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目的描述妊娠和分娩不同时期7种有害金属元素暴露水平及其危险因素,初步分析7种金属元素分布规律,并阐明7种有害金属单独和联合暴露与妊娠并发症及婴幼儿发育行为的关联,为环境优生学提供科学依据。方法研究对象选取自马鞍山优生优育队列（Ma’anshan Birth Cohort,MABC）,经孕妇知情同意后,于孕早期纳入3474名合格孕妇。采用《孕产期母婴健康记录表》分别调查孕早期、孕中期和孕晚期孕妇基本信息和社会人口学特征,用于内暴露水平影响因素分析。分别在孕早期、孕中期和孕晚期测量孕妇血压、血糖和尿蛋白,并于孕中期开展糖耐量试验。此外,采集孕妇孕早期、孕中期静脉血和分娩时胎儿脐带血,测量血清同位素Al27、As75、Cd111、Ba137、Tl205、Pb208和Hg202水平。采用《年龄与发育进程问卷中文版》（Ages and Stages Questionnaires-Chinese,ASQ-C）评定6月龄婴幼儿发育行为。采用几何均数、均数、最小值、最大值以及百分位数(P25、P50、P75、P90)描述7种金属在孕早期、孕中期以及分娩脐带血中的分布。采用χ2检验或t检验比较纳入对象和排除对象在不同人口统计学特征中的分布差异,并分析影响金属暴露水平的危险因素。对Ln转换后的金属数据,使用系统聚类和主成分分析（principal component analysis,PCA）方法进行分析,描述7种金属的分类规律。PCA后计算各主成分得分,此外将7种金属元素的四分位数分别赋值为1分、2分、3分和4分,将7个金属元素的四分位数得分相加,建立金属总分。基于金属单独暴露的四分位数和上述两种综合评价分析方法,分别分析金属单独暴露和联合暴露与妊娠并发症和婴幼儿发育行为关联。分别采用单因素Logistic回归模型（模型1）分析妊娠和分娩3个时期7种金属暴露水平与妊娠期糖尿病（gestational diabetes mellitus,GDM）、妊娠期高血压疾病（hypertensive disorder complicating pregnancy,HDCP）、早产和6月龄婴幼儿发育行为的关联。然后,控制其他6种金属元素水平,分析各金属暴露与上述妊娠并发症和婴幼儿发育行为的关联（模型2）。最后,在模型2的基础上,进一步控制孕妇人口统计学特征变量和妊娠相关混杂因素后,分析7种金属暴露水平与妊娠并发症、早产和婴幼儿发育行为的关联（模型3）。结果研究显示与发达国家相比,孕妇血清及分娩脐带血血Al和As水平明显偏高,而血Cd、Pb和Hg水平则低于发达国家人群研究水平。孕期不良环境、饮食、生活习惯等因素均可能导致孕妇金属元素暴露增多,增加其摄入和吸收,从而引起体内金属含量升高。聚类分析和PCA均将7种金属元素归为3类,聚类分析分为第一类、第二类和第三类,PCA分为第一成分（C1）、第二成分（C2）和第三成分（C3）,各金属元素在三个时期保持相对稳定的分类。7种金属暴露与GDM的关联分析显示,孕母孕早期As和Hg暴露、孕中期Hg暴露圴可增加GDM的风险,而其他时期及金属中未发现这一关联有统计学显著意义。综合评价分析结果显示,孕早期7种金属联合暴露可增加GDM的风险,主成分回归分析显示孕早期主成分C1得分与GDM关联有统计学显著意义,提示孕早期可能是金属暴露诱发GDM的敏感时期。7种金属暴露与HDCP关联分析显示,孕早期和孕中期Pb暴露可显著增加HDCP风险,分娩脐带血Tl暴露可增加HDCP风险,而其他时期及金属暴露未发现关联具有统计学显著意义。综合评价分析结果显示,分娩脐带血7种金属联合暴露可增加HDCP风险,PCA回归分析也显示分娩时期主成分C3得分与HDCP关联有统计学显著意义,提示分娩时脐带血暴露可能是诱发HDCP的敏感时期。7种金属暴露与早产的关联分析显示,孕中期母亲Hg暴露可显著增加早产风险,而其他时期及金属中未发现这一关联有统计学显著意义。综合评价分析结果显示,3个时期7种有害金属元素总分与早产关联均无统计学显著性;而主成分回归分析则显示孕中期主成分C3得分与早产关联有统计学显著意义。7种金属暴露与6月龄婴儿发育行为关联分析显示,脐带血Cd暴露可增加ASQ-C沟通能区和解决问题能区发育可疑风险;孕早期和孕中期Ba暴露均可增加ASQ-C粗大动作、精细动作、解决问题和个人—社会能区发育可疑风险,而脐血Ba暴露则与ASQ-C各能区发育关联均无统计学显著性;孕中期Pb暴露可增加ASQ-C粗大动作和个人—社会能区发育可疑风险;孕早期和分娩脐带血Al暴露可分别增加ASQ-C精细动作和个人—社会能区发育可疑风险;孕早期和分娩脐带血As暴露可增加ASQ-C个人—社会能区发育可疑风险。综合评价分析结果显示,基于7种有害金属元素四分位数计算得出的总分,仅分娩脐血金属总和高暴露的孕妇子代发生ASQ-C沟通能区发育可疑风险高于低暴露组孕妇,而其他时期和能区均未发现关联有统计学显著性;基于PCA主成分得分与婴幼儿发育行为分析结果显示,孕早期金属元素PCA得分C1成分与个人—社会能区发育关联有统计学显著性,孕中期金属元素PCA得分C1成分与粗大动作、精细动作、解决问题和个人—社会能区发育关联均有统计学显著意义,而分娩脐血金属元素PCA得分C1成分与精细动作、解决问题和个人—社会能区发育关联有统计学显著意义。结论本研究为初步调查不同孕期孕妇和胎儿脐带血有害金属暴露水平提供了大规模流行病学基线数据,研究对三个时期有害金属暴露的危险因素进行探索,可为将来进一步采取措施减少环境中的有害金属污染提供依据。此外,对于GDM、HDCP、早产和不良婴幼儿发育行为,不同有害金属元素的单独和联合暴露效应不尽相同,且效应的敏感期也不尽一致。研究为孕妇人群有害金属暴露与母婴健康关联提供了基础数据,也为有害金属环境暴露和污染治理提供了科学依据。