在一项新的研究中，日本千叶大学的研究人员结合了先进的统计技术与化学分析，以检测人体血清中存在的多种化学物质，并评估其对健康的潜在影响。该研究于2024年10月26日在线发布，并于2024年11月1日发表在第286卷《生态毒理学与环境安全》杂志上。研究由千叶大学预防医学中心的兼职研究员Akifumi Eguchi博士领导，参与者包括同中心的Chisato Mori博士、Kenichi Sakurai博士和Midori Yamamoto博士。
从20世纪60年代到80年代，燃料、油漆和管道中铅的使用导致了广泛的污染。据估计，今天活着的1.7亿美国人中有很大一部分在儿童时期暴露于高浓度的铅，这造成了显著的危害，包括智商分数的可测量下降。尽管我们现在了解这些化学物质的危害，但仍有大量人口暴露其中。联合国儿童基金会报告称，全球约有8亿儿童（其中近一半生活在南亚）仍因危险的铅酸电池回收而暴露于不安全水平的铅。
正如过去铅的隐性危害一样，我们今天接触到的许多化学物质仍然知之甚少，其潜在的长期健康影响也不明确。为了解决这一问题，日本千叶大学的研究人员最近开发了一种创新方法，用于检测人体内的未识别外来化学物质。研究结果于2024年10月26日在线发布，并于2024年11月1日发表在第286卷《生态毒理学与环境安全》杂志上。
“需要进行非靶向化学分析，以检测当前靶向分析未涵盖的新或未识别的物质，”Eguchi博士说，强调了更广泛分析方法的必要性。
非靶向化学分析面临诸多挑战，主要是由于涉及的数据量庞大。此外，由于化学物质存在多种形式，因此需要区分内源性（体内自然产生的）和外源性（来自外部来源如空气、水或食物）化学物质。为此，提出的方法使用了高级统计技术，包括主成分分析、正则化广义典型相关分析、均匀流形逼近和投影以及OPTICS聚类。这些方法减少了数据复杂性，帮助揭示样本中化学化合物的模式和分组，提供了对其来源和潜在影响的更深入见解。
利用这种方法，研究人员分析了84名怀孕32周的孕妇的血清样本。这些样本通过液相色谱-四极杆飞行时间质谱进行了检查。检测到的化学物质根据其来源分类，使用了包含超过371,663种化学物质信息的PubChemLite for Exposomics数据库。内源性化学物质被识别为体内自然产生并与生物途径相关的物质，而外源性化学物质则归类为从环境、饮食或生活方式等外部来源引入的物质。
研究人员共鉴定出106种化合物，其中51种为内源性，55种为外源性。大多数外源性化学物质被发现是通过饮食来源进入体内的。此外，他们还发现了与可能健康风险相关的化合物，如邻苯二甲酸盐、含氮化合物和对羟基苯甲酸酯。此外，一些鉴定出的化学物质被认为会影响生物途径，如氨基酸代谢、蛋白质和矿物质运输以及能量代谢。
虽然这些发现表明化学物质暴露与其对身体的影响之间存在联系，但研究人员强调，它们并未建立直接的因果关系。由于大多数外源性化学物质与饮食来源有关，因此尚不清楚代谢物的变化是由这些物质本身还是饮食引起的。尽管存在这些局限性，该研究提供了一种新的方法来识别化学物质并评估其对人类健康的潜在影响。
“这些发现可以通过实施化学品法规和相关保护措施来促进公共卫生的改善，”Eguchi博士说。就像认识到铅和石棉的危害导致了重大改革和限制一样，这项研究的结果可以帮助识别新的潜在有害化学物质，为更好的法规铺平道路，以保护人类健康。
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