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论文精选

环境内分泌与糖代谢异常和内分泌紊乱

发表者:曲伸 3086人已读

曲伸 崔文洁

同济大学附属第十人民医院内分泌科

上海市第十人民医院内分泌科

上海 200072

 

   糖脂代谢紊乱的发生从最初的遗传和环境因素的影响到现在逐渐公认的慢性低度炎症,精神、饮食,菌群失调等因素的多方位调控,给我们构建了一个神经-内分泌-免疫-炎症的调控网络,而环境内分泌与该网络的任一环节都有着千丝万缕的联系。本文将从空气污染物颗粒、二酚A、精神压力、光污染等方面阐述大气污染、食品添加剂、神经精神因素和生物周期改变对代谢紊乱的影响。上海市第十人民医院内分泌科曲伸

 

1、空气污染物颗粒对人体代谢的影响

空气中污染物颗粒严重影响人体健康已被公认,空气颗粒物质(PM) 是大气中固体和液体颗粒物的总称。按其粒径大小, 可分为粗分散系( 粒径> 10Lm) 和胶体分散系( 0. 01~10Lm) 。其中, 粒径0. 1~ 10Lm 为可吸入颗粒物, 也是对人体健康危害最大的颗粒物质。随着工业化和城市化进程,汽车尾气、工业废气,居民生活废气的排放和建筑的大兴土木,大气中一些污染物浓度明显上升,如:PM2.5PM10,NO2SO2CO等,其中PM2. 5对内分泌及代谢的影响,日渐受到关注。PM2. 5为空气中直径小于2. 5Lm 的颗粒物质, 又称为细颗粒物。因为PM 2.5 可以富集、携带多种致癌和有毒物质, 如PAHs、重金属元素等, 所以, 近年来有关可吸入颗粒物研究的热点正逐渐从研究粗颗粒( PM10 ) 转向研究细颗粒(PM215 ) 甚至超细颗粒。大部分有害元素和化合物都富集在细颗粒物上, 而随着其粒径的减小, 细颗粒物在大气中的存留时间和在呼吸系统的吸收率以及对内分泌系统的影响也随之增加, 对人体的健康影响也越大。有研究提示[1]当大气PM10 、PM2.5浓度上升10ug/m3 时, 总死亡数分别上升0.53%( 0.22%- 0.85%) 和0.85% (0.32%-1.39%)。

PM2.5对呼吸系统损伤尤甚,Churg[2]等人用电镜对10 例温哥华居民的肺脏解剖标本分析发现,沉积在肺实质内的粒子96% 为PM2. 5 , 提示肺脏对此粒径范围的颗粒物具有较高的滞留选择性。

 

上海市阴霾期间PM2. 5 、PM10污染与呼吸科、小儿呼吸科门诊人数的相关分析[3]显示在霾发生当日,PM10日均浓度每增加50 μg /m3 ,呼吸科、儿呼吸科日均门诊人数分别增加3% 和0. 5% ; PM 2.5日均浓度每增加 34 μg /m3 ,呼吸科、儿呼吸科日均门诊人数分别增加3.2% 和1.9% ;同时PM 2.5、PM10污染对门诊人数影响的滞后累积效应大于当日效应,且在霾污染暴发第6天d 时累积效应达到最大化. PM2.5的浓度在一年当中并非恒定不变,有学者对巴西6座城市 PM 2.5的监测发现,PM 2.5的浓度在南半球夏季(11月到2月)较低[4]。

流行病学调查提示,糖尿病患者是颗粒物污染的易感人群。Alexandra Schneider研究[5]发现 ,暴露在PM2.5颗粒中,可对心血管及血液系统造成损害,特别是有心血管疾病的老年患者。研究取22位2型糖尿病患者(平均年龄61岁)作为研究对象,以全身炎症、血凝、自主心律作为指标来研究短期暴露在PM2.5对人体的影响,结果显示:肥胖糖尿病人群,和糖化血红蛋白升高、低脂联素,高铁蛋白或者谷胱甘肽转移酶M1无效基因型的人群有更高的IL-6水平,在未使用β受体阻滞剂治疗的情况下,暴露天数在4天后,复极化出现了变化。这提示暴露在较高的PM2.5环境中,会改变血管细胞的复极化,由此可能提高心力衰竭的风险,并导致心律失常。暴露在PM2.5环境中也会提高全身炎症反应的水平,胰岛素抵抗及氧化应激会加强二者之间的效应。现在大部分对污染物的流行病学研究有赖于地面上建立的检测网络,但地面上对PM2.5的检测,经常受到限制,例如污染物在空间的不均匀分布等[6],  卫星连续性分析陆地表面气溶胶光学厚度(AOD)与PM2.5的关系也显示冠心病和PM2.5的暴露相关。

 但是,也有研究表明,短期内暴露于PM2.5环境中,并不会增加缺血性卒中的概率[7] 。

二、双酚A对人体代谢的影响

内分泌干扰物质[8]  ( Endocrine D isruptors, EDs)是一类能改变内分泌系统的功能, 进而对生物体整体、后代及种群造成负面影响的外源性化合物或混合物。

以双酚a为代表的内分泌干扰物对糖尿病肥胖的发病的作用不容忽视。 肥胖糖尿病已成为全球性的健康问题[9],而遗传和环境因素均是导致糖尿病肥胖的诱因,随着社会经济水平的发展,环境因素越来越扮演着重要的角色,有统计显示目前全球约有10亿成年人超重, 肥胖人口约有3亿。 在世界上20-79岁成年人口中, 糖尿病患者比例约占6.4% [10] ,

