环境中化学物质对女性生殖功能的影响

摘要 研究环境中化学物质对女性生殖功能的影响，是一门新兴学科。本文就这些化学物质(内分泌干扰物、重金属、有机溶剂和杀虫剂)对女性生殖功能损害的生物学基础、作用机理和作用特点进行了探讨，并指出二噁与子宫内膜异位间的关系。了解和防治这些化学物质的生殖毒性作用，是该领域科学工作者的目标。

关键词 环境因素 有毒物质 生殖功能 生物学基础 作用机理

许多因素诸如年龄、卵巢储备能力、性传播疾病、遗传、激素失衡、男性生育能力及环境都可影响女性的生殖功能。其中环境因素包括内分泌干扰物、重金属、有机溶剂、杀虫剂等化学物质。女性愈来愈多地在工作和日常生活中接触上述化学物质。据估计，至少有51种对生殖功能有毒性作用的化学物质普遍存在于生活环境中，可在胚胎发育、青春期、生育年龄及绝经期分别对女性腺垂体、卵巢、子宫、乳腺和神经内分泌系统造成损害，导致女性生殖功能异常。

1 环境中有毒物质对生殖功能损害的生物学基础

接触环境中有毒物质的时间和频度，是引发体内免疫-内分泌系统功能改变的重要因素；而靶组织对环境中有毒物质的敏感性，既与女性发育的各个阶段(胚胎期、青春期、生育期)，也与积累的接触时间和数量有关。习惯上，将干扰正常内分泌功能的化学物质称为内分泌干扰剂，而损伤免疫系统功能的化学物质则称为免疫毒素。前者可以激素受体激动剂或拮抗剂作用方式，模拟或阻断靶细胞对相应激素的反应，导致女性妊娠期胚胎发育异常。免疫毒素可抑制巨噬细胞和T细胞细胞因子的分泌，阻断由后者介导的免疫细胞间信息传导。免疫功能的损害可对生殖系统产生极为有害的影响。上述两个系统的损伤可导致下丘脑-腺垂体-性腺轴功能异常，而降低生育能力。例如，新生儿食用含二噁(dioxin)的牛奶，可造成淋巴组织萎缩和生长停滞；孕妇饮用可导致死胎率升高。

2 作用机理

环境中内分泌干扰物可直接损伤女性生殖功能，而免疫毒素的作用则是间接的。若前者的化学结构与内源性激素、生长因子相似，即可直接进入生殖器官，影响细胞分化、有丝分裂、凋亡、迁移、细胞内信号传导、DNA修复及线粒体功能，从而导致组织异常增生、功能改变甚至坏死。例如，细胞的增殖主要依赖线粒体供应能量，当环境中的化学毒物干扰线粒体功能时，细胞就会因能量缺乏而停止生长，严重时甚至死亡。同样，DNA在复制时的错配修复也是组织增生和分化所不可缺少的，该功能的损伤可引起细胞的异常增长和肿瘤发生。有时环境毒物须在体内转化后才可产生毒性作用，例如，有些植物雌激素在胃肠道和肝脏经转化才具有生物学效应。如前所述，体内激素的平衡是人体发育、性功能和卵子生成不可缺少的重要条件。某些环境中的化学物质可模拟或阻断内源性激素的作用而改变上述生殖系统的功能。

有些化学物质与甾体激素相同为脂溶性的，经单纯扩散穿过细胞膜，与胞浆中的甾体激素受体结合并进入细胞核，激活或抑制基因表达从而产生生物学作用。例如，尽管DDT和乙烯雌酚的化学结构与雌激素不同，却可与胞浆中的雌激素受体结合，导致女性生殖器官功能损伤和肿瘤发生。需要指出，环境中毒性化学物质与雌激素受体的亲和力比内源雌激素低10万倍，因此有人认为，食用植物雌激素不会损害身体健康。但值得注意的是，有些化学毒物是脂溶性的，在体内很难降解，人类长期与这些物质接触所产生的生物积蓄作用可抵消其与雌激素受体低亲和的效应，而造成恶性损伤。还有些毒性化学物质通过影响非生殖系统的功能，或改变血中激素结合蛋白的含量，或抑制激素的生成而间接影响生殖器官的功能。例如，多氯联苯可抑制母体甲状腺素的合成，阻滞胎儿发育；而乙烯雌酚与血中雌激素结合球蛋白的亲和力比雌激素低，其游离形式增多，从而更易进入细胞，发挥生物学作用。

3 内分泌干扰物

内分泌干扰物是指外源性化学物质，这些物质可模拟或阻断内源性激素的作用，甚至引发异常的靶细胞反应。具有雌激素或雄激素样的化学物质包括：多氯联苯类比合物、邻苯二甲酯、某些杀虫剂、植物雌激素和某些工业废物。它们广泛分布于工作场所、家庭、公共场所甚至医院中。有研究发现接触雌激素或雄激素样化学杀虫剂可导致生育力下降、性器官发育异常甚至两性畸形。还有研究表明接触雌激素样杀虫剂可增加女性乳腺癌的发病率、性早熟和绝经期的提前。内分泌干扰物的经典物质为人们熟知的杀虫剂DDT。它于1938年合成成功，1950年在世界范围内广泛应用，但后来发现它严重影响野生动物的生殖功能而于1972年被禁用。具有讽刺性的是DDT的研制成功于1948年获得了诺贝尔化学奖，但两年后即发现其对生殖系统有毒性作用。应当注意的是，尽管DDT已被禁用长达26年之久，但仍然是地球的公害之一。有研究表明DDT的污染是造成美国佛罗里达州阿波卡湖周边地区男子精液质量下降的原因之一，而美国秃鹫数量下降也与食用被DDT污染的鱼有关。对女性，在妊娠期接触DDT可造成婴儿体重的下降和颅骨的缩小。

