龄有关(P>0.05)。本研究也发现母亲产前尿液BPS与CYP2E1rs2031920基因多态性对出生身长存在建议性交互作用(Pforinteraction=0.07)；基因型分层后，在携带CC基因型中母亲产前尿液BPS暴露水平与出生身长呈正相关，而在携带CT/TT基因型中母亲产前尿液BPS暴露水平与出生身长呈负相关，但均没有统计学意义(P>0.05)。本研究还发现母亲产前尿液BPS与GSTZ1rs7975基因多态性对胎龄存在建议性交互作用(Pforinteraction=0.08)；基因型分层后，在携带GG基因型中母亲产前尿液BPS暴露水平与胎龄呈正相关，但没有统计学意义(P>0.05)，而在携带GA/AA基因型中母亲产前尿液BPS暴露水平与胎龄呈负相关(Pfortrend=0.02)，高暴露组相对于低暴露组其胎龄平均降低0.42周(95%CI:-0.74,-0.09)。母亲产前尿液BPF与母亲CYP2E1和GSTZ1基因多态性对出生体重、出生身长和胎龄均不存在交互作用(Pforinteraction>0.05)。
结论：母亲CYP2E1和GSTZ1基因遗传变异可能影响母亲产前BPA和BPS暴露与胎儿生长发育的关系。
第三部分产前BPA及替代物暴露、脐带血中DNA甲基化与胎儿生长发育指标的关联
目的：探讨母亲产前BPA、BPF和BPS暴露、脐带血中DNA甲基化与胎儿生长发育指标之间的关系。
方法：从出生队列中选择了114名待产孕妇作为研究对象，本部分纳入的研究对象除了孕期增重外，其它基本人口学特征与武汉排除人群并没有统计学差异，采用焦磷酸测序法测定脐带血中Alu和LINE-1DNA甲基化水平，采用多变量线性回归模型分析母亲产前BPA、BPF和BPS暴露与脐带血中DNA甲基化以及脐带血中DNA甲基化与胎儿生长发育指标(出生体重、出生身长和胎龄)之间的关系。
结果：脐带血中Alu和LINE-1DNA甲基化中位数分别为23.72%和59.43%。经混杂因素校正后，相比低暴露组，母亲尿液BPA中暴露组和高暴露组的脐带血中AluDNA甲基化水平分别平均降低0.54%(95%CI:-0.10%,-0.07%)和0.34(95%CI:-0.80%, 0.12%)，但并不存在剂量-反应关系(Pfortrend=0.35)；本研究并没有发现母亲产前尿液BPF和BPS暴露水平与脐带血中Alu和LINE-1DNA甲基化水平之间有统计学关联(P>0.05)。此外，本研究还发现与脐带血中AluDNA低甲基化水平组相比较，中甲基化水平组和高甲基化水平组的胎儿出生体重分别平均降低177.29g(95%CI:325.10,-29.48)和63.23g(95%CI:-213.28,86.82)，同时胎儿出生身长分别平均降低0.33cm(95%CI:-0.62,-0.03)和0.08cm(95%CI:-0.38, 0.22)，但均不存在剂量-反应关系(Pfortrend=0.42和0.62)。本研究并没有发现到脐带血中LINE-1DNA甲基化水平与出生体重、出生身长和胎龄之间有统计学关联(P>0.05)。
结论：母亲产前暴露BPA可能通过诱导DNA低甲基化而影响胎儿出生体重和身长。
本课题在前期建立的产前环境污染物暴露与胎儿生长发育关联的出生队列基础上，以待产孕妇晨尿中BPA及替代物(BPF和BPS)浓度作为暴露标志物，通过待产时胎儿超声测量指标、出生时人体测量学指标和胎龄评估胎儿生长发育状态，探讨了产前BPA及替代物暴露与胎儿生长发育之间的关系。在此基础上，通过测定母亲外周血中两种代谢酶细胞色素P4502E1(cytochrome P450 ， CYP2E1)和谷胱甘肽S-转移酶Z1(glutathione S-transferase，GSTZ1)基因多态性，进一步探讨了产前BPA及替代物暴露与代谢酶基因多态性交互作用对胎儿生长发育指标的影响，同时通过测定脐带血Alu和长散在重复序列核元件(long interspersed nucleotide element-1，LINE-1)基因DNA甲基化水平，分析了产前BPA及替代物暴露、脐带血中DNA甲基化与胎儿生长发育指标之间的关系。研究结果为孕期BPA及替代物暴露影响胎儿生长发育提供了人群依据。
