張婉,胡珊,許丁亮,楊俊強,劉蓮 (長江大學醫(yī)學院,湖北荊州434023)

?

孕期鄰苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)暴露對胎兒生長發(fā)育的影響

張婉,胡珊,許丁亮,楊俊強,劉蓮 (長江大學醫(yī)學院,湖北荊州434023)

[摘要]鄰苯二甲酸二乙基己酯[Di-(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP]是一種具有擬雌激素和抗雄激素活性的環(huán)境內(nèi)分泌干擾物,廣泛暴露于人體。有研究表明妊娠期母體和胎兒更容易暴露于DEHP,可引起多種發(fā)育毒性。就DEHP對胎盤、胎兒生長發(fā)育的影響進行綜述。

[關鍵詞]DHEP；胎兒發(fā)育；孕期暴露

[引著格式]張婉,胡珊,許丁亮,等.孕期鄰苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)暴露對胎兒生長發(fā)育的影響[J].長江大學學報(自科版),2016,13(6):78～81.

鄰苯二甲酸二乙基己酯[Di-(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP]屬于鄰苯二甲酸酯類(phthalate esters,PAEs),其應用廣泛,如食物封裝、醫(yī)療設備、玩具、化妝品、建筑材料等,被世界衛(wèi)生組織確定為環(huán)境內(nèi)分泌干擾物之一[1,2]。人體可通過食品攝入、空氣接觸、飲用水、皮膚吸收及靜脈注射等多種途徑暴露于DEHP[3]。流行學調(diào)查發(fā)現(xiàn),普通人群經(jīng)消化道的DEHP最大日攝入量為2mg/kg DHEP,平均暴露量為3～30μg/kg/d[4,5],而胎兒的暴露量是成人的3倍[6]。DEHP的毒性作用廣泛,有研究證實,DEHP可以通過胎盤屏障及乳汁進入胎兒體內(nèi)[7],引起胎兒發(fā)育遲緩[5]。我們綜述了妊娠期母體暴露于DEHP對胎盤及胎兒生長發(fā)育的影響研究,以供相關領域?qū)W者參考。

1　DEHP對胎盤的發(fā)育毒性

1.1DEHP對胎盤形態(tài)改變

胎盤是妊娠期間存在的特有器官,作為孕期母胎之間物質(zhì)和氣體交換的橋梁,其正常形態(tài)和功能的建立對胚胎發(fā)育至關重要,胎盤的微細結構的改變,關系著子代健康。Moore等[8]研究發(fā)現(xiàn),500mg/ (kg·d) DEHP可引起子代生殖毒性,而對母體無影響。顧瀟[9]等人證實同等劑量的DEHP暴露可使大鼠胎盤滋養(yǎng)細胞損傷,迷路帶血竇擴張。在小鼠孕期模型上發(fā)現(xiàn)[10],DEHP暴露后妊娠13d胎盤重明顯降低,胎盤迷路和胎盤總面積均減少。由此推測DEHP對胎兒生長發(fā)育的影響與胎盤形態(tài)結構的改變密切相關。

隨著DEHP染毒劑量的增加,大鼠脂質(zhì)過氧化反應加重,大鼠血中、肝臟中過氧化物歧化酶(SOD)活力會明顯下降,丙二醛(MDA)的含量則明顯提高,過氧化物增生、抗氧化酶活性降低從而造成機體損傷[11]。陳文婕等[12]的研究表明,DEHP是一種過氧化物酶體增殖劑,破壞了體內(nèi)活性氧(reactive oxygenspecies,ROS)為主的自由基的動態(tài)平衡,引起了脂質(zhì)過氧化損傷,進而造成細胞毒性和組織損傷。有研究[13]認為DEHP很可能是通過激活生物體內(nèi)的過氧化物酶體增生物激活受體(PPAR),引起編碼過氧化氫酶的基因的選擇性轉(zhuǎn)錄,最終導致細胞內(nèi)ROS水平升高[14]。由此推測DEHP造成的胎盤組織病理變化可能是由于DEHP導致細胞內(nèi)ROS水平升高,最終引起氧化應激而誘導胎盤組織內(nèi)細胞凋亡,從而引起胎盤組織的形態(tài)學發(fā)生改變。

