江苏省某社区老年人多氯联苯内暴露水平与血常规指标的关联

赵惠涓，潘臣炜，郑唯韡

1.复旦大学公共卫生学院环境卫生学教研室/公共卫生安全教育部重点实验室/卫生部卫生技术评估重点实验室，上海 200032

2.苏州大学医学部公共卫生学院，江苏 苏州 215123

多氯联苯（polychlorinated Biphenyls，PCBs）是联合国环境规划署首批禁用的12 种持久性有机污染物之一。此类化合物是一组人工合成的有机氯化合物，共有209 种同系物［1］。由于PCBs 具有致癌性、免疫毒性和神经毒性，世界各国已禁止生产和使用。然而，我国PCBs 存在非故意泄漏的现象，且PCBs 具有长期残留性，这些因素造成当前我国环境和生物样本中仍然可以检测到PCBs［2］。欧洲食品安全局提出以PCBs的6 种同系物作为PCBs 污染的指示物，即PCB28、PCB52、PCB101、PCB138、PCB153、PCB180［3］。

膳食摄入是人类暴露于PCBs 的主要途径，易感人群为儿童和老人［4］。动物实验和流行病学研究均表明，PCBs 具有免疫毒性［5-6］。此外，孕期PCBs 暴露可影响血液学指标，抑制胎儿早期免疫应答［7］。由于血常规中多项指标对机体的病理变化敏感，而目前尚缺乏PCBs 暴露对老年人健康危害的相关研究，故本研究以江苏省某社区为研究现场，探索性研究PCBs 内暴露与老年人血常规指标的关联，旨在为评估该类持久性有机污染物的健康风险提供科学依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本研究为横断面调查研究，于2014年8月—2015年2月在江苏省某社区对60岁以上的老人进行调查。官方数据记录60岁以上的老人为6 030名，排除调查时已从当地迁出、在当地居住少于6个月者，有5 613人符合纳入条件，其中4 611 人于2014年8月—2015年2月进行了临床检查（包括血常规检查），最终有4 579人完成了1 份结构式调查问卷并提供了血液样本。本研究根据研究对象样本编号，选择了一段150 人的连续样本，获取其临床检查、血脂检查和血常规检查结果，并根据结构式调查问卷采集其基本信息。从调查对象采集血样后随即分离血浆，尽快转入-80℃冰箱保存备用。本研究经复旦大学公共卫生学院医学伦理委员会批准（编号：IRB#2017-TYSQ-03-30）。在本研究的招募阶段，所有参与者都自愿签署了书面知情同意。

1.2 调查方法

结构式调查问卷主要包含三方面内容。1）社区老人的基本人口学特征。2）生活方式：是否吸烟，包括主动或被动吸烟。主动吸烟是通过询问目前和终生的吸烟习惯获得，包括当前吸烟和前吸烟史。当前吸烟定义为定期吸烟（持续时间大于6 个月），前吸烟史是指有超过6 个月的吸烟史且目前（在调查期）没有吸烟。被动吸烟定义为参与者童年期或成年期家庭中有吸烟者，每周被动吸烟超过1 次且持续超过1年。近期饮酒定义为近3 个月内饮酒。每天运动定义为每天进行散步、跳舞、太极拳或其他运动。3）疾病史：即是否有临床确诊的高血压、糖尿病。如果他们的回答是肯定的，则进一步获取其是否正在使用慢性治疗药物或抗炎药物。

1.3 血浆PCBs 水平的测定

1.3.1 主要仪器与试剂TSQ8000 EVO 三重四极杆气质配Trace1300气相色谱系统（Thermo Fisher，美国），Cobas 501 全自动生化分析仪（罗氏，瑞士），XP105 电子天平（Mettler Toledo，瑞士），CT15RE台式微量高速冷冻离心机（Hitachi，日本），TG-5MS 30 m×0.25 mm×0.25 μm 气相色谱柱（Thermo Fisher，美国），6 种PCBs标准品（PCB28、PCB52、PCB101、PCB138、PCB153 和PCB180）（Dr.Ehrenstorfer，德国；纯度＞98.0%），正已烷、乙酸乙酯（Sigma-Aldrach，美国；色谱纯），浓硫酸（国药，中国；分析纯），无水硫酸钠（南化一厂，中国；分析纯）。

