邻苯二甲酸酯(Phthalic acid esters,PAEs),又称酞酸酯,是化学工业领域广泛使用的一种增塑剂,常被添加到各种消费品中。PAEs仅通过氢键或范德华力与塑料材料结合,因此,当材料所处环境(温度、pH、日光与压力等)发生变化或材料与溶剂接触时,可导致PAEs从塑料材料中浸出或蒸发,随即迁移到空气、水与食物中,造成了广泛的人群暴露。孕妇作为一类敏感人群,更容易受到PAEs的影响。此外,羊水,脐血及新生儿尿液中均可检出PAEs,提示胎儿同样暴露于PAEs。流行病学研究表明,孕期PAEs暴露可对母婴健康产生影响,如干扰母婴内分泌激素稳态及影响婴幼儿生长发育,但目前研究结果尚不一致。各研究在PAEs的暴露评估方式上的差异可能是造成结果不一致的原因之一。PAEs在体内的生物半衰期小于24小时,但部分研究仅评估孕期单个时点的PAEs暴露水平。单个时间点的样本可能仅反映近几天或几周PAEs的暴露情况。因此,近年来有研究者提出应收集多时点样本来反映孕妇在整个孕期的PAEs暴露水平。除了暴露评估差异外,现有研究仅简单探讨了PAEs对一类内分泌激素的影响,缺少对PAEs引起的内分泌干扰效应的全面评估。此外,内分泌激素对维持妊娠及婴幼儿生长发育至关重要,但PAEs引起的内分泌激素变化是否会对婴幼儿的生长发育造成影响还不得而知。本研究基于前瞻性出生队列,收集孕妇孕早、中、晚三期尿液样本来评估孕期PAEs暴露水平,并通过检测新生儿足跟血及脐血样本中的内分泌激素水平来探索孕期PAEs暴露与胎儿内分泌激素之间的关联。此外,本研究也探讨了孕期PAEs暴露对婴幼儿生长发育的影响,及胎儿激素水平的变化在该关联中的介导效应。为PAEs引起不良健康效应的机制提供了流行病学证据与新的研究思路。第一部分孕妇尿液中邻苯二甲酸酯代谢物水平及其影响因素研究目的:探索孕妇尿液中PAEs代谢物水平及相关影响因素。方法:本研究依托于一项前瞻性出生队列研究,以2013-2015年间招募的947名孕妇为研究对象。采用超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱测量孕妇早、中、晚三期共2841份尿液样本中九种PAEs代谢物(MEHP,MECPP,MEHHP,MEOHP,MBzP,MEP,MiBP,MnBP与MMP)的浓度。通过Spearman秩相关性分析计算各代谢物之间的相关性。使用线性混合模型计算组内相关系数(Intraclass correlation coefficient,ICC),并探索人口统计学变量(即年龄,孕前BMI,教育水平,家庭收入与产次)与孕期相关情况(被动吸烟,叶酸补充与尿样收集季节)对孕期尿PAEs代谢物浓度的影响。结果:在所有研究对象中,除MMP检出率小于50%以外,其他PAEs代谢物检出率均超过70%。孕早、中、晚三期尿中经尿比重校正后的PAEs代谢物几何均数浓度范围分别为0.09-47.41 ng/mL,0.06-29.90 ng/mL与0.07-43.85 ng/mL。大部分PAEs代谢物之间Spearman秩相关系数在0.3以上,且具有统计学意义(P<0.01)。孕期尿中PAEs代谢物的ICC范围为0.21-0.44。与小于25岁的孕妇相比,年龄在30-34岁的孕妇尿中MEOHP及ΣDEHP浓度比小于25岁孕妇尿中PAEs代谢物浓度低23.37%(95%CI:-44.75%,-1.99%)与21.43%(95%CI:-41.28%,-1.58%)。孕前BMI超过24 kg/m~2的孕妇MiBP浓度比孕前BMI正常的孕妇MiBP浓度高38.55%(95%CI:5.46%,71.64%)。高中以上学历的孕妇尿MEP的浓度比高中及以下学历水平的孕妇高27.48%(95%CI:10.11%,44.85%)。尿样中PAEs代谢物浓度与季节有关,冬季收集的尿液样本中PAEs代谢物浓度最低。结论:本研究中的孕妇普遍暴露于PAEs,且孕期尿PAEs代谢物稳定性较差。此外,孕妇年龄、孕前BMI、受教育程度以及季节可能影响孕期尿中PAEs代谢物的水平。第二部分孕期邻苯二甲酸酯暴露与胎儿内分泌激素水平的关联研究目的:探索孕期PAEs暴露与新生儿足跟血促甲状腺激素(Thyrotropin,TSH),脐血糖皮质激素以及性激素水平的关联。方法:(1)选取第一部分研究人群中完成新生儿足跟血TSH筛查的母婴对(n=718),并从电子病历系统中收集其TSH浓度数据。(2)选取第一部分研究人群中有脐血样本的母婴对(n=553),采用液相色谱-三重四级杆串联质谱在电喷雾离子源正离子模式下测量脐血中糖皮质激素(皮质醇与可的松)浓度。