第一部分产前BPA及替代物暴露与胎儿生长发育指标的关联
目的：探讨母亲产前BPA、BPF和BPS暴露与胎儿生长发育指标之间的关系。
方法：总共有1197名孕妇在2011年7月～2012年6月来湖北武汉市某医院和2012年10月～2013年12月来湖北孝感市某医院待产而被纳入本研究，通过超高效液相色谱-串联质谱联用法(Ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometer，UPLC-MS/MS)测定待产孕妇晨尿中BPA、BPF和BPS浓度作为暴露标志物，孕妇待产时胎儿超声测量数据[双顶径(biparietal diameter，BPD)、头围(head circumference，HC)、肱骨长(femur length， FL)和腹围(abdominal circumference，AC)]从武汉人群中获取(N=322)，胎儿出生时人体测量学指标(出生体重和出生身长)以及胎龄从所在分娩医院出生记录中获取(N=1197)，利用多变量线性回归模型分析母亲产前尿液中BPA、BPF和BPS浓度与胎儿生长发育指标(胎儿超声测量指标、胎儿出生时人体测量学指标以及胎龄)之间的关系，并进一步分析了胎儿性别差异。
结果：BPA、BPF和BPS在待产母亲晨尿中的检出率分别为94.4%、71.1%和47.9%，中位数浓度分别为0.73μg/L、0.07μg/L和0.03μg/L。对于胎儿超声测量指标，母亲产前尿液中BPA浓度与胎儿性别对HC存在交互作用(Pforinteraction=0.003)；母亲产前尿液中BPA浓度经自然对数转换后，每增加1个单位，男孩HC平均下降0.10cm(95%CI:-0.18,-0.02)，而女孩HC平均升高0.14cm(95%CI:0.00, 0.28)。当母亲产前尿液中BPA浓度以三分位分组变量纳入多变量统计模型，上述关联仍然具有统计学意义(P<0.05)；本研究没有发现母亲产前BPF和BPS暴露与胎儿超声测量指标之间有稳定的统计学相关性。对于胎儿出生时人体测量学指标，本研究发现，相比低暴露组，母亲尿液BPA和BPF高暴露组，胎儿出生身长更低(β=-0.30cm,95%CI:-0.45,-0.16forBPA;β=-0.21cm,95%CI:-0.36,-0.07forBPF;BothPfortrends<0.01)，且这些关联在女胎中更强；限制性抽样立方模型(restricted cubic splines，RCS)分析进一步表明待产母亲尿液中BPA和BPF浓度与出生身长呈倒U型的剂量-反应关系(BothPforoverallassociations≤0.05andPfornon-linearassociations<0.05)。此外，本研究还观察到相比低暴露组，待产母亲尿液BPS高暴露组，胎儿胎龄更短(β=-0.20周;95%CI:-0.36,-0.03;Pfortrend=0.02)，且这种关联仅存在于女胎中；RCS分析进一步表明待产母亲尿液中BPS浓度与胎龄呈线性剂量-反应关系(Pforoverallassociation<0.05andPfornon-linearassociation>0.05)。
结论：母亲产前BPA、BPF和BPS暴露可能对胎儿生长发育产生不利影响，并且这种影响具有性别差异。
第二部分产前BPA及替代物暴露与代谢酶基因多态性对胎儿生长发育指标的交互作用
目的：探讨母亲产前BPA、BPF和BPS暴露与代谢酶CYP2E1和GSTZ1基因多态性交互作用对胎儿生长发育指标的影响。
