關注中國的有機磷農藥暴露與兒童健康
2012-6-15 農藥人才網
有機磷農藥具有神經、免疫、內分泌、生殖等毒性作用，在我國的農業(yè)發(fā)展史上，也曾經是使用最廣泛，用量最大的一類。我們國家的有機磷農藥暴露研究和兒童健康相關的研究，需要進一步的關注和深入。
農藥是保證農作物增產不可缺少的重要生產資料。糧棉等作物能否增產, 關系到國家的生存、穩(wěn)定和發(fā)展。我國是個農藥生產、使用大國, 繼有機氯農?在80年代初被全面禁止使用后, 有機磷農藥(organophosphate pesticides, OPs)就成為國內目前農業(yè)生產上應用最廣泛、使用量最大的農藥。殺蟲劑的年用量約為30萬噸, 其中OPs占到1/3以上(約2.2億磅), 而美國的OPs年用量約為770萬磅。此外, 由于害蟲對農藥的抗藥性增加, 為提高殺蟲藥效, 在我國混配農藥(混合使用2種或2種以上農藥)大量生產和使用, 占國內殺蟲劑品種中的61%, 其中大部分都含有OPs。而國外農藥品種中, 主要為單劑, 占88%, 混配品種較少1。
由于OPs的長期廣泛使用, 使其暴露可能引起的長期健康效應越來越受到關注。眾所周知, OPs具有神經、免疫、內分泌、生殖等毒性作用, 而通過抑制膽堿酯酶(AChE), 導致的神經系統(tǒng)損害是OPs的重要毒性作用之一。乙酰膽堿酯酶在大腦發(fā)育過程中對神經元細胞之間連接的建立, 細胞核的表達, 細胞的復制、分化以及凋亡起著重要的作用, 而胎兒和嬰幼兒恰恰處于大腦快速發(fā)育期, 此時Ops的暴露對兒童神經發(fā)育具有極大的影響。
近年來, 越來越多的動物實驗性研究證實, 宮內及出生早期OPs的暴露, 可通過影響AChE活性及DNA 與蛋白質合成, 對未成年動物神經發(fā)育造成長遠損害, 表現(xiàn)在學習記憶能力下降, 運動能力減弱, 平衡能力下降等。本課題組在多年的OPs宮內暴露對子代發(fā)育影響的動物實驗研究中也發(fā)現(xiàn), 宮內OPs暴露可導致發(fā)育早期受精卵的發(fā)育遲緩及細胞遺傳學損害, 且這種對于正在發(fā)育的個體產生的早期的異常遺傳學的損害, 在發(fā)育后期的胎兒非倍數(shù)染色體(aneuploidy)的發(fā)生及生長發(fā)育遲緩上起著重要的作用2-3。
在流行病學研究方面, 國外的研究提示了胎兒期或嬰幼兒期OPs暴露對出生結局或神經發(fā)育的不良影響, 我國在該方面的研究剛剛起步。厄瓜多爾的調查將有機磷農藥高暴露(n = 154)和低暴露社區(qū)(n = 129)兒童神經行為發(fā)育情況進行了對比。結果表明高濃度暴露社區(qū)3~23月齡的兒童在粗略運動、精細運動以及適應社會能力方面的得分較低暴露社區(qū)兒童低。在24~61月齡的兒童中高暴露社區(qū)兒童的粗略運動的能力顯著低于低暴露社區(qū)兒童, 但結果不完全一致4。Eskenazi等學者探討了孕期和嬰幼兒OPs的暴露與6, 12, 24個月時神經發(fā)育[(BayleyII嬰兒發(fā)育量表, 包括心理發(fā)育(Mental Development Indice, MDI) 和運動發(fā)育(Psychomotor Development Indice, PDI)]之間的關系, 結果他們只發(fā)現(xiàn)在24個月時孕期OPs暴露水平與MDI呈顯著負相關, 在6, 12個月時均未發(fā)現(xiàn)任何的相關性5。Rauh 等學者調查了產前毒死蜱的暴露水平與3歲以內的幼兒神經發(fā)育的相關性, 結果顯示臍帶血毒死蜱的暴露水平與36個月時幼兒的MDI和PDI均呈顯著負相關, 但未發(fā)現(xiàn)與12, 24個月時神經發(fā)育的相關性6。
我們課題組探索了我國易感人群(孕婦和兒童)OPs暴露水平與后代出生結局或神經發(fā)育之間的相關性。結果顯示, 上海孕婦OPs的暴露較為普遍, 且暴露水平也高于發(fā)達國家, 并發(fā)現(xiàn)孕期OPs暴露水平與女嬰孕周呈顯著負相關, 未發(fā)現(xiàn)和出生結局(新生兒身長、體重)之間的相關性7。我們開展的另一項對上海市301例2歲健康幼兒OPs暴露與神經發(fā)育的研究結果顯示, 上海幼兒的有機磷農藥暴露水平(5種非特異性代謝產物DMP, DMTP, DEP, DETP, DEDTP水平分別為11.27, 6.99, 7.96, 14.19, 4.55 μg/g肌酐)也顯著高于發(fā)達國家(美國的暴露水平從低于檢出限至最高3.4 μg/g DMTP), 但我們未發(fā)現(xiàn)暴露水平與神經發(fā)育(格塞爾嬰幼兒發(fā)育量表, Gesell Developmental Schedules)之間的相關性8。
