劉殊 戴紅

[摘要] 鄰苯二甲酸二乙基己基酯（DEHP）是鄰苯二甲酸酯類化合物（PAEs）代表物，作為增塑劑和增加劑廣泛應(yīng)用于合成化工生產(chǎn)和生活中。近年來大量研究表明：DEHP具有遺傳毒性、致癌、致哮喘等多種毒性作用；作為環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，目前最為引人關(guān)注的是其所致生殖損傷。DEHP的雄性生殖毒性主要表現(xiàn)為生殖結(jié)構(gòu)、睪丸組織以及生殖細(xì)胞的異常。該綜述主要就DEHP雄性生殖毒性及其機(jī)制進(jìn)行綜述。

[關(guān)鍵詞] 鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯；雄性生殖；睪丸；內(nèi)分泌；氧化損傷

[中圖分類號(hào)] R114 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-0742（2015）08（c）-0193-03

Research Progress on DEHP-induced Male Reproductive Toxicity and Its Mechanism

LIU Shu， DAI Hong

Inner Mongolia medical university Environment Hygiene and Occupational Hygiene Teaching and Research section， Hohhot， Inner Mongolia， 010110 China

[Abstract] Di （2-ethylhexyl） phthalate（DEHP）is a representative of phthalatic-acid esters （PAZs）， which is extensively used in the synthesis of chemical production and life as a plasticizer. In recent years， a large number of studies have shown that DEHP has a variety of toxic effects， such as genotoxicity， carcinogenicity， causing asthma etc. Among them， as an environmental endocrine disruptor， its reproductive toxicity is most concerned， the main manifestations of which were the abnormalities of reproductive structure， testis tissue and germ cells in male. Therefore this paper mainly reviewed the research progress on DEHP-induced male reproductive toxicity and its mechanism.

[Key words] Di（2-ethylhexyl）phthalate（DEHP）； Male reproductive； Testicluar； Endocrine； Oxidative stress

鄰苯二甲酸（2-乙基）己酯[Di（2-ethylhexyl）phthalate，DEHP]是鄰苯二甲酸酯類（Phthalatic—acid esters，PAEs）化合物的代表物，作為聚氯乙烯（Poly vinyl chloride，PVC）、驅(qū)蟲劑、化妝品等物質(zhì)的生成原料廣泛應(yīng)用于合成化工生產(chǎn)和生活中。DEHP與塑料基質(zhì)間以非共價(jià)鍵結(jié)合，易于從塑料中溶出，致使其與酒精、油脂等成分接觸，尤為加熱的情況下極易逸出并轉(zhuǎn)移至外環(huán)境，是空氣、水體、土壤中鄰苯二甲酸酯類污染物的主要成分，DEHP的人類暴露通常以經(jīng)口暴露為主，以食用含DEHP較高的脂類食物為特征：如嬰兒配方奶粉、魚、肉、以及食用油，高劑量暴露則主要發(fā)生在職業(yè)人群和醫(yī)療過程中，職業(yè)人群暴露以呼吸道吸入為主要途徑，劑量可達(dá)0.7 mg/（kg·d）；血液透析病人醫(yī)療過程暴露可達(dá)0.457 mg/（kg·d），除此，DEHP還能通過胎盤和乳汁作用于子代[1]。國內(nèi)外大量研究表明，DEHP能夠引起機(jī)體各組織器官損傷，具有一般毒性、致哮喘作用、“三致”效應(yīng)和生殖毒性。作為環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，其生殖毒性受到人們的廣泛關(guān)注，該綜述主要就DEHP致雄性生殖毒性及其機(jī)制進(jìn)行綜述。

1 DEHP的雄性生殖毒性

生殖系統(tǒng)是DEHP毒作用的重要靶器官。生殖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能完整是保持正常生殖的重要條件。DEHP作用于雄性動(dòng)物主要表現(xiàn)為生殖結(jié)構(gòu)的異常、睪丸發(fā)育障礙以及精子生成障礙，從而影響雄性生殖過程。

1.1 DEHP對(duì)雄性生殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響

DEHP在發(fā)育的各個(gè)階段均能作用于雄性生殖系統(tǒng)，導(dǎo)致雄性動(dòng)物的生殖結(jié)構(gòu)和功能異常。孕期暴露于DEHP能引起仔鼠睪丸萎縮、睪丸下降不足，睪丸引帶發(fā)育障礙和睪丸組織學(xué)改變，還可導(dǎo)致其子代雄性大鼠發(fā)生雌性樣特征變化，主要表現(xiàn)為乳頭和乳暈的產(chǎn)生，而在正常雄鼠中乳頭和乳暈幾不可見，此外，還可導(dǎo)致仔鼠性發(fā)育障礙，出現(xiàn)肛門-外生殖器間距離（Anogenital distance，AGD）減小，尿道下裂，隱睪，附睪及性附屬腺發(fā)育不全等生殖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)育異常[2]。幼仔鼠發(fā)育期暴露可導(dǎo)致睪丸組織萎縮，影響生殖細(xì)胞，表現(xiàn)為生殖細(xì)胞數(shù)量減少和畸形率升高。但是青春期和成年期暴露所致精子數(shù)量的減少和畸形是可逆的。

