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日用品中常见的化学物质可能会破坏你的睡眠

2024-11-19 19:04

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日用品中常见的化学物质可能会破坏你的睡眠

诸平

USC researchers found that PFAS, or “forever chemicals,” in young adults’ blood are linked to poor sleep quality. This study highlights potential health risks and supports further regulation of PFAS.

https://scitechdaily.com/usc-study-common-chemicals-found-in-cookware-food-packaging-and-cosmetics-could-be-ruining-your-sleep/

Wayne Lewis. ‘Forever chemicals’ linked to poor sleep among young adults in first-of-its-kind study. Keck School of Medicine of USC News, October 04, 2024. https://keck.usc.edu/news/forever-chemicals-linked-to-poor-sleep-among-young-adults-in-first-of-its-kind-study/

关于“永久化学品”（'Forever chemicals'）之前已经有几篇博文进行过介绍：美中科学家用简单方法毁坏“永久化学品”、欧美PFAS污染研究二三事、研究人员改进了用阳光摧毁“永久化学物质”的催化剂、美中研究人员开发出能够毁坏“永久化学品”的反应器、某些全氟烷基和多氟烷基“永久化学品”被确定为甲状腺癌的潜在危险因素、永久化学品的危机:全球水资源超过安全的PFAS限制、对抗永久化学品的新方法、科学家发现永久化学品的细菌解决方案，网络上的相关报道也很多（卫生纸中检出有害“永久性化学品”、新方法清除“永久化学品”廉价又方便、PFAS ——有害的“永久性化学品”等）。今天来介绍《科技日报》（scitechdaily）网站2024年11月17日刊发来自美国南加州大学凯克医学院（Keck School of Medicine of USC）报道，首次研究了PFAS对睡眠的影响。

如果你有睡眠问题，我们中的许多人都归咎于常见的原因，比如下午喝咖啡或晚上看屏幕。但是，如果真正的罪魁祸首是潜伏在你家里的东西呢？科学家发现了常见化学物质与睡眠质量差之间令人担忧的联系。这些化学物质也不是稀有污染物。事实上，你可能每天都会遇到这些广泛存在的化学物质。它就是全氟和多氟烷基物质（per- and polyfluoroalkyl substances），简称PFAS。你可能知道它们是永久的化学物质，因为它们实际上永远不会在环境或你的身体中分解。最近的一项研究发现，血液中4种特定类型的PFAS水平较高的人会经历：总睡眠时间更少，睡眠质量更差，睡眠中断更频繁。

虽然这项研究的重点是年轻人，但有充分的理由相信这些化学物质会影响我们所有人的睡眠。毕竟，当涉及到它们对健康的其他影响时，它们不受年龄的歧视。事实上，考虑到这些化学物质对年轻健康的成年人造成的破坏，我们应该更加关注它们对老年人等更脆弱的人群可能造成的影响。

这些窃取睡眠的化学物质几乎无处不在，包括不粘炊具、防污地毯和家具、防水服装、食品包装和清洁产品。但也有一些好消息。虽然你不能完全避免PFAS（它们太普遍了），但你可以显著减少与其的接触。用不锈钢、铸铁或陶瓷涂层的炊具代替不粘炊具。尽可能选择天然材料的家具、地毯和衣服。用活性炭过滤器或反渗透系统过滤饮用水。避免快餐包装、微波爆米花和抗污处理。

据美国南加州大学研究：炊具、食品包装和化妆品中常见的化学物质可能会破坏你的睡眠（USC Study: Common Chemicals Found in Cookware, Food Packaging, and Cosmetics Could Be Ruining Your Sleep）。研究首次将4种特定类型的PFAS的高水平与对睡眠的影响联系起来，并确定了这一过程中的相关基因。

南加州大学凯克医学院（Keck School of Medicine at USC）进行的一项研究揭示了血液中永久化学物质的水平与健康睡眠的基本支柱中断之间的联系。

在第一项针对年轻人的研究中，血液中4种特定类型的全氟烷基和多氟烷基物质（per- and polyfluoroalkyl substances简称PFAS）含量较高的参与者睡眠质量更差。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有关的基因和调节睡眠的激素。

PFAS通过与消费品接触进入人体，甚至与食物和水一起摄入。是因为食物被含有PFAS包装纸的污染，水被含有PFAS的工业废水污染。但是这些污染物PFAS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有可检测到PFAS。

近年来，从癌症和神经系统疾病到激素和免疫功能缺陷，永久性化学物质一直与健康危害有关。这项研究得到了美国国立卫生研究院（National Institutes of Health简称NIH）的支持，并发表在《环境进展》（Environmental Advances）杂志上，是关于PFAS和睡眠的一小部分研究之一。原文详见：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, Max Aung. Per-and polyfluoroalkyl substances and disrupted sleep: mediating roles of proteins. Environmental Advances, 2024, 17: 100585. DOI: 10.1016/j.envadv.2024.100585. Published 17 September 2024. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11542765/

参与此项研究的除了来自美国南加州大学凯克医学院（University of Southern California Keck School of Medicine, 1845 N. Soto Street, Health Sciences Campus, Los Angeles, CA, USA）的研究人员之外，还有来自美国约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院（Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, Baltimore, MD, USA）以及美国纽约西奈山伊坎医学院（Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, NY, USA）的研究人员。

凯克医学院人口与公共卫生科学系（Department of Population and Public Health Sciences at the Keck School of Medicine）博士后研究者、上述论文第一作者也是通讯作者的李诗文{ Shiwen (Sherlock) Li 音译}博士说：“因为身体每天都需要睡眠，如果PFAS干扰了你的睡眠，这可能比其他慢性健康问题对你的影响更直接。长期睡眠不足与神经问题和行为问题、2型糖尿病以及阿尔茨海默病等疾病有关。”

