关注中国的有机磷农药暴露与儿童健康
有机磷农药具有神经、免疫、内分泌、生殖等毒性作用，在我国的农业发展史上，也曾经是使用最广泛，用量最大的一类。我们国家的有机磷农药暴露研究和儿童健康相关的研究，需要进一步的关注和深入。
农药是保证农作物增产不可缺少的重要生产资料。粮棉等作物能否增产, 关系到国家的生存、稳定和发展。我国是个农药生产、使用大国, 继有机氯农?在80年代初被全面禁止使用后, 有机磷农药(organophosphate pesticides, OPs)就成为国内目前农业生产上应用最广泛、使用量最大的农药。杀虫剂的年用量约为30万吨, 其中OPs占到1/3以上(约2.2亿磅), 而美国的OPs年用量约为770万磅。此外, 由于害虫对农药的抗药性增加, 为提高杀虫药效, 在我国混配农药(混合使用2种或2种以上农药)大量生产和使用, 占国内杀虫剂品种中的61%, 其中大部分都含有OPs。而国外农药品种中, 主要为单剂, 占88%, 混配品种较少1。
由于OPs的长期广泛使用, 使其暴露可能引起的长期健康效应越来越受到关注。众所周知, OPs具有神经、免疫、内分泌、生殖等毒性作用, 而通过抑制胆碱酯酶(AChE), 导致的神经系统损害是OPs的重要毒性作用之一。乙酰胆碱酯酶在大脑发育过程中对神经元细胞之间连接的建立, 细胞核的表达, 细胞的复制、分化以及凋亡起着重要的作用, 而胎儿和婴幼儿恰恰处于大脑快速发育期, 此时Ops的暴露对儿童神经发育具有极大的影响。
近年来, 越来越多的动物实验性研究证实, 宫内及出生早期OPs的暴露, 可通过影响AChE活性及DNA 与蛋白质合成, 对未成年动物神经发育造成长远损害, 表现在学习记忆能力下降, 运动能力减弱, 平衡能力下降等。本课题组在多年的OPs宫内暴露对子代发育影响的动物实验研究中也发现, 宫内OPs暴露可导致发育早期受精卵的发育迟缓及细胞遗传学损害, 且这种对于正在发育的个体产生的早期的异常遗传学的损害, 在发育后期的胎儿非倍数染色体(aneuploidy)的发生及生长发育迟缓上起着重要的作用2-3。
在流行病学研究方面, 国外的研究提示了胎儿期或婴幼儿期OPs暴露对出生结局或神经发育的不良影响, 我国在该方面的研究刚刚起步。厄瓜多尔的调查将有机磷农药高暴露(n = 154)和低暴露社区(n = 129)儿童神经行为发育情况进行了对比。结果表明高浓度暴露社区3~23月龄的儿童在粗略运动、精细运动以及适应社会能力方面的得分较低暴露社区儿童低。在24~61月龄的儿童中高暴露社区儿童的粗略运动的能力显著低于低暴露社区儿童, 但结果不完全一致4。Eskenazi等学者探讨了孕期和婴幼儿OPs的暴露与6, 12, 24个月时神经发育[(BayleyII婴儿发育量表, 包括心理发育(Mental Development Indice, MDI) 和运动发育(Psychomotor Development Indice, PDI)]之间的关系, 结果他们只发现在24个月时孕期OPs暴露水平与MDI呈显著负相关, 在6, 12个月时均未发现任何的相关性5。Rauh 等学者调查了产前毒死蜱的暴露水平与3岁以内的幼儿神经发育的相关性, 结果显示脐带血毒死蜱的暴露水平与36个月时幼儿的MDI和PDI均呈显著负相关, 但未发现与12, 24个月时神经发育的相关性6。
我们课题组探索了我国易感人群(孕妇和儿童)OPs暴露水平与后代出生结局或神经发育之间的相关性。结果显示, 上海孕妇OPs的暴露较为普遍, 且暴露水平也高于发达国家, 并发现孕期OPs暴露水平与女婴孕周呈显著负相关, 未发现和出生结局(新生儿身长、体重)之间的相关性7。我们开展的另一项对上海市301例2岁健康幼儿OPs暴露与神经发育的研究结果显示, 上海幼儿的有机磷农药暴露水平(5种非特异性代谢产物DMP, DMTP, DEP, DETP, DEDTP水平分别为11.27, 6.99, 7.96, 14.19, 4.55 μg/g肌酐)也显著高于发达国家(美国的暴露水平从低于检出限至最高3.4 μg/g DMTP), 但我们未发现暴露水平与神经发育(格塞尔婴幼儿发育量表, Gesell Developmental Schedules)之间的相关性8。