1.2 DEHP對胎盤內(nèi)分泌功能的影響

胎盤是一個重要的內(nèi)分泌器官,能產(chǎn)生多種激素、細胞因子及其它活性物質(zhì),對胎兒生長發(fā)育起重要的調(diào)節(jié)作用[15,16]。研究發(fā)現(xiàn)DEHP抑制大鼠卵巢甾體合成酶的表達(StAR、P450scc、3β-HSD、17β-HSDⅠ、17β-HSDⅡ及P450arom),推測DEHP通過抑制StAR、P450scc、3β-HSD基因相對表達水平來抑制孕酮(progesterone,P4)分泌,從而降低17β-HSDⅠ、17β-HSDⅡ及P450arom基因相對表達水平,導致血清雌二醇(Estradiol,E2)水平下降[17]。大鼠胎盤組織中含有P4、E2[18],且有研究證實大鼠胎盤中P450scc是孕酮合成的關鍵酶[19],P450arom是雌二醇合成的關鍵酶[20]。由此推測DEHP可以通過抑制大鼠胎盤組織中P450scc、P450arom的表達,從而降低P4、E2的含量。

2　DEHP對胎兒生長發(fā)育的影響

2.1DEHP對胎兒內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響

有研究表明[21],雌激素和孕激素可以抑制人胎盤促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(corticotropinreleasing hormone,CRH)的合成,胎兒糖皮質(zhì)激素(glucocorticoid,GC)和胎盤CRH可以形成一個正反饋環(huán)路,CRH通過胎兒下丘腦一垂體一腎上腺軸,促進胎兒腎上腺產(chǎn)生GC,而GC又可刺激胎盤CRH合成進一步增多。且DEHP可能可以降低胎盤雌激素和孕激素的含量。推測DEHP可能可以使胎兒體內(nèi)GC含量升高。有研究發(fā)現(xiàn)[22],SD大鼠GD11～GD21暴露于DEHP,生產(chǎn)的幼鼠血清睪酮和促黃體激素水平與正常組比較均降低。

2.2DEHP對胎兒神經(jīng)系統(tǒng)的影響

神經(jīng)系統(tǒng)對外源性化學物質(zhì)極為敏感。DEHP可通過胎盤進入胎兒體內(nèi)并影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育[23]。在動物神經(jīng)行為方面,有大量研究表明,DEHP影響學習記憶行為,導致仔鼠學習和記憶障礙,并可誘發(fā)幼年小鼠的抑郁樣行為[24]。另有研究發(fā)現(xiàn)[25],大鼠妊娠期暴露于DEHP可導致胎鼠神經(jīng)管發(fā)育畸形,從而影響神經(jīng)系統(tǒng)的功能。DEHP處理神經(jīng)干細胞后,對神經(jīng)干細胞的生長產(chǎn)生抑制作用,且隨著DEHP濃度升高和作用時間的延長,抑制作用增強[26]。

DEHP的發(fā)育神經(jīng)毒性機制尚無結論。細胞實驗發(fā)現(xiàn),DHEP暴露的神經(jīng)干細胞中過氧化氫酶(CAT)活力明顯下降并呈現(xiàn)明顯濃度依賴性,推測DHEP所致的神經(jīng)干細胞的損傷與氧化應激有關。Andralde[27]等研究認為DEHP孕期染毒使新生大鼠下丘腦視前交叉區(qū)芳香化酶表達減低,并對其活力產(chǎn)生影響。另外,有研究證實DEHP可以通過調(diào)控GABA受體和NMDA受體從而影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和認知功能[28]。

