林彩云，謝美華，尹飛飛，曾良英，張 軍，楊 華
（1.海南省婦女兒童醫學中心，海南 海口570206；
2.海南醫學院熱帶轉化醫學教育部重點實驗室，海南 海口 571199；
3.海南醫學院-香港大學熱帶傳染病聯合實驗室，海南 海口 571199；
4.上海交通大學醫學院附屬新華醫院環境與兒童健康教育部與上海市重點實驗室，上海 200092）
當前我國育齡女性總和生育率呈現持續下降的趨勢，人口出生率的下降是我國社會發展面臨的關鍵問題，確定新的影響育齡人群生殖健康可干預的因素可能在很大程度上降低生育率的下行風險，具有重大的社會發展和公共衛生意義。全氟化合物（per-and polyfluoroalkyl substances，PFAS）是一類主要由碳氟原子構成的有機化合物，被廣泛用于紡織、表面活性劑、食品包裝、不粘涂層、滅火泡沫等領域，但因其具有高熱穩定性和化學穩定性，可在環境中持久存在，幾乎不被生物降解［1］。PFAS暴露與包含生殖和發育毒性在內的多種不良結局有關［2］，動物和細胞實驗表明PFAS 作為潛在的內分泌干擾物可能會影響生殖激素的功能。PFAS 家族包括：（1）全氟烷基物質，主要是全氟烷基酸；
（2）多氟烷基物質如氟調聚體單體［3］。傳統PFAS 的代表性化合物包括全氟辛烷磺酸（perfluorooctane sulfonate，PFOS）和全氟辛酸（perfluorooctanoic acid，PFOA）等，因其環境持久性、生物累積性和多種潛在毒性已被《斯德哥爾摩國際公約》列入禁用和限用名錄，從而催生了全氟和多氟烷醚類化合物（perfluoropolyethers，PFPEs）等替代品的研發應用［4］。近年來，多種 PFPEs 替代品在人體及飲用水中被頻繁檢出，引起環境科學界對其安全性的關注［3，5，6］。但其是否對備孕女性的生殖激素水平產生顯著的影響，進而影響女性生育力，研究甚少，故本文探討了新型PFAS 與備孕女性生殖激素的相關性。
1.1 研究對象
本研究采用橫斷面調查研究方法，在2013～2015 年于山東和浙江兩家醫院收集育齡期備孕女性作為研究對象。研究納入標準：（1）有生育計劃的健康女性；
（2）無內科和產科其它病癥；
（3）無服用激素類藥物。排除標準：不具備完整臨床資料者。總體有433 名女性納入研究。
1.2 研究方法
1.2.1 問卷調查 采用統一的結構化問卷收集，例如年齡、受教育程度、家庭經濟收入、身高、體重等納入信息采集。該研究通過新華醫院倫理會批準，各參加醫院倫理委員會備案，所有參與對象均簽訂知情同意書。
1.2.2 PFAS 檢測 收集空腹外周靜脈血樣，離心分離血漿后，將樣本于-80℃儲存備用。采用安捷倫1290 高效液相色譜儀和安捷倫6495C 三重串聯四級桿質譜聯用儀檢測研究對象血漿中的23 種PFAS 濃度，包括3 種新型PFAS 替代品：6∶2 全氟聚醚磺酸（6∶2 chlorinated Polyfluorinated Ether Sulfonate，6∶2 Cl-PFESA）、8∶2 全氟聚醚磺酸（8∶2 chlorinated Polyfluorinated Ether Sulfonate，8∶2 Cl-PFESA）和六氟環氧丙烷二聚酸（hexafluoropropylene oxide dimer acid，HFPO-DA），8 種傳統PFAS：PFOS、PFOA、全氟己烷磺酸（perfluorohexanesulfonic acid，PFHxS）、全氟庚烷磺酸（perfluorohexanesulfonic acid，PFHpS）、全氟壬烷羧酸（perfluorononanoic acid，PFNA）、全氟癸烷羧酸（perfluorodecanoic acid，PFDA）、全氟十一烷羧酸（perfluoroundecanoic acid，PFUdA）、全氟十二烷羧酸（perfluorododecanoic acid，PFDoA），8 種直鏈和支鏈PFAS 異構體：n-PFOS、1m-PFOS、3m-PFOS、4m-PFOS、5m-PFOS、6m-PFOS、n-PFHxS 和br-PFHxS，4 種短鏈PFAS：全氟丁烷羧酸（perfluorobutanesulfonic acid，PFBA）、全氟丁烷羧酸（perfluorobutanesulfonic acid，PFBS）、全氟己烷羧酸（perfluorohexanoic acid，PFHxA）和全氟庚烷羧酸（perfluoroheptanesulfonic acid，PFHpS）。PFAS 的檢 測 限（limits of detection，LOD）定義為信噪比（signal-to-noise，S/N）等于3 時的濃度，范圍為0.002～0.008 3 ng/mL 。
