成都地區(qū)足月新生兒胎盤鉛鎘元素的分布特點*

劉麗筠，姚 強，趙洪玥，朱 婧，謝 亮，鄧 瑩，劉瀚旻，曾紅燕，代 禮,,△

(1.四川大學華西第二醫(yī)院出生缺陷與相關(guān)婦兒疾病教育部重點實驗室,成都 610041;2.四川大學華西第二醫(yī)院婦產(chǎn)科,成都 610041;3.四川大學華西公共衛(wèi)生學院衛(wèi)生檢驗系,成都 610041;4.四川大學華西第二醫(yī)院中國出生缺陷監(jiān)測中心,成都 610041)

成都地區(qū)足月新生兒胎盤鉛鎘元素的分布特點*

劉麗筠1，姚 強2，趙洪玥3，朱 婧3，謝 亮1，鄧 瑩4，劉瀚旻1，曾紅燕3，代 禮1,2,4△

(1.四川大學華西第二醫(yī)院出生缺陷與相關(guān)婦兒疾病教育部重點實驗室,成都 610041;2.四川大學華西第二醫(yī)院婦產(chǎn)科,成都 610041;3.四川大學華西公共衛(wèi)生學院衛(wèi)生檢驗系,成都 610041;4.四川大學華西第二醫(yī)院中國出生缺陷監(jiān)測中心,成都 610041)

胎盤；鉛；鎘；石墨爐原子吸收光譜法

重金屬如鉛、鎘等非生命活動所需,且具有生殖毒性和發(fā)育毒性。研究證實宮內(nèi)鉛、鎘暴露是胎兒生長受限、小于胎齡兒、流產(chǎn)、早產(chǎn)的危險因素[1-2]；鉛暴露還與兒童神經(jīng)功能發(fā)育、學習能力障礙有關(guān)[3]；孕婦職業(yè)鉛暴露可增加胎兒神經(jīng)管畸形、唇腭裂的風險[4]。近半個世紀以來，胎盤重金屬元素含量被廣泛應(yīng)用于生物監(jiān)測和病因關(guān)聯(lián)研究中；但目前國際上還沒有形成統(tǒng)一規(guī)范的暴露評價方案或標準操作流程，在取樣方法、位置、樣品預(yù)處理等方面尚存在爭議[5-6]。本研究采集了健康足月新生兒胎盤不同位置的絨毛組織樣品，分析不同采樣位置間元素分布的特點，為相關(guān)研究提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 研究對象為2016年5-7月在四川大學華西第二醫(yī)院足月妊娠產(chǎn)婦所娩出的新生兒胎盤。男13例、女17例，孕周37～41周，平均38.8周；出生體質(zhì)量2 370～3 850 g，平均體質(zhì)量3 273.3 g；胎盤質(zhì)量426～761 g，平均質(zhì)量為586.8 g；產(chǎn)婦年齡26～38歲，平均31.1歲。產(chǎn)婦及新生兒入選條件：產(chǎn)婦在成都城區(qū)居住1年以上，無鉛、鎘職業(yè)暴露，為非吸煙者；新生兒無宮內(nèi)發(fā)育遲緩，經(jīng)檢查無出生缺陷。

1.2方法

1.2.1樣品收集 征得產(chǎn)婦或家屬知情同意，在胎盤娩出后1 h內(nèi)收集包膜完整、無破損、無缺失的胎盤共計30例。先用生理鹽水沖洗干凈胎盤表面的血液及血塊，再用鈦刀、鈦鑷清除胎盤胎兒面的羊膜和絨毛膜板；以臍帶切口平面臍靜脈所指為12點鐘方向把胎盤胎兒面分為左、右區(qū)，于左區(qū)中心位置1/4半徑(A點)和右區(qū)中心位置3/4半徑處(B點)分別取約5 g絨毛小葉組織(濕重)置于專用凍存管，立即放入液氮罐中，而后轉(zhuǎn)運至-80 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2試劑與儀器