2.3DEHP對胎兒生殖系統(tǒng)的影響

500mg/ (kg·day)DEHP染毒的KM母鼠,胎鼠睪丸下降出現(xiàn)延遲,影響其對雄激素刺激的反應性[29]。另有研究表明[30],采用宮內(nèi)及哺乳期經(jīng)口灌胃的方式染毒,結果發(fā)現(xiàn)DEHP組可引起仔鼠性成熟后精子數(shù)量減少,精子活率降低,精子畸形率增高；在仔鼠不同發(fā)育階段睪丸病理形態(tài)觀察結果證實了其影想。

目前國內(nèi)外關于DEHP宮內(nèi)暴露對雌性胎鼠的生殖發(fā)育影響的文獻較少,僅有的流行病學研究[31,32]提示,女童青春期性早熟可能與DEHP有關。出生后66d,750mg/kg及1000mg/kgDEHP染毒組雌性子鼠出現(xiàn)陰道閉鎖畸形,分別占62.50%和81.25%[33]。

2.4DEHP對胎兒肝臟發(fā)育的影響

有研究表明[34],孕期暴露DEHP大鼠,血清中甘油三酯水平低于對照組。且有實驗表明[35],DEHP宮內(nèi)暴露增加胎鼠肝脂肪變,減少肝糖原蓄積,并且增加雌性后代細β聯(lián)蛋白等。另有研究表明[36]宮內(nèi)發(fā)育遲緩胎鼠肝臟中PGC-1的mRNA和蛋白水平增加。進一步推測DEHP可以間接導致胎鼠肝臟中PGC-1的mRNA和蛋白水平增加。

2.5DEHP對胎兒胰腺和腎臟發(fā)育的影響

圍產(chǎn)期DEHP暴露可影響子鼠胰腺的內(nèi)分泌功能,胰島素含量降低,并伴隨β細胞超微結構的損害[37]。而胰腺β細胞的功能衰竭是導致糖尿病發(fā)生的必要因素[38]。由此推測孕期暴露于DEHP與糖尿病的發(fā)生密切相關。

韋正崢[39]等的研究表明,圍產(chǎn)期DEHP暴露通過影響腎臟RAS系統(tǒng)、PPARs及相關基因的表達,導致仔鼠先天腎臟發(fā)育不全,腎單位數(shù)量降低,導致在成年后殘存的腎單位過度代償,單個腎小球體積增大,腎小球纖維化,腎間質(zhì)纖維化,腎功能降低,血壓升高。

3　結語

隨著人類社會的進步,工業(yè)的快速發(fā)展,DEHP已成為環(huán)境中普遍存在的持久性有機污染物。人類和動物在組織形成和發(fā)育階段(如妊娠期和新生兒期)對DEHP最敏感。妊娠期母體和胎兒更容易受DEHP的影響,因此,研究DEHP對胎兒生長發(fā)育的毒性至關重要。但目前對此方面的研究仍較少,有待進一步的研究。

[參考文獻]

[1]SinghS,LiSS.BisphenolAandphthalatesexhibitsimilartoxicogenomicsandhealtheffects[J].Gene,2012,494(1):85～91.

[2]徐曉虹,竹慶杰,楊艷玲,等.出生前后DEHP暴露對小鼠神經(jīng)行為的影響[J].浙江師范大學學報(自然科學版),2015,38 (1):15～22.

[3]楊艷玲,徐曉虹.增塑劑DEHP的神經(jīng)和行為發(fā)育毒性[J].心理科學進展,2013,21(6):1007～1013.

[4]KochHM,DrexlerH,AngererJ.Anestimationofthedailyintakeofdi(2-ethylhexyl)phthalate(DEHP)andotherphthalatesinthe generalpopulation[J].IntJHygEnvironHealth,2003,206(2):77～83.

[5]McKeeR H,ButalaJH,DavidR M,etal. NTPcenterfortheevaluationofriskstohumanreproductionreportsonphthalates: addressingthedatagaps[J].ReprodToxicol,2004,18(1):1～22.

