塑化剂DEHP与生殖健康

张 庚 姚依兰 冯 阁 黄凤华 张西锋

(武汉轻工大学生物与制药工程学院,湖北武汉 430023)

塑化剂DEHP与生殖健康

张 庚 姚依兰 冯 阁 黄凤华 张西锋*

(武汉轻工大学生物与制药工程学院,湖北武汉 430023)

塑化剂是一种环境类雌激素，被广泛地应用在各种产品中，其对人体的安全性问题已引起科学家的关注。本文综述了塑化剂与基因甲基化异常，塑化剂对卵母细胞发育和雄性生殖的影响，并对治疗生殖健康的问题提出了自己的看法。

塑化剂 小鼠 卵母细胞 甲基化

塑化剂DEHP是指“邻苯二甲酸（2─乙基己基）二酯”，分子式化学式是C24H38O4，分子量390.56，无色无臭液体，不溶于水，溶于乙醚，乙醇，矿物油等，主要用于聚氯乙烯（polyvinyl chloride，PVC）等树脂的加工，还可用于化纤树脂、醋酸树脂、ABS树脂及橡胶等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散剂等，其中用量最大、对人体影响最重要的是作为增塑剂使用。作为主要的增塑剂，DEHP 在聚氯乙烯（PVC）塑膜中的用量通常为30%～50%，在塑料加工中添加这种物质，可以使其柔韧性增强、容易加工。它也是一种有毒的化工业用塑料软化剂，常作为沙发、橡胶管、化妆品、汽车座椅及玩具的原料，属于工业添加剂。添加后可让微粒分子更均匀散布，增加产品的延展性、弹性及柔软度[1]。由于是一种被广泛使用的增塑剂，用 DEHP代替棕榈油配制成有毒的起云剂也能产生和乳化剂相似的增稠效果。

在各种产品中，DEHP及其代谢物MEHP（邻苯二甲酸酯）不能形成较强的大分子与聚合物紧密地连接，因此它可以从这些产品中浸出释放到环境中而产生毒性。人类无时无刻不在接触DEHP，这使得DEHP的安全性问题成了近年来人类健康研究和讨论的焦点。动物实验显示，DEHP在人体和动物体内发挥着类似雌性激素的作用，可干扰内分泌，损害男性生殖能力，促使女性性早熟，如长期大量摄取会导致肝癌。体内长期累积高剂量的DEHP，可能会造成儿童性别错乱，包括生殖器变短小、性征不明显等。化妆品中的DEHP可通过女性的呼吸系统和皮肤进入体内，如果过多使用，会增加女性患乳腺癌的概率，还会危害到她们未来生育的男婴的生殖系统。因此，DEHP的安全问题受到了社会各方面尤其是科学研究者的关注。

1 环境中的DEHP与人类和动物健康

由于DEHP是脂溶性的，不以共价键结合而是物理结合于PVC分子上，所以，随着使用时间的推移，可不断地从材料中释出，挥发至土壤、大气和水域中，造成对生物、环境和食品的污染。

人类可以通过不同的途径暴露于不同来源的DEHP。一般人群主要是经过消化道摄入，职业人群则主要通过呼吸道吸入，而对于病人医疗用品中的DEHP 在其接受治疗的过程中可随药品进入人体，DEHP进而可通过胎盘和乳汁的途径作用于子代。美国食品药品管理会（FDA）经过对目前DEHP研究的现状，考虑到人的个体差异、人类与动物的差异以及实验数据的不确定性，确定了人口服摄入的安全上限为每天为0.04mg/kg，对于一个50kg的人，相当于每天2mg。但是这样的剂量可能仅对正常的成年人是一个安全剂量，而对于各方面机能和系统都发育不完全的婴幼儿和孕妇来说很可能就不是一个安全剂量。

2 DEHP与基因甲基化异常

DEHP作为一种环境类雌激素，同时也具有内分泌阻断剂的活性，而各种内分泌产生的生物活性因子又是基因转录、蛋白翻译和表观遗传修饰等过程中不可或缺的关键性因子。Wu S等研究孕鼠以500 mg/kg·d的剂量暴露于DEHP时，DEHP显著地提高出生后3d后代的甲基化水平，且显著地提高甲基化转移酶的表达水平，并且降低睾丸特异基因Insl3的表达。同样，Wu SD等的研究也得出一致的结论，在孕鼠从见拴后12.5到胎鼠出生后3d，每天以暴露于500 mg/kg的DEHP时，在胎鼠出生后7d时分析睾丸基因组的甲基化水平，发现处理组的甲基化水平达到34.03%，明显高于对照组的28.37%，且甲基化转移酶的表达水平显著提高。Martinez ADB等在大鼠怀孕的14～19d，每天以100mg/kg到950mg/kg的剂量喂服孕鼠，分别在怀孕的20d，出生后的第3d、21d和60d，取小鼠的睾丸进行盐皮质激素受体（MR）基因的甲基化分析，发现经过DEHP处理后MR基因的甲基化有一定的损失。由此DEHP通过影响基因组表观遗传调控的机制方面的探索将成为今后研究的重点之一，而这一研究从体细胞延伸到生殖细胞发生过程上来，更是具有意义。