1.2.3 生殖激素測定 選擇研究對象的月經第2～5 天中某天早上采取靜脈血進行檢測，該血樣同時用于PFAS 檢測。采用羅氏E170 全自動免疫分析儀及配套試劑檢測血清中卵泡刺激素（follicle-stimulating hormone，FSH）、黃體生成素（luteinizint hormone，LH）、垂體催乳素 （prolactin，PRL）、雌二醇 （estradiol，E2）、睪酮（total testosterone，TT）及孕酮（progesterone，P）水平。
1.3 統計方法
采用SAS 9.4 軟件和R 語言4.0.3 軟件分析數據，以均數±標準差（±s）表示符合正態分布的計量資料，以中位數（四分位間距）表示非正態分布的計量資料，以數量（百分比）表示分類變量。采用卡方χ2檢驗、t檢驗對數據進行對比分析，利用多元線性回歸分析和quantile g-computation 模型分別分析單個PFAS 及PFAS 混合暴露與生殖激素的關聯，P＜0.05 為差異有統計學意義。
2.1 研究對象基本情況
本研究共納入433 名育齡期女性，平均年齡為29.6 歲，平均初潮年齡為14.1 歲，BMI 為（22.7±3.4）kg/m2，生殖激素水平符合該年齡段的整體水平標準。見表1。
變量年齡(歲,images/000.png±s）體重指數( kg/m2,images/000.png±s）月經初潮年齡(歲,images/000.png±s）產次 ≥1教育水平結果29.6±4.7 22.7±3.4 14.1±1.4 136 (31.4%)60 (13.9%)245 (56.5%)128 (29.6%)276 (63.7%)99 (22.9%)58 (13.4%)6.29 (5.35, 7.40)5.08 (3.99, 6.70）35.75 (26.40, 65.70)0.73 (0.5, 1.43)0.26 (0.17, 0.40)16.40 (11.39, 21.16)283 (65.36%)150 (34.64%)小學中學中學以上家庭收入/元≤100 K＞100 K缺失生殖激素水平[IU/L,M(P25, P75)]FSH [(IU/L) (P25, P75)]LH [(IU/L) (P25, P75)]E2 [(pg/mL) M(P25, P75)]P[(ng/mL) M(P25, P75)]TT [(ng/mL) M(P25, P75)]PRL [(mIU/L) M(P25, P75)]樣本點山東浙江
2.2 PFAS 含量情況
根據PFAS 結構及使用情況PFAS 分為傳統PFAS、PFAS 異構體、短鏈PFAS 及PFAS 替代品4 類。研究結果顯示，6∶2 Cl-PFESA、n-PFHxS、n-PFOS、1m-PFOS、∑3，4，5m-PFOS、6m-PFOS、PFOA、PFOS、PFNA、PFDA、PFHxS 和PFUdA 均被全部檢出，PFAS 替代品的檢出率均超過98%，短鏈PFAS 的檢出率均超過80%。PFOA 的中位濃度最高（6.16 ng/mL），其次為總PFOS（4.11 ng/mL）、n-PFOS（3.0 ng/mL）和6∶2 Cl-PFESA（2.27 ng/mL）。其余PFAS 的濃度較低，介于0.01～0.61 ng/mL。見表2。
2.3 PFAS 與生殖激素水平
調整女性年齡、初潮年齡、產次、BMI、研究地區、教育和收入水平等混雜因素后，將PFAS 和生殖激素均進行自然對數轉換后，多元線性結果顯示，6∶2 Cl-PFESA 每增加一個自然對數單位濃度，LH 降低0.075 （ln-IU/L），95%CI（- 0.139，-0.012）；
