环境污染物对人体健康的危害已成为全球关注的重要问题，比如多环芳烃、有机氯化农药、多氯联苯、多溴联苯醚、有毒金属等。这些物质主要来自工业生产、农业活动和化石燃料燃烧等，广泛存在于大气、水体、土壤和食物介质。长期接触可能导致内分泌紊乱、生殖系统异常、神经系统损害、免疫功能低下，甚至增加癌症风险。此外，污染物在体内代谢产生的代谢产物也可能对人体健康产生重要影响。因此，准确测定人群有机污染物和（类）金属元素的暴露水平及重要代谢产物的浓度水平，对于评价环境暴露对人体健康的影响具有重要意义。在现实世界中，人体面临多种污染物的复合暴露，这些物质在进入人体后容易扩散并广泛分布于全身多个部位。由于生物标本基质复杂，开发用于准确测定目标污染物的方法具有挑战性，比如人体生物标本的可利用样品量通常较少，生物标本的实验分析前处理工作量较大，以及环境流行病学研究的样本量往往也较大，这就要求相关前处理方法尽量快速高效。

为解决以上挑战，北京大学公共卫生学院生育健康研究所开展了系列工作，包括同步测定多种生物标本（头发、血液和尿液等）中的多环芳烃及代谢产物羟基多环芳烃、同步测定血清样品中的多种持久性有机污染物（包括多环芳烃、有机氯化农药、多氯联苯和多溴联苯醚）、同步测定头发中的典型卤代内分泌干扰物（多氯联苯、多溴联苯醚和有机氯农药，以及一些羟基代谢物）和（类）金属物质、同步测定头发中的多环芳烃、尼古丁、可替宁和金属物质。这些方法的开发和应用为后续不同目的的环境流行病学研究提供了可靠的技术支撑，助力于更全面地理解污染物对人体健康的影响。

系列工作(1)：建立多种生物标本（头发、血液、尿液）中多环芳烃及其羟基多环芳烃同步分析框架（封面论文）

第一完成单位：北京大学

期刊：Environmental Science Processes & Impacts

论文信息：Jia X, Long M, Pang Y, An H, Jin Y, Jiang J, Li Z*, Wang B*. Exposure biomarker profiles of polycyclic aromatic hydrocarbons based on a rat model using a

versatile analytical framework. Environ Sci Process Impacts. 2024 Aug 14;26(8):1268-1280. doi: 10.1039/d4em00109e. PMID: 38817199.

全文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/em/d4em00109e

图1. 期刊封面

图2. 多环芳烃暴露生物标志物分析框架

研究团队在Environmental Science Processes & Impacts期刊上发表封面论文（图1），提供了一种同步分析生物源样本中多环芳烃及其羟基多环芳烃的前处理方法和检测方法，并将该方法应用于多环芳烃染毒大鼠，以寻找多环芳烃暴露的敏感性生物标志物（图2）。本研究提供了一种多种生物标本通用、能够实现母体多环芳烃和羟基多环芳烃同步分析测定、大大降低样本量和前处理成本的方法。

系列工作(2)：建立血清样品中多环芳烃、有机氯化农药、多氯联苯和多溴联苯醚同步测定方法

第一完成单位：北京大学

期刊：Environmental Pollution

论文信息：Jia X, Yin S, Xu J, Li N, Ren M, Qin Y, Zhou J, Wei Y, Guo Y, Gao M, Yu Y, Wang B*, Li Z. An efficient method to simultaneously analyze multi-class organic

pollutants in human serum. Environ Pollut. 2019 Aug;251:400-406. doi: 10.1016/j.envpol.2019.05.008. Epub 2019 May 3. PMID: 31100571.

全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749118353600?via%3Dihub

人群暴露于各种有机污染物（OPs）的程度，包括多环芳烃、有机氯农药、多氯联苯和多溴联苯醚，可以通过测量它们在人体血清中的浓度来确定。然而，对血清中如此多种化合物进行大规模测量在效率和成本方面具有挑战性。北京大学公共卫生学院王斌研究员团队开发了一种高效提取和净化血清样品的方法，使用气相色谱-质谱联用仪同时定量分析上述四类OPs（图3）。该方法大大降低了实验费用，且允许对血清样本进行有效的批量处理，使之更适用于流行病学研究。

图3. 血清中多种有机污染物同步测定示意图

系列工作(3)：建立头发中典型卤代内分泌干扰物（多氯联苯、多溴联苯醚和有机氯农药，以及羟基代谢物）和（类）金属物质同步测定方法

第一完成单位：北京大学

期刊：Science of the Total Environment

论文信息：Ren M, Jia X, Shi J, Yan L, Li Z, Lan C, Chen J, Li N, Li K, Huang J, Wu S, Lu Q, Li Z*, Wang B*, Liu J. Simultaneous analysis of typical halogenated endocrine disrupting chemicals and metal(loid)s in human hair. Science of the Total Environment. Volume 718, 2020, 137300, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137300

全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S004896972030810X

研究团队开发了利用少量头发标本同步测定多种环境内分泌干扰有机物和无机金属元素的实验分析方法。该方法可一定程度有效去除头发表面污染，各头发暴露生物标志物回收率表现良好（80–120%）。同时，作者通过开展人群断面研究作为示例，利用上述方法测定孕妇头发中各暴露标志物水平，验证了该方法的可行性与有效性（图4）。

图4. 开发头发分析方法评估人体环境内分泌干扰有机污染物和金属元素暴露水平

系列工作(4)：建立毛发样品中多环芳烃、尼古丁和可替宁同步测定的前处理方法

第一完成单位：北京大学

期刊：Environmental Pollution

论文信息：Li Z, Wang B*, Ge S, Yan L, Liu Y, Li Z, Ren A. A simultaneous analysis method of polycyclic aromatic hydrocarbons, nicotine, cotinine and metals in human

hair. Environ Pollut. 2016 Dec;219:66-71. doi: 10.1016/j.envpol.2016.09.045.