1.3.2 样本前处理和仪器检测按照美国环境保护署的方法［8］，建立血浆中6 种指示性PCBs（PCB28、PCB52、PCB101、PCB138、PCB153 和PCB180）的分析方法。取200 μL 血浆与3 mL 乙酸乙酯/正己烷（V/V，1∶1）混合，提取上清液，重复提取2 次。将上清液合并后40℃水浴氮吹至干，与400 μL 正己烷充分混合后，与400 μL 的浓H2SO4混匀，提取上清液过装有硫酸钠的有机滤膜，将200 μL 滤液移入内插管置于进样瓶中进行气相色谱-串联质谱分析。

气相条件：载气为高纯氦气，流速1 mL·min-1。进样口温度为280℃，进样量1 μL。进样模式为脉冲不分流，不分流压力276 kPa，不分流时间1 min，分流出口流速50 mL·min-1。色谱柱为TG-5 MS，30 m×0.25 mm×0.25 μm。升温程序为初始温度150℃（维持时间1 min），以20℃·min-1升温速率升至200℃（维持时间0 min），以8℃·min-1升温速率升至300℃（维持时间5 min）。质谱条件：离子源温度为280℃，传输线温度300℃，碰撞气为氩气；利用选择反应监测模式检测，外标法定量。

1.3.3 PCBs检测的质量控制以0.05～5.0 ng·mL-1PCBs混合标准溶液200 μL测定色谱峰面积，得到各PCBs的标准曲线和线性回归方程。在该范围内，6种PCBs的线性良好，R2均大于0.999 9。以样品质量浓度（后称浓度）低于标准曲线下限0.05 ng·mL-1的60%，即0.03 ng·mL-1的测定值视为方法检出限（limit of detection，LOD）。加标回收率在68.40%～135.00%之间。血浆中脂肪含量来自血脂检查，血浆PCBs 水平用脂肪校正，单位为ng·g-1（以每克脂肪计，下同）。

1.4 统计学分析

问卷数据运用EpiData 3.1 采用双录入。使用R软件（version 4.0.2）进行统计分析。采用χ2检验比较纳入人群和总体人群的基本人口学特征。以最小值（Min）、P25、P50、P75、最大值（Max）和四分位数间距（interquartile range，IQR）来描述老年人血常规指标结果，并与参考值范围进行比较［9-11］。根据正态性检验结果，将参与者血常规指标进行对数转换（log10）。用几何均数±标准差（GM±SD）以及Min、P25、P50、P75和Max 来描述老年人血浆中PCBs 水平的分布情况。对检出率超过70%的PCBs 同系物进一步分析，低于LOD 的PCBs 水平用LOD/ 表示。PCB28、PCB52、PCB101的氯原子小于等于5个，为低氯代PCBs（lower chlorinated polychlorinated biphenyls，LPCBs），PCB138、PCB153、PCB180 为高氯代PCBs（higher chlorinated polychlorinated biphenyls，HPCBs）。分别将3种低氯同系物之和（Σ3LPCBs）和6 种同系物之和（Σ6PCBs）纳入分析。因PCB28、PCB52、PCB138、PCB153、PCB180 和Σ3HPCBs的检出率低于50%，故未单独纳入分析。