双酚A(BPA)作为一种化工材料,广泛用于塑料包装、奶瓶,塑料容器等,它是一种能影响人内分泌和代谢的干扰物,宁光教授等人研究显示[11] ,上海宝山区3423名40岁以上的居民尿BPA与OGTT、体重、BMI的关系,发现中老年人群中,尿BPA 水平与超重、全身性肥胖、腹型肥胖及胰岛素抵抗显著相关。该结果提示人们在日常生活中应尽量减少对BPA的暴露。 2008年4月18日, 加拿大卫生部门宣布禁止使用含双酚A的塑料制造婴儿奶瓶, 这是世界上第一个因为双酚A的干扰效应证据,而决定限制化合物应用的国家. 但目前无论对于绝大多数环境污染物质的危害及是否有必要采取行动等问题,学术界还是管理部门尚存在激烈争议。

 美国进行的一项大型流行病学调查发现, 尿液中双酚A 浓度越高, 则患心血管疾病、糖尿病、肝脏疾病的几率越高。 

3. 环境雌激素对人体的影响

环境内分泌干扰物中, 类似雌激素作用的化学物最多, 又称为“环境雌激素”。该类物质在结构或功能上与内源性雌激素相似, 能够影响生殖系统的发育[12] 。虽然高热量食物的摄入及运动的减少是导致肥胖糖尿病的主要环境诱因, 环境内分泌干扰物质对肥胖糖尿病产生的诱导也不容忽,而雌激素水平在大脑对体重和能量代谢的调控中也起重要作用.

对叙利亚仓鼠的研究发现,雌激素暴露可以减少其体重, 降低脂肪含量, 但不影响其进食量. 用特莫昔芬( Tamoxifen)处理则可以减弱雌激素的这种效应 , 敲除小鼠雌激素受体ERA基因将导致小鼠体重增加和胰岛素抵抗, 这些研究显示雌激素受体介导的调控途径在肥胖的发生中,有重要作用。绝经期妇女容易罹患肥胖, 而对超重或肥胖的年轻绝经后妇女使用雌激素疗法可以减轻其脂肪堆积,改善体脂肪分布,这表明内源性雌激素可以促进脂肪降解 。一些外源雌激素活性化合物可能与脂肪组织的生成有关。

   激素约有80 余种, 按其来源可以分为天然雌激素、植物性雌激素、动物雌激素、人工合成雌激素四大类。天然雌激素主要包括雌二醇、雌酮和雌三醇, 其中以雌二醇的效应最强。

   上海市调查表明, 全市儿童性早熟发病率已达1%。儿童性早熟的发病与雌激素的影响有关[13] 。随着饲料中添加剂的应用,动物的生长周期和市时间缩短,但某些添加剂残留在动物体内,并通过食物链的蓄积效应,影响人类健康。儿童长期使用此类含动物雌激素的食物,可能是造成性早熟的原因之一。

此外,某些植物雌激素,如豆源性异黄酮等,长期食用,也可能影响下丘脑-垂体-性腺轴[14]。内分泌干扰物也会对甲状腺轴造成影响。婴儿期摄入过多的豆制品,在青少年时期,自身免疫性甲状腺病的发病率会上升。[15]

    某些工业原料有雌激素样作用,如多氯联苯化合物、邻苯二甲酸酯类也发现有雌激素样作用。多氯联苯广泛用于电子产品中。邻苯二甲酸酯是塑料、橡胶生产的增塑剂,它能使油相物质更好的分散于水相中。胎儿期暴露于邻苯二甲酸酯可能损伤其睾丸功能,并缩短其出生后的肛门-睾丸间距[16] 。增塑剂与“起云剂”的作用类似,是被禁止用于食品添加剂和食品塑料包装中的, 而用相对价廉的塑化剂替代可食用的“起云剂”可造成对人体的慢性毒性损害。儿童代谢率较快,且通过“手-口途径”接触有毒有害物质的机会较多,故儿童长期暴露在环境雌激素中,容易造成假性乳房发育和性早熟的发生。

邻苯二甲酸盐广泛存在于女性使用的护理产品,如香水、染发剂、指甲油、体味去除剂当中。国外研究发现[17] ,在2002-2005年间,对337名使用的13种护理产品(PCP)的女性,进行3-36个月的随访,观察尿液邻苯二甲酸酯代谢产物的浓度与护理产品之间的关系,并做线性回归分析,发现使用PCP的女性,特别是香水或者芳香产品的女性,尿液中多种邻苯酸二甲酯代谢产物的浓度升高。女性孕期暴露于邻苯二甲酸盐可能对胎儿造成影响,同时,自身也会增加罹患AD和LEI的风险。台湾学者发现[18] :乳房提前发育的女孩,体内MMP((96.5 _ 134.0 ng/ml))的水平较对照组((26.4 _ 30.0 ng/ml))高,这提示邻苯二甲酸酯对青春期女孩有一定影响。

4、结论

环境干扰物种类繁多,对人体内分泌代谢系统、生殖系统、 心血管系统、呼吸系统均有影响。而孕期妇女、胎儿和儿童是最易受威胁的人群。目前,我国南方地区,内分泌干扰物以多氯联苯(PCBs)、双酚(A)、邻苯二甲酸酯类、壬基苯酚等有机化工原料检出率最高。[19] ,本文重点综述了上述内分泌干扰物对人体内分泌和代谢的影响。 中国处于一个快速发展阶段,企业众多,人口密集,如何避免人群对环境干扰物的暴露是亟待解决的问题。加强空气、水质监控,和工业、日化产品中内分泌干扰物的测定及政府、公众、医疗机构对内分泌干扰物危害的认识并提出合理的防范措施,是解决这一问题的根本途径。

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发表于:2013-03-13 22:28

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