Sr、SeおよびMnの混合物への低レベルの出生前被曝と2歳児の神経認知発達

Low level prenatal exposure to a mixture of Sr, Se and Mn and neurocognitive development of 2-year-old children.

• Chunhui Li
• Wei Xia
• Yangqian Jiang
• Wenyu Liu
• Bin Zhang
• Shunqing Xu
• Yuanyuan Li

抄録

微量金属の過不足は、神経認知発達に悪影響を及ぼす可能性がある。神経認知発達に対する微量金属混合物の健康影響の証拠は、小児では限られている。我々は、微量金属および金属混合物への出生前暴露と 2 歳児の神経認知発達との関連を評価した。合計544組の母子ペアが研究に含まれていた。出産前に母体尿中の10種類の微量金属の濃度をモニターした。精神発達指数(MDI)および精神運動発達指数(PDI)を含む神経認知発達指数を乳幼児発達のベイリー尺度を用いて評価した。線形回帰分析を実施し、単一金属および多金属曝露の影響を検討した。ベイズカーネル機械回帰（BKMR）は、金属混合物と混合成分間の潜在的な相互作用への暴露の全体的な効果を調査するために使用されました。尿中ストロンチウム(Sr)とセレン(Se)レベルとMDIスコアとの正の関連を単一金属モデルのすべての子供の間で発見した。SrはMDIと正の相関を示したが、マンガン(Mn)は多金属モデルではPDIと負の相関を示した。女子を対象としたBKMRモデルの結果から、MDIスコアはSr, Se及びMnの濃度が30%に達するまで増加するにつれて改善することが明らかになった(Sr, Se及びMnの濃度が30%に達するまで)。その結果、Sr:149.49μg/g/クレアチニン、Se:18.38μg/g/gクレアチニン、Mn:1.96μg/gクレアチニン）ではMDIスコアが改善し、それ以降は効果がないことがわかった。Srは混合成分の中で精神発達に正の役割を果たしており、多金属モデルにおけるSrの結果と一致していた。混合成分とMDI/PDIとの関連性は男子では認められなかった。本研究は、Sr, Se, Mnの混合物レベル(30%以下)と精神発達の改善、およびSrの有益な役割との性特異的な関連性を示唆するものであった。

The excess or deficiency of trace metals can cause adverse neurocognitive development. Evidence of health effect of trace metal mixtures on neurocognitive development is limited in children. We evaluated associations of prenatal exposure to trace metals and metal mixtures with neurocognitive development of 2-year-old children. A total of 544 mother-child pairs were included in the study. The concentrations of 10 trace metals in maternal urine were monitored before delivery. Neurocognitive development indexes, including mental development index (MDI) and psychomotor development index (PDI), were assessed using the Bayley Scales of Infant Development. Linear regression analysis was performed to explore the effects of single-metal and multi-metal exposures. Bayesian Kernel Machine regression (BKMR) was used to investigate overall effect of exposure to metal mixtures and potential interactions among mixture components. We found positive associations of urinary strontium (Sr) and Selenium (Se) levels with MDI scores among all children in the single-metal model. Sr was positively related to MDI, while Manganese (Mn) was negatively associated with PDI in the multi-metal model. The results from BKMR model in girls revealed that MDI scores were improved with the increasing concentrations of Sr, Se and Mn mixture until the concentrations reached their 30th percentiles (Sr: 149.49 μg/g creatinine, Se:18.38 μg/g creatinine, Mn:1.96 μg/g creatinine), with no effect after that threshold level. Sr played a positive role in mental development among mixture components, which was consistent with the results of Sr in the multi-metal models. No signification association of mixture with MDI/PDI was found in boys. The study suggested potential sex-specific association of Sr, Se and Mn mixture levels (at or below their 30th percentiles) with improved mental development, and beneficial role of Sr.

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