需要指出的是, 虽然目前对OPs暴露对出生结局或儿童神经发育的影响尚没有一致的结果, 但在我国, 从不论是孕妇还是儿童暴露普遍且水平远高于发达国家来看, 在我国开展农药暴露对儿童健康影响的深入研究仍十分必要。
综上所述因此, 在农药暴露对儿童健康影响方面我国今后在农药暴露对儿童健康影响方面应对以下几点加以重视:
1、关注胚胎期及生后生命早期暴露对神经发育的影响, 因为胚胎和儿童体内的有机磷农药脱酰基解毒酶(如对氧硫磷脂解酶)活力较成人更低, 此外, 儿童由于手口动作比较多, 其单位体重摄取的食物、水、空气的量较成人多而导致更多的OPs接触机会, 以上特点都提示胚胎及儿童自身的生长发育特点决定了他们较成人更易受到有机磷农药暴露的影响。而我国目前此类研究尚不多见。
2、开展大规模的前瞻性出生队列研究。现有的研究多是病例对照研究或现况研究, 无法进行发育关键期如胚胎期及出生后生命早期的农药暴露对儿童健康影响的研究, 且大多研究的样本量有限, 而大规模的前瞻性出生队列, 恰好能弥补上述不足。我们近期将在上海开展此类研究。
3、在进行儿童实际暴露剂量分析时, 将OPs在环境中的浓度(外剂量)和在体内水平(内剂量)相结合, 确定儿童的主要暴露来源, 发现关键暴露途径, 同时, 加强OPs尤其是混配农药联合作用的毒性及毒性机制、毒代动力学研究, 并对OPs的接触与效应标志物相互关系进行深入研究, 最终为寻找有效的干预手段, 预防农药对我国儿童健康的影响提供科学依据。
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农药是保证农作物增产不可缺少的重要生产资料。粮棉等作物能否增产, 关系到国家的生存、稳定和发展。我国是个农药生产、使用大国, 继有机氯农?在80年代初被全面禁止使用后, 有机磷农药(organophosphate pesticides, OPs)就成为国内目前农业生产上应用最广泛、使用量最大的农药。杀虫剂的年用量约为30万吨, 其中OPs占到1/3以上(约2.2亿磅), 而美国的OPs年用量约为770万磅。此外, 由于害虫对农药的抗药性增加, 为提高杀虫药效, 在我国混配农药(混合使用2种或2种以上农药)大量生产和使用, 占国内杀虫剂品种中的61%, 其中大部分都含有OPs。而国外农药品种中, 主要为单剂, 占88%, 混配品种较少1。
由于OPs的长期广泛使用, 使其暴露可能引起的长期健康效应越来越受到关注。众所周知, OPs具有神经、免疫、内分泌、生殖等毒性作用, 而通过抑制胆碱酯酶(AChE), 导致的神经系统损害是OPs的重要毒性作用之一。乙酰胆碱酯酶在大脑发育过程中对神经元细胞之间连接的建立, 细胞核的表达, 细胞的复制、分化以及凋亡起着重要的作用, 而胎儿和婴幼儿恰恰处于大脑快速发育期, 此时Ops的暴露对儿童神经发育具有极大的影响。
近年来, 越来越多的动物实验性研究证实, 宫内及出生早期OPs的暴露, 可通过影响AChE活性及DNA 与蛋白质合成, 对未成年动物神经发育造成长远损害, 表现在学习记忆能力下降, 运动能力减弱, 平衡能力下降等。本课题组在多年的OPs宫内暴露对子代发育影响的动物实验研究中也发现, 宫内OPs暴露可导致发育早期受精卵的发育迟缓及细胞遗传学损害, 且这种对于正在发育的个体产生的早期的异常遗传学的损害, 在发育后期的胎儿非倍数染色体(aneuploidy)的发生及生长发育迟缓上起着重要的作用2-3。
