摘要:一项跨越17年的纵向研究首次以分子层面的证据证实,孕期接触常见杀虫剂毒死蜱会对胎儿大脑发育造成广泛而持久的损害。南加州大学凯克医学院领导的这项研究通过分析270名儿童从出生到青春期的脑部影像和行为数据发现,产前毒死蜱暴露与儿童期大脑结构异常、代谢紊乱和运动功能
信息来源:https://www.sciencealert.com/common-pesticide-linked-to-widespread-brain-abnormalities-in-children
一项跨越17年的纵向研究首次以分子层面的证据证实,孕期接触常见杀虫剂毒死蜱会对胎儿大脑发育造成广泛而持久的损害。南加州大学凯克医学院领导的这项研究通过分析270名儿童从出生到青春期的脑部影像和行为数据发现,产前毒死蜱暴露与儿童期大脑结构异常、代谢紊乱和运动功能缺陷之间存在明显的剂量反应关系。
研究团队利用哥伦比亚大学儿童环境健康中心建立的长期队列数据,追踪了1998年至2015年间纽约市家庭的母婴健康状况。通过检测脐带血和母体血浆中的毒死蜱浓度,研究人员建立了胎儿期农药暴露的精确档案,并在这些孩子6至14岁时进行了详细的神经影像学和行为学评估。
南加州大学发育神经学家布拉德利·彼得森解释说:"我们观察到胎儿时期接触这种农药会导致大脑组织和新陈代谢紊乱,这种紊乱在整个大脑中非常普遍。更重要的是,这些影响与暴露剂量直接相关,暴露越多,大脑异常越严重。"这一发现为毒死蜱的神经毒性提供了迄今最为详实的科学证据。
全脑性损伤的分子机制
研究最令人震惊的发现是毒死蜱对胎儿大脑造成的损害具有全面性和系统性特征。与以往仅关注特定脑区或功能的研究不同,这项研究通过先进的神经影像技术揭示了毒死蜱对大脑结构、功能和代谢的三重打击。
在结构层面,产前暴露毒死蜱的儿童表现出广泛的脑组织异常,包括灰质密度改变、白质完整性受损以及关键脑区体积的异常变化。这些结构性改变不仅局限于单一脑区,而是遍布整个大脑网络,提示毒死蜱可能通过干扰基本的神经发育过程来产生系统性影响。
功能影像学分析进一步揭示了这些结构异常的功能后果。受影响儿童的大脑网络连接性出现紊乱,不同脑区之间的信息传递效率下降,这直接反映在他们的认知和运动表现上。特别是在需要精细动作协调和快速信息处理的任务中,这些儿童表现出明显的劣势。
代谢层面的异常可能是最根本的发现。研究显示,产前毒死蜱暴露会干扰大脑的能量代谢过程,影响神经元的正常功能。这种代谢紊乱不仅在儿童期持续存在,还可能为成年期的神经系统疾病埋下隐患。
农业社区的持续威胁
运动速度和编程能力较差与接触毒死蜱有关。(Jacob Lund/Canva)
尽管美国环境保护署早在2001年就禁止了毒死蜱的住宅用途,但这种农药在农业领域的广泛使用仍对特定人群构成严重威胁。哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的弗吉尼亚·劳教授指出:"目前,与该样本所经历的水平相当的广泛接触,继续将农场工人、孕妇和未出生的孩子置于危险之中。"
全球范围内,毒死蜱仍是使用量最大的有机磷杀虫剂之一。据联合国粮农组织统计,全球每年毒死蜱使用量超过数万吨,主要用于防治农作物害虫。在发展中国家,由于缺乏严格的监管和安全防护措施,农业工人和周边社区居民面临的暴露风险更高。
农业社区孕妇的毒死蜱暴露途径多样且复杂。除了直接接触农药喷洒外,污染的土壤、水源和农产品都可能成为暴露源。研究表明,即使是居住在农田附近的非农业人员,其血液中的毒死蜱浓度也显著高于城市居民。这种"漂移暴露"使得保护措施的制定变得更加复杂。
更令人担忧的是,许多农业社区缺乏充分的医疗监测和早期干预资源。由于毒死蜱的神经毒性影响往往在儿童期才显现,许多受影响的家庭直到为时已晚才意识到问题的严重性。
监管政策的全球分歧
产前接触毒死蜱可能导致大脑结构发生持久变化。(charliepix/Canva)
毒死蜱的监管状况在全球范围内存在显著差异,反映了科学证据与经济利益之间的复杂博弈。欧盟已于2020年全面禁止毒死蜱的使用,成为在这一问题上最为严格的地区。这一决定基于大量科学研究证据,特别是关于其对儿童神经发育影响的研究。
美国的监管政策则更为复杂。虽然住宅用途已被禁止,但农业使用仍在继续,尽管面临越来越大的科学和公众压力。2021年,美国环保署曾计划进一步限制毒死蜱的农业使用,但这一决定在政治和经济因素的影响下进展缓慢。
在亚洲和非洲的许多发展中国家,毒死蜱仍被广泛使用,监管措施相对宽松。这些国家往往面临粮食安全和经济发展的双重压力,在没有经济可行的替代方案的情况下,很难完全禁止这类高效杀虫剂的使用。
国际贸易也使问题复杂化。一些国家虽然禁止在本土使用毒死蜱,但仍允许生产和出口含有毒死蜱残留的农产品。这种"双重标准"不仅影响了全球食品安全,也使得消费者面临不必要的暴露风险。
科学证据的不断积累
这项最新研究是毒死蜱神经毒性研究领域的一个重要里程碑,但它建立在数十年科学研究的基础之上。早在1990年代,流行病学研究就开始提示毒死蜱与儿童神经发育问题之间可能存在关联。随后的动物实验进一步证实了这种农药对发育中神经系统的毒性作用。
近年来,多项前瞻性队列研究在不同人群中都观察到了类似的结果。加州大学伯克利分校的CHAMACOS研究跟踪了墨西哥裔农业工人家庭的儿童,发现产前毒死蜱暴露与智商下降、注意力缺陷和自闭症谱系障碍风险增加相关。
纽约哥伦比亚大学的研究则关注了城市环境中的暴露影响,发现即使是相对较低的暴露水平也能对儿童的认知发育产生可测量的影响。这些研究共同构建了毒死蜱神经毒性的完整证据链。
最新的这项研究通过引入先进的神经影像技术,将证据水平提升到了前所未有的高度。分子层面的损伤证据不仅支持了行为学观察,更重要的是揭示了潜在的生物学机制,为开发针对性治疗方法提供了科学基础。
彼得森教授强调:"其他有机磷农药也可能产生类似的影响,因此需要注意在怀孕、婴儿期和幼儿期尽量减少接触。"这一警告提醒我们,毒死蜱问题只是更广泛的农药安全问题的冰山一角。
随着科学证据的不断积累,国际社会对毒死蜱等神经毒性农药的态度正在发生根本性转变。从纯粹的风险-效益分析转向预防原则,从单纯关注急性毒性转向重视慢性发育毒性,这些变化反映了人类对化学安全认知的深化和对下一代健康责任的重新审视。
来源:人工智能学家