孫 霞，林 怡，董四君

中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所，中國科學(xué)院城市環(huán)境與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廈門361021

鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(Di-(2-ethylhexyl)phthalate，DEHP)是日常生活中使用最廣泛且毒性較大的鄰苯二甲酸酯類(PAEs)化合物，全球年產(chǎn)量達(dá)300～400萬噸[1]。DEHP通常被用作纖維素樹脂、聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)等塑料制品的增塑劑，廣泛應(yīng)用于食品包裝材料和醫(yī)用材料的生產(chǎn)加工。由于DEHP僅依靠分子間作用與塑料主體基質(zhì)結(jié)合，隨著時(shí)間的推移，此類物質(zhì)源源不斷地從塑料制品中釋放出來造成環(huán)境污染[2]。美國全國健康和營養(yǎng)調(diào)查(NHANES)自1999年的連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，幾乎所有被調(diào)查者的尿液中均可檢測到DEHP的代謝產(chǎn)物[3]。DEHP現(xiàn)已被美國國家環(huán)保局和中國環(huán)境監(jiān)測總站列為優(yōu)先控制的環(huán)境污染物，DEHP 暴露引發(fā)的健康風(fēng)險(xiǎn)值得關(guān)注。DEHP對胰島素抵抗、2型糖尿病等慢性糖代謝紊亂疾病影響的研究是繼探索其與生殖異常、性別分化、神經(jīng)發(fā)育以及腫瘤等關(guān)聯(lián)后的又一新的研究熱點(diǎn)[4-9]，但相關(guān)綜述研究國內(nèi)外還鮮有報(bào)道。根據(jù)目前的研究結(jié)果，筆者擬從風(fēng)險(xiǎn)和作用機(jī)制兩方面闡述DEHP暴露與胰島素抵抗、2型糖尿病等糖代謝紊亂疾病的關(guān)系。

1 鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯的暴露途徑及暴露水平

DEHP 可以經(jīng)口、呼吸道、皮膚吸收、靜脈輸液等多種途徑進(jìn)人機(jī)體，危害人體健康。首先，DEHP作為食品包裝材料的添加劑使其容易溶出并遷移到食品中。食用在生產(chǎn)或包裝環(huán)節(jié)中受DEHP污染的食物是當(dāng)前人們暴露DEHP 的最主要途徑。有研究表明，嬰幼兒體內(nèi)50%的DEHP來源于食物攝入；兒童、青少年、成年人體內(nèi)超過90%的DEHP也來自于食物污染[10-11]。Xu等[12]分析了623種膳食中23種PAEs化合物的濃度，結(jié)果顯示，DEHP幾乎存在于所有的受試樣品中，含量從0.02至2 685 mg·kg-1不等。另一針對美國市售食品PAEs化合物含量的調(diào)查也表明，74%的受試食品中可檢測出DEHP；而且DEHP在72種受試食品中(牛肉除外)的含量遠(yuǎn)高于其他8種PAEs化合物[13]。飲用水是人體經(jīng)口攝入DEHP的另一來源。Guo等[14]檢測了PVC瓶裝橙汁中6種PAEs化合物的含量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)橙汁中DEHP濃度超過美國飲用水標(biāo)準(zhǔn)DEHP限量(6 μg·L-1)的110倍。其次，人體可通過呼吸道攝入DEHP。呼吸暴露是職業(yè)人群暴露DEHP的最主要途徑。Fong等[15]對PVC制品生產(chǎn)車間空氣中的DEHP濃度以及89名工人尿液中的DEHP及其代謝產(chǎn)物含量進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)車間空氣中DEHP濃度為32.7 μg·m-3，工人DEHP 平均暴露水平為15.5 μg·(kg·d)-1。該研究還發(fā)現(xiàn)工人通過呼吸攝入DEHP占每日DEHP總攝入量的46.7%。另外，洗發(fā)水、化妝品、香水等日化產(chǎn)品也含有高濃度的PAEs化合物，所以皮膚接觸也是人體攝入DEHP的又一重要途徑[16-17]。

