环境内分泌干扰物危害及作用机制研究

环境内分泌干扰物危害及作用机制研究 姓 名：付东 所在学院：中医药学院 所学专业：中西医临床医学 年 级：2015 级 学 号：2015223790 BatchDoc Word 文档批量处理工具 BatchDoc Word 文档批量处理工具 一、前言 环境内分泌干扰物，Environmental Endocrine Disruptors 简称 EEDs，又称环境激素、内分泌活性化合物、内分泌干扰化合物，所 谓环境内分泌干扰物系指一种外源性物质，该物质会导致未受损伤 的有机体发生逆向健康影响，或使有机体后代的内分泌功能发生改 变。潜在的内分泌干扰物则是一种可能导致未受损伤的有机体内分 泌紊乱的物质。 如今环境污染导致环境质量日益恶化，对人类健康构成严重威 胁，开展环境与人类健康的基础研究是科学与医学共同面对的课题。 在当今全球性环境问题中，化学污染占 70%左右，其中以 EEDs 对环 境质量和人类健康影响最广，危害最大。 EEDs 表现出拟天然激素或抗天然激素的作用，通过干扰机体的 内分泌功能引起中毒或在比较低的接触水平即对心、肺、肝、肾、 性腺等器官产生危害，即通过内分泌系统改变人的内环境而致病。 人和脊椎动物具有相同的内分泌系统，如脑垂体、甲状腺、胸腺、 胰腺、性腺等。这些腺体分泌的物质仅在体内起作用，不排除体外， 故称之为内分泌腺体，其分泌物称为激素，能调节生物体的成长、 代谢、和正常的生理功能。激素在体内的水平非常低，但有极大的 功效，如胰岛素分泌不足会发生糖尿病，分泌过多则会发生低血糖。 EEDs 正是通过改变激素在体内的正常水平而对人体产生影响和危害 的。 与其他环境污染物相比，EEDs 对人体健康的影响有以下显著特 BatchDoc Word 文档批量处理工具 BatchDoc Word 文档批量处理工具 点： 1. 低剂量长期作用，具有慢性毒性效应； 2. 对人体生长，发育，生殖产生影响，对后代影响影响巨大； ； 3. 与人体各系统重大疾病有密切，危害巨大； 4. 采用常规的方法不易被筛选和检测。 因此，开展 EEDs 与人类健康的基础研究具有重大意义。 二、环境内分泌干扰物的类型 1. 干扰雌激素作用的类群： 1) 多氯联苯类化合物（Polychlorinated biphenyl, PCBs） 2) 烷基酚类（Alkylphenol ,APs） 3) 邻苯二甲酸酯类（Phthalate Esters ,PAEs） 4) 二苯烷烃类（Diphenylkanes） 5) 双酚化合物（Biphenols,BPs ） 6) 有机氯杀虫剂 7) 除草剂 8) 植物雌激素（phyto-estrogens, PEs） 、真菌雌激素 9) 某些重金属（铅、镍、汞） 2. 干扰睾酮作用的类群： 1) 氟他胺（Flutamide） 2) 利谷隆（Linuron） BatchDoc Word 文档批量处理工具 BatchDoc Word 文档批量处理工具 3) 苯乙烯（Styrene） 4) 二硫化碳（Carbonsulfide） 5) 邻苯二甲酸酯（PAEs） 6) 林丹（lindane） 7) 铅 3. 干扰甲状腺素作用的类群： 1) 二硫代氨基甲酸酯类（Dithiocarbamate, DCs） 2) 多卤芳烃类（Polyhalogenocarbons，PHAHs） 4. 干扰内源性激素代谢酶及激素转运功能的类群： 有研究表明多卤芳烃类和多溴联苯能够影响血清中甲状腺素 （T3、T4）水平，并降低大鼠促甲状腺素对 T3、T4 的调节作用。 5. 干扰其他内分泌功能的类群： 如铅、可卡因、二硫化碳等可以干扰儿茶酚胺的作用，升高动物 或人血清中肾上腺皮质激素的水平，植物雌激素还能刺激催乳素合 成与分泌等。 三、环境内分泌干扰物对人体健康的影响 1. 环境内分泌干扰物对儿童青春发育的影响： 青春期儿童性腺的发育与体内的雌激素和雄激素水平密切相关, 它们对儿童生殖系统的发育和第二性征的维持至关重要,青春期女孩 体内以雌激素水平上升为主,男孩以雄激素水平迅速上升为主。 环境内分泌干扰物可以竞争性地与女孩体内的雌激素受体结合 形成复合物, 发挥拟雌激素作用,从而干扰体内正常的雌激素的合成、 BatchDoc Word 文档批量处理工具 BatchDoc Word 文档批量处理工具 分泌、代谢和反馈调节等过程,造成雌激素功能紊乱。