1.2 DEHP對(duì)睪丸組織的影響

DEHP對(duì)雄性生殖系統(tǒng)最主要的毒性為睪丸毒性。胚胎期通過胎盤和哺乳期通過乳汁暴露可致睪丸發(fā)育不全綜合征（Testicular dysgenesis syndrome，TDS）[3]。睪丸組織主要由支持細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞和生精細(xì)胞構(gòu)成，DEHP對(duì)間質(zhì)細(xì)胞的毒作用最為明顯，主要是作用于間質(zhì)細(xì)胞過氧化物增殖物受體（Peroxisom Proliferator -Activated Receptor，PPARs），改變與T生物合成相關(guān)酶基因的表達(dá)，從而導(dǎo)致T的合成與分泌障礙[2]。

1.3 DEHP對(duì)生殖細(xì)胞的影響

DEHP對(duì)生殖細(xì)胞的影響主要表現(xiàn)在生殖細(xì)胞數(shù)量減少、生殖細(xì)胞活力下降以及畸形率增高等方面。有研究表明[4]孕期和哺乳期DEHP暴露能夠?qū)е律」芄芮粌?nèi)生殖細(xì)胞層數(shù)和數(shù)量降低、精子頭部畸形率和精子畸形率增高。發(fā)育期高劑量暴露能導(dǎo)致精子數(shù)目下降，并伴隨畸形率和凋亡率上升，還能導(dǎo)致精母細(xì)胞分化異常，主要表現(xiàn)為多核化[5]。成年小鼠持續(xù)暴露具有慢性生殖毒性作用，能夠引起精子畸形率增高，引起精子活動(dòng)度降低[6]。

2 DEHP致雄性生殖毒性的作用機(jī)制

2.1 DEHP對(duì)雄性內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響

雄性激素在維持雄性動(dòng)物的生殖發(fā)育、睪丸形態(tài)結(jié)構(gòu)以及男性特征發(fā)育等方面都起著非常重要的作用。T及其代謝物二氫睪酮（Dihydrotesterone，DHT）是促進(jìn)生殖管道和睪丸發(fā)育成熟的主要活性物質(zhì)，在雄性生殖系統(tǒng)發(fā)生、發(fā)育過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用： 期胚胎存在著兩套生殖管道，沃夫氏管（Wolffian Duct）和繆勒氏管（Mullerian Duct），沃夫氏管發(fā)育則形成雄性生殖管道。沃夫氏管的發(fā)育受T調(diào)節(jié)，當(dāng)T分泌不足時(shí)，沃夫氏管發(fā)育受阻，引起雄性生殖發(fā)育障礙和結(jié)構(gòu)異常[5]。動(dòng)物暴露實(shí)驗(yàn)提示DEHP在胎兒性分化時(shí)期、新生兒睪丸發(fā)育時(shí)期、青春期的性發(fā)育和性成熟時(shí)期均能降低T分泌水平，導(dǎo)致尿道下裂、隱睪、AGD距離縮短等雄性生殖結(jié)構(gòu)異常。

DEHP抗雄激素作用機(jī)制主要有以下幾個(gè)方面：①直接作用于睪丸間質(zhì)細(xì)胞降低T的水平發(fā)揮抗雄激素效應(yīng)。②DEHP的環(huán)境雌激素樣作用。由于DEHP結(jié)構(gòu)與內(nèi)源性雌激素相似，可競(jìng)爭(zhēng)性的與雌激素受體結(jié)合，從而擾亂雄性激素和雌性激素的平衡[7]。③DEHP影響機(jī)體雌二醇的水平。雌二醇由T通過DHT和芳香化酶轉(zhuǎn)化而來，由于DEHP刺激T分泌減少，從而導(dǎo)致雌二醇分泌不足，引起內(nèi)分泌紊亂[7]。④影響下丘腦一垂體一睪丸軸 （hypothalamus-pituitary -testicular axis，HPTA）的正常調(diào)節(jié)：DEHP作用于睪丸間質(zhì)細(xì)胞使T分泌減少，T分泌不足對(duì)垂體產(chǎn)生負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用，導(dǎo)致整個(gè)內(nèi)分泌軸的紊亂[8]。⑤DEHP是一種過氧化物增殖體（peroxisome proliferators，PP），可刺激過氧化物增殖物受體（Peroxisom Proliferator-Activated Receptors，PPARs）影響類固醇激素合成相關(guān)酶基因的表達(dá)而發(fā)揮抗雄激素作用[8]。⑥D(zhuǎn)EHP影響大腦神經(jīng)遞質(zhì)的分泌導(dǎo)致荷爾蒙水異常。胚胎期暴露于DEHP可導(dǎo)致雄性仔鼠GABA和天冬氨酸分泌增加，天冬氨酸和GABA能夠特異性刺激促性腺激素的產(chǎn)生，表明DEHP能夠通過大鼠的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)功能影響大鼠荷爾蒙的產(chǎn)生[8]。