需要指出的是, 雖然目前對OPs暴露對出生結局或兒童神經發(fā)育的影響尚沒有一致的結果, 但在我國, 從不論是孕婦還是兒童暴露普遍且水平遠高于發(fā)達國家來看, 在我國開展農藥暴露對兒童健康影響的深入研究仍十分必要。
綜上所述因此, 在農藥暴露對兒童健康影響方面我國今后在農藥暴露對兒童健康影響方面應對以下幾點加以重視:
1、關注胚胎期及生后生命早期暴露對神經發(fā)育的影響, 因為胚胎和兒童體內的有機磷農藥脫�；舛久�(如對氧硫磷脂解酶)活力較成人更低, 此外, 兒童由于手口動作比較多, 其單位體重攝取的食物、水、空氣的量較成人多而導致更多的OPs接觸機會, 以上特點都提示胚胎及兒童自身的生長發(fā)育特點決定了他們較成人更易受到有機磷農藥暴露的影響。而我國目前此類研究尚不多見。
2、開展大規(guī)模的前瞻性出生隊列研究�，F(xiàn)有的研究多是病例對照研究或現(xiàn)況研究, 無法進行發(fā)育關鍵期如胚胎期及出生后生命早期的農藥暴露對兒童健康影響的研究, 且大多研究的樣本量有限, 而大規(guī)模的前瞻性出生隊列, 恰好能彌補上述不足。我們近期將在上海開展此類研究。
3、在進行兒童實際暴露劑量分析時, 將OPs在環(huán)境中的濃度(外劑量)和在體內水平(內劑量)相結合, 確定兒童的主要暴露來源, 發(fā)現(xiàn)關鍵暴露途徑, 同時, 加強OPs尤其是混配農藥聯(lián)合作用的毒性及毒性機制、毒代動力學研究, 并對OPs的接觸與效應標志物相互關系進行深入研究, 最終為尋找有效的干預手段, 預防農藥對我國兒童健康的影響提供科學依據。
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農藥是保證農作物增產不可缺少的重要生產資料。糧棉等作物能否增產, 關系到國家的生存、穩(wěn)定和發(fā)展。我國是個農藥生產、使用大國, 繼有機氯農?在80年代初被全面禁止使用后, 有機磷農藥(organophosphate pesticides, OPs)就成為國內目前農業(yè)生產上應用最廣泛、使用量最大的農藥。殺蟲劑的年用量約為30萬噸, 其中OPs占到1/3以上(約2.2億磅), 而美國的OPs年用量約為770萬磅。此外, 由于害蟲對農藥的抗藥性增加, 為提高殺蟲藥效, 在我國混配農藥(混合使用2種或2種以上農藥)大量生產和使用, 占國內殺蟲劑品種中的61%, 其中大部分都含有OPs。而國外農藥品種中, 主要為單劑, 占88%, 混配品種較少1。
由于OPs的長期廣泛使用, 使其暴露可能引起的長期健康效應越來越受到關注。眾所周知, OPs具有神經、免疫、內分泌、生殖等毒性作用, 而通過抑制膽堿酯酶(AChE), 導致的神經系統(tǒng)損害是OPs的重要毒性作用之一。乙酰膽堿酯酶在大腦發(fā)育過程中對神經元細胞之間連接的建立, 細胞核的表達, 細胞的復制、分化以及凋亡起著重要的作用, 而胎兒和嬰幼兒恰恰處于大腦快速發(fā)育期, 此時Ops的暴露對兒童神經發(fā)育具有極大的影響。
近年來, 越來越多的動物實驗性研究證實, 宮內及出生早期OPs的暴露, 可通過影響AChE活性及DNA 與蛋白質合成, 對未成年動物神經發(fā)育造成長遠損害, 表現(xiàn)在學習記憶能力下降, 運動能力減弱, 平衡能力下降等。本課題組在多年的OPs宮內暴露對子代發(fā)育影響的動物實驗研究中也發(fā)現(xiàn), 宮內OPs暴露可導致發(fā)育早期受精卵的發(fā)育遲緩及細胞遺傳學損害, 且這種對于正在發(fā)育的個體產生的早期的異常遺傳學的損害, 在發(fā)育后期的胎兒非倍數(shù)染色體(aneuploidy)的發(fā)生及生長發(fā)育遲緩上起著重要的作用2-3。