采用多因素线性回归模型，以对数转换后的血常规指标水平为应变量，在控制相关混杂因素条件下，比较社区老人血浆PCBs 水平与血常规指标的关联。同时，计算中性粒细胞-单核细胞比值、中性粒细胞-淋巴细胞比值、单核细胞-淋巴细胞比值、淋巴细胞-单核细胞比值、血小板-淋巴细胞比值、平均血小板体积-血小板比值、单核细胞-嗜酸性粒细胞比值以及嗜酸性粒细胞-淋巴细胞比值，并分析社区老人血浆中PCBs 水平与不同比值的关联。由于血常规指标与吸烟、饮酒、慢性疾病和服药情况等因素关联［12-14］，主要纳入的混杂因素除老年人年龄、性别、受教育程度、婚姻、人均月收入水平外，还加入了是否主动或被动吸烟，过去三个月内是否饮酒，是否患有慢性疾病（高血压或糖尿病）。每个变量的方差膨胀因子（variance inflation factor，VIF）用于共线性诊断，VIF＞5 诊断为存在共线性问题［15］。回归结果以社区老人血浆中PCBs 每增加1 个IQR，相应血常规指标变化的百分比及其95%CI表示。双侧检验，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 基本情况

本研究共纳入了150 名社区老年人。参与者年龄为（68.44±6.65）岁，男性71 名（47.33%），女性79 名（52.67%），70 人（46.47%）未接受过正式教育，85 人（56.67%）已退休；98 人（65.33%）主动或被动吸烟，32 人近期饮酒（21.33%），患高血压或糖尿病的慢性病人数为77 人（51.33%），服用慢性病治疗药物或抗炎药物的人数为74 人（49.33%）。为阐明样本的代表性，本研究将纳入人群的基本特征与总体样本进行比较。与所有4 579名社区老人相比，纳入人群中过去一年处于工作状态的老人的比例更高（43.33% vs 34.40%，P＜0.05）；此外，两组人群在年龄、性别、受教育程度、婚姻状况、人均月收入、主动或被动吸烟、近期饮酒情况方面差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 江苏省某社区老年人的基本特征［n（%）］Table 1 Baseline demographic characteristics of selected community-dwelling older adults in Jiangsu Province [n (%)]

续表1

2.2 血浆中指示性PCBs暴露水平

92.67%的社区老人至少检出一种PCBs 同系物。6 种同系物中PCB101 检出率最高（72.67%），其次为PCB28（24.00%），PCB138和PCB153检出率较为接近（分别为16.00%和14.00%），PCB52 和PCB180 检出率较低（分别为0.00%和2.00%）。Σ6PCBs的质量分数中位数为33.68 ng·g-1，Σ3LPCBs的质量分数中位数为18.96 ng·g-1，而Σ3HPCBs 的质量分数P75为16.66 ng·g-1。在6 种同系物中，PCB101的质量分数中位数最高，为9.38 ng·g-1，PCB138和PCB153质量分数最大值最高，分别为215.90、207.50 ng·g-1。见表2。老年人血浆中低氯代PCBs 同系物之间呈不同程度的相关性（r=0.18～0.26，P＜0.05）。

表2 江苏省某社区老年人血浆中6 种指示性PCBs同系物检出率及暴露水平分布（n=150）Table 2 Positive rates and plasma levels of PCBs of selected community-dwelling older adults in Jiangsu Province (n=150)单位（Unit）：ng·g-1（以每克脂肪计，calculated by lipid）

2.3 血常规指标分布情况

社区老人23 项血常规指标中，白细胞、红细胞和血小板数的中位数（IQR）分别为5.16×109（1.90×109）、4.56×1012（0.53×1012）、157.50×109（61.25×109）L-1。所有指标的中位数均在成年人参考值范围内。但除嗜碱性粒细胞数外，其余22 项指标均呈现最小值低于或最大值高于参考值范围。见表3。

表3 江苏省某社区老年人的血常规指标分布（n=150）Table 3 Distributions of routine blood indicator levels of selected community-dwelling older adults in Jiangsu Province (n=150)

2.4 老年人血浆中PCBs水平与血常规指标的关联

多重线性回归分析中，PCB101、Σ3LPCBs和Σ6PCBs对白细胞、红细胞和血小板相关指标的估计效应如图1所示。

图1 社区老年人血浆中PCBs暴露水平（每增加1个IQR）与其血常规指标的估计效应（变化值百分比及其95% CI）Figure 1 Estimates of blood routine indicators (percentage change and 95% CI) associated with PCBs levels in plasma(per IQR increase) in selected community-dwelling older adults