除了深入了解PFAS对睡眠的生物学影响外，这项研究还可能为更严格地监管永久性化学物质提供证据。

李诗文说：“睡眠质量是一个影响几乎每个人的问题，因此PFAS对睡眠的影响可能具有政策意义。”李诗文的建议来自上述研究论文的共同作者、转化暴露学研究中心（Center for Translational Exposomics Research）主任、人口与公共卫生科学和儿科教授Lida Chatzi博士以及转化暴露学研究中心参与研究的副主任、人口与公共卫生科学助理教授Max Aung博士。

找出永远对睡眠有害的化学物质（Identifying forever chemicals potentially detrimental to good sleep）

研究人员收集了144名参与者的血液样本和睡眠信息，他们年龄在19~24岁之间，是USC儿童健康研究（USC Children’s Health Study）的一部分。两组测量相隔几年，大约一半的参与者对两组都有贡献。在检测的7种PFAS中，有4种与睡眠减少或睡眠质量较差显著相关,这4种分别是PFDA、PFHxS、PFOA和PFOS。

在前三种情况下，血液水平最高的三分之一的年轻人每晚平均睡眠时间比血液水平最低的三分之一的人少80分钟左右。PFAS综合水平高也与睡眠时间短有关。对于PFOS而言，高血液浓度与自我报告的入睡、保持睡眠、醒来或醒着时感到疲倦显著相关。

所有4种永久性化学物质，其中一些与癌症和神经系统疾病有关，从多动症（ADHD）到阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease），都被认为是与“遗留的PFAS”有关。虽然从20世纪50年代到21世纪初，它们被广泛使用，但自那以后，它们基本上被淘汰了，取而代之的是安全性未知的类似化合物。

李诗文说：“这可能是随着时间的推移而累积的问题。我们在血液中测量的可能是由出生后的暴露，甚至是产前暴露所驱动的。”

关于PFAS和睡眠中断的生物学线索出现了（Biological clues emerge about PFAS and sleep disruptions）

研究小组利用毒理学数据库分析了4种类型的PFAS，这些数据库汇集了化学物质、疾病和基因表达变化之间的研究。由于之前没有研究将PFAS、睡眠和基因表达联系在一起，研究小组研究了受4种永久化学物质影响的基因和与睡眠障碍相关的基因之间的重叠部分。

然后，研究人员从参与者的血液样本中提取了一组蛋白质，这些蛋白质是基因蓝图的产物。在600多个候选基因中，有7个被PFAS激活似乎会影响睡眠。

一个重要的因素是一种名为HSD11B1的免疫导向基因（immune-oriented gene）。它有助于产生激素皮质醇（hormone cortisol），皮质醇在调节睡眠和清醒的节奏中起着重要作用。

李诗文说：“如果HSD11B1编码的蛋白质表达被破坏，这意味着皮质醇水平也可能被破坏。这反过来又会影响睡眠。”

在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（cathepsin B），它与认知功能和记忆有关。这种酶是阿尔茨海默氏症患者大脑中的斑块中发现的淀粉样蛋白的前体。高水平的此酶与阿尔茨海默氏症的认知能力下降有关，而认知能力下降又与睡眠不足有关。

作为美国国立卫生研究院健康与疾病多组学联盟（NIH’s Multi-Omics for Health and Disease Consortium）的一部分，研究人员将继续探索儿童的永久化学物质和睡眠模式。他们还在进行实验室研究，研究在研究中发现的基因，以及PFOS与大脑发育之间的关系。

上述介绍，仅供参考。欲了解更多信息，敬请注意浏览原文或者相关报道。

Abstract

Background: Per-and polyfluoroalkyl substances (PFAS) contamination may disrupt sleep through disrupted metabolic and immune functions. The study aims to investigate the association and potential mechanism between PFAS and sleep.

Methods: We included 136 young adults recruited between 2014-2018 and 76 were re-assessed between 2020-2022. Additional 8 participants only had complete data between 2020-2022. Plasma PFAS (PFOS, PFOA, PFHxS, PFHpS, PFPeS, PFNA, PFDA) were measured at both visits using liquid-chromatography high-resolution mass spectrometry. Plasma proteins were measured by Olink^® Explore 384 Cardiometabolic and Inflammation Panel I. Sleep duration was self-reported at both visits along with follow-up sleep disturbance and sleep-related impairment using validated instruments. We utilized multiple linear regression to explore the association between individual PFAS (in tertile) and these sleep outcomes. PFAS associated with sleep outcomes were subjected to computational toxicology analysis using the Comparative Toxicogenomics Database and Toxicology in the 21st Century database to identify potential genetic links between them. Mediation analysis using proteomic data was then performed to confirm the findings from computational toxicology analysis.

Results: At baseline, one tertile increase in PFDA was associated with 0.39 (95 % CI: 0.05, 0.73) hours of shorter nightly sleep duration, and, at follow-up, PFHxS and PFOA were associated with 0.39 (95 % CI: 0.05, 0.72) and 0.32 (95 % CI: 0.01, 0.63) hours shorter sleep duration, respectively. One tertile increase in PFOS exposure was associated with a 2.99-point increase in sleep disturbance scores (95 % CI: 0.67, 5.31) and a 3.35-point increase in sleep-related impairment scores (95 % CI: 0.51, 6.20). Computational toxicology and mediation analyses identified potential mediating roles for several proteins in the PFAS-sleep associations, including 11-beta-dehydrogenase isozyme 1 (HSD11B1), cathepsin B (CTSB) and several immune system-related proteins.

Conclusion: Future large scale epidemiological and mechanistic studies should confirm our findings and test effect measure modification of the associations by age.

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