值得注意的是，目前常用的醫(yī)用塑料，如：血袋、輸液袋、腸道和腸道外營養(yǎng)袋、腹膜透析袋、鼻飼管、體外循環(huán)管路、體外膜式氧合器、血液透析管路等大多是PVC材料，導(dǎo)致患者在治療過程中DEHP的暴露量與暴露機(jī)會顯著增加，高出普通人群平均暴露量3個(gè)數(shù)量級。而且，醫(yī)源性暴露DEHP能直接進(jìn)入人體血液、器官和組織，相對于胃腸道吸收可能對患者造成更加嚴(yán)重的危害。DEHP在PVC血袋中的含量為1.8～83.2 μg·mL-1，其濃度會隨著儲存時(shí)間推移而增加。使用這種血袋輸血，DEHP的暴露量達(dá)0.7 mg·kg-1 [18]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，成人血液透析攝入DEHP達(dá)2.2 mg·(kg·d)-1，創(chuàng)傷患者短期大量輸血時(shí)攝入DEHP更高達(dá)10 mg·(kg·d)-1[19]。此外，幾乎所有的新生兒在醫(yī)療保健過程中都有機(jī)會暴露DEHP，暴露水平高達(dá)2.3 mg·(kg·d)-1[20]，遠(yuǎn)超過美國食品藥品監(jiān)督管理局制定的參考劑量20 μg·(kg·d)-1和歐盟食品安全委員會制定的每日可容許攝入量50 μg·(kg·d)-1。

2 鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯暴露導(dǎo)致糖代謝紊亂的流行病學(xué)研究

2型糖尿病是由于胰島素分泌減少、胰島功能減退和/或胰島素敏感性下降等因素導(dǎo)致機(jī)體糖、脂和蛋白質(zhì)代謝紊亂，器官損傷以及一系列功能障礙的慢性疾病。隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，糖尿病發(fā)病率也呈現(xiàn)不斷增加的趨勢。2010年，中華醫(yī)學(xué)會糖尿病學(xué)分會在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》報(bào)道，我國20歲以上人群糖尿病總體患病率達(dá)9.7%，糖尿病前期的患病率更是高達(dá)15.5%，位居世界第一位[21]。盡管遺傳和不良生活方式是2型糖尿病的重要誘因，越來越多的研究指出，環(huán)境污染物暴露對其產(chǎn)生的誘導(dǎo)作用不容忽視。DEHP暴露逐漸被認(rèn)為是誘導(dǎo)機(jī)體糖代謝紊亂的一大風(fēng)險(xiǎn)因素。2007年，Stahlhut等[22]采用美國1999～2002年NHANES的調(diào)查數(shù)據(jù)，對1 451名的成年男性尿液中DEHP及其代謝產(chǎn)物的濃度與腹部肥胖癥指標(biāo)(腰圍)以及與糖尿病指標(biāo)(胰島素抗性)之間進(jìn)行多元線性回歸分析，首次提出PAEs化合物暴露與肥胖癥和糖尿病的生物學(xué)指標(biāo)之間存在正向關(guān)聯(lián)。隨后，James-Todd等[23]采用2001～2008年NHANES調(diào)查數(shù)據(jù)，對2 350名20～79歲的女性尿液中PAEs代謝產(chǎn)物濃度進(jìn)行檢測后進(jìn)一步證實(shí)，體內(nèi)DEHP代謝產(chǎn)物濃度高的女性糖尿病患病率顯著高于濃度低者。而且，鄰苯二甲酸單芐酯(MBzP)和鄰苯二甲酸單異丁基酯(MiBP)濃度最高的女性患糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)是濃度最低女性的兩倍。在墨西哥，Svensson[24]等對221名婦女尿液中9種DEHP代謝物濃度進(jìn)行檢測后也發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者尿液中鄰苯二甲酸單(-乙基-5-羥基己基)酯(MEHHP)、鄰苯二甲酸單(2-乙基-5-羰基己基)酯(MEOHP)和鄰苯二甲酸(2-乙基-5-羧基戊基)酯(MECCP)這3種DEHP代謝產(chǎn)物的含量顯著高于非糖尿病組，進(jìn)一步證實(shí)DEHP暴露可能在糖尿病的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮作用。

