环境激素对人体健康的影响

环境激素对人体健康的影响

摘要环境激素是环境中存在的能干扰生物系统或过程产生异常效应的物质；它能干扰生物体内激素，损害人类的生殖机能或引发肿瘤等，对人类的生存与健康构成严重威胁；防治环境激素的根本对策是杜绝其产生的源头。

关键词环境激素内分泌干扰物作用机理影响防治

由于化学物质对生态系统产生的重大影响，早在1977年7月日本学者就提出了“环境激素”一词。1996年，美国T.Colborn等合著出版了《失窃的未来》一书，通过对暴露于人工合成化学物而导致生物的雌性化、雄性化、不育、生殖缺陷等科学发现的报道，向人们展示了因化学合成物对内分泌系统的干扰而带来的令人震惊的画面。如同《寂静的春天》所带给人们的震撼一样，该书的出版也引起各国政府、舆论、公众对环境激素问题的关注。实际上，它的产生却始于20世纪30年代，人们采用人工合成的方法生产雌性激素，并用作药品。这种合成雌性激素在诞生的同时就被指出有导致恶性肿瘤的危险。近70年来，随着工业的发展，环境激素在制药、塑料制品添加剂生产、除草剂的使用和垃圾处理等过程中不断释放，对生态环境造成了巨大危害。且环境激素不易分解，可在食物链中循环，又可随风飘散，因此，不管其原生地在哪里，都会形成区域性或全球性的威胁。

1 环境激素的概念与分类

所谓环境激素，又叫环境荷尔蒙或环境内分泌干扰物，是环境中存在或由于人类活动而释放到环境中的对生物系统或过程产生促进或抑制作用的化学物质。

早先，人们对化合物内分泌干扰效应的认识几乎全部基于其对生殖系统的影响；后来又发现，有些化合物可以通过与激素受体的相互作用而影响内分泌系统的活性。所以，现在这一类物质被统称为“内分泌干扰物”或“环境激素”，它包括了与内分泌系统的任何部分，包括甲状腺、淋巴腺和垂体激素的相互作用而导致的对健康的影响。目前，经济合作与发展组织（OECD）等都对这一概念给出了各自的定义。

美国国家环保局在1995～1996年的报告中对环境激素表述为从某种程度上干扰激素活性的物质，这是一个较狭义的概念。1996年，欧盟、WHO、OECD 等官方定义环境激素是由于引起激素功能的变化而导致有机体或其后代的各种非健康效应的外部化学物质，并提出了潜在的环境激素的概念，即具有可能导致

机体的内分泌干扰效应性质的物质。这个定义涵盖太宽，几乎包含了所有的化学物质。1997年，美国环保局对环境激素的表述修正为是指干扰生殖、发育、行为及维持体内平衡的激素的合成、分泌、运输、结合、作用及消除的外源性物质；1998年，OECD等对环境激素的定义又加上了“混合物”；2000年，英国皇家学会出版的“EDCs”认为，环境激素是干扰人类和动物内分泌系统的正常功能的物质。这些不同时期所下的定义体现了目前在此领域的研究概况，各国研究人员根据自己的理解及研究情况对环境激素的表述有着不小的差异，但随着研究的深入，也正逐步走向共识。我国学者认为，环境激素是指环境中存在的能干扰人类或野生动物内分泌系统诸环节并导致异常效应的物质。

已经被人们公认的环境激素约有70余种，这些物质按属性可分为2类：一类是天然的植物激素、天然产物中的荷尔蒙等，这类化学品数目不多，结构和性能比较复杂；第二类主要是一些人工合成的化学污染物，这类化学品数量众多，相对分子质量比较低，容易挥发和传输，它们可以通过不同的途径进入环境和人体。因此，无论人类还是野生动物几乎都生活在环境激素的威胁之中，环境激素的影响是继臭氧层破坏、温室效应之后的又一全球性环境问题。环境激素一般具有如下特点：（1）持久性，去除比较困难；（2）潜伏性，即使它的浓度极低，也可能绕过血液的自然保护与受体结合，往往在人意识不到的情况下突然就威胁来临；（3）危害范围宽，不管其原生地在哪里，都会形成区域性或全球性的威胁；（4）毒性的协同效应等。

2 环境激素的作用机理

内分泌系统包含许多中枢神经系统—垂体—目标器官反馈途径，调控着各种各样的机体功能并保持着机体的动态平衡。因此，一种环境物质可以通过作用于许多潜在器官位点，来干扰内分泌系统的功能。由于包括激素信息传递在内的细胞活动的复杂性，这些位点中的任何一个都可被包括在毒物与内分泌有关的效应中。