[6]KavlockR1,BarrD,BoekelheideK,etal.NTP-CERHRExpertPanelUpdateontheReproductiveandDevelopmentalToxicityofdi (2-ethylhexyl)phthalate[J].ReprodToxicol,2006,22(3):291～399.

[7]FrommeH,GruberL,SchlummerM,etal.Intakeofphthalatesanddi(2-ethylhexyl)adipate:ResultsoftheIntegratedExposure AssessmentSurveybasedonduplicatedietsamplesandbiomonitoringdata[J].EnvironInt,2007,33(8):1012～1020.

[8]MooreRW,RudyTA,LinTM,etal. Abnormalitiesofsexualdevelopmentinmaleratswithinuteroandlac；tationalexposureto antiandrogenic；plastioizerdi(2-ethylhexyl)phthalate[J].EnvironHealthPerspect,2001,109(3):229～237.

[9]顧瀟,徐婉,尚麗新,等.孕中晚期不同劑量鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯暴露對胎鼠生長發(fā)育的影響[J].現(xiàn)代婦產(chǎn)科進展, 2015,24(5):334～337.

[10]ZongT,LaiL,HuJ,etal. Maternalexposuretodi-(2-ethylhexyl)phthalatedisruptsplacentalgrowthanddevelopmentinpregnant mice[J].JHazardMater,2015,297:25～33.

[11]王蕊,李厚勇,郭啟明,等.DEHP對大鼠脂質(zhì)過氧化反應的影響[J].中國公共衛(wèi)生,2001,17(11):54～55.

[12]陳文婕,戴紅,陳敏,等.鄰苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)對小白鼠肝臟毒性及脂質(zhì)過氧化損傷[J].生態(tài)毒理學報,2012, 7(1):93～98.

[13]胡存麗,仲來福.鄰苯二甲酸(2-乙基已基)酯遺傳毒性研究進展[J].大連醫(yī)科大學學報,2007,29(2):185～190.

[14]柯翔鴻.鄰苯二甲酸(2-乙基己基)酯對小鼠的氧化損傷和生殖毒性分子機制的研究[D].華中師范大學,2008.

[15]倪曉田.人絨毛膜促性腺激素促進胎盤糖皮質(zhì)激素屏障11β-HSD2表達的機制研究[D].復旦大學,2010.

[16]尤敏華.妊娠期激素及酶的功能[J].基層醫(yī)學論壇,2012,16(23):3093.

[17]李娜.DEHP及其代謝產(chǎn)物MEHP對雌性大鼠生殖毒性及相關機制研究[D].吉林大學,2013.

[18]楊瑞芳.促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素對胎盤甾體激素合成調(diào)節(jié)及其機制的研究[D].第二軍醫(yī)大學,2004.

[19]韓蓓,王秀敏.類固醇生成急性調(diào)控蛋白作用的分子病理機制研究進展[J].國外醫(yī)學.遺傳學分冊,2002,25(3):162～166.

[20]邢彥,祁秀娟,王瑞靜.高雄激素對大鼠胎盤P450芳香化酶表達的影響[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學進展,2010,10(19):3635～3638.

[21]侯玥.甾體激素對胎盤CRH基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)及其機制的研究[D].第二軍醫(yī)大學,2003.

[22]VoTT,JungEM,DangVH,etal.Differentialeffectsofflutamideanddi-(2-ethylhexyl)phthalateonmalereproductiveorgansin aratmodel.[J].JReprodDev,2009,55(4):400～411.

[23]裴秋玲,郝衛(wèi)東,鄭金平,等.現(xiàn)代毒理學基礎[M].北京:中國協(xié)和醫(yī)科大學出版社,2008:244.

[24]周佩,蔣子奇,釧茂巧,等.DEHP暴露對小鼠神經(jīng)行為學及腦脂質(zhì)過氧化物的影響[J].環(huán)境科學學報,2012,32(9),2339～2345.

