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研究文章|开放获取
Majid Hashemi穆罕默德·迈赫迪·阿明Afsane Chavoshani, Nasim Rafiei,卡里姆Ebrahimpour罗亚Kelishadi, ”尿邻苯二甲酸酯代谢物与代谢疾病危险因素的关系和氧化应激的标记在儿童和青少年”,环境和公共卫生杂志》上, 卷。2021年, 文章的ID5514073, 12 页面, 2021年。 https://doi.org/10.1155/2021/5514073
尿邻苯二甲酸酯代谢物与代谢疾病危险因素的关系和氧化应激的标记在儿童和青少年
Majid Hashemi
,1,2,3,4
默罕默德·迈赫迪·阿明,1,2
Afsane Chavoshani,1,2
Nasim Rafiei,1,2
卡里姆Ebrahimpour,1,2
和
罗亚Kelishadi5
1部门的环境卫生工程、学校卫生、伊斯法罕大学医学科学,伊斯法罕,伊朗
2环境研究中心、研究所原始非传染性疾病的预防,伊斯法罕大学医学科学,伊斯法罕,伊朗
3环境卫生工程、公共卫生学院、科曼地毯大学医学科学,科曼地毯,伊朗
4环境卫生工程技术研究中心、科曼大学医学科学,科曼地毯,伊朗
5儿童成长与发展研究中心研究所原始非传染性疾病的预防,伊斯法罕大学医学科学,伊斯法罕,伊朗
文摘
介绍。成年人的研究已经证明了接触邻苯二甲酸酯可能与代谢疾病相关的危险因素和氧化应激标志物的变化。这些研究学龄儿童和青少年是有限的,无法评估同时邻苯二甲酸酯对这些风险因素的影响和氧化应激的标记。因此,它试图确定尿邻苯二甲酸酯代谢物之间的关系与代谢疾病的风险因素和氧化应激标志物在儿童和青少年。方法。在这个横断面研究中,108名儿童和青少年,生活在伊朗伊斯法罕工业城市,被检查。尿液样本取自参与者分析mono-butyl邻苯二甲酸二(MBP),邻苯二甲酸二mono-benzyl (MBzP), mono -邻苯二甲酸二(2-ethylhexyl) (MEHP), mono -邻苯二甲酸二(2-ethyl-5-hydroxyhexyl) (MEHHP), mono -邻苯二甲酸二(2-ethyl-5-exohexyl) (MEOHP)和邻苯二甲酸二mono-methyl (MMP)。结果。结果表明,邻苯二甲酸酯代谢物,MBP浓度最高,其次是MBzP, MEOHP MEHP, MMP的MEHHP,。这些代谢物的浓度有显著关系的一些代谢疾病的风险因素包括收缩压(SBP)、空腹血糖(的边后卫)和甘油三酯(TG) (< 0.05)。此外,原油和调整线性回归模型表明邻苯二甲酸酯代谢物的重要协会与超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和内稳态模型评估胰岛素抵抗(HOMA-IR) (< 0.05)。结论。虽然尿邻苯二甲酸酯浓度不能完全反映了长期接触水平研究了年龄,不含邻苯二甲酸盐产品的消费在儿童和青少年发展承担有助于保持一个健康的生活方式。来证实这些发现和开发有效的干预策略,这将需要进行纵向研究多元化的人口。
1。介绍
饮食和生活方式的变化增加了疾病的发病率和患病率与新兴微污染物(1]。邻苯二甲酸酯(邻苯二甲酸盐),优先污染物和内分泌干扰化合物(edc)是合成化学物质广泛使用,比如在儿童玩具、保健和化妆品产品、医疗设备、食品包装和加工,建筑材料,和地板2- - - - - -5]。由于广泛使用,邻苯二甲酸盐可以增加不孕的几率,原发性卵巢功能不全,和其他异常的女性生殖系统(2,6- - - - - -9]。他们还可以导致甲状腺激素信号通路的失调,免疫和代谢系统(10- - - - - -12]。美国环境保护署(EPA)分类di - (2-ethylhexyl)邻苯二甲酸酯(DEHP)和邻苯二甲酸二benzylbutyl (BzBP)作为潜在的人类致癌物,分别为(10]。通过口服摄入接触邻苯二甲酸酯可能发生,灵感,和皮肤接触13- - - - - -16]。根据分子量,邻苯二甲酸酯可分为两组包括低分子量邻苯二甲酸盐(四个或更少的碳链)和高分子量邻苯二甲酸盐(碳链超过4个)。人类暴露于低的主要来源和高分子量邻苯二甲酸酯是个人护理产品和饮食,分别为(10]。在人体中,邻苯二甲酸酯迅速转化为单酯在尿液中排出自由或共轭葡糖苷酸。因此,人类接触邻苯二甲酸酯是衡量尿邻苯二甲酸酯代谢物(17- - - - - -19]。接触邻苯二甲酸酯会影响代谢疾病危险因素(肥胖、高血压、血糖水平、高甘油三酸酯水平,和低收入和高密度脂蛋白水平)(20.]