1m-PFOS 和brPFOS 每增加一個自然對數單位濃度，孕酮分別改變0.131 （95%CI：0.021，0.242）和0.119 （95%CI：0.005，0.234）。見表3。此外，利用quantile g-computation 模型也發現混合PFAS 暴露與孕酮水平呈正相關［0.549 （95%CI：0.322，0.774）］，見圖1。但未發現PFAS 混合暴露與其余生殖激素的關聯。
圖1 PFAS 混合暴露與孕酮的關聯 （n=433）Fig 1 Association between PFAS mixed exposure and progesterone （n=433）
本研究調查了山東和浙江兩個不同地區中育齡期婦女血漿PFAS 的濃度，結果發現除了brPFHxS 外，其余PFAS 的檢出率均在80%以上，提示這兩個地區存在較高水平的PFAS 污染。此外本次研究檢測出較高濃度的新型PFAS 替代品，并且其濃度僅次于PFOA 和PFOS，提示新型PFAS 替代品正在取代傳統PFAS 應用到人類生活生產中，并且進入人體。本次研究發現PFAS 與孕酮水平呈正相關，提示PFAS 可能具有干擾生殖激素穩態的潛能。
本研究結果顯示兩個地區女性血漿中新型替代品6∶2 Cl-PFESA 濃度（2.27 ng/mL）高于沈陽（1.75 ng/mL）［7］、山西（0.34 ng/mL）［8］和武漢（1.54 ng/mL）［8］地區在血漿中檢測到的濃度，與廣州地區血漿中6∶2 Cl-PFESA 濃度（2.405 ng/mL）相近［9］，但低于天津（5.48 ng/mL）［9］、湖州（3.7 ng/mL）［10］和淄博（5.48 ng/mL）［11］地區。8∶2 Cl-PFESA 在本次研究女性血漿中的濃度為0.07 ng/mL，高于沈陽（0.01 ng/mL）［11］、武漢（0.01 ng/mL）［12］、廣州（0.001 ng/mL）［9］、湖州（0.0068 ng/mL）［9］和淄博（0.06 ng/mL）［11］地區樣本濃度，低于天津（0.15 ng/mL）［13］地區檢測結果。HFPO-DA 的濃度為0.03 ng/mL，天津和淄博地區均未有該物質檢出。替代品的濃度不完全一樣的原因可能是跟不同地區替代品的污染程度、使用時間、人群的生活方式、飲食模式等因素不一致有關。
本文研究發現PFAS 與孕酮水平呈正相關，這與既往人群研究結果不完全一致。一項挪威的研究招募178 名25～35 歲健康女性，結果發現PFOS與雌二醇呈負相關，未發現PFAS 與孕酮的關聯［14］。另外一項研究通過利用C8 計劃招募13 458 名18～42 歲女性，發現隨著PFOS 濃度增高，雌二醇濃度有下降趨勢［15］。適量的孕酮能促進子宮內膜的分化，有利于妊娠，但增高的孕酮水平可能會引起女性排卵障礙，降低子宮內膜容受性、引起和加重妊娠合并癥，導致女性生殖力下降［16］。
目前PFAS 對生殖激素作用的機制尚不明確。有研究發現5 mg/kg 的PFOA 染毒能刺激C57Bl/6小鼠的孕酮分泌［17］，以及高濃度的PFOA 和PFOS能輕微刺激H259R 細胞中雌二醇和孕酮的分泌［18］，但這種效應并未在人體相關的濃度中發現［19］。推測高濃度的PFAS 可能是通過促進MC2R、CYP11B1、CYP11B2、和CYP19A1 的表達來刺激激素分泌［19］。
本研究考慮到人體實際同時暴露多種污染物，故將傳統PFAS、新型PFAS 替代品、PFAS 異構體及短鏈PFAS 一起納入研究，采用混合暴露模型的分析方法，反應了多種環境PFAS 暴露與生殖激素的關聯，并準確評估PFAS 混合物的聯合作用，為臨床保護女性生育力提供新的指導依據，為降低生育率的下行風險提供新的思路，具有重大的社會經濟發展和公共衛生意義。但考慮到本研究為橫斷面研究，在因果關聯推斷上存在一定局限性；
其次盡管本次研究考慮了混雜因素，但因樣本來自不同省份，存在民族或生活方式如飲食習慣等的不同，可能會對結果造成一定影響；
最后本研究的樣本量較小，后續需要在更大的人群樣本中進行驗證。
當育齡期婦女體內新型PFAS 處于較高暴露水平時，生殖激素（孕酮）的紊亂可能與PFAS 相關。
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