孕妇体内普遍检出 PFAS！美国3000人队列：种族、学历、饮食如何改变暴露水平？
01 文献简介
文献名称： Sociodemographic predictors of PFAS exposure among a combined sample of U.S. pregnant women: an Environmental influences on Child Health Outcomes (ECHO) public-use dataset analysis
期刊： Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology《暴露科学与环境流行病学杂志》
发表日期：2025.12.15
02 研究背景
全氟和多氟烷基物质（PFAS）是一类含强碳氟键、难以降解的数千种合成化合物，自20世纪40年代起广泛应用于各类工业与消费品生产中，凭借耐热、耐化学反应的特性在环境中具备极强持久性，在人体内半衰期可达1.5至13年，且普通人群暴露水平下已被证实与疫苗抗体应答降低、胎儿生长受限、血清胆固醇及肝酶升高等健康效应相关。随着传统长链PFAS生产的淘汰，普通人群体内部分长链PFAS浓度已呈下降趋势，但这类物质可经胎盘实现宫内暴露、也可通过母乳喂养传递给子代，孕期与生命早期作为发育关键窗口期，其暴露风险格外值得关注。当前美国人群的 PFAS暴露主要来源于饮食（尤其是鱼类等海产品）与消费品使用，且已有研究证实暴露水平存在种族、民族与地理维度的人群差异，然而针对美国孕妇群体、特环境影响（ECHO）联盟的公开数据集（DASH），纳入其中12个队列的孕妇孕期血清或血浆PFAS检别是较少被检测的PFAS同类物，其暴露的社会人口学特征差异研究仍存在明显缺口，因此本研究利用美国全国性的孕妇样本开展分析，以填补这一空白，为识别PFAS暴露风险不均衡的人群提供依据。
03 实验方案设计
本研究的数据来源于美国儿童健康测数据，经剔除缺失结果与检测限标识的记录、去重保留检测限更低更灵敏的结果、对同一对象多孕期样本取均值并计算权重以校正方差差异后，共包含14种PFAS的检测数据；研究将样本检出率≥50%的7种PFAS作为连续变量，采用R软件的mice包，纳入种族、民族、母亲教育水平、年龄、队列、孕次、采样孕周及采样年份等协变量，对低于检测限（LOD）的浓度值进行链式方程截断多重插补，生成数套插补数据集后合并结果以降低统计偏差，同时将检出率低于50%的7种PFAS处理为“低于 LOD/≥LOD”的二分类变量进行分析；此外，研究还纳入了BMI、每周鱼类摄入量、母乳喂养史等作为协变量，以校正相关混杂因素对PFAS暴露水平的影响。
图1 混合样品的鉴定流程与操作步骤
04 研究结果
1. PFAS的相关性与时间变化趋势
对7种作为连续变量分析的PFAS进行两两斯皮尔曼相关性分析（Spearman correlation），除PFUnDA与PFHxS、PFUnDA与NMFOSAA的配对外，其余所有配对的相关性均具有统计学显著性（p<0.001）；其中PFOA与PFOS的相关性最强（相关系数ρ=0.804），PFHxS与PFUnDA的相关性最弱（ρ=-0.0517）。研究样本的采样时间覆盖1998—2020年，且各队列采样非连续。将ECHO合并样本中7种PFAS按采样年份分组的几何均值，与NHANES中16~47岁女性的对应PFAS几何均值对比显示，7种PFAS的浓度均随采样年份增加呈统计学显著的下降趋势，趋势显著性通过将采样年份作为PFAS浓度的线性预测因子回归验证。
图2 PFAS的相关性与时间变化趋势
2. 研究人群基线特征
研究共纳入3043名孕妇，人群以白人、非西班牙裔为主，多数拥有学士及以上学历；12个队列在总样本中占比为1%~18%，不同队列的PFAS几何均值存在显著差异。产次分布上，50%的母亲为首次生育，29%为第二次生育，20%生育次数≥2 次。样本采集孕周以孕中期最多，占比41%。
3. 社会人口学维度的PFAS几何均值分布
按种族、族裔和受教育程度分层的7种连续型PFAS几何均值呈现明显组间差异：
种族：PFOA、PFOS、PFHxS和NMFOSAA的最高几何均值出现在白人受试者中；PFNA、PFDA和PFUnDA 的最高几何均值出现在亚裔受试者中。
族裔：西班牙裔受试者所有7种PFAS的几何均值均低于非西班牙裔受试者。