。此外,邻苯二甲酸酯暴露之间的直接关系已经观察到,增加氧化应激的标记(21]。许多研究提供了强有力的证据之间的关系接触邻苯二甲酸酯和胰岛素抵抗综合征的风险更高21- - - - - -27]。邻苯二甲酸盐浓度和胰岛素抵抗综合症之间的关系可以通过体内平衡评估模型评估胰岛素抵抗(HOMA-IR),这被称为一种有用的技术(21,28- - - - - -30.]。HOMA-IR更高浓度已经观察到老年人参与者接触到DEHP代谢物(31日]。氧化应激,称为一个失衡的氧化自由基和抗氧化剂,能不利改变脂质过氧化作用,DNA蛋白质氧化,氧化(21,32]。此外,不恰当的生产其他氧化应激的标记,如丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD),可能发生在接触DEHP浓度(33]。先前的研究表明邻苯二甲酸酯暴露之间的正相关和MDA浓度(34- - - - - -36]。DEHP和单丁酯(MnBP)曝光参与增加氧化应激标记和脂肪酸氧化37]。
由于代谢疾病和氧化应激的标记,如SOD、MDA, HOMA-IR,邻苯二甲酸酯暴露相关假设儿童和青少年更容易接触到邻苯二甲酸盐。作者的所知,没有研究了邻苯二甲酸酯的同时影响代谢疾病和氧化应激标记。因此,本研究的目的是确定关系的邻苯二甲酸酯与代谢疾病危险因素和氧化应激标记在儿童和青少年。
2。材料和方法
一个横断面研究中108名18岁的儿童和青少年生活在伊斯法罕工业城市,伊朗。这是批准的医学科学研究和伊斯法罕大学的伦理委员会(项目代码:394984)。参与者给口头同意和他们的父母签署知情同意的形式。收集人口学特征的参与者使用问卷调查进行验证。减少回忆偏倚的影响,问卷由父母和孩子共同完成。因此,体格检查,包括测量体重、身高、腰围、舒张压(菲律宾)、收缩压(SBP),进行了使用标准协议(38]。此外,身体质量指数(BMI)被计算为wt(公斤)除以身高的平方(米2)。其他代谢疾病的风险因素,如空腹血糖(的边后卫)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(hdl - c)、低密度脂蛋白胆固醇(低密度脂蛋白)和总胆固醇(TC),是由标准工具包(Pars Azmoun,德黑兰)和自动分析仪38]。测量的临床参数的异常水平TC≥200 mg / dL;TG≥100 mg / dL 9岁以下儿童和TG≥130 mg / dL 10 - 18岁儿童;高密度脂蛋白胆固醇< 40毫克/分升;低密度≥130 mg / dL;的边后卫≥100 mg / dL。血清MDA和SOD通过Elisa试剂盒测定。胰岛素抵抗(IR)是根据计算(1)[39]。
的异常水平HOMA-IR > 2.5。
邻苯二甲酸酯的标准股票的解决方案(MEHP MMP MBzP, MBP, MEOHP,和MEHHP)准备通过添加甲醇,倒进玻璃瓶,避免污染,并存储在一个温度小于0°C。浓度的0.001,0.005,0.01,0.05,0.1和0.5μ克/毫升的上述代谢物被用来绘制校准曲线。尿液样品在室温下解冻之前分析。后来,5毫升尿液样本的注入硼硅制成的玻璃试管,和20μL (β葡萄糖醛酸酶酶是消化样品添加和删除葡糖苷酸的化合物状态。样品被孵化瓶(37°C 18 h)。删除样本瓶孵化器后,他们被稀释,pH值调整到2 10%硫酸。不同数量的乙腈(分散剂)和氯苯(作为萃取剂)被用来提取邻苯二甲酸酯代谢物分散液-液微萃取(DLLME)方法。经过几次试验和错误,最好的萃取是750年获得使用μ乙腈和80μL氯苯。氯苯乙腈和迅速形成混浊的溶液注入到样品。样品被放置在一个离心机(5米6000 rpm)。管的底部的沉淀物(20μL)提取一个注射器和干氮气。后添加N-methyl-N -(三甲基硅烷基)trifluoroacetamide (MSTFA)导数获得的物质,这是注入气相色谱/质谱(GC / MS)系统(38]。气相色谱法(GC)设备(安捷伦,模型:7890 A)配有质量选择检测器(MSD)(安捷伦,模型:5975 c)由安捷伦技术是用来测量尿邻苯二甲酸酯代谢物的数量,和ChemStation软件在Windows XP操作使用气相色谱/质量选择检测器(GC / MSD)设备。此外,DB5-MS列由安捷伦公司(60米的长度,列直径25毫米,和内部电影25µ)和氦(5.5级)作为载气的流量1毫升/分钟。注射端口(注射器)在270°C作为一个分裂的比率2:1注入样品。烤箱温度从100°C(初始温度)和3 m公司保持在100°C。然后,它达到300°C的斜率20°C /分钟,并保持在相同的温度为7米。离子源温度和传输线温度(传输线)设定在230°C和290°C,分别。最后,默沙东公司将选择离子监测模式(SIM)。用于SIM的离子、保留时间和时间窗口提出了研究代谢产物的表1。