体外实验证明 暴露于环境内分泌干扰物可使卵泡细胞分泌孕激素、雌激素增加,睾 酮分泌急剧下降,说明青春期儿童卵巢对环境内分泌干扰物非常敏感。 环境内分泌干扰物也可以通过干扰男孩体内雄激素与雄激素受体的 结合而发挥抗雄激素活性,表现与拟雌激素作用类似。环境内分泌干 扰物通过抑制男孩睾酮生成的重要酶如 3- 羟甾脱氢酶( 3-HSD)、 细胞色素 P450、17-羟化酶(CYP-17)、17 -羟甾脱氢酶(17-HSD) 的活性,在一定程度上干扰睾丸雄激素的生成。 2. 环境内分泌干扰物对生殖系统的影响： 环境雌激素对男性生殖系统的影响最大，主要表现为男性雌性 化，可引起各种形式的雄性生殖系统发育障碍：性腺发育不良、睾 丸和附睾重量减轻、生精细胞、支持细胞和间质细胞数目减少、精 子数目减少乃至无精子、睾丸肿瘤、性欲降低和不育症等 影响女性生殖系统的环境内分泌干扰物也是环境雌激素。具体 现为女孩青春期提前、子宫内膜异位症发病率增加、月经周期改变 等 3. 致畸 4. 环境内分泌干扰物对免疫系统的影响 1) 胸腺萎缩 二噁英可引起动物实验的胸腺萎，主要是以胸腺皮质中淋 巴细胞减少为主，通过将婴儿胸腺移植到小鼠进行研究，表明 BatchDoc Word 文档批量处理工具 BatchDoc Word 文档批量处理工具 人类胸腺也是二噁英敏感器官。 2) 免疫毒性 少数病例说明人在 PCB 中毒后引起免疫机能低下，从而间 接影响了免疫系统的发育及其正常功能，但低浓度的环境化学 物对人体免疫系统抑制与否目前尚未研究。近年来过敏和自身 免疫性疾病大大增加，流行病学和实验动物研究已经证明与环 境污染和过敏有密切关系，初步结论是环境污染物扰乱了内分 泌系统，从而影响免疫系统的功能。 3) 神经系统 大量研究表明，神经退行性疾病的发生也是由于神经元细 胞发生程序性死亡的结果。也有证据表明 PCBs 也可以引起细胞 发生程序性死亡。PCB 类除草剂百草枯可通过氧化作用引起多 巴胺神经元的程序性死亡，从而表现出帕金森氏病的症状。已 知 PCBs 对线粒体的功能有很大的毒害作用。而线粒体电子链的 传递的破坏引起超氧自由基的增加，导致神经元细胞程序性死 亡是引起神经退行性疾病的主要原因。 4) 恶性肿瘤 流行病学研究表明，生产 PCBs 的工人，其肿瘤标准死亡率 显著高于常人。 四、环境内分泌干扰物的作用机制 尽管 EDCs 的种类众多，且结构差异很大，但其对生物内分泌系 统的干扰作用在细胞水平上主要通过 4 种途径实现，即模拟内源性 BatchDoc Word 文档批量处理工具 BatchDoc Word 文档批量处理工具 激素作用；拮抗内源性激素作用；破坏内源性激素受体的生成和代 谢；破坏内源性激素的生成和代谢。 前两者又称为受体介导反应，后两者称为非受体介导反应 生物体内的内分泌系统、神经系统以及免疫系统是各自独立而 又相互联系的体系，三者通过细胞因子、激素以及其他信号分子构 成相互联系彼此作用的网络，从而维持机体正常机能的调节。有研 究表明，由于环境中的 EDCs 通常是以多种不同化合物的混合物形式 存在，当这些混合物进入人体或动物体内后，由于其作用机制的相 似性往往会表现出复合效应。而这种复合效应会破坏上述三个系统 间的平衡，一方面由 EDCs 导致的内分泌紊乱会 影响免疫系统和神 经系统的正常功能，另一方面由此产生的免疫系统和神经系统紊乱 又会进一步促使内分泌系统发育异常，由此产生的连锁反应会导致 生物的繁殖行为、感知行为、以及种群行为失常。 五、今后研究的展望 1. 探索或改进环境和生物材料中的内分泌干扰物的定量方法，这 是进行环境内分泌干扰物污染状况调查及人群暴露研究的基础。 2. 进一步研究环境内分泌干扰物的作用机理，尤其对生殖发育毒 性、致癌性、神经毒性、免疫毒性的机制进行研究。 3. 选择合适的动物模型，模拟人类实际接触情况观察低剂量接触 对动物体的危害。 4. 选择合适的人群（环境内分泌干扰物暴露者） ，对其进行流行病 学调查，进一步确认内分泌干扰物暴露与有关疾病的相关程度 BatchDoc Word 文档批量处理工具 BatchDoc Word 文档批量处理工具 5. 目前农业生产中有机农药、杀虫剂、除草剂应用较广，这些物 质及其降解产物大多会通过影响内分泌功能对人体健康产生影响， 故应逐步减少化肥、农药、除草剂的使用，大力发展生态农业。