飲用水消毒副產(chǎn)物暴露對(duì)人群健康的危害

近日，上海交通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院汪一心研究員聯(lián)合國(guó)際團(tuán)隊(duì)，利用美國(guó)國(guó)家健康與營(yíng)養(yǎng)調(diào)查（National Health and Nutrition Examination Survey，NHANES）數(shù)據(jù)分析了消毒副產(chǎn)物暴露對(duì)兒童青少年骨密度以及中老年骨關(guān)節(jié)炎患病的影響，發(fā)現(xiàn)飲用水三鹵甲烷暴露不僅可能會(huì)導(dǎo)致兒童青少年骨密度減少，而且會(huì)增加中老年人骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。研究成果首次揭示了日常用水活動(dòng)過(guò)程中暴露于消毒副產(chǎn)物可能會(huì)損害人體骨骼健康，對(duì)于骨骼相關(guān)疾病的預(yù)防具有重要的科學(xué)意義。研究結(jié)果相繼在線發(fā)表在環(huán)境與健康領(lǐng)域高水平期刊Environmental Science & Technology（IF=11.4)。

消毒副產(chǎn)物（Disinfection By-Products，DBPs）是在自來(lái)水處理過(guò)程中， 消毒劑（氯、氯胺等）與水中天然有機(jī)物或無(wú)機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成的一系列化合物。DBPs多達(dá)百余種，其中以三鹵甲烷(Trihalomethanes，THMs)和鹵代乙酸(Haloacetic acid，HAAs)含量最高，分別占比所有消毒副產(chǎn)物的66%和27%。人群可通過(guò)飲水、洗浴、游泳等用水活動(dòng)暴露消毒副產(chǎn)物。毒理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)三鹵甲烷和鹵代乙酸具有致癌、致畸、致突變等作用，因此并被世界衛(wèi)生組織列為2B類(lèi)致癌物。汪一心研究團(tuán)隊(duì)(Reproductive and Environmental Nexus for Extended Wellness，RENEW Lab)聚焦研究消毒副產(chǎn)物的生殖健康及遠(yuǎn)期健康效應(yīng)，相繼建立了華中生殖中心橫斷面研究和精子庫(kù)隊(duì)列，以血液三鹵甲烷和尿液鹵代乙酸濃度為個(gè)體內(nèi)暴露標(biāo)志物，發(fā)現(xiàn)消毒副產(chǎn)物暴露可能會(huì)導(dǎo)致男性精液質(zhì)量參數(shù)下降、精子DNA損傷、細(xì)胞凋亡、精子線粒體拷貝數(shù)減少和端粒長(zhǎng)度縮短。為深入研究消毒副產(chǎn)物對(duì)妊娠結(jié)局的影響，該團(tuán)隊(duì)還在華中地區(qū)建立了消毒副產(chǎn)物隊(duì)列，在國(guó)際上首次報(bào)道了不同孕期消毒副產(chǎn)物暴露可導(dǎo)致孕期氧化應(yīng)激水平上升、小于胎齡兒發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加、胎兒神經(jīng)發(fā)育受損和宮內(nèi)發(fā)育遲滯。為進(jìn)一步探討消毒副產(chǎn)物暴露的遠(yuǎn)期健康效應(yīng)，RENEW Lab進(jìn)一步利用美國(guó)NHANES數(shù)據(jù)庫(kù)，在國(guó)際上首次報(bào)道了三鹵甲烷暴露可能會(huì)導(dǎo)致青少年超敏反應(yīng)、哮喘和肺功能低下，以及成年甲狀腺功能紊亂、腫瘤死亡風(fēng)險(xiǎn)增加。研究成果已陸續(xù)發(fā)表在環(huán)境或醫(yī)學(xué)領(lǐng)域高水平期刊，如Eur Respir J（2篇, IF=24.3）、EHP（IF=10.3）、ES&T（6篇, IF=11.4）、Environ Int（3篇, IF=11.8）、J Hazard Mater （IF=13.6）等。

已有毒理學(xué)研究提示消毒副產(chǎn)物亦可損害骨骼健康，但相關(guān)人群研究十分匱乏。為探索消毒副產(chǎn)物對(duì)兒童青少年骨密度的影響，RENEW Lab聯(lián)合國(guó)際團(tuán)隊(duì)納入2497名12-19歲青少年，使用多元線性回歸模型分析了青少年血液和家庭自來(lái)水中三鹵甲烷濃度與腰椎和全身骨密度之間的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)個(gè)體血三氯乙酸、二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷和總?cè)u甲烷濃度每增加2.7倍，腰椎骨密度 z-score 分別減少?0.06(95% CI: ?0.12, ?0.01)、?0.16(95% CI: ?0.11, ?0.003)、?0.08(95% CI: ?0.14, ?0.02)和?0.07(95% CI: ?0.13,?0.003)；個(gè)體血二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷和氯代三氯甲烷濃度每增加2.7倍，全身骨密度 z-score 分別減少?0.10 (95% CI: ?0.17, ?0.02)、?0.10(95% CI: ?0.17, ?0.03)和 ?0.11(95% CI: ?0.20, ?0.01)。家庭自來(lái)水三鹵甲烷濃度預(yù)測(cè)個(gè)體血三鹵甲烷濃度的準(zhǔn)確性較差，僅發(fā)現(xiàn)自來(lái)水一氯二溴甲烷濃度升高與全身骨密度 z-score 降低之間存在劑量反應(yīng)關(guān)系。

為探索消毒副產(chǎn)物對(duì)中老年人骨關(guān)節(jié)炎的影響，RENEW Lab聯(lián)合國(guó)際團(tuán)隊(duì)共納入4077名年齡50歲以上的中老年人，并使用多元logistic回歸分析了個(gè)體血THM濃度與骨關(guān)節(jié)炎風(fēng)險(xiǎn)、炎癥和氧化應(yīng)激指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)，發(fā)現(xiàn)血二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷和溴代三鹵甲烷濃度升高與骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加之間存在劑量反應(yīng)關(guān)系[OR分別為1.46(1.09?1.94),1.53(1.15?2.04) 和1.35( 0.97?1.88)]。此外，還發(fā)現(xiàn)血二氯一溴甲烷、一氯二溴甲烷和溴代三鹵甲烷濃度升高與血清氧化應(yīng)激標(biāo)志物γ -谷氨酰轉(zhuǎn)移酶水平增加之間存在劑量反應(yīng)關(guān)系。

上海交通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院環(huán)境健康系汪一心研究員為兩篇論文的獨(dú)立通訊作者。其他作者包括上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬上海市第六人民醫(yī)院孫楊研究員、哈佛大學(xué)陳曾熙公共衛(wèi)生學(xué)院Carmen Messerlian教授和Yu Zhang博士、以及西班牙格拉納達(dá)大學(xué)Vicente Mustieles博士等。RENEW Lab聚焦環(huán)境/生殖流行病學(xué)，已發(fā)表第一/通訊作者論文百余篇，如BMJ(3)、JAMA Intern Med、Eur Respir J(2)、Eur Heart J、JACC、EHP(3)等。

來(lái)源：上海交通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院