老年人是2型糖尿病的易感人群。Kim等[25]對韓國560例60歲以上人群體內(nèi)DEHP及其代謝產(chǎn)物濃度、血糖和胰島素水平、胰島素抵抗指數(shù)(HOMA)以及氧化應(yīng)激標(biāo)志物MDA水平進(jìn)行調(diào)查研究，結(jié)果顯示，被調(diào)查者體內(nèi)MEHHP和MEOHP(∑DEHP)水平與HOMA存在正向關(guān)聯(lián)；而且被調(diào)查者體內(nèi)MDA的濃度也與∑DEHP和HOMA的增加呈正向關(guān)聯(lián)，提示老年人暴露DEHP可增加胰島素抵抗發(fā)病率，其與氧化應(yīng)激發(fā)生有關(guān)。在瑞士，Lind等[26]檢測了1 016名70歲以上老年人尿液中PAEs化合物的代謝產(chǎn)物濃度，結(jié)果也發(fā)現(xiàn)老年人體內(nèi)MiBP水平與胰島素分泌缺失顯著相關(guān)；鄰苯二甲酸單乙酯(MEP)和鄰苯二甲酸單甲酯(MMP)水平則與胰島素抵抗正相關(guān)。

還有研究指出，2型糖尿病這種過去被認(rèn)為只在成人中發(fā)生的疾病，在青少年中患病率急劇升高；并被認(rèn)為是“目前糖尿病流行中最令人不安和擔(dān)憂的一面”[27]。DEHP具有擬雌激素活性及抗雄激素活性，能夠造成機(jī)體內(nèi)分泌功能的改變，處于生長發(fā)育期的青少年對其更為敏感。Trasande等[28]采用2003～2008年NHANES的調(diào)查數(shù)據(jù)對766名12～19歲的青少年尿液中DEHP及其代謝產(chǎn)物濃度和胰島素抵抗?fàn)顩r進(jìn)行橫斷面分析后發(fā)現(xiàn)，被調(diào)查者尿液中DEHP代謝產(chǎn)物水平獨(dú)立于傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素與HOMA存在關(guān)聯(lián)。DEHP暴露與青少年糖尿病之間確切的聯(lián)系需要相關(guān)前瞻性研究進(jìn)一步證實(shí)。

3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究

有關(guān)DEHP毒性作用機(jī)制和因果關(guān)系的動(dòng)物毒理學(xué)研究對流行病學(xué)調(diào)查結(jié)論具有補(bǔ)充印證的作用。Gayathri等[29]最早報(bào)道成年健康大鼠急性暴露7.5 mg·kg-1DEHP 14 d可導(dǎo)致血糖濃度升高和血清胰島素水平顯著性降低。與該研究結(jié)果一致，Martinelli等[30]發(fā)現(xiàn)健康雄性Wistar大鼠(90～100 g)通過飲食連續(xù)21 d暴露體積分?jǐn)?shù)為2%的DEHP后引發(fā)血糖水平顯著增加和葡萄糖耐量能力顯著降低。

90年代，Barker提出了糖尿病的“成人疾病的胎兒起源”假說[31]，認(rèn)為宮內(nèi)不良反應(yīng)引發(fā)胎兒代謝和器官的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生適應(yīng)性調(diào)節(jié)，導(dǎo)致包括胰腺、肝臟等代謝系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生永久性改變，最終誘發(fā)成人期疾病。DEHP可以通過胎盤屏障進(jìn)入胎兒體內(nèi)，加上嬰幼兒對DEHP的解毒和排泄能力均低于成人，所以對DEHP的毒性作用將更加敏感。發(fā)育期DEHP暴露對機(jī)體代謝系統(tǒng)的影響也將更為深遠(yuǎn)。Lin等[32]的研究發(fā)現(xiàn)，Wistar大鼠圍產(chǎn)期暴露1.25和6.25 mg·(kg·d)-1DEHP影響子代內(nèi)分泌胰腺的發(fā)育，導(dǎo)致胰島β細(xì)胞線粒體腫脹、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張、胰島素含量降低。盡管子代在斷乳后停止DEHP暴露，β細(xì)胞損傷隨子代年齡增長不斷惡化，最終成年子代雄鼠出現(xiàn)高胰島素血癥，而雌鼠則出現(xiàn)更加嚴(yán)重的高血糖、低胰島素血癥、葡萄糖嚴(yán)重耐受不良等糖尿病前期癥狀。Priya等[33]的最新研究也發(fā)現(xiàn)albino大鼠哺乳期暴露10和100 mg·(kg·d)-1DEHP導(dǎo)致雌性子代空腹血糖水平升高，心肌組織胰島素信號通路受損，葡萄糖氧化水平降低。所以，發(fā)育關(guān)鍵時(shí)期DEHP暴露對糖代謝紊亂相關(guān)疾病產(chǎn)生的誘導(dǎo)作用不容忽視。

