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目的:有机磷类杀虫剂(organophosphate pesticides,OPs)是目前我国使用广泛的一类杀虫剂,在人体内普遍检出。人群研究和动物实验提示OPs暴露可干扰生殖内分泌系统,但人群流行病学研究较为局限,相关机制也并不明确。本研究通过两项研究,分别获取孕妇和育龄妇女尿液中OPs代谢产物二烷基磷酸酯化合物(dialkyl phosphate,DAP)浓度,分析OPs暴露对女性生殖功能的影响;并依托出生队列,分析孕期OPs暴露对胎儿性激素的影响,并探索其中的氧化应激机制。方法:(1)基于在山东建立的莱州湾出生队列(Laizhou Wan Birth Cohort,LWBC),通过检测孕妇孕晚期尿液中DAP代谢产物的浓度,包括磷酸二甲酯(dimethylphosphate,DMP)、二甲基硫代磷酸酯(dimethylthiophosphate,DMTP)、二甲基二硫代磷酸酯(dimethyldithiophosphate,DMDTP)、磷酸二乙酯(diethylphosphate,DEP)、二乙基硫代磷酸酯(diethylthiophosphate,DETP)、二乙基二硫代磷酸酯(diethyldithiophosphate,DEDTP),反映当地孕妇OPs暴露的水平;收集问卷信息和医疗记录资料中的孕妇既往月经史、既往孕产史、本次妊娠结局等,采用非参数检验中Mann-Whitney U检验分析孕妇体内OPs暴露水平在既往月经史、孕产史和本次妊娠结局的正常组和异常组之间是否存在差异,进一步采用二分类logistic回归分析评价OPs暴露与其生殖功能的可能关联。(2)依托2011-2012年度美国国家健康与营养调查(the National Health and Nutrition Examination Survey,NHANES),获取美国育龄妇女尿液中DAP代谢产物的浓度,反映美国育龄妇女OPs的暴露水平,以育龄妇女的初潮年龄及血清总睾酮激素为效应指标,通过多元线性模型、广义线性模型分析,评价OPs暴露与生殖内分泌功能的关系。(3)依托LWBC研究,在孕妇分娩时收集脐血样本,检测脐血中性激素水平,包括雌二醇(estradiol,E2)、睾酮(testosterone,T)、黄体生成素(luteinizing hormone,LH)、卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone,FSH),并进一步检测孕妇尿液中氧化应激标志物8-异前列腺素水平,采用多元线性模型、广义线性模型分析探讨孕期OPs暴露与胎儿性激素和8-异前列腺素关系,采用因果逐步回归分析8-异前列腺素在孕期OPs暴露水平与脐血性激素关系中的中介作用。结果:(1)在LWBC研究中,最终共408名孕妇纳入本研究,结果发现DAP代谢产物在有既往月经周期异常组中显著高于无异常组(DMP:P=0.038;DEP:P=0.022;DMs:P=0.048;DEs:P=0.043),OPs暴露水平与月经周期异常风险增加有关(DEP:OR=2.55;95%CI:1.16,5.63;DEs:OR=2.53;95%CI:1.09,5.87)。孕妇本次妊娠非阴道分娩组中的DAP代谢产物水平显著高于阴道分娩组(DEP:P=0.006;DEs:P=0.013),OPs暴露水平与非阴道分娩风险增加有关(DEP:OR=1.97,95%CI:1.27,3.06;DEs:OR=1.97,95%CI:1.23,3.15)。(2)在NHANES调查中,育龄妇女OPs暴露水平与初潮年龄推迟有关(β=0.41;95%CI:0.07,0.75)和 0.46 岁(β=0.46;95%CI:0.10,0.82)(n=382)。OPs 代谢产物DEP和DEs水平与总睾酮激素浓度存在负相关关系(DEP:β=-0.05,95%CI:-0.10,-0.04;DEs:β=-0.05,95%CI:-0.10,-0.00)(n=424)。(3)在 LWBC 研究中,母亲OPs暴露水平与脐血中E2、T、FSH及T/E2比值的降低有关(n=306),主要表现为孕期DEP、DEs水平与脐血E2浓度存在负相关关系(DEP:β=-0.03,95%CI:-0.07,-0.00;DEs:β=-0.04,95%CI:-0.07,-0.00);DMP、DETP、DMs和DAPs 与 T 浓度呈负相关(DMP:β=-0.08,95%CI:-0.13,-0.03;DETP:β=-0.08,95%CI:-0.14,-0.01;DMs:β=-0.10,95%CI:-0.16,-0.04;DAPs:β=-0.10,95%CI-0.17,-0.03);DMP 和 DMs 与 FSH 呈负相关(DMP:β=-0.03,95%CI:-0.05,-0.01;DMs:β=-0.03,95%CI:-0.05,-0.01);DMP、DETP 和 DMs 与 T/E2 比值呈负相关(DMP:β=-0.06,95%CI:-0.10,-0.01;DETP:β=-0.07,95%CI:-0.13,-0.01;DMs:β=-0.08,95%CI:-0.13,-0.02)。经性别分层后,母亲OPs暴露与脐血中性激素的负相关关系在女婴中更显著。孕期OPs暴露与母体氧化应激标志物8-异前列腺素呈正相关关系(DMTP:β=0.12,95%CI:0.00,0.23;DETP:β=0.14,95%CI:0.03,0.26;DEs:β=0.10,95%C/:0.01,0.19),而在因果逐步回归中未观察到8-异前列腺素在OPs暴露与脐血性激素关系中存在中介作用。结论:育龄妇女普遍暴露OPs,山东孕妇体内的OPs暴露水平总体高于美国育龄妇女。OPs暴露水平可能会对女性生殖内分泌功能产生不良影响,主要表现为OPs暴露水平与月经周期异常和非阴道分娩的发生风险增加有关,与初潮年龄推迟以及睾酮激素水平下降有关。孕期OPs暴露可能会干扰胎儿的性激素,且存在性别差异;孕期OPs暴露可能会导致氧化应激,氧化应激在OPs暴露干扰胎儿生殖内分泌中的作用有待进一步的研究探索。