[25]蔡林強,胡月光.DEHP對小鼠胚胎神經(jīng)管發(fā)育的影響[A].貴州省醫(yī)學學會小兒科分會.中國西南地區(qū)第九屆小兒科學術會議論文匯編[C].2008:122.

[26]楊電明.鄰苯二甲酸酯對小鼠神經(jīng)干細胞和骨髓干細胞的毒性研究[D].陜西師范大學,2013.

[27]AndradeAJ,GrandeSW,TalsnessCE,etal.Adoseresponsestudyfollowinginuteroandlactationalexposuretodi-(2-ethylhexyl) phthalate(DEHP):Reproductiveeffectsonadultmaleoffspringrats[J].Toxicology,2006,228(1):85～97.

[28]BorchJ,LadefogedO,HassU,etal.SteroidogenesisinfetalmaleratsisreducedbyDEHPandDINP,butendocrineeffectsof DEHParenotmodulatedbyDEHAinfetal,prepubertalandadultmalerats[J].ReprodToxicol,2004,18(1):53～61.

[29]宋曉峰,鄧永繼,張德迎,等.鄰苯二甲酸二(2-乙基)己基對小鼠胎鼠睪丸及睪丸引帶的影響[J].中華男科學雜志,2009,15 (3):195～199.

[30]李麗萍,劉秀芳,汪玲,等.孕期及哺乳期鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯經(jīng)口染毒對雄性仔鼠生殖發(fā)育的影響[J].環(huán)境與健康雜志,2010,27(2):115～117.

[31]ColónI,CaroD,BourdonyCJ,etal.IdentificationofphthalateestersintheserumofyoungPuertoRicangirlswithpremature breastdevelopment.[J].EnvironHealthPerspect,2000,108(9):895～900.

[32]喬麗麗,蔡得培.上海市女童血清中鄰苯二甲酸二丁酯和鄰苯二甲酸-2-乙基己酯水平與性早熟關系研究[J].衛(wèi)生研究,2007, 36(1):93～95.

[33]丁瑜,高宇,施容,等.妊娠中末期鄰苯二甲酸(2-乙基己基)酯暴露對母鼠妊娠結局及子鼠生長發(fā)育的影響[J].上海交通大學學報,2011,31(2):225～228.

[34]NakashimaR,HayashiY,MdK,etal.ExposuretoDEHPdecreasedfourfattyacidlevelsinplasmaofprepartummice[J].Toxicology, 2013,309:52～60.

[35]MaranghiF,LorenzettiS,TassinariR,etal.Inuteroexposuretodi-(2-ethylhexyl)phthalateaffectslivermorphologyandmetabolismin post-natalCD-1mice.[J].ReprodToxicol,2010,29(4):427～432.

[36]劉曉梅,盧巖,李書琴.宮內(nèi)發(fā)育遲緩胎鼠肝臟PGC-1和PEPCK基因的表達變化[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志,2008,18(1):69～71.

[37]魏杰.圍產(chǎn)期DEHP暴露對子代大鼠糖代謝的影響及機制研究[D].華中科技大學,2011.

[38]MuoioD M,NewgardCB. Mechanismsofdisease:molecularandmetabolicmechanismsofinsulinresistanceandbeta-cellfailurein type2diabetes[J]. NatRevMolCellBiol,2008,9(3):193～205.

[39]韋正崢.圍產(chǎn)期暴露于DEHP對子代大鼠腎臟發(fā)育的影響及相關機制研究[D].華中科技大學,2013.

[編輯] 劉陽

[作者簡介]張婉(1995—),女,主要從事臨床醫(yī)學學習與研究工作;通信作者:劉蓮,liulian@yangtzeu.edu.cn。

[基金項目]湖北省教育廳科研項目(20151308);荊州市科技局醫(yī)療衛(wèi)生項目(2014-81);長江大學2015年大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(20150101)。

[收稿日期]2015—11—20

[中圖分類號]R114

[文獻標志碼]A

[文章編號]1673—1409(2016)—06—0078—04