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2.1。方法验证
复苏三个浓度低,中,高评估使用(2)。检测极限(LOD)和定量限度(定量限)计算每个邻苯二甲酸单酯使用3年代0和10年代0,分别。年代0标准差的值是通过空白分析(在本研究中:15空白分析)。在这项研究中,所有值低于LOD取而代之的是一半的LOD (38]。 在哪里R复苏;C是测量浓度;C裁判是参考浓度。
相对标准偏差(RSD)是一组数据的标准差除以数据的均值,可以计算 在哪里年代标准偏差,X大街是一个意思。
2.2。统计分析
使用SPSS软件统计分析(美国IBM版本25.0)和Graph-Pad棱镜®8.0软件(美国)。一个独立的样品t以及用于比较的手段代谢疾病危险因素(年龄、肥胖、腰、SBP、菲律宾的边后卫,低密度脂蛋白,高密度脂蛋白胆固醇,TC, TG)和氧化应激标记(SOD、MDA和HOMA-IR)。线性回归是用来估计邻苯二甲酸盐浓度与代谢疾病危险因素的关系,三个tertiles氧化应激标记,暴露来源。在调整模型中,邻苯二甲酸酯代谢物之间的关系和氧化应激标记调整基于性别、年龄、体重指数、SBP,类似的边后卫,TC, TG变量。然而,由于这些变量与其他变量的高相关性和多重共线性错误发生的概率,腰、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白被排除在分析之外。应该注意的是,p值< 0.05被认为是具有统计学意义。
3所示。结果
3.1。验证的结果
验证结果表明该方法的精度高(表2)。复苏是评估三个浓度:低,中,高。根据表2MEHP复苏,MEOHP MEHHP, MMP MBP,和MBzP代谢物在三个不同浓度55 - 68,90 - 96,69 - 109,86 - 77,93 - 83,和102 - 93。每个单酯的LOD和定量限计算表2(40]。
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3.2。研究人口的特征
在参与者的人口学特征,包括年龄、父母的教育水平和就业状况,体育活动,每周洗澡时间,玩具材料(塑料或金属)的偏好,化妆品消费,塑料包装使用,使用和瓶装饮料,只有母亲的就业状况(= 0.034)和玩具材料的偏好(= 0.008)儿童和青少年之间的显著差异(表3)。
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3.3。临床和体格检查
表4显示了参与者的临床和体检结果基于平均值和标准偏差(SD)。参与者,总的来说,平均11.63(2.31)岁(SD),是由57个女孩(57.9%)和51个男孩(42.1%)。根据BMI, 49(54%), 40(37%), 19例(17.6%)的参与者被认为是正常的,超重,分别和肥胖。参与者的平均(SD)腰围是85.57(12.07)厘米,男孩和女孩拥有的平均腰围(SD) 89.29(- 10.64)厘米,82.24(12.38)厘米,分别。SBP和整个参与者类似11.28(1.28)和6.85(0.69)毫米汞柱,分别。如表所示4,意味着(SD)的TC、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白和TG参与者171.33(33.08),48.38(12),102.85(25.76),和108.63 (60.34)mg / dL,分别。在参与者中,17.6%有异常TC, 64.8%有异常的甘油三酸酯,20.37%有异常高密度脂蛋白胆固醇,13.88%有异常密度89%正常的边后卫,11%有空腹血糖受损(IFG)。此外,意味着(SD)的SOD, MDA,和HOMA-IR参与者152(69.96),21.95(9.23),和2.66(1.86),分别有37%的儿童和青少年HOMA-IR异常。意味着(SD)浓度的MMP MBP, MEHP, MBzP, MEOHP,和MEHHP 63.09(25.96), 260.46(158.26), 133.09(133.46), 249.51(186.88), 249.16(142.47),和210.37 (138.80)μ分别g / L。邻苯二甲酸酯代谢物中,MBP浓度最高,其次是MBzP, MEOHP MEHP, MMP的MEHHP,。