邻苯二甲酸脂也是一种内分泌干扰物，这类物质广泛应用于汽车零件、塑料袋、饮料瓶和易拉罐内衬的制造。动物实验表明，Phthalates可抑制排卵，造成大鼠流产和出生缺陷，但对人类生殖功能的影响尚未报道。这可能是因为尚未进行这方面的研究，也可能与有关杂志不愿发表报告Phthalates对女性生殖功能无影响的文章有关。

DES是人工合成的雌激素，也是一种内分泌干扰物。70年代前被广泛用于防止孕妇流产和妊娠并发症，1971年因发现其可诱发阴道癌而遭禁用。此外，还发现DES与月经失调、乳腺癌、宫外孕、早产及不育症的发生有关。

植物雌激素广泛存在于豆科植物、蔬菜和谷物中，对其作为内分泌干扰物作用的研究表明，它对大鼠、羊的生育能力有负面影响，但对人类的作用尚有争论。有研究报道，植物雌激素可减少子宫癌、乳腺癌的发病率，缓解绝经期妇女的潮热发病率；相反，也有研究表明，它可导致月经周期的紊乱和性早熟。造成上述矛盾结果的原因目前尚不清楚，可能与食用植物雌激素的量的不同以及研究样本太少有关。

4 重金属

铅、汞、镉和镁等重金属对人体、野生动物和实验动物的生殖功能都具有害作用。在美国，估计有4200万人通过饮用水摄入过量的铅，而超过52％的室内装饰涂料中的含铅量超标。对人体，铅可引起流产、早产甚至胎儿死亡。人类接触的汞包括有机汞、元素汞和无机汞3种。有机汞是杀真菌剂的主要成分，元素汞则用于牙科填充料、温度计、电池和含氯化合物的催化剂，无机汞主要存在于电器、杀真菌剂、防腐剂和某些非法亮肤霜中。上述3种形式的汞均对人体有害，对女性，有机汞可引发流产和婴儿出生缺陷；元素汞则主要导致月经紊乱甚至闭经。人类接触的镉主要产生于金属焊接和焊料、房料、采矿和制陶等工业产过程中。此外食用鱼类及吸烟也是摄入镉的重要途径。镉中毒可使大鼠肺发育不良，严重时可引发仔鼠呼吸压迫综合症及神经系统发育障碍，这可能与镉降低妊娠期hCG的产生及降低母体通过胎盘向胎鼠供氧的量有关。但有关镉对人类生殖功能影响的报道尚未见到。人类主要通过饮食如谷物，丁香和茶摄入镁。少量的镁是人体健康所必需的，而过量的镁可对鼠类生殖系统造成明显损害。对人类尚未见到不利影响的报道。

5 有机溶剂

有机溶剂被广泛用于电子、制药、干洗、喷漆、制胶、绘画各领域及实验室中。动物实验和人体资料都证明，我们熟知的许多溶剂，如四氯乙烯(驱肠蜡)、甲苯、二甲苯和苯乙烯都会对生殖系统造成危害。

四氯乙烯降低鼠仔体重和成活率，使胎儿消融。它可增加女性不孕和流产的可能性；甲苯可导致动物胎儿体重下降，骨骼发育迟缓和雌性流产；二甲苯危害更甚，对啮齿类动物，可使胎儿消融，体重降低，发育迟缓，母体孕酮和雌激素水平下降，排卵受抑，生殖周期紊乱；在人体，则导致流产或有尾畸胎；苯乙烯能延长大鼠动情周期和造成死胎，也能扰乱女性正常的月经周期。

最近一项研究调查了281名不孕妇女接触有机溶剂、化学粉尘和杀虫剂的比率。她们都有1～19年由排卵障碍引起的不孕史，平均不孕期4年。研究表明：接触有机溶剂和杀虫剂可显著增加不孕率。虽然缺少剂量和时间参数，且无法排除被试受暗示回忆发生偏差，上述结果仍足以说明：有机溶剂对我们的生殖系统能产生不利的影响。

6 其他工业化合物

很多生产过程中产生的化学物质在车间弥漫，并最终进入我们赖以生存的大气。虽然研究寥寥可数，但已有的证据提示这类物质对生殖系统有潜在危害。例如，牙科常规消毒剂乙烯基氧可使鼠类产生畸胎、死胎和妊娠异常。它还可能与女性流产有关。

4-乙烯基环己烯及其双环氧化合物产生于合成橡胶、杀虫剂和灭火剂的生产过程中。前者可使小鼠初级卵泡解体，并诱发粒膜细胞肿瘤；后者破坏大鼠初级卵泡，改变蛋白质合成，增加凋亡基因的表达。二者对女性生殖功能的影响尚不清楚，主要因为女性很少在其产生环境中工作。