3 D EHP与卵母细胞发育

DEHP是一种内分泌干扰剂，作用类似于荷尔蒙，oliana等的研究结果发现，DEHP可以影响参与卵母细胞的生长、成熟和排卵的基因表达，严重影响卵巢功能甚至损害胚胎发育。Dalman等利用体外成熟体系培养小鼠的卵母细胞，分别在成熟培养基中加入0，50，100，200 和 400μmol的 MEHP，发现在加有200 μmol和 400μmol MEHP的培养体系中，处于GV期的卵母细胞数量显著高于对照组，同样发育到MII期的数量显著降低，且在400微摩尔 MEHP的培养体系中，可发育到2细胞的胚胎显著降低。Oliana等在研究DEHP对斑马鱼卵子发生和胚胎发育的影响中发现，DEHP显著地提高BMP15的表达水平，而降低促黄体激素受体（LHR）、孕激素受体膜（mPRs）和环氧合酶（COX）-2（ptgs2）的表达水平，从而损害卵巢功能与胚胎发育，降低斑马鱼的繁殖能力。在我们的研究中也发现，暴露于DEHP的小鼠，其卵母细胞在体外培养成熟后，减数分裂异常，导致第一次减数分裂中期染色体中板集合失败和分裂阻滞、纺锤体异常；并且导致小鼠卵巢的早衰，其毒性可以遗传到后代。

4 DEHP与雄性生殖

DEHP是一种环境类雌激素，长期接触DEHP 可诱导生殖细胞凋亡，导致睾丸萎缩，生育率降低，降低精子密度、活力和受精能力，改变性腺重量，影响胚胎的发育，甚至生殖器官先天缺陷和睾丸癌的发病率增加。Saillenfait采用口服的方式处理孕鼠，在妊娠的19天分析胎鼠的睾丸发现，DEHP可以降低体内睾丸激素的生产，并下调了与胆固醇转运和激素的合成相关基因的表达（SR-B1，StAR，P450scc，3βHSD and P450c17），而睾丸激素的生产和关键的类固醇基因表达的改变则可以增加肛门生殖器距离（AGD），引起产后的生殖畸形。同时DEHP可以导致生殖细胞脱落，破坏血睾屏障和生殖细胞的凋亡。并且DEHP对小鼠睾丸的伤害具有可遗传性，Doyle实验组对怀孕7天到14天的CD1小鼠进行DEHP处理，发现DEHP可以破坏睾丸生殖细胞组织，扰乱了精原干细胞的功能，降低精子数和精子的活力，并且这种毒性作用可以延续到F4代。Mohan的实验同时也发现，在DEHP处理组的F3代中，部分雄性小鼠表现出无精子症、闭锁的曲细精管、在生精小管的基底区域的存在空泡等生理性疾病，并且存在疾病的表观遗传世代传承现象。在我们的研究中也发现DEHP可以降低精子的数量和提高精子的异常率，并且可以导致睾丸中曲精细管的直径萎缩，但是我们没有发现其对生精细胞减数分裂和减数粗线期精母细胞联会复合体的影响[19]。

5 结语

随着结婚和生育年龄普遍延后，以及疾病、心理压力和环境污染等因素的影响，我国不孕不育发生率呈现出上升和年轻化趋势。环境污染是导致我国不孕不育夫妇迅速增加的一个重要原因，而环境类雌激素的影响是其中重要的一部分。环境类雌激素包括有机氟农药、多氯联苯、二英、己烯雌酚、双酚A，以及各种色素、防腐剂等人工合成化合物及植物天然雌激素；塑化剂DEHP是其中的一种。环境类雌激素进入人体后，与人体正常分泌的激素竞争性地结合到细胞的雌激素受体ERα或Erβ上，造成人体内分泌系统紊乱，出现各种机能障碍。女性会多出现子宫肌瘤、子宫内膜异位、乳腺癌、卵巢癌等疾病；男性则会出现前列腺癌、睾丸癌、精子的质量与数量下降等症状。这已经是一个很严重的社会问题，环境类雌激素将威胁到人类繁衍。科学家已经关注此类问题，并开始寻求通过服用维生素和一些糖类解决的方法。当然通过辅助生殖技术可以部分地解决目前存在的不孕不育问题，但是其带来的后续的生殖健康也是值得关注和思考的问题。

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国家自然科学基金青年项目（31201120）

张庚（1997-），本科生。

张西锋（1977-），男，副教授，现从细胞生物学的研究。