4 鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯暴露致糖代謝紊亂糖尿病的作用機(jī)制探討

4.1 通過干擾葡萄糖代謝，誘發(fā)胰島素抵抗

機(jī)體正常的血糖水平取決于內(nèi)源性葡萄糖生成和葡萄糖利用間的動(dòng)態(tài)平衡。葡萄糖代謝異常被認(rèn)為是2型糖尿病發(fā)病的中心環(huán)節(jié)。內(nèi)源性葡萄糖生成主要包括肝臟糖異生和糖原分解兩個(gè)途徑，二者均產(chǎn)生葡萄糖-6-磷酸，經(jīng)葡萄糖-6-磷酸酶催化生成葡萄糖，釋放入血。Martinelli等[30]發(fā)現(xiàn)雄性Wistar大鼠暴露DEHP導(dǎo)致肝臟組織中葡萄糖-6-磷酸、果糖-6-磷酸、糖原含量降低，葡萄糖激酶活性抑制以及骨骼肌組織中丙酮酸和乳酸含量增加。DEHP暴露可能通過破壞葡萄糖激酶對葡萄糖-6-磷酸向葡萄糖轉(zhuǎn)化的抑制作用導(dǎo)致血糖水平升高。葡萄糖利用主要發(fā)生在骨骼肌，DEHP暴露引發(fā)的血糖升高將導(dǎo)致骨骼肌攝取葡萄糖進(jìn)行無氧酵解等生化反應(yīng)增加，乳酸和丙酮酸含量升高。這些物質(zhì)又經(jīng)血液繼續(xù)轉(zhuǎn)運(yùn)至肝臟進(jìn)行糖異生作用，進(jìn)而形成一個(gè)惡性循環(huán)，導(dǎo)致機(jī)體血糖不斷升高。

4.2 通過降低外周靶細(xì)胞胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路敏感性，誘發(fā)胰島素抵抗

胰島素通過與細(xì)胞膜上胰島素受體(IR)結(jié)合引起胰島素受體底物(IRS)的酪氨酸殘基磷酸化，進(jìn)而活化磷酯酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)通路，促進(jìn)蛋白質(zhì)和糖原的合成以及葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)子(GLUTs)的表達(dá)，發(fā)揮對糖代謝調(diào)控作用。胰島素受體后信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受阻是胰島素抵抗的主要機(jī)制之一。早期已研究表明，DEHP暴露可導(dǎo)致人張氏肝細(xì)胞胰島素受體和葡萄糖氧化水平顯著降低，并具有濃度依賴性[34]。Balasubramanian研究團(tuán)隊(duì)[35-36]也發(fā)現(xiàn)，DEHP暴露導(dǎo)致雄性albino大鼠骨骼肌和脂肪組織脂質(zhì)過氧化增強(qiáng)、胰島素信號通路受阻，主要表現(xiàn)為：IR含量減少、IRS和AKT蛋白磷酸化水平顯著下降以及葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4(GLUT4) mRNA和蛋白表達(dá)水平減低。胰島素信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)障礙降低了骨骼肌對胰島素的敏感性，引起骨骼肌胰島素抵抗和葡萄糖代謝障礙，最終導(dǎo)致DEHP暴露大鼠葡萄糖耐受不良。該研究團(tuán)隊(duì)隨后繼續(xù)采用L6大鼠成肌細(xì)胞研究不同劑量DEHP暴露對胰島素信號通路的影響。與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，他們證實(shí)DEHP暴露導(dǎo)致L6成肌細(xì)胞IR和GLUT4蛋白表達(dá)水平、葡萄糖攝取與氧化、氧化酶類物質(zhì)和非酶抗氧化物質(zhì)水平顯著降低；細(xì)胞脂質(zhì)過氧化和活性氧(ROS)水平則顯著升高，并具有劑量依賴性[37]。