在流行病学研究方面, 国外的研究提示了胎儿期或婴幼儿期OPs暴露对出生结局或神经发育的不良影响, 我国在该方面的研究刚刚起步。厄瓜多尔的调查将有机磷农药高暴露(n = 154)和低暴露社区(n = 129)儿童神经行为发育情况进行了对比。结果表明高浓度暴露社区3~23月龄的儿童在粗略运动、精细运动以及适应社会能力方面的得分较低暴露社区儿童低。在24~61月龄的儿童中高暴露社区儿童的粗略运动的能力显著低于低暴露社区儿童, 但结果不完全一致4。Eskenazi等学者探讨了孕期和婴幼儿OPs的暴露与6, 12, 24个月时神经发育[(BayleyII婴儿发育量表, 包括心理发育(Mental Development Indice, MDI) 和运动发育(Psychomotor Development Indice, PDI)]之间的关系, 结果他们只发现在24个月时孕期OPs暴露水平与MDI呈显著负相关, 在6, 12个月时均未发现任何的相关性5。Rauh 等学者调查了产前毒死蜱的暴露水平与3岁以内的幼儿神经发育的相关性, 结果显示脐带血毒死蜱的暴露水平与36个月时幼儿的MDI和PDI均呈显著负相关, 但未发现与12, 24个月时神经发育的相关性6。
我们课题组探索了我国易感人群(孕妇和儿童)OPs暴露水平与后代出生结局或神经发育之间的相关性。结果显示, 上海孕妇OPs的暴露较为普遍, 且暴露水平也高于发达国家, 并发现孕期OPs暴露水平与女婴孕周呈显著负相关, 未发现和出生结局(新生儿身长、体重)之间的相关性7。我们开展的另一项对上海市301例2岁健康幼儿OPs暴露与神经发育的研究结果显示, 上海幼儿的有机磷农药暴露水平(5种非特异性代谢产物DMP, DMTP, DEP, DETP, DEDTP水平分别为11.27, 6.99, 7.96, 14.19, 4.55 μg/g肌酐)也显著高于发达国家(美国的暴露水平从低于检出限至最高3.4 μg/g DMTP), 但我们未发现暴露水平与神经发育(格塞尔婴幼儿发育量表, Gesell Developmental Schedules)之间的相关性8。
需要指出的是, 虽然目前对OPs暴露对出生结局或儿童神经发育的影响尚没有一致的结果, 但在我国, 从不论是孕妇还是儿童暴露普遍且水平远高于发达国家来看, 在我国开展农药暴露对儿童健康影响的深入研究仍十分必要。
综上所述因此, 在农药暴露对儿童健康影响方面我国今后在农药暴露对儿童健康影响方面应对以下几点加以重视:
1、关注胚胎期及生后生命早期暴露对神经发育的影响, 因为胚胎和儿童体内的有机磷农药脱酰基解毒酶(如对氧硫磷脂解酶)活力较成人更低, 此外, 儿童由于手口动作比较多, 其单位体重摄取的食物、水、空气的量较成人多而导致更多的OPs接触机会, 以上特点都提示胚胎及儿童自身的生长发育特点决定了他们较成人更易受到有机磷农药暴露的影响。而我国目前此类研究尚不多见。
2、开展大规模的前瞻性出生队列研究。现有的研究多是病例对照研究或现况研究, 无法进行发育关键期如胚胎期及出生后生命早期的农药暴露对儿童健康影响的研究, 且大多研究的样本量有限, 而大规模的前瞻性出生队列, 恰好能弥补上述不足。我们近期将在上海开展此类研究。
3、在进行儿童实际暴露剂量分析时, 将OPs在环境中的浓度(外剂量)和在体内水平(内剂量)相结合, 确定儿童的主要暴露来源, 发现关键暴露途径, 同时, 加强OPs尤其是混配农药联合作用的毒性及毒性机制、毒代动力学研究, 并对OPs的接触与效应标志物相互关系进行深入研究, 最终为寻找有效的干预手段, 预防农药对我国儿童健康的影响提供科学依据。
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文章录入：希望的田野 责任编辑：耕农
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