消防员体内的阴道多环芳烃、HPV 感染与阴道微生物群：一项横断面研究

1. 引言

消防员长期暴露于燃烧产物与复杂化学污染物中，其中PAHs具有明确致突变和致癌潜力。已有研究证实消防职业与多种癌症风险升高相关，但针对女性生殖系统暴露路径仍缺乏系统研究。阴道作为外界与生殖系统的关键界面，可能成为污染物沉积与生物作用的重要场所。同时，高危HPV感染是宫颈癌主要致病因素，而阴道微生物群（尤其Lactobacillus主导状态）在HPV清除与疾病进展中起关键作用。然而，目前尚不清楚职业性化学暴露是否会影响HPV感染与阴道微生态结构之间的关系，因此有必要开展三者联合分析。

基于横断面队列设计（49名女性消防员 vs 51名对照），采用GC-MS检测16种EPA优先控制PAHs，利用宏基因组测序分析阴道微生物组成，并通过临床HPV核酸检测评估感染状态。结合Spearman相关分析、多变量比较及微生态差异分析，系统评估PAHs暴露与HPV及菌群结构之间的关联关系。

2. 研究内容

阴道中多环芳烃的测定：本研究采用GC-MS对阴道拭子中16种EPA优先控制PAHs进行定量分析，所有目标化合物均可检出。结果显示女性消防员阴道PAHs水平显著高于对照组，并随职业年限增加呈累积上升趋势，提示存在明确的职业暴露沉积特征。

图 1. 阴道内多环芳烃的浓度与消防员工作经验之间的关联。A. 消防员组（橙色）与对照组（蓝色）中检测到的多环芳烃总量的对比散点图；非配对 t 检验的 p 值<0.0001。B. 按消防员工作年限分组的对照组和消防员组中检测到的多环芳烃总量的对比散点图（N=100）；Tukey 多重比较结果显示：工作年限较短者与对照组的 p 值为 0.0128；工作年限中等者与对照组的 p 值为 0.0003；工作年限较长者与对照组的 p 值为 0.001。C. 消防员组（橙色）与对照组（蓝色）中高分子量多环芳烃与低分子量多环芳烃之间的线性关联散点图。两者之间的关联程度通过 Spearman 相关系数来衡量。

人口统计学特征与 PAH 的检测情况：PAH水平与多种人口学因素相关，其中年龄、绝经状态、种族及HPV感染状态均表现出一定关联。尤其是HPV阳性个体PAH水平更高，提示污染暴露与感染状态可能存在交互作用，但部分因素在分组后差异有限。

图 2. 各种 PAH 水平与种族、更年期状况及 HPV 感染状态之间的关联。 A. 两组参与者中检测到的各种 PAH 水平的比较散点图（N=100）；研究结果已根据种族因素进行校正（西班牙裔：N=41；非西班牙裔：N=59）。 B. 两组参与者中检测到的各种 PAH 水平的比较散点图（N=100）；研究结果已根据是否处于更年期状况进行校正（处于更年期者：N=15；未处于更年期者：N=85）。 C. 两组参与者中检测到的各种低分子量 PAH 水平的比较散点图（N=99）；研究结果已根据 HPV 感染状况进行校正（HPV 阳性者：N=8；HPV 阴性者：N=99；缺失数据：N=1）。 D. 两组参与者中检测到的各种高分子量 PAH 水平的比较散点图（N=99）；研究结果已根据 HPV 感染状况进行校正（HPV 阳性者：N=8；HPV 阴性者：N=99；缺失数据：N=1）。

阴道微生物群分析：阴道微生物群主要由Lactobacillus与Gardnerella主导，两组总体结构相似，但消防员中Gardnerella比例略升高。抗生素、益生菌使用及生育史可影响菌群组成，整体仍以乳酸杆菌优势或菌群失衡状态为主。

图 3. 阴道微生物群组成 A. 不同经验水平的消防员所采集的阴道拭子中，含量最丰富的细菌属的柱状图。其中，经验水平分为：低水平：0–4 年；中等水平：5–15 年；高水平：>16 年。样本的排序依据是加德纳菌的相对含量百分比。 B. 不同细菌属的相对含量百分比与抗生素使用、是否生育以及是否服用益生菌之间的关联情况。采用非配对 t 检验进行分析。结果如下：支原体与抗生素之间的关联，p 值=0.0122；尿素原体与抗生素之间的关联，p 值=0.0280；梭菌与抗生素之间的关联，p 值=0.0091；尿素原体与是否生育之间的关联，p 值=0.0084；链球菌与益生菌之间的关联，p 值=0.0128。

微生物群的数量与多环芳烃的含量：PAH水平与菌群组成存在显著相关性，尤其Gardnerella与PAHs呈正相关，而Lactobacillus呈负相关趋势。提示PAHs可能促进条件致病菌增殖并抑制优势乳酸菌，从而引起微生态失衡。

图 4. 阴道微生物群组成 A. 所有参与者、消防员和对照组中，各细菌属的相对丰度百分比与总多环芳烃水平之间的斯皮尔曼相关性热图。具有统计学显著性（双尾 p 值<0.05）的相关性用星号标出。 B. 所有参与者中，加德纳菌的丰度与总多环芳烃水平之间的线性关系散点图。 C. 消防员组（橙色）和对照组（蓝色）中，加德纳菌的丰度与总多环芳烃水平之间的线性关系散点图。

3. 结论

研究表明女性消防员存在显著职业性PAHs暴露，并可在阴道环境中积累。PAHs水平与HPV感染及微生态失衡（Gardnerella升高、Lactobacillus下降）显著相关，提示其可能通过影响微生物稳态增强宫颈癌风险。结果强调需要加强女性消防员职业暴露防护，并将微生态与病毒筛查纳入健康监测体系，以降低长期妇科疾病风险。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.142072