孕前接触全氟和多氟烷基物质（PFAS）与儿童认知能力的关系，以及母亲维生素D状态对此关系的调节作用：MABC研究

《Journal of Hazardous Materials》：Prenatal Exposure to PFAS, Associations with Child Cognitive Ability and Modification by Maternal Vitamin D Status: The MABC Study

　　本研究基于马鞍山出生队列数据，分析孕期PFAS暴露与儿童认知发展的关系及维生素D的修饰作用。结果显示，PFAS混合物及部分单体（如br-PFOA、n-PFHxS）与男孩认知能力呈显著负相关，而女孩PFAS暴露与语言认知能力呈正相关。维生素D缺乏加剧了PFAS对男孩认知的负面影响。

　　在这项研究中，科学家们探讨了孕期中特定化学物质的暴露如何影响儿童的认知能力，并特别关注了维生素D水平是否会对这些影响产生调节作用。研究的主要对象是“全氟和多氟烷基物质”（Per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS），这些物质因其难以降解而被称为“永久化学物质”，广泛存在于工业和消费品中，因此人们在日常生活中可能频繁接触到它们。PFAS在环境中的持久性意味着它们可能在人体内积累，从而对健康产生长期影响。尤其在孕期，这些化学物质的暴露可能对胎儿的神经发育造成不利影响。

研究团队使用了“马鞍山出生队列”（Ma’anshan Birth Cohort, MABC）的数据，这是一个在中国马鞍山市开展的基于人群的出生队列研究，时间跨度为2013年至2015年。研究共纳入了728对母子，通过采集孕妇在孕期三个阶段（第一、第二和第三孕期）的血清样本，测量并计算了PFAS的平均浓度。同时，也对维生素D的水平进行了评估。儿童的认知能力在3至6岁之间进行了评估，使用的是中文版的“韦氏儿童智力量表第四版”（Wechsler Preschool and Primary Scale of Intelligence-Fourth Edition, WPPSI-IV），这是一套广泛应用于儿童认知能力评估的标准工具。

研究发现，孕期中某些PFAS物质的平均浓度与儿童的认知能力之间存在显著的负相关关系。例如，**br-PFOA**（一种特定的PFAS化合物）的浓度与儿童的**语言认知指数**（Verbal Comprehension Index, VCI）呈负相关，即随着br-PFOA浓度的升高，儿童的语言理解能力有所下降。**8:2 Cl-PFESA**与**语言流畅性指数**（Verbal Similarities Index, VSI）呈负相关，而**n-PFHxS**则与**工作记忆指数**（Working Memory Index, WMI）呈负相关。这些结果表明，某些PFAS物质可能对儿童的认知发展产生不利影响，尤其是在语言理解和工作记忆方面。

值得注意的是，这些影响在男孩和女孩之间表现出显著的性别差异。总体而言，PFAS暴露与男孩的认知能力下降有关，但与女孩的认知能力提升有关。这种性别特异性的影响可能源于多种因素，包括生理差异、基因表达模式、激素水平等。例如，某些PFAS化合物可能通过干扰内分泌系统，影响男孩和女孩不同的神经发育路径。此外，研究还发现，**PFAS混合物**对男孩的总体认知能力有显著的负面影响，而对女孩则呈现出一定的正面影响。这种混合效应可能反映了PFAS暴露的复杂性，因为实际环境中个体通常同时接触多种PFAS化合物，而不是单一物质。

为了进一步探讨维生素D是否会对这些PFAS暴露与儿童认知能力之间的关系产生调节作用，研究团队将孕妇的维生素D水平分为两类：**缺乏组**（<20 ng/mL，共636名）和**非缺乏组**（≥20 ng/mL，共92名）。分析结果显示，**在缺乏维生素D的孕妇中，PFAS暴露与儿童认知能力之间的负面关联更为显著**。例如，某些PFAS化合物如**n-PFOA**、**br-PFOA**、**PFNA**、**n-PFHxS**和**br-PFHxS**在维生素D缺乏的孕妇中与儿童认知能力下降的关系更为紧密。而在维生素D水平正常的孕妇中，这些关联则不那么明显，甚至在某些情况下可能没有显著性。这一发现提示我们，维生素D可能在一定程度上减轻PFAS暴露对儿童神经发育的负面影响。