4.3 通過損傷胰島β細(xì)胞，誘發(fā)胰島素分泌障礙

4.3.1 胰十二指腸同源盒1與胰島β細(xì)胞功能障礙

胰島β細(xì)胞是機(jī)體內(nèi)的葡萄糖感應(yīng)器，通過持續(xù)感應(yīng)血糖變化調(diào)節(jié)胰島素的合成和分泌，維持機(jī)體代謝平衡。胰島β細(xì)胞合成、分泌胰島素的過程受多種因素協(xié)調(diào)控制。胰十二指腸同源盒1(PDX-1)是一種在胰島β細(xì)胞特異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，在β 細(xì)胞的發(fā)育、分化、成熟以及再生等過程中發(fā)揮重要作用。Lin等[32]發(fā)現(xiàn)，圍產(chǎn)期DEHP暴露導(dǎo)致子代胰島β細(xì)胞質(zhì)量減少，結(jié)構(gòu)功能障礙，胰島含量降低，其中一個(gè)重要的原因就是PDX-1轉(zhuǎn)錄功能下降。PDX-1還參與通過調(diào)控β細(xì)胞中線粒體基因的表達(dá)影響β細(xì)胞功能。的確，DEHP暴露導(dǎo)致大鼠胰島β細(xì)胞線粒體內(nèi)膜的質(zhì)子轉(zhuǎn)運(yùn)體UCP-2表達(dá)上調(diào)，細(xì)胞線粒體腫脹、空泡化，胰島素分泌顯著減少。

4.3.2 氧化損傷與胰島β細(xì)胞功能障礙

氧化應(yīng)激在胰島β細(xì)胞功能缺陷的機(jī)制研究中占有重要的地位[38]。胰島β 細(xì)胞是氧化應(yīng)激的重要靶點(diǎn)。一方面，β細(xì)胞中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶等抗氧化物酶表達(dá)水平較低, 抗氧化酶防御系統(tǒng)很弱[39]；另一方面，與其他組織細(xì)胞不同，β細(xì)胞不能隨著氧化應(yīng)激水平增加而相應(yīng)提高抗氧化物酶的表達(dá)，使其極易于受到氧化應(yīng)激的損傷，引起細(xì)胞數(shù)量的進(jìn)行性減少和功能的進(jìn)行性惡化，最終導(dǎo)致凋亡發(fā)生。DEHP作為一種過氧化物酶體增殖劑，可以通過激活生物體內(nèi)的過氧化物酶體增殖物激活受體，造成編碼過氧化酶基因的表達(dá)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過編碼過氧化氫酶基因的表達(dá)，使活性氧為主的各種自由基產(chǎn)生增加，引發(fā)細(xì)胞和機(jī)體進(jìn)入氧化應(yīng)激狀態(tài)[35, 40]。我們課題組以大鼠胰島素瘤β細(xì)胞INS-1為研究對象，探討不同劑量DEHP對胰島細(xì)胞的損傷及細(xì)胞損傷過程中氧化應(yīng)激作用，結(jié)果證實(shí)，DEHP暴露可導(dǎo)致INS-1細(xì)胞ROS產(chǎn)生顯著增加，核轉(zhuǎn)錄因子紅細(xì)胞系2p45相關(guān)因子2(Nrf2)介導(dǎo)的抗氧化作用失調(diào)，進(jìn)而促進(jìn)葡萄糖刺激胰島素分泌功能受損。

4.3.3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與胰島β細(xì)胞凋亡

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是真核細(xì)胞蛋白質(zhì)合成、折疊、加工及其質(zhì)量監(jiān)控的重要場所。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激既是生理狀態(tài)下機(jī)體抵抗應(yīng)激的重要機(jī)制，也是病理狀態(tài)下應(yīng)激損傷機(jī)體的重要機(jī)制。胰島β細(xì)胞是胰島素合成和分泌的場所，所以具有高度發(fā)達(dá)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號通路在維持β細(xì)胞正常生理功能、控制β細(xì)胞存活方面至關(guān)重要。已有研究證實(shí)，糖尿病小鼠或人類的胰島中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號顯著增強(qiáng)[41]。Lin等[32]的研究發(fā)現(xiàn)，DEHP暴露可導(dǎo)致子代胰島β細(xì)胞出現(xiàn)嚴(yán)重的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激關(guān)鍵基因免疫球蛋白重鏈結(jié)合蛋白(Bip)、增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄因子4(ATF4)、增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄因子4(ATF6)表達(dá)顯著上調(diào)，提示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可能是DEHP損傷胰島β細(xì)胞的主要機(jī)制。在這個(gè)研究的基礎(chǔ)上，我們課題組利用體外培養(yǎng)的胰島細(xì)胞模型，進(jìn)一步研究內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激在DEHP誘導(dǎo)β細(xì)胞凋亡中的分子機(jī)制。結(jié)果證實(shí)DEHP暴露導(dǎo)致INS-1細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)非折疊蛋白響應(yīng)(UPR)信號通路雙鏈RNA依賴的蛋白激酶樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶(PERK)-真核翻譯啟動(dòng)因子(eIF2α)-ATF4激活，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2+庫排空耗竭，C/EBP 同源蛋白(CHOP)蛋白表達(dá)增加，細(xì)胞凋亡啟動(dòng)。由此可見，DEHP暴露導(dǎo)致β細(xì)胞胰島素分泌不足與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能的失調(diào)密切相關(guān)。