方法：在出生队列中对提供了足够外周血样品的438名待产孕妇分析了其代谢酶基因多态性而纳入本部分研究。本部分纳入的研究人群除了研究城市、教育程度和产次外，其它基本人口学特征与总人群的差异并没有统计学意义，采用Taqman探针法测定母亲外周血中两种主要代谢酶基因位点单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)，分别为CYP2E1(rs2031920、rs3813867和rs915906)和GSTZ1(rs7975)，采用多变量线性回归模型分析产前尿液BPA、BPF和BPS浓度与母亲CYP2E1和GSTZ1基因多态性交互作用对胎儿生长发育指标(出生体重、出生身长和胎龄)的影响。
结果：本研究发现母亲产前尿液BPA与母亲CYP2E1rs3813867多态性位点对出生体重以及与母亲CYP2E1rs2031920多态性位点对胎龄均存在建议性交互作用(BothPforinteractions=0.09)，但在基因型分层中并没有发现母亲产前尿液BPA暴露与出生体重和胎龄有关(P>0.05)。本研究也发现母亲产前尿液BPS与CYP2E1rs2031920基因多态性对出生身长存在建议性交互作用(Pforinteraction=0.07)；基因型分层后，在携带CC基因型中母亲产前尿液BPS暴露水平与出生身长呈正相关，而在携带CT/TT基因型中母亲产前尿液BPS暴露水平与出生身长呈负相关，但均没有统计学意义(P>0.05)。本研究还发现母亲产前尿液BPS与GSTZ1rs7975基因多态性对胎龄存在建议性交互作用(Pforinteraction=0.08)；基因型分层后，在携带GG基因型中母亲产前尿液BPS暴露水平与胎龄呈正相关，但没有统计学意义(P>0.05)，而在携带GA/AA基因型中母亲产前尿液BPS暴露水平与胎龄呈负相关(Pfortrend=0.02)，高暴露组相对于低暴露组其胎龄平均降低0.42周(95%CI:-0.74,-0.09)。母亲产前尿液BPF与母亲CYP2E1和GSTZ1基因多态性对出生体重、出生身长和胎龄均不存在交互作用(Pforinteraction>0.05)。
结论：母亲CYP2E1和GSTZ1基因遗传变异可能影响母亲产前BPA和BPS暴露与胎儿生长发育的关系。
第三部分产前BPA及替代物暴露、脐带血中DNA甲基化与胎儿生长发育指标的关联
目的：探讨母亲产前BPA、BPF和BPS暴露、脐带血中DNA甲基化与胎儿生长发育指标之间的关系。
方法：从出生队列中选择了114名待产孕妇作为研究对象，本部分纳入的研究对象除了孕期增重外，其它基本人口学特征与武汉排除人群并没有统计学差异，采用焦磷酸测序法测定脐带血中Alu和LINE-1DNA甲基化水平，采用多变量线性回归模型分析母亲产前BPA、BPF和BPS暴露与脐带血中DNA甲基化以及脐带血中DNA甲基化与胎儿生长发育指标(出生体重、出生身长和胎龄)之间的关系。
结果：脐带血中Alu和LINE-1DNA甲基化中位数分别为23.72%和59.43%。经混杂因素校正后，相比低暴露组，母亲尿液BPA中暴露组和高暴露组的脐带血中AluDNA甲基化水平分别平均降低0.54%(95%CI:-0.10%,-0.07%)和0.34(95%CI:-0.80%, 0.12%)，但并不存在剂量-反应关系(Pfortrend=0.35)；本研究并没有发现母亲产前尿液BPF和BPS暴露水平与脐带血中Alu和LINE-1DNA甲基化水平之间有统计学关联(P>0.05)。此外，本研究还发现与脐带血中AluDNA低甲基化水平组相比较，中甲基化水平组和高甲基化水平组的胎儿出生体重分别平均降低177.29g(95%CI:325.10,-29.48)和63.23g(95%CI:-213.28,86.82)，同时胎儿出生身长分别平均降低0.33cm(95%CI:-0.62,-0.03)和0.08cm(95%CI:-0.38, 0.22)，但均不存在剂量-反应关系(Pfortrend=0.42和0.62)。本研究并没有发现到脐带血中LINE-1DNA甲基化水平与出生体重、出生身长和胎龄之间有统计学关联(P>0.05)。
结论：母亲产前暴露BPA可能通过诱导DNA低甲基化而影响胎儿出生体重和身长。