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3.4。邻苯二甲酸盐害和儿童心血管代谢危险因素
图1显示了每个邻苯二甲酸酯代谢物和代谢疾病危险因素之间的关系。据统计,观察邻苯二甲酸酯代谢物之间的重要关系,肥胖状态和腰围(< 0.05)(数据1(一)和1 (b))。一个积极的关系观察SBP和MBP [β:0.299,置信区间:(0.001,0.004),= 0.002),SBP和MEHP (β= 0.218,CI: (0.001, 0.001),= 0.023)和SBP和MBZP (β:0.293,置信区间:(0.001,0.003),= 0.002)。同样,有一个重要的边后卫和MEHHP之间的关系(β:0.205,置信区间:(0.001,0.023),=(图0.034)1 (c))。然而,一个微不足道的关系被发现在邻苯二甲酸酯代谢物,菲律宾,TC,高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白(> 0.05)(数据1 (d)- - - - - -1 (h))。相关血清TG是MBZP浓度(β:0.217,置信区间:(0.009,0.131),=(图0.024)1(我))。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(我)
3.5。邻苯二甲酸酯代谢物和氧化应激的标记(SOD、MDA和HOMA-IR)
邻苯二甲酸酯代谢物之间的关系和tertiles氧化应激标志物(SOD、MDA和HOMA-IR)已经展示在表5。中间tertile,原油和调整MEOHP模型表明,增加1个单位浓度导致0.03减少(= 0.040)和0.044(减少分别在SOD浓度= 0.015)。在tertile最高,MEOHP浓度调整模型,增加1个单位领导SOD浓度下降到0.282。此外,2nd和3理查德·道金斯tertiles原油和调整模型的显示所有的邻苯二甲酸酯代谢物,除了MEHP,与MDA(负相关关系< 0.05)。MMP的粗糙模型,增加1个单位,MBP, MBzP, MEOHP, MEHHP导致MDA浓度(0.006 - -0.029减少< 0.05)。然而,这种降低是调整模型(0.005 - -0.028< 0.05)。在分析分层的HOMA-IR tertile最高,MMP在粗糙模型(= 0.049)和MBP调整模型(与HOMA-IR = 0.046)有负面的关系。
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线性回归结果调整性别、年龄、体重指数、SBP,类似的边后卫,TC, TG变量。 |
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3.6。邻苯二甲酸盐浓度和健康行为
表6表明MEOHP逆(β= -63.44,= 0.031)和积极的(β= 79.15,= 0.01)每周与适度的体力活动和淋浴时间之间的关系,分别。
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4所示。讨论
人口统计学变量的评估显示,母亲的就业状况和玩具材料偏好男孩和女孩之间有显著差异(< 0.05)。人口是最重要的预测变量对健康和疾病的男孩和女孩在童年和青春期41]。例如,年龄和性别的重要变量暴露在环境中的内分泌干扰化学物质(edc)。布塞尔等人报道重大积极的高分子量之间的关系(高分子量)邻苯二甲酸盐和男性性别。结果显示增加肥胖的成年人的奇怪的暴露于高分子量邻苯二甲酸酯代谢物(42]。就等人发现年龄和性别与尿邻苯二甲酸盐浓度有显著的关系。他们发现6-11-year-old孩子们更容易受到邻苯二甲酸盐的浓度,这可能会导致神经行为发育(41]。在最近的研究中,我们没有发现邻苯二甲酸酯代谢物的浓度之间的关系,年龄和性别。这可能是由于年轻的参与者进行了研究。简单线性回归分析表明,MMP MBP, MEHP, MBZP MEOHP MEHHP代谢物有显著积极与广义和腹部肥胖的关系。事实上,脂肪组织和脂肪作为一个内分泌器官和内分泌干扰可以袭击的主要目标。在接触edc,如邻苯二甲酸盐,这个器官可以分泌大量的化学信号不当或可能有一个不恰当的回应,他们(43]。