5 問題與展望

DEHP暴露與機(jī)體糖代謝紊亂疾病的關(guān)聯(lián)已經(jīng)引起環(huán)境健康專家學(xué)者的重視，但大都局限于流行病學(xué)調(diào)查研究，相關(guān)分子作用機(jī)制較少報(bào)道。根據(jù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，結(jié)合本課題組的前期試驗(yàn)，我們提出如下的“分子機(jī)制假說”(圖1)：一方面，DEHP暴露可改變葡萄糖代謝作用，干擾胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，降低外周組織胰島素敏感性；另一方面，DEHP暴露直接作用于胰島β細(xì)胞，導(dǎo)致β細(xì)胞氧化損傷和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，抑制胰島素合成與分泌。

有關(guān)DEHP致糖代謝紊亂的毒性效應(yīng)的研究還需不斷深入，今后應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行以下幾方面的工作：(1)DEHP進(jìn)入機(jī)體后極易被代謝，所以多數(shù)研究者認(rèn)為DEHP的毒性作用主要由鄰苯二甲酸單乙基己基酯(MEHP)所致。雖然經(jīng)口攝入的DEHP在腸道內(nèi)大部分被代謝為MEHP 后才能進(jìn)入血液， 但醫(yī)源性暴露等途徑可使DEHP以原型直接進(jìn)入血液循環(huán)發(fā)揮生物學(xué)功能。而且，DEHP進(jìn)入機(jī)體后的主要代謝產(chǎn)物存在物種差異。以大鼠為例，DEHP在其體內(nèi)的主要代謝產(chǎn)物為鄰苯二甲酸(2-乙基-5-羧基戊基)酯(5cx-MEPP)而不是MEHP[42]。人群暴露DEHP后產(chǎn)生毒性效應(yīng)是DEHP原型還是其代謝產(chǎn)物發(fā)揮用尚不清楚，需要進(jìn)一步證實(shí)。(2)目前的動(dòng)物和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)采用的DEHP濃度通常高于環(huán)境平均濃度。而且，實(shí)際生活中人群所接觸的往往都是PAEs的混合物而并非單一物質(zhì)，應(yīng)加強(qiáng)DEHP與其他PAEs化合物聯(lián)合作用的研究。

圖1 鄰苯二甲酸二(2-乙基)(DEHP)致糖代謝紊亂機(jī)制圖注：IR，p-IRS-1，p-AKT，GLUT4，Nrf2，ROS，p-PERK，p-eIF2α，ATF4，CHOP 分別代表胰島素受體，磷酸化胰島素受體底物1，磷酸化蛋白激酶B，葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4，核轉(zhuǎn)錄因子紅細(xì)胞系2p45相關(guān)因子2，活性氧，磷酸化雙鏈RNA依賴的蛋白激酶樣內(nèi)質(zhì)網(wǎng)激酶，磷酸化真核翻譯啟動(dòng)因子，增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄因子4，C/EBP 同源蛋白。Fig. 1 Schematic diagram of the signaling pathways involved in Di (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP)-induced glucometabolic disturbancesNote: IR, p-IRS-1, p-AKT, GLUT4, Nrf2, ROS, p-PERK, p-eIF2α, ATF4 and CHOP denote insulin receptor, phospho-insulin receptor substrate 1, phospho-protein kinase B, Glucose transporter member 4, nuclear factor erythroid 2-related factor 2, reactive oxygen species, phosho-PKR-like ER kinase, phospho-eukaryotic initiation factor-2α, activating transcription factor 4, C/EBP homologous protein.