随着社区老人血浆中Σ6PCBs 暴露水平的增加，白细胞相关指标中淋巴细胞数、淋巴细胞比值具有下降趋势，而中性粒细胞比值具有上升趋势。Σ6PCBs 每增加1 个IQR（12.3 ng·g-1），淋巴细胞数的变化百分比为-4.77%（95%CI：-8.53%～-1.01%，P＜0.05），淋巴细胞比值的变化百分比为-3.57%（95%CI：-6.42～-0.72，P＜0.05），中性粒细胞比值的变化百分比为1.97%（95%CI：0.24～3.71，P＜0.05）。

随着社区老人血浆中Σ6PCBs暴露水平的增加，红细胞相关指标中红细胞平均体积、平均血红蛋白量具有下降趋势。Σ6PCBs每增加1个IQR（12.3 ng·g-1），红细胞平均体积的变化百分比为-0.52%（95%CI：-0.99%～-0.05%，P＜0.05），平均血红蛋白量的变化百分比为-0.62%（95%CI：-1.16%～-0.09%，P＜0.05）。

随着社区老人血浆中PCB101 和Σ6PCBs 暴露水平的增加，血小板相关指标中血小板数和血小板压积具有下降趋势，而血小板分布宽度具有升高趋势；而随着社区老人血浆中PCB101、Σ3LPCBs 和Σ6PCBs 暴露水平的增加，大型血小板比值均具有升高趋势。PCB101 和Σ6PCBs 每增加1 个IQR（8.8、12.3 ng·g-1），血小板数的变化百分比分别为-2.93%（95%CI：-5.58%～-0.29%，P＜0.05）和-3.60%（95%CI：-6.90%～-0.30%，P＜0.05），血小板压积的变化百分比分别为-3.17%（95%CI：-5.48%～-0.85%，P＜0.05）和-3.58%（95%CI：-6.48%～-0.69%，P＜0.05），血小板分布宽度的变化百分比分别为1.27%（95%CI：0.35%～2.19%，P＜0.05）和1.53%（95%CI：0.38%～2.67%，P＜0.05）。PCB101、Σ3LPCBs和Σ6PCBs每增加1个IQR（8.8、7.7、12.3 ng·g-1），大型血小板比值的变化百分比分别为3.17%（95%CI：0.50%～5.84%，P＜0.05）、3.50%（95%CI：0.32%～6.68%，P＜0.05）和3.99%（95%CI：0.68%～7.31%，P＜0.05）。

分析PCB101、Σ3LPCBs 和Σ6PCBs 对反应指标不同比值的影响，仅发现随社区老人血浆Σ6PCBs水平的增加，淋巴细胞-单核细胞比值呈上升趋势，且差异具有统计学意义（P＜0.05），其余指标的差异均无统计学意义（P＞0.05）。Σ6PCBs每增加1个IQR（12.3 ng·g-1），淋巴细胞-单核细胞比值的变化百分比为16.44%（95%CI：1.41%～31.48%，P＜0.05）。见表4。

表4 社区老年人血浆中PCBs 暴露水平（每增加1个IQR）与两种血细胞比值的估计效应（变化值百分比及其95% CI）Table 4 Estimated associations between plasma PCBs levels (per IQR increase) and two hemocytes ratios in selected community-dwelling older adults (percentage change and 95% CI)

3 讨论

机体的病变会引起血常规指标的异常［16］。既往研究中，PCBs 对血常规指标的效应并不一致［7，17］。本研究发现，随着社区老人血浆中PCBs 暴露水平的增加，白细胞、红细胞和血小板的数量和形态受到影响，表现为在白细胞相关指标中，社区老人血浆中Σ6PCBs暴露水平的增加与淋巴细胞数、淋巴细胞比值的下降相关，与中性粒细胞比值的上升相关；在红细胞相关指标中，社区老人血浆中Σ6PCBs 暴露水平的增加与红细胞平均体积、平均血红蛋白量的下降相关；在血小板相关指标中，社区老人血浆中PCB101 和Σ6PCBs 暴露水平的增加与血小板数和血小板压积的下降相关，与血小板分布宽度的升高相关，而社区老人血浆中PCB101、Σ3LPCBs 和Σ6PCBs 暴露水平的增加均与大型血小板比值升高相关。

