大连化物所-岛津组学研究创新实验室系列(一)| 许国旺团队揭示孕期多溴联苯醚暴露与新生儿出生结局的新关联

2022-07-27

  许国旺研究员团队在大连化物所-岛津组学研究创新实验室开展孕期多溴联苯醚暴露对新生儿出生结局影响的合作研究,取得了新进展。发现了胎盘中多溴联苯醚水平与新生儿头围及出生后一分钟的阿氏评分结果呈显著负相关,揭示了胎盘中多溴联苯醚残留介导上述不良出生结局的潜在代谢机制。相关研究结果以"Metabolomics Insights into the Prenatal Exposure Effects of Polybrominated Diphenyl Ethers on Neonatal Birth Outcomes"为题,于近日发表在《总体环境科学》(Science of The Total Environment.Volume 836, 25 August 2022,155601.DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.155601)上。

 


图1. 大连化物所-岛津组学研究创新
合作实验室一角

  多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers,PBDEs)是一系列含溴原子的联苯醚化合物,根据其苯环上溴原子的取代数目及位置的不同可分为四溴、五溴、六溴、八溴、十溴联苯醚等,共209种同系物。PBDEs具备优良的阻燃性能且价格便宜,故作为溴代阻燃剂(Brominated flame retardants, BFRs)被广泛添加到电子产品、化工制品、纺织、建筑材料等各类复合材料中,以提高产品的防火性能。

  由于 PBDEs 所具有的持久性、亲脂性以及生物累积性,使得环境中的 PBDEs 可通过食物链富集,最终进入人体内,也可以通过胎盘和乳汁进入胎儿和婴儿体内。动物实验表明,PBDEs 具有神经发育毒性、内分泌毒性以及生殖毒性。流行病学调查发现,多溴联苯醚可通过胎盘屏障对新生儿的生长发育造成不利影响。然而,目前关联分析结果缺乏一致性,且影响新生儿出生结局的生物机制尚不清楚。


图2. 孕期多溴联苯醚暴露
对新生儿生长发育产生不良影响

  针对上述问题,许国旺研究团队与暨南大学霍霞教授团队合作,收集了来自电子垃圾拆解区及邻近对照地区的母婴队列中各100份胎盘样本,基于岛津气相色谱—三重四极杆串联质谱GCMS-TQ8050 NX和气相色谱-质谱GCMS-QP2010 Plus,分别采用靶向和非靶向代谢组学研究方法,定量检测了胎盘中的27种多溴联苯醚。结果显示,电子垃圾拆解区的胎盘中多溴联苯醚水平显著高于其对照地区。回归分析显示(图3所示),孕期多溴联苯醚露可显著增加新生儿发育不良风险,包括新生儿头围减小,以及出生后一分钟的阿氏评分的降低。


图3. MITM(meet-in-the-middle)代谢物与新生儿头围和出生后一分钟的阿氏评分(Apgar1)的回归分析以及多溴联苯醚暴露斯皮尔曼热图

 

结 论

  结合全代谢组关联研究和中间相遇原则,研究团队进一步明确了4种和12种多溴联苯醚暴露相关代谢物,分别与新生儿头围减小和出生后一分钟的阿氏评分降低呈显著关联。该研究揭示了多溴联苯醚暴露对新生儿出生结局的影响及其相关的代谢扰动,可为孕期风险防控和早期干预提供科学基础。


GCMS-TQ8050 NX

 

参考文献

大连化物所发现孕期多溴联苯醚暴露与新生儿出生结局的新关联



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大连化学物理研究所-岛津组学研究创新实验室

岛津公司与大连化学物理研究所许国旺研究员团队于2022年10月启动组学研究创新实验室,致力于将岛津先进的仪器设备及优质的服务与大连化学物理研究所的优秀人才与技术形成互补。通过强强合作,产生新的方法和技术,并将其推广到组学研究、临床医学等应用中。实验室含有多台气相色谱-质谱联用仪、气相色谱-三重四极杆质谱仪、液相色谱仪、液相色谱-三重四极杆质谱仪以及液相色谱-高分辨质谱仪等设备。

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