參考文獻(xiàn)：

[1] Casals-Casas C, Desvergne B. Endocrine disruptors: from endocrine to metabolic disruption [J]. Annual Review of Physiology, 2011, 73: 135-162

[3] CDC. Fourth national report on human exposure to environmental chemicals, updated tables [OL]. http://www.cdc.gov/exposurereport/pdf/FourthReport_UpdatedTables_Sep2012.pdf

[4] Boas M, Frederiksen H, Feldt-Rasmussen U, et al. Childhood exposure to phthalates: Associations with thyroid function, insulin-like growth factor I, and growth [J]. Environmental Health Perspectives, 2010, 118(10): 1458-1464

[5] Koch H M, Becker K, Wittassek M, et al. Di-n-butylphthalate and butylbenzylphthalate -urinary metabolite levels and estimated daily intakes: Pilot study for the German Environmental Survey on children [J]. Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology, 2007, 17(4): 378-387

[6] Green R, Hauser R, Calafat A M, et al. Use of di (2-ethylhexyl) phthalate containing medical products and urinary levels of mono (2-ethylhexyl) phthalate in neonatal intensive care unit infants [J]. Environmental Health Perspectives, 2005, 113(9): 1222-1225

[7] Gray L E, Ostby J, Furr J, et al. Perinatal exposure to the phthalates DEHP, BBP, and DINP, but not DEP, DMP, or DOTP, alters sexual differentiation of the male rat [J]. Toxicological Sciences, 2000, 58(2): 350-365

[8] Swan S H, Main K M, Liu F, et al. Decrease in anogenital distance among male infants with prenatal phthalate exposure [J]. Environmental Health Perspectives, 2005, 113(8): 1056-1061

[9] Maranghi F, Lorenzetti S, Tassinari R, et al. In utero exposure to di-(2-ethylhexyl) phthalate affects liver morphology and metabolism in post-natal CD-1 mice [J]. Reproductive Toxicology, 2010, 29(4): 427-432

[10] Wittassek M, Koch H M, Angerer J, et al. Assessing exposure to phthalates the human biomonitoring approach [J]. Molecular Nutrition & Food Research, 2011, 55(1): 7-31

[11] Trasande L, Sathyanarayana S, Jo Messito M, et al. Phthalates and the diets of US children and adolescents [J]. Environmental Research, 2013, 126: 84-90

[12] Xu D, Deng X, Fang E, et al. Determination of 23 phthalic acid esters in food by liquid chromatography tandem mass spectrometry [J]. Journal of Chromatography A, 2014, 1324: 49-56

[13] Schecter A, Lorber M, Guo Y, et al. Phthalate concentrations and dietary exposure from food purchased in New York State [J]. Environmental Health Perspectives, 2013, 121(4): 473-479

[14] Guo Z, Wei D, Wang M, et al. Determination of six phthalic acid esters in orange juice packaged by PVC bottle using SPE and HPLC-UV: Application to the migration study [J]. Journal of Chromatographic Science, 2010, 48(9): 760-765

[15] Fong J, Lee F, Lu I, et al. Estimating the contribution of inhalation exposure to di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP) for PVC production workers, using personal air sampling and urinary metabolite monitoring [J]. International Journal of Hygiene and Environmental Health, 2014, 217(1): 102-109

[16] Pan T L, Wang P W, Aljuffali I A, et al. Dermal toxicity elicited by phthalates: Evaluation of skin absorption, immunohistology, and functional proteomics [J]. Food and Chemical Toxicology, 2014, 65: 105-114

[17] Koniecki D, Wang R, Moody R P, et al. Phthalates in cosmetic and personal care products: Concentrations and possible dermal exposure [J]. Environmental Research, 2011, 111(3): 329-336

[18] Inoue K, Kawaguchi M, Yamanaka R, et al. Evaluation and analysis of exposure levels of di (2-ethylhexyl) phthalate from blood bags [J]. Clinica Chimica Acta, 2005, 358(1): 159-166

[19] Commission E. Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks (SCENIHR), Opinion on the appropriateness of existing methodologies to assess the potential risks associated with engineered and adventitious products of nanotechnologies.2008

[20] Koch H M, Preuss R, Angerer J D. Di (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP): Human metabolism and internal exposure-an update and latest results [J]. International Journal of Andrology, 2006, 29(1): 155-165

[21] Yang W, Lu J, Weng J, et al. Prevalence of diabetes among men and women in China [J]. New England Journal of Medicine, 2010, 362(12): 1090-1101

[22] Stahlhut R W, van Wijngaarden E, Dye T D, et al. Concentrations of urinary phthalate metabolites are associated with increased waist circumference and insulin resistance in adult US males [J]. Environmental Health Perspectives, 2007: 876-882

[23] James-Todd T, Stahlhut R, Meeker J D, et al. Urinary phthalate metabolite concentrations and diabetes among women in the National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) 2001-2008 [J]. Environmental Health Perspectives, 2012, 120(9): 1307-1313

[24] Svensson K, Hernández-Ramírez R U, Burguete-García A, et al. Phthalate exposure associated with self-reported diabetes among Mexican women [J]. Environmental Research, 2011, 111(6): 792-796

[25] Kim J H, Park H Y, Bae S, et al. Diethylhexyl Phthalates Is Associated with Insulin Resistance via Oxidative Stress in the Elderly: A Panel Study [J]. PloS One, 2013, 8(8): e71392.

