生命早期重金属混合物暴露与神经发育风险：基于出生队列和斑马鱼模型的机制研究

《Environmental Research》：Prenatal Exposure to Environmental Metal Mixtures and Social Development in Early Childhood: Evidence from a Birth Cohort and Mechanistic Study

　　本综述创新性地整合人群队列（上海出生队列）与斑马鱼模型，通过相似混合物方法（SMACH）揭示产前重金属混合物（Pb/Cd/Hg/As）暴露通过PPAR信号通路干扰脂质代谢，进而损害儿童运动协调与社会功能的机制。研究为低剂量混合物神经发育毒性风险评估提供了跨物种证据框架。

　　

Highlight

通过整合流行病学与实验方法评估重金属混合物对神经发育的影响

为评估产前暴露于重金属混合物的相关风险，我们采用整合方法结合：（i）上海前瞻性人群队列研究，测量脐带血中重金属（铅[Pb]、镉[Cd]、汞[Hg]、砷[As]）浓度，并评估这些暴露与2岁和4岁时神经发育结局的关系（图S2A）；（ii）斑马鱼体内模型，通过使用人类相关暴露水平验证神经行为结果并探索潜在机制（图S2B）；（iii）斑马鱼转录组学和代谢组学分析，以揭示分子机制，重点关注脂质和类固醇代谢；（iv）相似混合物方法（SMACH），整合跨物种证据进行风险评估。

结果

脐带血中Pb、Cd、Hg和As的平均浓度分别为13.560、0.051、2.237和2.478 μg/L。产前暴露于该混合物显著损害运动和社会功能，其中Pb对运动缺陷贡献最大，Cd对社会功能障碍贡献最大。斑马鱼实验证实了运动活性和社会偏好的剂量依赖性下降。整合组学分析发现脂质和类固醇代谢通路受到显著干扰，尤其涉及过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）信号级联。基于SMACH的风险评估表明，队列中超过51.7%的儿童可能经历了与可测量神经发育风险相关的产前暴露水平。

结论

产前暴露于重金属混合物可能通过PPAR介导的脂质代谢失调损害早期神经发育。这些发现提供了机制证据，强调了生命早期对联合暴露的脆弱性，并支持用于风险评估和预防的转化性、混合物知情框架。