1.2.2.1試劑 硝酸(優(yōu)級純)、過氧化氫(分析純)、膠體鈀基體改進劑、超純水。國家鉛標準液1 000 μg/mL和鎘標準液1 000 μg/mL。

1.2.2.2儀器與設(shè)備 主要儀器有萬分之一電子天平、低溫冷凍干燥儀(德國Christ ALPHA 1-2LD)、微波消解儀(成都奧勒普 APL MD6CN-H)、原子熒光光度計(北京吉天AFS-8230)、原子吸收分光光度計(美國Perkin Elmer PinAAcle 900T)。

1.2.2.3標準溶液配制 配制鉛標準中間液(10.0 μg/mL)、鉛標準使用液(50.0 mg/L)，使用前將鉛標準使用液(50.0 mg/L)稀釋為0、10.0、20.0、30.0、50.0 mg/L的鉛標準曲線工作液。采用同樣操作流程分別配制了鎘標準中間液(10.0 μg/mL)、鎘標準使用液(5.0 mg/L)及濃度為0、1.0、2.0、3.0、5.0 mg/L標準曲線工作溶液。

1.2.3檢測步驟

1.2.3.1樣品預(yù)處理 準確稱取一定量冷凍干燥后的樣品于微波消解罐中，加入5 mL硝酸、1 mL過氧化氫，按80 ℃ 20 min、120 ℃ 30 min、160 ℃ 20 min的程序進行微波消解；冷卻后用純水轉(zhuǎn)移定容至10 mL比色管中待測；同時做消解空白。

1.2.3.2樣品測定 按表1程序用石墨爐原子吸收分光光度計同時測定標準液和樣品溶液，采用標準曲線法定量。鉛測定時光譜儀波長為283.31 nm，鎘測定時光譜儀波長為228.80 nm；狹縫0.7 nm，取樣體積10 μL，基體改進劑體積5 μL，自動進樣器進樣。

表1 鉛和鎘測定的爐程序

1.2.3.3實驗室質(zhì)量控制 在樣品正式測量前和測量過程中使用標準液優(yōu)化檢測條件，獲得穩(wěn)定結(jié)果后，才檢測正式樣品。測定過程中抽取部分樣品平均分成2個獨立編碼的樣品插入檢測序列中，監(jiān)督平行樣的一致性。本研究中檢測方法的精密度、加標回收率均能滿足分析要求(表2)。

表2 鉛和鎘含量檢測的方法學指標

2 結(jié) 果

2.1胎盤不同取樣位置元素含量的檢測結(jié)果 不同取樣位置胎盤組織鉛鎘含量的檢測結(jié)果見表3。胎盤胎兒面絨毛組織中鉛鎘兩種元素的檢出率均為100%。取樣位置A的鉛含量5.0～328.0 μg/kg，平均91.5 μg/kg；鎘含量10.0～185.0 μg/kg，平均66.7 μg/kg。取樣位置B的鉛含量13.0～320.0 μg/kg，平均88.9 μg/kg；鎘含量13.0～149.0 μg/kg，平均64.8 μg/kg。A點的鉛鎘含量高于B點，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

表3 不同取樣位置胎盤組織鉛鎘含量的檢測結(jié)果(μg/kg)

25th、50th、75th、95th、95th：表示相應(yīng)的百分位數(shù)值

2.2胎盤不同取樣位置間元素含量的比較 表4顯示了積差相關(guān)和秩相關(guān)分析結(jié)果，A點和B點胎盤組織的鉛含量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.98和0.97。A點和B點鎘含量的相關(guān)性也差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，直線相關(guān)系數(shù)和秩相關(guān)系數(shù)分別為0.90和0.96。見表4。