DEHP不但能夠通過多種途徑對(duì)T水平產(chǎn)生影響，而且機(jī)體內(nèi)T水平與DEHP的暴露劑量存在一定的劑量反應(yīng)關(guān)系。大量文獻(xiàn)表明，許多環(huán)境內(nèi)分泌干擾物由于低劑量的刺激反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)U型或倒U型的劑量反應(yīng)關(guān)系，目前普遍認(rèn)為低劑量的DEHP可以通過刺激睪丸間質(zhì)細(xì)胞增生引起T水平上升，其具體作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

2.2 DEHP對(duì)雄性生殖系統(tǒng)相關(guān)基因的表達(dá)

DEHP作用于生殖系統(tǒng)的相關(guān)基因發(fā)揮生殖毒性作用。研究揭示孕期暴露可抑制子代大鼠睪丸Leydig細(xì)胞胰島素樣因子3（Insulin like factor 3，INSL3）表達(dá)，使睪丸引帶發(fā)育異常，引起睪丸下降不足乃至隱睪的發(fā)生，影響TGF-β1、TGF-βR3mRNA及其受體的表達(dá)引發(fā)陰莖發(fā)育異常和尿道下裂，還可引起CYP19a1、CYP11a1、TGFβ、HOX等基因的表達(dá)障礙，影響細(xì)胞色素P450膽固醇側(cè)鏈裂解酶和大鼠睪丸芳香化酶的合成，導(dǎo)致T合成分泌不足和尿道下裂的發(fā)生[9]。有學(xué)者[10-11]通過基因測(cè)序的方法評(píng)估DEHP暴露對(duì)基因的影響，發(fā)現(xiàn)DEHP可從以下幾個(gè)方面引起DNA表達(dá)異常：①DEHP暴露引起DNA甲基化抑制相關(guān)基因的表達(dá)。②通過PPAR1途徑引起DNA復(fù)制周期中G2/M期阻滯以及周期蛋白D3、P52、G126等表達(dá)增強(qiáng)從而抑制DNA表達(dá)。③降低線粒體中NAD+水平、活化線粒體凋亡相關(guān)基因Bax、Bak、Bid等引起線粒體DNA突變和損傷，導(dǎo)致ATP生成障礙從而誘導(dǎo)生殖細(xì)胞的凋亡。由此可見，DEHP可通過多種途徑干擾多種基因的表達(dá)，導(dǎo)致生殖系統(tǒng)的發(fā)育障礙。

2.3 DEHP對(duì)睪丸組織的氧化損傷作用

睪丸組織對(duì)氧化應(yīng)激反應(yīng)非常敏感，在高熱、炎癥、輻射、應(yīng)激反應(yīng)等條件下誘導(dǎo)精子凋亡。氧化應(yīng)激是導(dǎo)致睪丸組織受損的另一重要因素，睪丸組織中含有許多抗氧化劑（GSH，維生素c和維生素e），這些抗氧化劑與活性氧處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，保護(hù)睪丸免受損傷并且在精子發(fā)生過程中起著非常重要的作用。DEHP主要從以下幾個(gè)途徑對(duì)睪丸組織產(chǎn)生損傷[12]。①睪丸中PPAR在維持氧化平衡方面起著重要作用，DEHP可通過PPAR途徑導(dǎo)致睪丸氧化損傷，降低睪丸中生殖細(xì)胞的數(shù)量和質(zhì)量[12]。②DEHP改變某些氧化應(yīng)激酶類的水平，比如抗氧化酶GPx、TrxR（這些酶類被為是ROS的清道夫），從而對(duì)睪丸組織產(chǎn)生損傷[12]。③DEHP的代謝產(chǎn)物MEHP可誘導(dǎo)生殖細(xì)胞線粒體中細(xì)胞色素C的釋放以及維生素c和維生素e等的抗氧化劑的減少而導(dǎo)致睪丸組織的氧化損傷[7]。目前關(guān)于該方面的研究資料有限，普遍認(rèn)為DEHP通過對(duì)睪丸組織的氧化損傷引起細(xì)胞有氧呼吸能量代謝障礙，其具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

3 結(jié)語

綜上所述，DEHP作為環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，能夠影響機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng)和DNA表達(dá)水平，可以通過氧化應(yīng)激作用導(dǎo)致睪丸組織的損傷，發(fā)揮雄性生殖毒性作用。目前對(duì)DEHP的毒性研究僅限于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，缺乏充分的人群流行病學(xué)證據(jù)。另外現(xiàn)今DEHP暴露研究類型多為單一暴露模型，而環(huán)境污染物多為混合物，加之人體暴露途徑的多樣化，均提示我們更應(yīng)該著手建立更貼近生活和生產(chǎn)實(shí)際的研究模型，進(jìn)一步闡述DEHP對(duì)人群的影響及其作用機(jī)制。

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（收稿日期：2015-05-27）