受体结合机制是人们关注最多的一种环境激素与机体的相互作用方式。主要有2种不同的作用模式：一种如同天然激素一样，与受体结合后激发相应的内分泌活性；另一种是与受体结合后，不激发内分泌活性，但阻断受体与天然激素的结合，起到一种拮抗剂的作用。

在核受体中，研究最多的是雌激素受体（ER）和雄激素受体（AR）。ER属于能与小分子疏水配体结合的核受体超家族成员，位于胞浆和胞核内。ER具有转录因子的作用，与雌激素结合后，可以激活特定目标基因的活性，从而实现将激素信号转换成转录响应的功能。环境激素中有很多具有与内源雌激素相似功能的物质，包括DDT、多氯联苯、烷基苯酚、酞酸酯类等化合物，都能替代雌激素与雌激素受体结合，被称为雌激素类似物，它们构成了环境激素家族的一个主

要部分。但雌激素在完成使命后被分解，而环境激素在体内无法分解并不被排出，从而扰乱机体的激素平衡。此外，这类环境激素结构各不相同，意味着它们能通过多种不同的途径产生作用，除DDT直接结合到雌激素受体上并活化该受体产生反应外，某些物质还可能与其他核内受体结合，然后作用于雌激素反应元件。AR也是一种配体活化的转录因子。具有抗雄性激素或雄性激素活性的环境激素与AR的结合，影响了它的激活或抑制了AR的调控基因的能力。最令人注意的是许多兴奋剂和拮抗剂可影响AR的稳定性和内部功能区域的相互作用。已认识到的环境抗雄性激素物质主要是杀虫剂和除草剂的代谢产物，它们通过阻断AR 诱导的雄性性别发育所需的基因转录而表现出雄性激素拮抗剂的作用。环境雄性激素可以是天然产生的具有生物活性的雄性激素——睾丸激素，或二氢睾酮的前体或饲料工业使用的合成代谢类固醇。它们通过与AR受体结合并模仿天然激素，增加AR介导的雄性激素响应基因的转录，而产生显效剂活性。在受污染的河流中出现的雄性化的雌鱼，表明环境中类雄性激素污染物的存在。

化合物可以通过破坏激素的生成和降解，或者干扰调控类固醇代谢的激素代谢，而导致激素分泌过多或不足。研究表明，有些环境激素如二噁英、多氯联苯可以产生类似雌激素效应，但与雌激素受体的信号传导路径无关，而是通过芳香烃受体作为介导的途径产生作用，结果造成血液中雌激素减少，因此可能影响胎儿的性发育。

组织对激素的影响应依赖于它组成细胞上相应受体的密度。受体的数量由受体合成或代谢的速率决定，受包括激素活动在内的复杂反馈机制的调控。一些外源性化合物可以干扰这种反馈机制的正常运行，从而影响激素受体数量。

环境激素对激素的合成、贮放、运输和清理的影响亦是造成体内激素平衡被破坏的一个重要原因。一些化合物可抑制多种类固醇的合成，机理主要是抑制类固醇激素生物合成过程中的特定酶促反应步骤，如雌激素或抗雄性激素可诱导蛋白质类激素的合成等。激素的贮放对保持机体正常的激素浓度非常重要，如一些金属阳离子对垂体激素的释放的干扰可能与对钙通路的干扰有关。激素在血液中以游离态或结合态运输，脂溶性激素在血液中主要被肝脏合成的载体蛋白运输。性激素结合球蛋白或睾酮—雌激素—结合蛋白（TEBG）都可以和雌激素或雄性激素结合。性激素对血液中这些载体蛋白浓度的调控具有重要意义，如雌激素可以增加血液中TEBG的浓度，而雄性激素则使之降低。据认为，环境激素也可能具有同样的效应。化合物可以通过影响肝脏中与激素消除有关酶的活性来影响体内激素的清理。例如，DDT是肝脏单加氧酶活性的弱诱导剂，DDT诱导的这种活性增加会加速内源性雄性激素的降解，从而使睾丸中的雄性激素减少。

3 环境激素对人体健康的影响及其防治

环境激素能干扰生物体内激素，损害生物体尤其是人类的生殖机能或引发肿瘤等，因而对人类的生存与健康构成严重威胁。