表4 不同取樣位置胎盤組織鉛鎘含量的相關(guān)分析和配對t檢驗結(jié)果

3 討 論

胎盤環(huán)境污染物含量能反映胎兒內(nèi)暴露水平及母體的外暴露水平。宮內(nèi)重金屬暴露與不良妊娠結(jié)局的關(guān)聯(lián)研究是近年來圍生醫(yī)學和流行病學研究的熱點[1,7-10]。目前學術(shù)界還沒有就其標準化應(yīng)用達成共識，直接影響了研究結(jié)果的準確性和結(jié)論的可比性[5-6]。既往研究關(guān)于胎盤預(yù)處理和凍存樣品的應(yīng)用基本一致，認為胎盤預(yù)處理、清除表面液體及冷凍均可改變鉛鎘含量[11]；爭論的焦點在于：(1)鉛鎘等重金屬元素在胎盤不同位置的分布是否一致，是否需要均一化處理？ (2)胎盤不同類型的組織中重金屬含量有無差別?(3)采用樣品干重還是濕重來計算元素含量？實際上，這些因素對胎盤重金屬元素含量有不同程度的影響[5-6]。Lagerkvist等[12]認為胎盤不同部位鉛鎘含量差別明顯，其他研究則認為含量沒有差別[4,13]，均一化樣品反而增加污染概率。元素含量在胎盤不同組織中差別明顯，合體滋養(yǎng)層鉛含量更高[14]，而胎膜面鎘含量較低[15]。

本研究中胎盤干重鉛鎘含量變動在5～328 μg/kg及10～185 μg/kg；A點靠近臍帶根部，其絨毛小葉組織的鉛鎘含量稍高于靠近邊緣的B點，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；同一胎盤不同位置的絨毛小葉組織其干重鉛鎘含量高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.98和0.97。凍存樣品水分含量會發(fā)生變化，以往研究應(yīng)用干重和濕重含量的各占一半[6]；為了便于比較，有研究直接使用固定的干濕重比來計算含量。本研究中樣品的干濕重含量比變動在5.3～10.2 kg，與已有報道基本一致[6]。直接檢測新鮮組織樣品在大樣本人群研究中的可行性低，干重含量可以消除其他因素的影響，更為合理。考慮到胎盤重金屬含量的組織差異性，本研究僅采集了絨毛小葉進行檢測，石墨爐原子吸收光譜法對痕量元素的檢測敏感度和穩(wěn)定性高，本研究結(jié)果基本能夠反映成都地區(qū)足月新生兒胎盤中鉛鎘含量情況。值得注意的是，這些結(jié)果遠高于上海[6]、北京地區(qū)[16]正常新生兒胎盤中的鉛鎘含量，也高于國外其他研究報道[6,17]。Falcon等[18]發(fā)現(xiàn)40.6%不良妊娠結(jié)局中胎盤干重鉛含量超過120 μg/kg，而Llanos等[9]報道胎盤干重鉛含量超過210 μg/kg與胎兒宮內(nèi)生長受限有關(guān)。Kippler等[4]認為胎盤干重鎘含量超過110 μg/kg會損害胎盤營養(yǎng)素轉(zhuǎn)運功能，影響胎兒發(fā)育。本研究中胎盤干重鉛含量超過210 μg/kg和鎘含量超過110 μg/kg占10%?？梢?，繼續(xù)探索重金屬宮內(nèi)暴露相關(guān)的不良健康效應(yīng)引起重視。

成人機體中有毒重金屬元素可來源于各種環(huán)境污染，但胎兒的唯一來源是母體。母體暴露水平的高低和胎盤對不同重金屬的轉(zhuǎn)運功能都會影響胎盤元素含量。母親居住在重污染區(qū)或孕期吸煙其新生兒胎盤鉛鎘含量較高[6]。胎盤鉛鎘含量還受母體和胎盤金屬硫蛋白基因調(diào)控[19]，胎盤鎘含量高達母體血液的10倍[20]、臍帶血的100倍[21]；相反的是，母體外周血和臍帶血鉛水平遠遠高于胎盤[6]。重金屬元素除了通過胎兒血液作用于靶器官，還能干擾胎盤功能，影響生化代謝過程，如抑制胎盤抗氧化。從這個角度來說，胎盤重金屬元素含量是一種可靠的內(nèi)暴露指標，規(guī)范的暴露評價方法有利于獲得穩(wěn)定可靠的結(jié)果，且便于不同研究結(jié)果的橫向比較[22]。

在規(guī)范胎盤預(yù)處理、取樣位置、組織類型和檢測過程的基礎(chǔ)上，本研究結(jié)果表明胎盤中心區(qū)域(1/4～3/4半徑)處取樣的絨毛小葉組織干重鉛鎘含量穩(wěn)定，能夠代表該區(qū)域內(nèi)的平均水平，可作為可靠的重金屬宮內(nèi)暴露標記物用于大樣本流行病學研究。胎盤樣品在宮內(nèi)暴露評價中具有非常重要的應(yīng)用價值[5,22]，目前國內(nèi)外還缺乏相應(yīng)的標準化操作技術(shù)指南，研究結(jié)果可為相關(guān)研究提供參考。