我们的发现与获得的结果在协议由王et al .,报告一个积极的尿邻苯二甲酸盐的浓度之间的关系,腰围和体重指数在中国学生。作出调整后,这种关系仍然显著,年龄和性别(44]。同样,分类等人发现了一个积极的关系尿邻苯二甲酸单酯(MEP)浓度和BMI在超重儿童(45]。相比之下,博厄斯等人发现,某些邻苯二甲酸酯代谢物,如议员,MEOHP,和mono -邻苯二甲酸二(2-ethyl-5-carboxypentyl) (MECPP),有一个负相关与BMI在丹麦4到9岁儿童(46]。在实验研究中,周等人报道,与控制相比,老鼠的体重增加后显著增加接触dhcp (47]。
目前的研究表明邻苯二甲酸酯与肥胖的关系。它还表明,MBP, MBzP代谢物与SBP有关但不是菲律宾。此外,MBZP和MEHHP与TG升高有关的边后卫,分别。Baralic等人表明,低剂量的DEHP,菲律宾,和双酚a可能会导致体重增加,重大的改变食欲,血脂,血糖水平,各腺体激素浓度(48]。血压(BP)已被广泛地研究了邻苯二甲酸酯的影响(49]。例如,它已经发现,暴露DEHP和议员代谢物降低SBP(但不是菲律宾)在四到七岁的女孩50]。苏等人表明,BMI,菲律宾,英国石油(BP),糖尿病,的边后卫,和TG与年轻人MEHP水平上升有关,与我们的研究结果一致(51]。另一项研究表明,邻苯二甲酸酯化合物与英国石油公司有积极的关系,但不是TG或高密度脂蛋白,在儿童和青少年52]。根据Poursafa et al .,肥胖,BP升高,高血糖,和血脂异常等非传染性疾病的主要危险因素(非传染性疾病),其根源可以追溯到在童年53]。
我们发现,在邻苯二甲酸盐,MEOHP与SOD水平(有负相关关系< 0.05),MMP和MBP代谢物有负面关系HOMA-IR儿童和青少年(< 0.05)。后,先前的研究显示,接触邻苯二甲酸酯代谢物,MDA含量增加的婴儿和儿童进行循环肠外营养(34]。然而,在当前的研究中,MDA和邻苯二甲酸盐之间的关系,除了MEHP,负面意义重大。这可能归因于两个因素:(1)抗氧化能力高的青少年和儿童由于可能使用膳食补充剂,如α硫辛酸(ALA)、减肥或其他治疗的目的,和(2)刺激身体的保护防御对氧化应激的反应中和下接触邻苯二甲酸酯化合物。它已经证明了阿拉巴马州管理phthalate-treated老鼠可以显著降低MDA浓度与邻苯二甲酸二组(54]。杨等人也发现6-gingerol,作为一种抗氧化剂,可以防止氧化应激引起MEHP [55]。我们发现每周体育活动和淋浴时间与尿MEOHP代谢物的浓度有很大关系。由于邻苯二甲酸盐是用于个人护理产品,每周洗澡次被认为是一种接触邻苯二甲酸酯在儿童和青少年。此外,系统性吸收挥发部分增加了幼儿在体育活动(如暴露的来源)。呼吸率和心脏输出观察婴幼儿相对较高,有利于吸收吸入挥发性有机化合物的仪器(56]。
当前研究的主要局限性源于的横断面数据,阻碍了研究的因果变量。此外,我们未能检查参与者的发育期的状态,这可能会影响研究的变量。然而,新奇在选择儿童年龄段时,确定各种代谢物的邻苯二甲酸盐,同时考虑到邻苯二甲酸酯对代谢疾病危险因素和氧化应激的影响是本研究的主要优势。
5。结论
结果显示所有的关系研究了邻苯二甲酸酯代谢物与广义和腹部肥胖。他们宣称的必要性考虑接触邻苯二甲酸酯作为一个新兴的儿童和青少年肥胖的危险因素。我们还发现一个重要的SBP和MBP的关系,MEHP MBzP代谢物;的边后卫和MEHHP代谢物;TG和MBzP代谢物。此外,大多数的邻苯二甲酸酯与SOD有很大关系,MDA, HOMA-IR。由于邻苯二甲酸酯的疏水特性和广泛的年龄在儿童和青少年,尿邻苯二甲酸酯浓度不能完全反映了长期接触水平和代谢疾病疾病的严重程度。然而,仍然似乎更为谨慎消费不含邻苯二甲酸盐的产品在儿童和青少年发展为了保持一个健康的生活方式。然而,纵向研究多元化的人口似乎需要确认这些发现和发展有效的干预策略。
数据可用性
本文使用的数据是可用的https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30092535/(邻苯二甲酸盐的影响心血管系统)。
伦理批准
所有作者宣称已阅读并遵守道德标准的声明稿件提交给肥胖研究和临床实践。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
作者要感谢副总理伊斯法罕大学医学科学研究(年),伊朗,为金融支持(道德规范:IR.MUI.REC.1394.3.984)。
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