新世代的環境污染議題 – 環境荷爾蒙 (EDCs) (上)

 

在今年(2013)2月下旬,一個由聯合國贊助的研究報告(State-of-the-Science of Endocrine Disrupting Chemicals 2012)指出,近年來,新生兒畸形、生殖系統癌症、以及精神疾病問題,在全球都有顯著增加的趨勢;而縱使這種問題的原因必定是複雜的,但人為產生的化學物質污染,勢必是其中的一個因素。

這次聯合國所關注的是,近十年才逐漸受到重視的人為污染物質 – 環境荷爾蒙(endocrine disruptor chemicals, EDCs)。

根據報告指出,這群與人類荷爾蒙相似的化學物質,除了上述問題之外,對於近年來人類男性精子數量減少、女性不孕比例增加、發生於兒童的罕見癌症比率提高、以及部分生物物種滅絕,也都脫不了關係。

以下內容,來自本篇研究報告的摘要版本(Summary for Decision-Makers):

1. 認識環境荷爾蒙(EDCs)

根據2002年國際化學物質安全規劃署(International Programme on Chemical Safety, IPCS)針對環境荷爾蒙所做的報告,將環境賀爾蒙(EDCs)定義如下:「所謂內分泌干擾物(endocrine disruptor泛指:一個會改變內分泌系統的外來物質或混合物,且會持續性地破壞該生物體、其後代、或整個族群之健康狀態。」

以人體為例,與我們這一生相關的荷爾蒙、或其他與荷爾蒙相關的物質(如神經傳導物質、細胞激素等)就有超過 50 種,與生命週期中的每個組織與功能的運作息息相關。因此,一旦受到干擾,無論是人類或動物,對其生存或發展造成影響則是可想而之的結果。

到目前為止,被認為與環境荷爾蒙干擾有關的不良影響包括有:肥胖、不孕(或生殖力減退)、學習與記憶力障礙、第二型糖尿病(或心血管疾病等慢性病)。不過,由於內分泌系統涉及的身體運作過於廣泛,聯合國的這份報告認為,還有許多未知的影響與對應的化學物質,等待人們研究發現。

舉例來說,關於環境荷爾蒙會干擾身體的脂肪生成與體重控制,進而造成人體病態肥胖,進而衍生其他慢性病,也是近幾年才發現的。

環境荷爾蒙像生活中的毒素一樣,對人體有不良的影響;不過,它與毒素最大的不同在於,毒素像是手中拿著武器的壞人,想也知道是要來傷害我們的;而環境荷爾蒙事實上就像是體內的荷爾蒙,當它進入人體,就會加入我們的內分泌系統,透過干擾這個系統的運作,漸漸地,破壞人體的正常機能。

環境荷爾蒙的「滲透」任務一般可分成兩種模式:一種是假裝自己是那個荷爾蒙,直接作用在荷爾蒙受體上(hormone receptor protein);另一種則是找上指揮荷爾蒙運送的長官(通常是特定蛋白質),進而影響荷爾蒙分泌的時間與路徑。

另外,由於與人體荷爾蒙相似,這點同樣反映在人體曝露於環境荷爾蒙的時間,對人體影響程度也有所不同。簡單來說,若是在發育過程中受到影響,往往是嚴重且不可逆的。

2. 環境荷爾蒙 v.s. 人類

與2002年IPCS的研究報告相較之下,2012年由聯合國贊助的這份報告中顯示,環境荷爾蒙與人體不良影響之間的關聯性有增強的趨勢。

由於在以人類為對象的研究中,往往只能證明到「關聯性」(association),而非「因果關係」(cause and effect);因此,進行這類研究時,同時比較在相同背景下,人類與動物的數據表現,將成為十分關鍵的一環。

在過去10年裡,關於環境荷爾蒙 – 疾病之間的研究有很大的進展,上述的這種比較模式就是最主要的突破點。而透過經年累月的觀察,2012的這份報告揭露下列幾項環境荷爾蒙之所以引起疑慮的重點:

  • 近數十年來,顯著上升的生育問題,說明了病因存在人類的生存環境中。
  • 同時,內分泌類的癌症發生率也逐漸上升,例如:睪丸癌、乳癌(上圖:歐洲睪丸癌;下圖:台灣乳癌【圖片來源:基隆市衛生局網頁】)。

  • 隨著都市越進步,區域內人類可接觸到更多種的化學物質。
  • 實驗動物研究或體外研究( in vitro)顯示,許多常見的化學物質,事實上會對於哺乳類動物內分泌系統的功能與發育造成干擾與不良影響。
  • 近2-30年裡,全世界的人類都面臨了生殖能力顯著下降的問題,且因此對於生殖科技產生了高度需求。

其實,如同第 1 點裡提過的,由於內分泌系統涉及的功能遍及全身,生殖能力所受的波及僅為較嚴重與顯著的。其他還有如各種兒科的健康議題,包括:氣喘、失讀症、智能障礙、注意力缺失、自閉症、以及罕見的小兒白血病、腦癌、睪丸癌比例也都有升高的趨勢。

當然,這些目前仍無法根治的非傳染性疾病,應該都具有複雜的成因,可能同時包括遺傳學、與環境等因素。根據估計,約有28%的人類疾病與症狀與環境因素有關。

因此,面對這類疾病發生率的節節上升,是時候投注心力去了解,人類所創造的這些環境因子,對於這些疾病所扮演的角色為何。

3. 環境荷爾蒙 v.s. 動物

根據研究顯示,在北海(North Sea)與波羅的海(Baltic Sea)地區的雌海豹,因為受到特定持久性有機污染物(POP)的影響,產生生殖系統病變與生殖功能損壞的問題。

另外,主要分佈在北大西洋的灰海豹(grey seal),則是因為多氯聯苯(PCB)污染,影響其甲狀腺與骨骼的恆定機制。而在荷蘭與比利時地區的普通燕歐(common tern)所產的蛋,含有持久性有機污染物(POP)的濃度越高,必須耗費更長的時間孵化,且孵出的幼鳥體型會較小。

主要在英國,魚類因為受到都市排放水中含有雌激素( estrogen)的影響,增加了卵黃蛋白中「卵黃前質」(vitellogenin)的含量,以及雄性魚產生雌性特徵的比例也因此增加(一般雄性魚體內的卵黃前質含量是很低的)。而在世界各地,船舶為了抗污所塗上的漆,因為含有「錫與三苯基錫(triphenyltin)」,對於軟體動物的性別發育產生干擾。

如同前面所提到的,在動物受到影響的同時,研究人員也觀察到,同樣的問題在同一時間,發生在人類的族群中。舉例來說:美國的阿拉斯加(Alaska),在雄性黑鹿中,發現有高達68%的隱睪症比例;同樣的情形則發生在美國蒙大拿州(Montana)的人類男性中。

在近幾年的研究中也顯示,與人類生存環境鄰近的動物,有體重增加的趨勢。在研究受多氯聯苯( PCB)污染的動物時,發現在曝露濃度、早期、亞臨床(sub-clinical)、與臨床表現上,都與人類的反應相似。

 

續~新世代的環境污染議題 – 環境荷爾蒙 (EDCs) (下)

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