在流行病學研究方面, 國外的研究提示了胎兒期或嬰幼兒期OPs暴露對出生結局或神經發(fā)育的不良影響, 我國在該方面的研究剛剛起步。厄瓜多爾的調查將有機磷農藥高暴露(n = 154)和低暴露社區(qū)(n = 129)兒童神經行為發(fā)育情況進行了對比。結果表明高濃度暴露社區(qū)3~23月齡的兒童在粗略運動、精細運動以及適應社會能力方面的得分較低暴露社區(qū)兒童低。在24~61月齡的兒童中高暴露社區(qū)兒童的粗略運動的能力顯著低于低暴露社區(qū)兒童, 但結果不完全一致4。Eskenazi等學者探討了孕期和嬰幼兒OPs的暴露與6, 12, 24個月時神經發(fā)育[(BayleyII嬰兒發(fā)育量表, 包括心理發(fā)育(Mental Development Indice, MDI) 和運動發(fā)育(Psychomotor Development Indice, PDI)]之間的關系, 結果他們只發(fā)現(xiàn)在24個月時孕期OPs暴露水平與MDI呈顯著負相關, 在6, 12個月時均未發(fā)現(xiàn)任何的相關性5。Rauh 等學者調查了產前毒死蜱的暴露水平與3歲以內的幼兒神經發(fā)育的相關性, 結果顯示臍帶血毒死蜱的暴露水平與36個月時幼兒的MDI和PDI均呈顯著負相關, 但未發(fā)現(xiàn)與12, 24個月時神經發(fā)育的相關性6。
我們課題組探索了我國易感人群(孕婦和兒童)OPs暴露水平與后代出生結局或神經發(fā)育之間的相關性。結果顯示, 上海孕婦OPs的暴露較為普遍, 且暴露水平也高于發(fā)達國家, 并發(fā)現(xiàn)孕期OPs暴露水平與女嬰孕周呈顯著負相關, 未發(fā)現(xiàn)和出生結局(新生兒身長、體重)之間的相關性7。我們開展的另一項對上海市301例2歲健康幼兒OPs暴露與神經發(fā)育的研究結果顯示, 上海幼兒的有機磷農藥暴露水平(5種非特異性代謝產物DMP, DMTP, DEP, DETP, DEDTP水平分別為11.27, 6.99, 7.96, 14.19, 4.55 μg/g肌酐)也顯著高于發(fā)達國家(美國的暴露水平從低于檢出限至最高3.4 μg/g DMTP), 但我們未發(fā)現(xiàn)暴露水平與神經發(fā)育(格塞爾嬰幼兒發(fā)育量表, Gesell Developmental Schedules)之間的相關性8。
需要指出的是, 雖然目前對OPs暴露對出生結局或兒童神經發(fā)育的影響尚沒有一致的結果, 但在我國, 從不論是孕婦還是兒童暴露普遍且水平遠高于發(fā)達國家來看, 在我國開展農藥暴露對兒童健康影響的深入研究仍十分必要。
綜上所述因此, 在農藥暴露對兒童健康影響方面我國今后在農藥暴露對兒童健康影響方面應對以下幾點加以重視:
1、關注胚胎期及生后生命早期暴露對神經發(fā)育的影響, 因為胚胎和兒童體內的有機磷農藥脫�；舛久�(如對氧硫磷脂解酶)活力較成人更低, 此外, 兒童由于手口動作比較多, 其單位體重攝取的食物、水、空氣的量較成人多而導致更多的OPs接觸機會, 以上特點都提示胚胎及兒童自身的生長發(fā)育特點決定了他們較成人更易受到有機磷農藥暴露的影響。而我國目前此類研究尚不多見。
2、開展大規(guī)模的前瞻性出生隊列研究�，F(xiàn)有的研究多是病例對照研究或現(xiàn)況研究, 無法進行發(fā)育關鍵期如胚胎期及出生后生命早期的農藥暴露對兒童健康影響的研究, 且大多研究的樣本量有限, 而大規(guī)模的前瞻性出生隊列, 恰好能彌補上述不足。我們近期將在上海開展此類研究。
3、在進行兒童實際暴露劑量分析時, 將OPs在環(huán)境中的濃度(外劑量)和在體內水平(內劑量)相結合, 確定兒童的主要暴露來源, 發(fā)現(xiàn)關鍵暴露途徑, 同時, 加強OPs尤其是混配農藥聯(lián)合作用的毒性及毒性機制、毒代動力學研究, 并對OPs的接觸與效應標志物相互關系進行深入研究, 最終為尋找有效的干預手段, 預防農藥對我國兒童健康的影響提供科學依據。
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文章錄入：希望的田野 責任編輯：耕農
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