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EPIDEMIOLIGY/Journal review

Association between urinary biomarkers of exposure to organophosphate insecticides and serum reproductive hormones in men from NHANES 1999–2002

1. Introduction

OP 살충제: 아세틸콜린 에스테라제 억제 활성을 특징으로하는 다양한 농약 그룹으로 악명 높은 급성 독성

미국에서 OP 살충제의 주거용 사용이 대부분 단계적으로 폐지되었지만, 식량 작물 및 특정 공중 보건 분야의 곤충 방제에 여전히 널리 사용

노출은 무스카린 및 니코틴 수용체의 과도한 자극으로 이어지며, 적시에 관리되지 않으면 종종 사망에 이를 수 있음

비 급성 노출과 어린이 신경 발달, 임신 연령 감소, 출생 체중 감소, 정액 질 감소, 천명 및 폐암 관련

혈청 생식 호르몬 수치의 변화 - 미국과 멕시코 코호트 연구에서 혈청 테스토스테론 (T) 수준과 OP 살충제 바이오 마커 반비례 관계 보임

낮은 T 농도: 대사증후군, 당뇨병, 심혈관질환, 골절, 신경 퇴행성 장애, 사망률 등과 관련

OP 노출은 남성 생식기능 영향줄 수 있음

혈청 E2의 감소는 전립선 암 위험 증가시킬 수 있음

본 연구는 미국의 20-55세 남성에서 OP 살충제 노출 바이오마커 수준과 혈청 T 또는 E2 사이의 관계를 조사

 

2. Materials and methods 

2.1. Study population 

NHANES 1999–2002

20-55세 남성 (n = 2809) 중 측정 바이오 마커, 혈청 T 또는 E2, 혈중 성 호르몬 결합 글로불린 (SHBG), 혈중 코티닌, 소변 크레아티닌, 체질량 지수 (BMI), 인종 / 민족성 또는 교육 데이터 누락 (n = 2453) 제외 후, 최종 표본 크기 356명

 

2.2. Demographic data and body measurements

race/ethnicity and education: Computer-Assisted Personal Interviewing system

Height and weight: Mobile Examination Center (MEC)

BMI: weight in kilograms divided by height in meters squared

 

2.3. Laboratory measurements

소변 OP 살충제 대사 산물 및 크레아티닌, 및 혈청 T (총), E2, SHBG 및 코티닌에 대해 샘플 분석

chlorpyrifos와 chlorpyrifos-methyl [3,5,6-trichloro-2-pyridinol (TCPY)], 6개의 비특이적 비뇨기 대사산물 [diethylphosphate (DEP), diethylthiophosphate (DETP), diethyldithiophosphate (DEDTP), dimethylphosphate (DMP), dimethylthiophosphate (DMTP), and dimethyldithiophosphate (DMDTP)]에 집중하여 OP 대사산물과 혈정 T 및 혈청 E2 사이의 잠재적 관계에 초점

OP 살충제 대사산물: 가스 크로마토 그래피-탠덤 질량 분석법

요 크레아티닌: Jaffe 속도 반응 방법

혈청 T, E2, SHBG: 면역 분석법

혈중 코티닌: 동위 원소 희석 고성능 액체 크로마토 그래피 / 대기압 화학 이온화-탠덤 질량 분석법

검출 한계 (LOD) 미만: LOD 제곱근

 

2.4. Statistical analysis

샘플의 과반수 이상에서 검출된 바이오마커(DEP, DETP, DMTP, TCPY)에 대해 회귀분석

초기: 비조정 모델

추가 변수: 연령, BMI, 인종/민족성, 교육, 혈청 SHBG 및 혈청 코티닌 -> 바이오마커 베타 추정치 10% 이상 변화됨

크레아티닌 농도 공변수 추가

혈청 T와 혈청 E2  right-skewed -> 로그 변환

인종/민족, 교육 제외 모든 독립 변수: 연속 변수

  • 인종: Mexican American, other Hispanic, non-Hispanic Black, non-Hispanic White, and other/multi-racial
  • 교육: 9학년 미만, 9-11학년, 고등학교 졸업 또는 이와 동등한 자격, 단과대학 또는 준학사 학위, 대학 졸업 이상

민감도 분석: 바이오마커의 수준에 따른 혈청 호르몬의 비선형 관계 평가 - 50% 미만 백분위 수, 50-75% 백분위 수, 75-90% 백분위 수, 90% 백분위 수

가중치 사용하지 않음

  • 바이오마커 농도 연속 변수 모델:링 될 때, 바이오마커 농도 두 배 증가(100% 증가)에 대한 혈청 T 또는 E2 농도 백분율 변화 (% 변화 = [(exp (2 × 베타) ))-1] × 100)
  • 바이오 마커 농도가 범주형 변수 모델: 기준 그룹에 대한 각각의 혈청 T 또는 E2의 백분율 변화 (% 변화 = [(exp (베타))-1] × 100)

 

3. Results

DEDTP (29%), DMP (48%) 및 DMDTP (33%)를 제외한 모든 바이오마커가 샘플의 50% 이상에서 검출

DEP와 T 사이에 통계적으로 유의한 역 연관성 (단조 비선형)

TCPY와 E2 간의 양의 연관성

 

4. Discussion

DEP와 T 사이의 통계적으로 유의한 역의 관계는 주로 노출 분포의 최상위에서 발생할 수 있음을 시사한다.

  1. 손상된 Leydig 세포 기능
  2. 여포 자극 호르몬 또는 황체 형성 호르몬의 분비 억제
  3. 스테로이드 성 효소 또는 단백질의 발현 감소

한계점

단면 연구 설계의 시간적 모호성으로 인한 인과 관계의 제한된 결론

OP 살충제 바이오마커 노출 측정 오류 발생 가능 - 비 차등적인 경우 영향 추정치 편향 및 실제 연관성 과소 평가

 

5. Conclusions

NHANES 데이터의 생식 연령의 남성에서 DEP는 T 감소와 관련있음