[26] Lind P M, Zethelius B, Lind L. Circulating levels of phthalate metabolites are associated with prevalent diabetes in the elderly [J]. Diabetes Care, 2012, 35(7): 1519-1524

[27] Cefalu W T. "TODAY" Reflects on the Changing "Faces" of Type 2 Diabetes [J]. Diabetes Care, 2013, 36(6): 1732-1734

[28] Trasande L, Spanier A J, Sathyanarayana S, et al. Urinary phthalates and increased insulin resistance in adolescents [J]. Pediatrics, 2013, 132(3): e646-e655

[29] Gayathri N, Dhanya C, Indu A, et al. Changes in some hormones by low doses of di (2-ethyl hexyl) phthalate (DEHP), a commonly used plasticizer in PVC blood storage bags & medical tubing [J]. The IndianJournal of Medical Research, 2004, 119(4): 139-144

[30] Martinelli M I, Mocchiutti N O, Bernal C A. Dietary di (2-ethylhexyl) phthalate-impaired glucose metabolism in experimental animals [J]. Human & Experimental Toxicology, 2006, 25(9): 531-538

[31] Barker D J. The fetal and infant origins of adult disease [J]. BMJ: British Medical Journal, 1990, 301(6761): 1111

[32] Lin Y, Wei J, Li Y, et al. Developmental exposure to di (2-ethylhexyl) phthalate impairs endocrine pancreas and leads to long-term adverse effects on glucose homeostasis in the rat [J]. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 2011, 301(3): E527-E538

[33] Priya V M, Mayilvanan C, Akilavalli N, et al. Lactational exposure of phthalate impairs insulin signaling in the cardiac muscle of F1 female albino rats [J]. Cardiovascular Toxicology, 2013: 1-11

[34] Rengarajan S, Parthasarathy C, Anitha M, et al. Diethylhexyl phthalate impairs insulin binding and glucose oxidation in Chang liver cells [J]. Toxicology in Vitro, 2007, 21(1): 99-102

[35] Srinivasan C, Khan AI, Balaji V, et al. Diethyl hexyl phthalate-induced changes in insulin signaling molecules and the protective role of antioxidant vitamins in gastrocnemius muscle of adult male rat [J]. Toxicology and Applied Pharmacology, 2011, 257(2): 155-164

[36] Selvaraj J, Balasubramanian K, Pei F, et al. Phthalate is associated with insulin resistance in adipose tissue of male rat: Role of antioxidant vitamins [J]. Journal of Cellular Biochemistry, 2013, 114(3): 558-569

[37] Rajesh P, Balasubramanian K. Di (2-ethylhexyl) phthalate exposure impairs insulin receptor and glucose transporter 4 gene expression in L6 myotubes [J]. Human & Experimental Toxicology, 2013: 1-16

[38] Yang H, Jin X, Lam K, et al. Oxidative stress and diabetes mellitus [J]. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine, 2011, 49(11): 1773-1782

[39] Lenzen S. Oxidative stress: The vulnerable beta-cell [J]. Biochemical Society Transactions, 2008, 36(Pt3): 343-347

[40] Dzhekova-Stojkova S, Bogdanska J, Stojkova Z. Peroxisome proliferators: their biological and toxicological effects [J]. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine, 2001, 39(6): 468-474

[41] Huang C-J, Haataja L, Gurlo T, et al. Induction of endoplasmic reticulum stress-induced β-cell apoptosis and accumulation of polyubiquitinated proteins by human islet amyloid polypeptide [J]. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism, 2007, 293(6): E1656-E1662

[42] Peck C C, Albro P W. Toxic potential of the plasticizer Di (2-ethylhexyl) phthalate in the context of its disposition and metabolism in primates and man [J]. Environmental Health Perspectives, 1982, 45: 11-17