与我国其他地区非职业暴露和非垃圾拆解区人群的PCBs 内暴露水平相比，如2014年潍坊市、陵水市、怀化市一般成年人血清中6种PCBs质量分数中位数（11、14、10 ng·g-1）［17］，本研究社区老人血浆6 种PCBs质量分数中位数（33.68 ng·g-1）略高于我国一般成年人指甲中6种PCBs质量分数中位数［农村6.59 ng·g-1（干重），城市2.74 ng·g-1（干重）］［18］，这可能与PCBs的脂溶性有关，其更易富集于血液样本中。与其他国家非职业暴露和非垃圾拆解区人群的PCBs 内暴露水平相比，本研究社区老人血浆PCBs质量分数中位数远低于发达国家，如美国2005—2007年一般成年人血清6 种PCBs 质量分数中位数为（444.90 ng·g-1）［19］，日本2012年一般成年人血液中PCB153暴露质量分数中位数为（21.00 ng·g-1）［20］，略高于黎巴嫩2018年一般成年人血清中6种PCBs质量分数中位数（18.90 ng·g-1）［21］。

白细胞是人体免疫系统的重要组成部分，红细胞是贫血诊断的主要指标之一，血小板是判断患者有无出血倾向和凝血能力的指标。与前期美国全国健康和营养检查调查（National Health and Nutrition Examination Survey，NHANES）［23］和格陵兰出生队列“适应气候变化、环境污染和饮食转变”（Adaption to Climate Change，Environmental Pollution and Dietary Transition，ACCEPT）［7］中孕妇的研究结果相同，本研究也发现，随着PCBs 暴露浓度升高，红细胞数、平均血红蛋白浓度的改变不具有统计学差异，但淋巴细胞数和淋巴细胞比值下降，随着血浆PCB101 和6 种PCBs 的浓度升高，血小板数降低。前期体外实验也表明血小板活化程度与PCBs 的氯取代模式存在直接关系［24］。但与前两项研究不同的是，本研究中PCBs 暴露水平对白细胞数、红细胞平均体积、平均血红蛋白量的改变不具有统计学意义，这可能与研究对象年龄不同、基础健康状况不一致和样本量不足有关。另外，本研究发现中性粒细胞比值随PCBs 暴露水平升高，这可能由于中性粒细胞对PCBs 暴露比较敏感。随着PCBs 的浓度升高，血小板分布宽度升高，血小板压积降低，大型血小板比值升高。淋巴细胞-单核细胞比值作为机体常见的炎症反应指标［25-26］，本研究首次发现，6 种PCBs 暴露与LMR 的变化存在关联，但目前尚无研究表明PCB 可引起炎症反应，因此该关联可能仅为统计学关联，需进一步研究。

本研究存在一些局限性：首先，本研究选用非概率抽样方法，导致难以较好的衡量抽样过程中的选择偏倚；其次，问卷调查采用自我报告的方式，容易产生回忆偏倚；同时，本研究为横断面调查，仅有一次血常规指标的检测，存在测量误差或其他未调查因素的影响，因此可能造成信息偏倚。因此，未来需进行前瞻性队列研究，控制研究过程中的回忆偏倚，并使用多次检测的血常规数据控制信息偏倚。

综上，本研究发现，该社区老人PCBs内暴露水平可能与血常规指标中白细胞、红细胞和血小板的数量和形态改变有关，但其机制需进一步阐述。本研究结果可识别以及防控可能造成社区老年人血常规指标改变的PCBs，从而为降低其潜在健康风险提供科学依据。