(3)选取与(2)相同的人群(n=553)。采用液相色谱-三重四级杆串联质谱在电喷雾离子源正离子模式下检测脐血中孕酮、17羟孕酮与雄烯二酮;负离子模式下检测雌酮、雌二醇与雌三醇。对所有PAEs代谢物及胎儿激素浓度进行自然对数(ln-)转化以提高其正态性。采用广义估计方程(Generalized estimated equation,GEE)模型探索各孕期PAEs代谢产物浓度与TSH、糖皮质激素和性激素水平的关联。此外,通过性别分层分析以及计算PAEs代谢物与性别交互项P值探索新生儿性别对上述关联的影响。结果:(1)足跟血TSH浓度的中位数为3.03μIU/mL。孕早期PAEs代谢物与新生儿足跟血TSH呈负相关,ln-MiBP每增加一个单位,TSH降低4.90%(95%CI:-9.42%,-0.39%)。性别分层后,该关联在男婴中更为明显。(2)皮质醇、可的松及皮质醇/可的松比值的中位数分别为38.43 ng/mL,79.17 ng/mL与0.54。PAEs代谢物和糖皮质激素之间的关联在男婴中呈负相关,女婴中呈正相关。男婴中,孕晚期ln-MECPP,ln-MEHHP与ln-MEOHP每增加一个单位,皮质醇浓度分别降低8.18%,7.76%与7.27%。然而在女婴中,孕早期ln-MEHP与ln-MBzP每增加一个单位,糖皮质激素浓度增加2.79%-5.87%。孕晚期自然对数转化后的MECPP,MEHHP,MEOHP及DEHP代谢物总摩尔浓度每增加一个单位,皮质醇/可的松比值增加5.45%-8.77%。(3)孕酮、17羟孕酮、雄烯二酮、雌酮、雌二醇与雌三醇浓度(ng/mL)的中位数分别为469.55,21.44,0.68,11.28,2.82和121.65。尿PAEs代谢物与雄激素呈负相关,而与雌激素呈正相关。孕早期尿中ln-MECPP,ln-MEOHP与ln-MBzP每增加一个单位,雄烯二酮降低4.54%-4.82%。孕早期ln-MiBP与ln-MnBP每增加一个单位,雌二醇增加4.13%-5.08%;孕晚期ln-MEHHP每增加一个单位,雌三醇增加5.28%。性别分层结果与总人群中观察到的关联一致。结论:孕期PAEs暴露可干扰胎儿TSH、糖皮质激素以及性激素水平。本研究首次发现孕期PAEs暴露与胎儿糖皮质激素关联可能与其性别有关。本研究为PAEs对内分泌激素的影响提供了新的流行病学证据。第三部分孕期邻苯二甲酸酯暴露与婴幼儿生长发育的关联及内分泌激素的介导作用目的:探索孕期PAEs暴露与婴幼儿生长发育的关联,并探索胎儿内分泌激素在PAEs暴露与婴幼儿生长发育关联中潜在的介导作用。方法:本部分在第二部分研究的基础上,对研究人群进行随访,收集新生儿及24月龄幼儿生长发育指标。利用世界卫生组织(World Health Organization,WHO)发布的儿童生长标准,根据性别和月龄将婴幼儿的体重和身高值进行标准化换算为z评分。采用GEE模型分析PAEs暴露与新生儿及24月龄幼儿生长发育指标的关联。使用多元回归模型分析脐血激素与婴幼儿生长发育指标的关联。对同时与PAEs代谢物及生长发育指标之间有统计学意义关联的激素采用中介效应分析,探索PAEs暴露引起的胎儿激素水平变化在上述关联中的介导作用。结果:(1)新生儿体重与身长z评分的均数(标准差)分别为-0.02(1.00)与-0.04(0.97)。PAEs暴露与新生儿身长z评分呈负相关。孕中期的尿ln-MBzP每增加一个单位,新生儿身长降低7.44%(95%CI:-13.56%,-1.31%)。(2)24月龄幼儿体重与身长z评分的均数(标准差)分别为0.50(0.86)与0.45(0.97)。PAEs暴露与24月龄幼儿生长发育指标呈负相关。孕中期ln-MEHHP每增加一个单位,幼儿体重z评分降低9.07%(95%CI:-16.60%,-1.55%);孕晚期ln-MBzP每增加一个单位,体重z评分降低7.72%(95%CI:-14.12%,-1.32%)。性别分层结果与总人群一致。(3)雌二醇及17羟孕酮与出生体重z评分呈负相关。对同时与PAEs代谢物及生长发育指标有统计学意义关联的激素进行的中介分析,结果表明雌二醇可介导孕早期与中期尿MiBP浓度与出生体重z评分的关联,中介效应百分比分别为29.27%与16.54%。结论:孕期PAEs暴露可以降低子代出生时身长z评分与24月龄时体重z评分。此外,PAEs对胎儿雌二醇的影响可能是其降低婴幼儿生长发育的机制之一。