教育：7种PFAS的几何均值均随母亲受教育水平升高而上升。
此外，所有7种PFAS浓度在不同队列间差异显著，采样时间最早的队列中PFOA、PFOS和NMFOSAA。
4. 校正后PFAS浓度的组间百分比差异
经校正队列、采样年份、母亲年龄、孕周和产次的多变量线性回归分析，PFAS 浓度的组间差异如下：
① 种族差异
以白人为参照，黑人母亲的PFOA、PFOS、PFHxS，3种PFAS总和及PFNA水平显著更低；亚裔母亲的PFHxS水平显著更低，而PFNA、PFDA和PFUnDA水平显著更高。其他种族母亲仅PFHxS水平显著低于白人。在PFOS模型中额外调整PFOA后，黑人与白人的PFOS水平差异不再显著；而在PFOA模型中调整PFOS后，黑人母亲PFOA水平更低的关联仍然存在。剔除最早采样队列的敏感性分析显示，上述关联整体保持稳定。
② 族裔差异
以非西班牙裔为参照，西班牙裔母亲的PFOA、PFOS、PFHxS、4种PFAS总和及NMFOSAA浓度显著更低；PFNA、PFDA、PFUnDA的差异无统计学意义。共调整PFOS后，族裔与PFOA的关联不再显著；共调整PFOA后，西班牙裔母亲PFOS水平更低的关联仍然稳定。
③ 教育差异
母亲教育程度较高（高中毕业、部分大学、大学本科及以上）与较高水平的PFOA、PFOS、PFHxS、PFNA、
母亲受教育程度较高（高中毕业、部分大学、本科及以上），其体内 PFOA、PFOS、PFHxS、PFNA、PFDA、PFUnDA水平高于高中以下学历母亲。以高中以下学历为参照，高中毕业母亲的PFOA水平升高13%，部分大学学历升高24%，本科及以上学历升高18%；而高母亲教育程度与NMFOSAA更低水平相关。将PFOA 纳入协变量调整PFOS模型后，教育程度带来的关联效应有所减弱；反之，校正PFOS后，母亲教育程度和PFOA的关联同样下降，但部分大学学历组仍存在统计学差异，相对高中以下组升高15%。
图3 校正后PFAS浓度的组间百分比差异
5. 协变量对PFAS暴露关联的影响
BMI：纳入BMI的分析显示，BMI水平升高与PFAS浓度无显著统计学关联。
鱼类摄入：每周鱼类摄入量增加与PFNA、PFDA、PFUnDA水平升高显著相关，摄入量最高组（>1.69餐/周）的PFDA水平较最低组（<0.23餐/周）升高47%。调整鱼类摄入并未削弱亚裔种族与PFNA、PFDA、PFUnDA升高的关联，也未改变黑人和白人的组间差异；但削弱了受教育程度与PFOA、PFOS、PFNA的部分关联，尤其是最高学历组中，本科及以上学历与PFOA的关联不再显著。
母乳喂养：调整母乳喂养因素后，黑人母亲相较白人的PFOS及4种PFAS总和升高幅度、西班牙裔母亲相较非西班牙裔的PFOA和PFNA降低幅度，以及最高学历组母亲PFOA、PFOS、PFHxS、PFNA及4种PFAS总和的升高幅度均有所减弱。
6. 低检出率PFAS的社会人口学关联
对于7种检出率低于50%的PFAS（PFOSA、EtFOSAA、PFHpA、PFDoDA、PFBS、PFHxA、PFPeA），逻辑回归分析显示：
与白人相比，黑人母亲血清中PFOSA、EtFOSAA、PFDoDA、PFPeA达到检出限以上的概率更低，而PFBS和PFHxA的检出概率更高；亚裔母亲 PFDoDA 和 PFPeA 的检出概率更高；与非西班牙裔相比，西班牙裔母亲EtFOSAA、PFHpA、PFBS、PFHxA的检出概率更低，PFPeA的检出概率更高；受教育程度越高，PFOSA的检出概率越高。进一步纳入种族、族裔、教育、BMI和鱼类摄入的全面调整模型中，效应值整体变化不大，但部分关联失去统计学显著性，置信区间更宽。
05 研究结论
PFAS可在人体血清中被普遍检出，说明美国全国范围内普遍存在PFAS暴露，胎儿与新生儿尤其易受其对发育和免疫系统带来的危害；随着相关监管限值出台、替代产品应用，PFAS的使用与环境排放发生变化，开展PFAS生物监测对掌握不同种族、族裔及社会经济群体暴露水平的动态变化具有重要价值。基于美国大型联盟数据集的研究证实PFAS暴露仍广泛存在，部分种族群体、非西班牙裔人群、受教育程度更高者以及鱼类摄入更多的个体体内部分PFAS水平更高，因此有必要进一步研究饮食与消费品对PFAS暴露的影响，重点关注孕妇群体，以此降低胎儿和幼儿的PFAS暴露风险。
