聚焦儿童健康｜PFAS 污染的隐形威胁：儿童期为何是内分泌干扰的高危阶段

全氟/多氟烷基物质（per- and polyfluoroalkyl substances，PFAS）是一类广泛存在于环境和日常消费品中的人工合成化学物，因其高度稳定性和生物蓄积性，被称为“永久化学品”。PFAS 可通过饮水、饮食及皮肤接触等多种途径进入人体，并在体内长期滞留。既往流行病学和毒理学研究表明，PFAS 可能通过干扰类固醇激素合成、代谢及下丘脑–垂体–性腺（HPG）轴稳态，影响男性生殖内分泌功能。然而，不同年龄阶段人群对 PFAS 的易感性是否存在差异，尤其儿童是否属于高风险人群，仍缺乏系统证据。为此，研究者提出假设：儿童期可能是 PFAS 诱导内分泌紊乱的关键易感窗口。

由深圳大学刘楠教授研究团队近期在国际期刊 Reproductive Toxicology发表题为 “Childhood susceptibility to PFAS-associated endocrine disruption: NHANES age-stratified analysis and PFOS mouse model validation” 的研究论文（DOI：10.1016/j.reprotox.2025.109152），第一作者为硕士研究生杨启明。

该研究基于 NHANES 2013–2018 年人群数据并结合 PFOS 小鼠模型，系统分析了 PFAS 暴露对男性雌二醇（E2）和性激素结合球蛋白（SHBG）的年龄依赖性影响，进一步证实了儿童期是PFAS干扰内分泌系统的关键易感窗口。研究团队通过对6-18岁青少年儿童的追踪调查，系统分析了不同年龄段人群体内PFAS暴露水平与内分泌指标（包括甲状腺激素、性激素等）的关联，结果显示：6-12岁儿童体内PFAS浓度与内分泌指标异常的相关性显著高于13-18岁青少年及成人。并在动物实验中得到早期发育阶段敏感性的支持。

一、研究过程

1.人群样本纳排

在该研究中，作者利用美国国家健康与营养调查（NHANES）2013–2018 年数据，纳入 1965 名 6–80 岁男性，并按照儿童、青少年、青年、中年和老年进行分层分析。

图 1 研究对象筛选流程图

考虑到现实暴露中多种 PFAS 往往同时存在，研究进一步采用加权分位数和回归（WQS）模型评估混合暴露效应。结果显示，在儿童组中，PFAS 混合暴露与 E2 升高和 SHBG 降低均存在显著关联，而在其他年龄组中并未观察到类似效应。

2.加权回归分析

加权多因素回归分析显示，显著的 PFAS–激素关联仅出现在儿童组（6–12 岁）。 在该年龄段中，PFAS 暴露水平升高与血清 E2 水平显著升高相关，同时与 SHBG 水平显著降低相关。而在青少年及成年各组中，上述关联明显减弱，甚至不再具有统计学显著性。

图 2 NHANES 加权回归分析中 PFAS 与 E2、SHBG 的年龄分层关联

3. WQS 混合暴露与权重

WQS 权重分析进一步揭示了关键驱动因子：在儿童组中，PFNA 对 E2 的正向权重最大，而 n-PFOA 对 SHBG 的负向权重（绝对值）最大，提示不同 PFAS 在内分泌干扰中的作用并不相同。

图 3 PFAS 混合暴露对雌二醇（E2）和性激素结合球蛋白（SHBG）影响的年龄分层 WQS 回归分析 (A) WQS β 值估计（点）及其 95% 置信区间（线），展示四种 PFAS（PFOA、PFOS、PFHxS、PFNA）混合暴露对 E2（红色三角形）和 SHBG（青绿色圆点）的联合效应，在五个年龄分层中的表现；(B) 儿童组（6–12 岁）中各 PFAS 同系物在 WQS 指数中的相对权重：实心柱表示对 E2 的 WQS 指数贡献，斜线柱表示对SHBG的WQS 指数贡献。正向权重绘制在纵轴右侧，负向权重绘制在左侧；其中 PFNA 对 E2 的正向权重最大，而 n-PFOA 对 SHBG 的负向权重（绝对值）最大。

4. BKMR 剂量–反应关系

为进一步捕捉潜在的非线性和交互效应，研究采用贝叶斯核机器回归（BKMR）模型进行分析。结果显示，在儿童组中，PFOS 与 E2 呈非线性正相关关系，而 PFOA 和 PFHxS 与 SHBG 呈持续下降趋势；相比之下，青少年及成年组的剂量–反应关系大多趋于平坦。

