南加州大学的研究人员发现，年轻人血液中的 PFAS（即“永久化学物质”）与睡眠质量差有关。这项研究强调了潜在的健康风险，并支持对 PFAS 进行进一步监管。
研究首次将四种特定类型的 PFAS 的高水平与睡眠影响联系起来，并确定了与此过程相关的基因。
南加州大学凯克医学院开展的研究揭示了血液中“永久化学物质”的含量与健康基本支柱——睡眠障碍之间的联系。
在首次对年轻人进行这种关系的研究时，血液中四种特定类型的全氟和多氟烷基物质 (PFAS) 含量较高的参与者睡眠质量较差。科学家们首次深入研究了潜在的分子机制，确定了与人体自然防御和调节睡眠的激素有关的基因。
PFAS 通过接触消费品进入人体，甚至通过食物和水摄入体内。它们不易分解，可以在环境中存留数十年。绝大多数美国人的血液中都检测到 PFAS 的含量。
近年来，永久性化学物质与癌症、神经系统疾病、激素和免疫功能缺陷等健康危害有关。这项研究由美国国立卫生研究院(NIH) 支持，发表在《环境进展》杂志上，是少数关于 PFAS 和睡眠的研究之一。
“因为身体每天都需要睡眠，如果 PFAS 可能干扰你的睡眠，那么它对你的影响可能比其他慢性健康问题更直接，”第一作者、凯克医学院人口与公共卫生科学系博士后研究员李世文 (Sherlock) 博士说。“长期睡眠不足与神经和行为问题、2 型糖尿病和阿尔茨海默病等后果有关。”
除了深入了解 PFAS 对睡眠影响的生物学原理之外，该研究还可能为更严格调控永久化学物质提供依据。
“睡眠质量是影响几乎每个人的问题，因此 PFAS 对睡眠的影响可能会对政策产生影响，”李博士说，他的顾问是研究合著者、转化暴露组学研究中心主任、人口与公共卫生科学和儿科教授 Lida Chatzi 医学博士、哲学博士，以及该中心社区参与副主任、人口与公共卫生科学助理教授 Max Aung 博士、公共卫生硕士。
识别可能对睡眠造成不利影响的永久性化学物质研究人员收集了 144 名 19 至 24 岁参与者的血液样本和睡眠信息，这些参与者是南加州大学儿童健康研究项目的成员。两组测量数据相隔数年进行，约有一半的参与者同时参与了两组测量。
在所检测的七种 PFAS 中，有四种与睡眠减少或睡眠质量较差显着相关——PFDA、PFHxS、PFOA 和 PFOS。
对于前三种情况，血液中 PFOS 浓度最高的三分之一的年轻人每晚平均比血液中浓度最低的三分之一的年轻人少睡 80 分钟左右。PFAS 浓度高也与睡眠时间短有关。对于 PFOS，血液中浓度高与自我报告的入睡困难、睡眠维持困难、醒来困难或在清醒时感到疲倦有显著相关性。
这四种永久性化学物质被认为是“遗留 PFAS”，其中一些与癌症和多动症、阿尔茨海默病等神经系统疾病有关。虽然它们在 20 世纪 50 年代到 21 世纪初被广泛使用，但此后已基本被淘汰，取而代之的是安全性未知的类似化合物。
“这可能是长期累积暴露的问题，”李博士说：“我们在血液中测量到的水平很可能是由出生以来的暴露，甚至是产前暴露引起的。”
关于 PFAS 和睡眠障碍的生物学线索浮现研究团队利用毒理学数据库分析了四种类型的 PFAS，该数据库汇集了将化学物质、疾病和基因表达变化联系起来的研究。由于之前没有研究将 PFAS、睡眠和基因表达联系在一起，因此研究团队研究了受四种永久性化学物质影响的基因与与睡眠障碍相关的基因之间的重叠。
研究人员随后分析了参与者血液样本中的一组蛋白质（基因蓝图的产物）。在 600 多个候选基因中，有 7 个被 PFAS 激活的基因似乎会影响睡眠。
一个重要因素是名为HSD11B1的免疫导向基因。它有助于产生皮质醇激素，这种激素在调节睡眠和觉醒节律方面发挥着重要作用。
“如果HSD11B1编码的蛋白质表达被破坏，就意味着皮质醇水平也可能被破坏，”李博士说：“这反过来会影响睡眠。”
PFAS 对睡眠的影响中另一个似乎很突出的基因是组织蛋白酶 B，它与认知功能和记忆有关。产生的酶是淀粉样β蛋白的前体，存在于阿尔茨海默病患者大脑的斑块中。高水平的酶与阿尔茨海默病的认知能力下降有关，而认知能力下降与睡眠不足也有联系。
作为美国国立卫生研究院多组学健康与疾病联盟的一部分，研究人员将继续探索儿童体内的化学物质和睡眠模式。他们还在实验室中研究研究中发现的基因以及 PFOS 与大脑发育之间的关联。
该研究得到了美国国家环境健康科学研究所（R01ES029944 以及二十多个其他奖项）和南加州大学校长可持续发展倡议奖的支持。
参考文献：“全氟烷基物质和多氟烷基物质与睡眠中断：蛋白质的介导作用”作者：Shiwen Li、Jesse A. Goodrich、Jiawen Carmen Chen、Elizabeth Costello、Emily Beglarian、Jiawen Liao、Tanya L. Alderete、Damaskini Valvi、Brittney O. Baumert、Sarah Rock、Sandrah P. Eckel、Rob McConnell、Frank D. Gilliland、Zhanghua Chen、David V. Conti、Lida Chatzi 和 Max Aung，2024 年 9 月 17 日，环境进展。DOI：10.1016/j.envadv.2024.100585
来源：南加州大学凯克医学院
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