近日，张洁研究团队与上海交通大学维多利亚老品牌vic119汪一心研究团队合作，在国际权威环境期刊Environmental Science & Technology发表题为“Gestational Exposure to PM2.5 and Specific Constituents, Meconium Metabolites, and Neonatal Neurobehavioral Development: A Cohort Study”的研究成果。该研究成果发现，孕中期PM2.5及主要组分暴露与新生儿神经行为评分间存在显著负相关，缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和赖氨酸生物合成/降解通路中17种胎便代谢物具有潜在中介效应。研究首次在人群中揭示了PM2.5及其组分对新生儿神经发育的毒性作用及胎便代谢组学机制，为预防新生儿神经发育受损提供了新依据。
既往流行病学研究证据提示，孕期PM2.5暴露可对子代儿童期认知功能产生不良影响，但孕期PM2.5及其组分暴露是否会影响新生儿神经发育尚不清楚，且相关机制研究匮乏。孕期代谢是一个动态的、精确编程的过程，代谢失衡会给母亲和胎儿带来毁灭性的后果。胎便是新生儿出生后排出的第一次粪便，可有效反映胎儿宫内的代谢特征。既往研究表明，胎便代谢稳态对新生儿神经发育至关重要。本研究共纳入消毒副产物出生队列（Xiaogan Disinfection By-Product Birth Cohort，XGDBP）294对母婴，根据居住地址和怀孕时间，评估了孕妇孕早、中、晚期PM2.5及其主要组分黑碳、有机物、铵盐、硝酸盐和硫酸盐的暴露浓度，分析了不同孕期PM2.5及其组分暴露对新生儿出生后第三天神经功能发育水平（NBNA）的影响。本研究进一步采用非靶向代谢组学技术检测了胎便代谢组，探索其在孕期PM2.5及其组分暴露和NBNA评分关联中的中介作用。
研究结果显示，孕中期PM2.5及其组分暴露与NBNA评分下降之间存在线性剂量反应关系。利用贝叶斯核函数回归（BKMR）模型进一步探索多组分混合暴露的健康效应，发现孕中期PM2.5组分混合物与NBNA评分呈负相关，硫酸盐的神经毒性作用最强。
胎便代谢组学分析共识别出17种与PM2.5暴露和NBNA评分均有关的代谢物,主要富集于缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和赖氨酸的生物合成/降解通路。中介分析结果显示，苏氨酸介导了PM2.5及其组分与NBNA评分之间的所有负相关，中介效应比为14.53～15.33%。
我院硕士生卢忠华和上海交通大学刘翀助理研究员为并列第一作者，我院张洁副教授和上海交通大学汪一心研究员为共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金（22076157，81903281）、福建省自然科学基金（2023J011642）和厦门市卫计委基金（2023D020）的资助。
近年来，我院张洁研究团队在环境流行病学和毒理学领域进行了深入研究，探索了环境危险因素（包括重金属、塑化剂、持久性有机污染物、空气污染、绿地及夜间灯光等）对人群健康的影响。此外，团队还运用高通量组学技术（如蛋白组学、代谢组学和脂质组学等）研究了这些因素的潜在分子机制。相关研究成果陆续发表于Environmental Science & Technology（4篇）、Environment International（7篇）、Journal of Hazard Materials（3篇）、Science of the Total Environment（7篇）等权威期刊。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c00074
