罗秀丽，陈树钦，张绍城，张浴玲，李伟秋，霍 霞，徐锡金，3

(1．汕头大学医学院环境医学与发育毒理学实验室，广东 汕头 515041；2．暨南大学环境学院，广东 广州 510632；3．汕头大学医学院细胞生物学与遗传学教研室，广东 汕头 515041)

肠道黏膜屏障包括物理屏障和功能屏障，物理屏障包括肠道共生菌、含抗菌肽及分泌型IgA分子的黏液层、单层肠上皮细胞及细胞间的紧密连接蛋白，功能屏障主要指肠黏膜相关淋巴组织[1]。肠黏膜屏障的完整性有利于限制肠腔内抗原、微生物及细菌产物(如内毒素)等有害物质进入机体，对维持肠道稳态具有重要意义[2]。细菌内毒素又称为脂多糖，是革兰氏阴性菌细胞壁的特有成分，由类脂A、O特异性多糖及核心多糖组成，在细菌死亡裂解时释放出来，可从受损的肠道易位到血液循环，引起机体发热、全身炎症反应及多器官功能衰竭等毒性效应[3]。研究表明，环境污染物可破坏肠道黏膜屏障的组成成分，引起肠道黏膜屏障受损和肠道通透性增加[4-7]。本课题组前期研究发现，居住于电子垃圾拆解区的儿童受多种环境污染物的影响，如大气细颗粒物(PM2.5)、多环芳烃和铅等，体内污染物水平高于参照组儿童[8-10]。本研究假设电子垃圾拆解活动造成的环境污染物暴露影响儿童肠黏膜屏障功能，引起肠道通透性增加。本研究通过分析电子垃圾拆解区儿童血浆内毒素水平，探讨暴露于多种环境污染物对儿童消化系统功能的影响。

1 资料与方法

1.1 研究对象

于2018年11—12月期间，募集187名3～7岁儿童，平均年龄为(4.90±0.87)岁。其中汕头市潮阳区贵屿镇儿童82名(暴露组，男44名，女38名)和汕头市濠江区儿童105名(参照组，男64名，女41名)。采用流行病学问卷调查方式收集儿童既往腹泻情况。所有儿童的家长均同意并签署了知情同意书。本研究通过了汕头大学医学院伦理委员会的审查。

1.2 样本采集与血浆细菌内毒素水平检测

由护士用EDTA抗凝采血管采集儿童空腹肘静脉血3 mL，1 500 r/min离心5 min，分离血浆，分装后置-80℃冰箱保存。按照人内毒素酶联免疫吸附试验检测试剂盒(Abbexa公司，英国)说明书进行血浆细菌内毒素含量的测定。为使样品预期浓度在试剂盒检测的范围内，对血浆进行10倍稀释。利用ELx800全自动酶标仪(BioTek公司，美国)在450 nm波长条件下测定样品的吸光度。

1.3 统计学分析

利用SPSS 22.0软件进行数据录入和分析。偏态分布资料用中位数(四分位数间距)表示，组间比较采用Mann-WhitneyU检验；计数资料的组间比较用 χ2检验。以α=0.05作为检验水准。采用GraphPad Prism 8.0软件进行图形制作。

2 结果

暴露组儿童既往每月至少1次腹泻的人数占比33.8%，参照组占比16.8%，差异有统计学意义(P＜0.01)。暴露组儿童血浆内毒素含量为2.24(1.56，3.49)EU/mL，高于参照组1.85(1.20，2.81)EU/mL，差异有统计学意义(P＜0.05)；暴露组4岁年龄段儿童血浆内毒素含量2.53(1.90，4.00)EU/mL，高于参照组1.63(1.08，2.79)EU/mL，差异有统计学意义(P＜0.01)，见图1。

图1 两组及不同年龄段儿童血浆内毒素水平比较

3 讨论

细菌内毒素是革兰阴性菌外壁上层的脂多糖，为革兰阴性菌的主要毒力因子。当肠黏膜的通透性升高时，细菌内毒素可转移至外周血中，因此其常作为肠黏膜屏障功能受损的指标之一[11]。细菌内毒素与血液中的脂多糖结合蛋白结合，在CD14分子的协助下与Toll样受体4/髓样分化蛋白2复合物结合，激活下游信号通路，激发炎性细胞级联反应释放炎症介质，导致机体全身炎症状态[12]。

本研究显示，电子垃圾拆解区儿童外周血内毒素含量高于参照组(P＜0.05)，这种差异也体现在4岁年龄段儿童的组间比较。研究显示，铅暴露引起人结肠癌上皮细胞氧化应激、降低细胞活力；抑制小鼠紧密连接蛋白的表达、增加结肠组织的损伤和炎症的产生以及引起菌群失调[13]。镉通过增加活性氧的产生，过度激活Notch信号通路从而损伤肠道分泌细胞的分化和肠道屏障[14]。多氯联苯可干扰小肠上皮紧密连接蛋白的表达，改变肠道黏膜上皮的通透性[15]。采用露天焚烧、酸洗等方式的电子垃圾拆解活动产生的环境污染物经空气、废水、尘土传播给当地环境和个体健康带来危害。前期研究显示，电子垃圾拆解区儿童的环境污染物暴露水平高于参照组，且具有多种健康伤害效应[9-10,16]。本研究结果提示，居住于电子垃圾拆解区的儿童，尤其是年龄较小的儿童有可能因环境污染物暴露而引起肠黏膜屏障功能损伤，导致肠腔细菌内毒素经通透性增加的肠道进入血液循环。细菌内毒素引起的低水平炎症反应是炎症性肠病、心脏代谢病、慢性肾病和非酒精性脂肪肝等疾病的发展过程中的病理特征[17]。因此，外周血内毒素水平的升高有可能对儿童的生长发育有不利影响。由于儿童的器官系统快速的发育，4岁以下的儿童对毒物的毒性作用更为敏感[18]。随着年龄的增加，暴露组儿童血浆内毒素含量有所下降，这可能与儿童卫生意识的提高有关，减少了与环境有害因素的暴露机会[19]。此外，年龄较大的儿童较年幼儿童具有更完善的肠黏膜屏障系统[20]，可能使得本研究5岁及以上儿童肠屏障受到环境污染物的损伤程度较轻，从而表现为两组儿童血浆内毒素含量差异不具有统计学意义。结合流行病学调查，该地区儿童既往每月发生腹泻的人数占比也高于参照组，且差异有统计学意义。由此可见，不规范的电子垃圾回收拆解造成的环境污染，对当地儿童消化系统功能构成一定的风险，本研究为进一步研究长期环境污染物暴露对肠黏膜免疫功能的影响提供了基础。