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暨南大學(xué)陳達(dá)教授團(tuán)隊(duì)攜手SCIEX在ES&T發(fā)布最新研究丨構(gòu)建靶向暴露組學(xué)方法揭示孕早期化學(xué)品暴露與妊娠糖尿病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)

2024.3.04

近期，暨南大學(xué)環(huán)境學(xué)院暨廣東省環(huán)境污染與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳達(dá)教授（通訊作者）和黃維副教授（第一作者）和SCIEX合作開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)靶向暴露組學(xué)方法。該方法隨后被應(yīng)用于一項(xiàng)小型前瞻性妊娠糖尿病研究中，以挖掘新興污染物暴露與妊娠糖尿病的關(guān)聯(lián)。該成果發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊《Environmental Science & Technology》（中科院JCR 1區(qū)，影響因子11.4）發(fā)表文章“Target Exposome for Characterizing Early Gestational Exposure to Contaminants of Emerging Concern and Association with Gestational Diabetes Mellitus”。

論文DOI：10.1021/acs.est. 3c04492

環(huán)境流行病學(xué)研究環(huán)境暴露如何影響人類健康^[1]，旨在了解哪種環(huán)境因素會(huì)導(dǎo)致以及如何導(dǎo)致疾病的發(fā)生或發(fā)展。但人通常同時(shí)暴露于多種低濃度的環(huán)境污染物之下^[2]，因此全面評(píng)估環(huán)境暴露存在相當(dāng)大的挑戰(zhàn)：一是環(huán)境污染物種類多、理化性質(zhì)差異大，導(dǎo)致前處理與檢測(cè)方法不同，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力；二是適合研究的人體樣本稀缺，且取樣量少，導(dǎo)致不能有足夠的樣品量進(jìn)行多次多個(gè)不同方法的檢測(cè)^[3]。因此目前已有的環(huán)境流行病學(xué)研究大多只關(guān)注于特定一種或幾種環(huán)境污染物，比如全氟、有機(jī)磷酸酯或雙酚類化合物等^[4-6]。

為了實(shí)現(xiàn)全面評(píng)估人體環(huán)境暴露情況、探索同時(shí)暴露于多種污染物的混合效應(yīng)，全面廣泛地監(jiān)測(cè)生物樣本中污染物的存在情況具有重要意義。本研究通過(guò)簡(jiǎn)單的基于液—液萃取的樣品前處理與SCIEX Triple Quad^??7500 QTRAP^??Ready系統(tǒng)分析相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)血漿中涵蓋全氟化合物、有機(jī)磷酸酯、紫外線穩(wěn)定劑、合成抗氧化劑、鄰苯二甲酸酯等11個(gè)類別共325個(gè)新興污染物的定量。

該方法隨后被應(yīng)用于一項(xiàng)小型前瞻性妊娠糖尿病研究中（包括120例妊娠糖尿病病例和240例匹配的健康對(duì)照）。定量結(jié)果顯示檢出率大于70%的目標(biāo)化合物有33個(gè)，反映了孕早期婦女普遍暴露于大量的新興污染物中。而通過(guò)貝葉斯核機(jī)器回歸（BKMR）模型分析發(fā)現(xiàn)，新興污染物聯(lián)合暴露與患妊娠糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)增加有強(qiáng)相關(guān)性，其中對(duì)聯(lián)合暴露效應(yīng)起最主要作用的有三個(gè)化合物——全氟己烷磺酸、二苯胍和富馬酸二丁酯。

與傳統(tǒng)方法相比，該方法在化學(xué)品覆蓋度、樣品量需求、時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本等方面具有特殊優(yōu)勢(shì)。SCIEX Triple Quad^??7500 QTRAP^??Ready系統(tǒng)以其高通量、穩(wěn)定的分析性能、高靈敏度和高準(zhǔn)確度等特點(diǎn)為生物監(jiān)測(cè)、環(huán)境暴露組學(xué)及環(huán)境流行病學(xué)研究提供技術(shù)支撐。

靶向暴露組學(xué)工作流程及其應(yīng)用于妊娠糖尿病研究中

小結(jié)

SCIEX Triple Quad^??7500 QTRAP^??Ready系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一針高通量、高靈敏度、高準(zhǔn)確度、高精密度地對(duì)生物樣本中325種新興環(huán)境污染物的快速分析，是生物監(jiān)測(cè)、暴露組學(xué)及環(huán)境流行病學(xué)等相關(guān)研究的一項(xiàng)有力工具。

這主要依賴于SCIEX質(zhì)譜以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：

SCIEX Triple Quad^??7500 QTRAP^??Ready系統(tǒng)