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DistributioncharacteristicsofplacentalleadandcadmiumelementsamongfulltermneonatesinChengduarea*

LiuLijun1,YaoQiang2,ZhaoHongyue3,ZhuJing3,XieLiang1,DengYing4,LiuHanmin1,ZengHongyan3,DaiLi1,2,4△

(1.KeyLaboratoryofBirthDefectsandRelatedDiseasesofWomenandChildren(SichuanUniversity)ofMinistryofEducation,Chengdu,Sichuan610041,China;2.DepartmentofObstetricsandGynecology,WestChinaSecondHospital,SichuanUniversity,Chengdu,Sichuan610041,China;3.FacultyofHealthInspection,PublicHealthSchool,SichuanUniversity,Chengdu,Sichuan610041,China;4.NationalCenterforBirthDefectsMonitoring,WestChinaSecondHospital,SichuanUniversity,Chengdu,Sichuan610041,China)

placenta;lead;cadmium;heavy metals;graphite furnace atomic absorption spectrometry

目的調(diào)查足月新生兒胎盤不同取樣位置樣品的鉛鎘含量，探討胎盤樣品在宮內(nèi)重金屬暴露評價中的作用。方法收集四川大學華西第二醫(yī)院2016年5-6月30個健康足月新生兒胎盤，以臍帶橫截面臍靜脈為12點鐘方向?qū)⑻ケP子面分為左右兩個部分，分別在左部1/4半徑處(A點)和右部分3/4半徑處(B點)采集絨毛小葉組織樣品；應(yīng)用石墨爐原子吸收光譜法檢測樣品鉛鎘含量，對A、B位置間元素含量進行相關(guān)分析和配對t檢驗。結(jié)果胎盤A點干重樣品的平均鉛、鎘含量分別為91.8、66.7 μg/kg，B點干重樣品相應(yīng)的平均含量為88.9、64.8 μg/kg。兩個部位的鉛、鎘含量均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.98和0.97，且不同部位組織間的含量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。結(jié)論胎盤子面中心部分(1/4～3/4半徑區(qū)域)絨毛小葉組織中鉛鎘含量基本一致，是評價宮內(nèi)重金屬暴露的可靠指標。

R172

A

1671-8348(2017)31-4336-03

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.31.005

國家自然科學基金資助項目(81673257)；四川省科技廳項目(2013SZ0179)。

劉麗筠(1989-)，助理實驗師，本科，主要從事出生缺陷與相關(guān)婦兒疾病研究?！?/p>

，E-mail：daili@scu.edu.cn。

ObjectiveTo investigate the lead and cadmium contents in different sampling sites from full term neonatal placenta and to explore the role of placental sample in the evaluation of intrauterine heavy metals exposure.MethodsThe placentas from 30 healthy full term neonates were collected from the West China Second Hospital of Sichuan University during May and June 2016.Each placenta fetal side was divided into the left and right parts with the umbilical vein in the umbilical cord cross-section as the 12 o′clock direction.The villus lobular tissue samples were taken from the 1/4 radius in left part (site A) and 3/4 radius in the right part (site B).The graphite furnace atomic absorption spectrometry was used to detect the lead and cadmium contents in the samples.The elements contents in the site A and B were performed the paired t-test and correlation analysis.ResultsThe mean contents of lead and cadmium in dry weight sample at placental site A were 91.8 and 66.7 μg/kg which at the site B were 88.9 and 64.8 μg/kg respectively.The lead and cadmium contents at these two sites presented the positive correlation,the coefficients were 0.98 and 0.97 respectively,whereas the difference in contents between the tissues from different placental sites had no statistical significance.ConclusionThe lead and cadmium contents of villus lobular tissue in the central part of placenta fetal side (1/4-3/4 radius area ) are basically consistent,which is a reliable indicator for evaluating the intrauterine heavy metals exposure.

2017-05-18

2017-07-01)