全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749116312982?via%3Dihub

图5. 开发毛发样品中多环芳烃、尼古丁和可替宁同步测定的前处理方法

研究团队反复深入研究和尝试，最终选取有机碱作为消化液，选用极性和非极性的混合溶剂作为萃取剂，开发了一种简单的前处理方法，以使用少量的头发同时分析多环芳烃、尼古丁、可替宁和金属（图5）。该研究为环境流行病学研究提供了一种简单、低成本的分析技术。该研究方法同时获得国家发明专利批准（专利名称：同步分析毛发样品中的有机污染物和金属的前处理方法及其试剂盒，专利号：201610321913.2）。

总结与展望：

准确、高效、低成本的实验分析技术对于环境流行病学病因筛查至关重要。本研究团队开发的相关分析技术支撑多个国家级课题的开展，也被国内外同行广泛引用和应用。我们期待这些方法能够在更广泛的环境和健康研究中发挥关键作用，为保护和改善人类健康提供科学支撑。

团队主要成员简介

王斌，北京大学公共卫生学院生育健康研究所/北京大学城市与环境学院兼聘，长聘副教授/研究员。主要研究方向为环境健康，暴露组学大数据与人工智能。采用多学科研究方法揭示环境污染暴露对人群生育健康的影响及机制，构建健康风险评价模型。迄今主持国家自然科学面上和青年基金4项，骨干参与国家重点研发项目3项。以第一或通讯作者在Environmental Health Perspectives、Environmental Science & Technology、The Innovation等国际权威期刊发表论文共56篇 (H指数=45，他引6500余次)。担任环境健康领域TOP期刊Environmental Science & Technology副主编（2024年8月至今）。开设本科生教改课程“暴露组学”，研究生教改课程“环境暴露组学”，全球健康国际高端公共卫生硕士课程“Environment & Health”。担任中国队列共享平台“环境与人群健康”组长，环境诱变剂学会环境与生育健康专委会副秘书长。获得北京预防医学会科技二等奖和“全国科技系统抗击新冠疫情优秀个人”称号。

李智文，北京大学公共卫生学院生育健康研究所，教授/研究员。主要从事环境对出生缺陷、早产等不良妊娠结局及妇女健康影响的流行病学研究。主持国家自然科学基金项目、国家重点研发项目课题及省部级课题8项，骨干参与国家重点研发项目2项。以第一或通讯作者在J Hazard Mater、Environ Int、Int J Epidemiol等国际权威期刊发表论文120余篇。开设研究生课程“生殖与围产流行病学”、“生育健康典型研究案例”及本科生课程“出生缺陷及其预防”，参与讲授研究生课程“医学大数据的信息化管理及挖掘利用”及本科生课程“孤独症谱系障碍”。担任中国优生科学协会-环境与生育健康分会主任委员、中国环境诱变剂学会-环境与生育健康专业委员会副主任委员、中国妇幼保健协会-儿童脑科学与脑健康促进专业委员会副主任委员兼秘书长。获得北京预防医学会科技二等奖、华夏医学科技奖三等奖。获国家发明专利1项，实用新型专利2项。

贾晓倩，博士毕业于北京大学公共卫生学院生育健康研究所，毕业后留校任职。主要研究方向为生育健康流行病学，主要关注妊娠期糖尿病和神经管缺陷的环境病因及作用机制。参与出生队列的建立和生物样本中多种环境污染物检测方法的开发等工作。以第一作者身份在The Innovation (IF = 32.1)、Environment International (IF = 11.8)和Environmental Pollution (IF = 8.9)等期刊发表论文7篇。以项目参与成员身份参加科技部国家重点研发计划和国家自然科学基金面上项目等共5项。

任梦圆，博士毕业于北京大学公共卫生学院生育健康研究所，目前为美国埃默里大学博士后。主要研究方向为人体混合环境污染暴露的生殖健康风险评价，擅长基于多组学数据构建生殖健康风险评价及预测模型。迄今以第一作者身份在The Innovation (IF = 32.1)、Environment International (IF = 11.8)、Science of the Total Environment (IF = 9.8), Hygiene and Environmental Health Advances期刊发表论文6篇。以项目参与成员身份参加国家自然科学基金面上项目、国家科技部重点研发计划、国家科技部政府间国际科技创新合作项目共5项。ExposomeX平台（http://www.exposomex.cn/）开发核心骨干成员。

李振江，本科和硕士均毕业于北京大学公共卫生学院，博士毕业于美国埃默里大学，目前为美国南加州大学医学院博士后。主要研究方向为应用代谢组、蛋白质组学、转录组学及表观遗传组学等多组学生物信息技术，探索环境中常见污染物的体内过程和所触发的机体反应，从而阐明污染物对孕产妇和老年人等特定人群健康结局的影响。迄今以第一作者身份在Alzheimer’s & Dementia (IF = 12.9), Environmental Science & Technology (IF = 11.4), Science of The Total Environment (IF = 9.8) 等期刊发表论文9篇。以项目参与成员身份参加多项美国国立环境健康科学研究所R01研究基金项目。

供稿 | 王斌教授团队(北京大学)

校核 | 王斌