此外，研究还发现，**维生素D缺乏的孕妇所生的男孩在PFAS混合物暴露下，其各项认知能力指标（如VCI、VSI、WMI和FSIQ）均出现了明显的下降**。例如，随着PFAS混合物浓度的升高，男孩的VCI、VSI、WMI和FSIQ得分分别下降了2.77、2.21、2.57和1.94分。这些下降在统计学上具有显著性（p-FDR < 0.05），说明PFAS暴露对男孩的认知能力确实产生了较大的负面影响。相比之下，女孩的总体认知能力则没有表现出类似的下降趋势，反而在某些情况下与PFAS暴露呈正相关。例如，**PFHpS**（另一种PFAS化合物）在维生素D缺乏的孕妇中与女孩的总体认知能力提升相关，这可能意味着某些PFAS物质对女孩的神经发育具有不同的影响。

这种性别特异性的结果可能与PFAS的代谢路径、激素受体的敏感性或神经发育过程中的差异有关。例如，男孩和女孩在神经发育过程中可能对某些化学物质的反应不同，特别是在大脑结构和功能的形成阶段。此外，维生素D作为一种重要的营养素，不仅参与骨骼健康，还在神经系统发育和功能调节中发挥关键作用。因此，维生素D水平的高低可能在一定程度上影响了PFAS对儿童认知能力的干预效果。

研究的结论指出，孕期中PFAS的暴露与儿童的认知能力之间存在显著的性别差异，而维生素D的水平可能在这一过程中起到调节作用。这意味着，在制定相关公共卫生政策或干预措施时，需要考虑性别因素，并关注维生素D的补充对缓解PFAS暴露负面影响的潜力。同时，研究还强调了孕期营养干预的重要性，尤其是在面对环境污染物暴露时，合理的营养支持可能有助于保护胎儿的神经发育。

从环境健康的角度来看，PFAS的广泛使用和持久性使其成为一种重要的环境污染物。它们不仅可能通过空气、水和食物进入人体，还可能在母体和胎儿之间传递，进而影响儿童的健康。因此，减少PFAS的排放和控制其在环境中的浓度，是保护儿童神经发育的重要措施之一。此外，提高公众对PFAS暴露风险的认识，并鼓励孕妇在孕期保持充足的维生素D摄入，可能是减轻PFAS对儿童认知能力负面影响的有效途径。

在方法学上，研究团队采用了多种统计分析方法，包括**线性回归**、**贝叶斯核机器回归**（Bayesian kernel machine regression）和**分位数g计算**（quantile g-computation）。这些方法能够更全面地评估PFAS暴露与儿童认知能力之间的复杂关系，尤其是在处理混合暴露和非线性效应时。通过将数据分为不同的性别组，并进一步根据维生素D水平进行分层分析，研究团队能够更准确地识别出不同群体中的潜在风险因素，并探讨其背后的作用机制。

此外，研究还发现，PFAS的暴露时间窗口可能对结果产生重要影响。由于之前的研究大多仅在孕期的一个时间点评估PFAS水平，这可能忽略了不同孕期阶段暴露对胎儿神经发育的不同影响。因此，本研究通过测量孕期三个阶段的PFAS浓度，并计算其平均值，能够更全面地反映孕期整体的暴露情况，从而提高研究结果的可靠性。

从研究的局限性来看，尽管样本量较大，且采用了多种分析方法，但研究仍然存在一些不足。例如，由于数据来源仅限于一个特定的出生队列，研究结果可能无法推广到其他地区或人群。此外，研究中并未考虑其他可能的混杂因素，如孕妇的饮食习惯、生活环境、遗传背景等，这些都可能对儿童的认知能力产生影响。因此，未来的研究需要进一步扩大样本范围，并纳入更多潜在的变量，以更全面地理解PFAS暴露与儿童认知能力之间的关系。

总的来说，这项研究为理解PFAS暴露对儿童神经发育的影响提供了新的视角，并揭示了维生素D在这一过程中的潜在调节作用。这些发现不仅有助于深化我们对PFAS健康影响的认识，也为制定针对性的预防和干预措施提供了科学依据。未来的研究可以进一步探索PFAS与其他环境污染物之间的相互作用，以及不同营养素对缓解PFAS暴露负面影响的协同作用，从而为保护儿童健康提供更加全面的指导。