高靈敏度：OptiFlow? Pro離子源整合E Lens?技術(shù)，以及D Jet離子導(dǎo)向設(shè)置使得離子化效率和離子聚焦得以提升，從而實(shí)現(xiàn)更高的靈敏度。

高通量但不損失靈敏度：碰撞池梯度電場(chǎng)設(shè)計(jì)使得質(zhì)譜工作效率高；高能打拿極脈沖檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)快速的正負(fù)切換。使得能夠在正負(fù)切換同時(shí)檢測(cè)325種化合物的同時(shí)不損失靈敏度。

抗基質(zhì)干擾能力強(qiáng)：?SCIEX離子源強(qiáng)抗基質(zhì)干擾能力使得簡(jiǎn)單的前處理方法也能達(dá)到令人滿意的基質(zhì)效應(yīng)數(shù)據(jù)。

皮實(shí)耐用：離子源主動(dòng)排廢及氣簾氣的設(shè)計(jì)使得質(zhì)譜抗污能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高，數(shù)據(jù)精密度且重現(xiàn)性好。

軟件操作簡(jiǎn)便快捷：SCIEX OS軟件整合了數(shù)據(jù)采集與分析功能一體，模塊化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔易上手，可實(shí)現(xiàn)從方法建立、數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)處理的快速運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] National Research Council. Environmental epidemiology-public health and hazardous wastes. Washington DC: National Academy Press, 1991.

[2] 張金良. 環(huán)境流行病學(xué)：多學(xué)科交叉多層次研究. 中華流行病學(xué)雜志, 2003, 24(10):860-862.

[3] Huang Wei, et al. Target Exposome for Characterizing Early Gestational Exposure to Contaminants of Emerging Concern and Association with Gestational Diabetes Mellitus. Environmental Science & Technology.2023. 57(36): 13408-13418.

[4] Yu Guoqi, et al. Environmental exposure to perfluoroalkyl substances in early pregnancy, maternal glucose homeostasis and the risk of gestational diabetes: a prospective cohort study. Environment International. 2021. 156: 106621.

[5] Yang Weili, et al. Maternal urinary organophosphate ester metabolite concentrations and glucose tolerance during pregnancy: The HOME Study. International journal of hygiene and environmental health. 2022. 245: 114026.

[6] Yang Jiaqi, et al. Serum Bisphenol A, glucose homeostasis, and gestational diabetes mellitus in Chinese pregnant women: a prospective study. Environmental Science and Pollution Research. 2021. 28: 12546-12554.

作者簡(jiǎn)介

第一作者：黃維，女，暨南大學(xué)環(huán)境學(xué)院副教授、研究生導(dǎo)師。研究方向?yàn)樾挛廴疚镨b定與分析、基于組學(xué)技術(shù)的環(huán)境毒理與健康研究、環(huán)境污染物暴露對(duì)人群的健康效應(yīng)。目前已在Anal. Chem.、Environ. Sci. Technol.、Sci. Total Environ.等國(guó)際學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI論文二十余篇。主持國(guó)家自然科學(xué)基金面上、青年基金等國(guó)家、省部級(jí)科研項(xiàng)目4項(xiàng)，入選廣東省青年科技人才項(xiàng)目。

通訊作者：陳達(dá)，男，暨南大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、暨南大學(xué)環(huán)境與氣候?qū)W院院長(zhǎng)，兼任中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)POPs專委會(huì)委員，中國(guó)環(huán)境誘變劑學(xué)會(huì)暴露組與暴露科學(xué)、生物標(biāo)志物、致畸等專委會(huì)委員或副主任委員，中國(guó)毒理學(xué)會(huì)計(jì)算毒理、分析毒理專委會(huì)委會(huì)，國(guó)際環(huán)境主流期刊《Environmental Pollution》、《Environment International》副主編、《Environmental Science and Technology Letters》編委。主要研究方向?yàn)榄h(huán)境污染與健康及海洋碳匯，致力于闡述新污染物的環(huán)境賦存、暴露特征及健康風(fēng)險(xiǎn)，以及海洋微藻固碳過(guò)程中的生物基因組學(xué)與地球環(huán)境化學(xué)耦合機(jī)制，并探討微藻固碳資源化過(guò)程中有機(jī)物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。入選多項(xiàng)國(guó)家及省級(jí)重點(diǎn)人才項(xiàng)目；現(xiàn)主持國(guó)家、省部級(jí)科研項(xiàng)目4項(xiàng)，發(fā)表SCI論文160余篇，其中以第一/通訊作者發(fā)表30篇Environ. Sci. Technol.論文。獲得國(guó)家環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、廣東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、以及南京大學(xué)“紫金全興環(huán)境基金青年學(xué)者獎(jiǎng)”等獎(jiǎng)項(xiàng)。

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