图 4 BKMR 模型推导的四种 PFAS 与雌二醇（E2）在五个年龄组中的剂量–反应曲线。横轴表示标准化后的 PFAS 暴露水平，纵轴表示 BKMR 模型预测的E2响应值。

图 5 BKMR 模型推导的四种 PFAS 与性激素结合球蛋白（SHBG）在五个年龄组中的剂量–反应曲线。横轴表示标准化后的 PFAS 暴露水平，纵轴表示 BKMR 模型预测的SHBG响应值。

5.动物实验验证

上述人群研究结果在动物实验中得到了生物学验证。在不同发育阶段（4、8、16、32 和 72周龄）的雄性小鼠中开展PFOS暴露实验，结果发现，仅在4周龄开始暴露的小鼠中出现明显的内分泌改变和睾丸组织学损伤。进一步的免疫荧光分析显示，4周龄 PFOS 暴露小鼠睾丸中生殖细胞凋亡显著增加，而成年期暴露的小鼠未观察到明显变化。

图 6 雄性小鼠睾丸组织学观察及 PARP 凋亡标志物检测（H&E 染色与 PARP 免疫荧光） (A) 各年龄阶段对照组与 PFOS 暴露组小鼠睾丸切片的代表性 H&E 染色图像。4 周龄 PFOS 暴露小鼠的生精小管出现明显空泡化（红色圆圈与箭头所示），而较大年龄组生精小管结构形态正常。比例尺=100 μm；(B) 不同发育阶段对照组与 PFOS 暴露组睾丸组织的 PARP 免疫荧光（绿色）与 DAPI 核染色（蓝色）叠加图。儿童组（4 周龄）可见明显增多的 PARP 阳性凋亡生殖细胞，而较大年龄组信号较少。比例尺=100 μm；(C) 使用 ImageJ 对各年龄阶段对照组与 PFOS 暴露组生精小管内 PARP 荧光强度进行定量分析；(D) 对不同发育阶段对照组与 PFOS 暴露组每 120 个生精小管中的 PARP 阳性（凋亡）生精细胞数量进行定量统计。数据以均值± SEM表示；单因素方差分析（One-way ANOVA）结果显示 *P < 0.01。

儿童期内分泌系统仍处于发育阶段，下丘脑-垂体-性腺轴调控尚未完全成熟，肝脏对 SHBG 的合成与调控也更为敏感，这些因素可能共同导致儿童对 PFAS 暴露的易感性显著高于其他年龄人群。

二、关键科学结论：儿童期易感的核心原因

本研究综合NHANES 2013-2018 年男性人群（6-80岁）年龄分层分析、WQS/BKMR混合暴露模型评估及PFOS分龄小鼠暴露验证结果，本研究系统揭示了PFAS相关内分泌扰动的年龄依赖性特征：显著关联主要集中在 6-12岁儿童阶段，提示儿童期可能是PFAS内分泌干扰的关键易感窗口。从生理机制来看，儿童期处于内分泌系统快速发育与成熟的关键阶段，甲状腺、性腺等内分泌器官的功能尚未稳定，对外部化学干扰物的耐受阈值更低。PFAS作为典型的内分泌干扰物，其分子结构可模拟或阻断人体天然激素的作用，进而干扰激素的合成、分泌、转运及代谢过程。该研究为后续开展儿童优先的暴露监测与风险评估研究提供了重要证据基础。

三、科学启示：儿童PFAS暴露防护的核心方向​

该研究为儿童环境健康防护提供了重要的科学依据。基于研究结论，建议从以下方面加强儿童PFAS暴露防控：​

(1) 减少日常接触：优先选择无氟防水、不粘材质的儿童用品，避免使用含PFAS的食品包装（如防油纸、微波爆米花袋），食品加工时尽量使用陶瓷、玻璃材质炊具。​

(2) 强化饮食防护：儿童饮食应优先选择新鲜天然食材，减少加工食品、快餐的摄入；饮用水建议经过符合标准的滤水设备过滤后饮用，降低水中PFAS暴露风险。​

(3)注易感人群监测：对于生活在工业污染区域或有明确PFAS暴露史的儿童，建议定期进行内分泌指标监测，及时发现潜在健康风险并干预。