王璐 鹿群 王斌

在漫長的進(jìn)化歷程中，人類健康與環(huán)境之間始終處于一種動(dòng)態(tài)平衡。然而，研究表明[1]，天然物及合成物(如水、空氣、食物、消費(fèi)品等)中的化學(xué)物質(zhì)-環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(endocrine disrupting chemicals，EDCs) 可通過觸發(fā)不同的分子通路，干擾人體內(nèi)源激素的合成、分泌、運(yùn)輸、結(jié)合及代謝過程，導(dǎo)致機(jī)體生殖、神經(jīng)、免疫等系統(tǒng)內(nèi)分泌功能受損，影響機(jī)體穩(wěn)態(tài)及自我調(diào)控能力，從而對生物體或其子代健康造成潛在危害。已有近800種EDCs被發(fā)現(xiàn)是全球范圍內(nèi)肥胖、代謝紊亂、不孕、內(nèi)分泌疾病、糖尿病和激素依賴性癌癥等發(fā)生的主要危險(xiǎn)因素[1-2]。目前，對EDCs的相關(guān)研究已成為生殖醫(yī)學(xué)、環(huán)境衛(wèi)生學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域的熱點(diǎn)。通常，EDCs要么是持久性的，在組織中堆積(如有機(jī)氯化合物)；要么是非持久性的，在體內(nèi)快速代謝和排泄，如雙酚A(bisphenol A，BPA)、鄰苯二甲酸鹽等[1]。近年來，有關(guān)非持久性EDCs與人類生殖健康關(guān)系的文獻(xiàn)報(bào)道逐漸增多，本文現(xiàn)就其中研究較多的雙酚A對女性生殖健康影響的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行綜述。

一、BPA簡介

BPA是一種苯酚，其分子式為(CH3)2C(C6H4OH)2或 C15H16O2，化學(xué)名稱為4,4 ′ -二羥基-2,2-二苯基丙烷[3]。19世紀(jì)90年代，BPA首次被用于雌激素合成；20世紀(jì)30年代，研究發(fā)現(xiàn)BPA在雌性大鼠生殖系統(tǒng)內(nèi)具有雌激素功效[3]。隨后，作為聚合物(如聚碳酸酯和環(huán)氧樹脂)的單體、阻燃劑合成的前驅(qū)體、聚氯乙烯聚合末端的抗氧劑和緩蝕劑，BPA被廣泛用于許多日用品和醫(yī)療耗材中(如重復(fù)使用的塑料瓶、奶瓶、食品和飲料罐的內(nèi)部涂層、醫(yī)療設(shè)備、商品收據(jù)、牙科密封劑等)。如同其他化學(xué)物質(zhì)，BPA隨溫度和pH值的變化可遷移到食物、空氣等中，人們主要通過飲食(超過90%)、吸入灰塵、牙科手術(shù)和皮膚接觸等(低于5%)途徑暴露于BPA[4]。BPA的預(yù)期生物半衰期約為6 h，可以葡萄糖醛酸苷或硫酸鹽結(jié)合物的形式從尿液排出體外[3]。盡管如此，BPA還是會(huì)經(jīng)歷結(jié)合-解離循環(huán)，在組織中積累很長一段時(shí)間，導(dǎo)致部分BPA的排泄延遲。BPA暴露在日常生活中普遍存在，不易被察覺且具有慢性毒性效應(yīng)，幾乎所有成人和兒童的尿液、孕婦血清、母乳、濾泡和羊水、臍帶血和胎盤組織中均可檢測到BPA[1-5]。人類對BPA的可接受劑量為≤50 μg /kg/d[6]。歐洲和美國食品、藥物管理局指出[6]，目前的BPA暴露水平可能對人群并無風(fēng)險(xiǎn)。然而，有科學(xué)家卻認(rèn)為，這一BPA水平可能已經(jīng)對成人健康造成危害，且由于胎兒藥物代謝系統(tǒng)尚未成熟，即使是微量暴露，也可能使之更容易受到BPA的不良影響；甚至有時(shí)低劑量比高劑量造成的影響更明顯[7-8]。

二、BPA對女性生殖健康的影響

由于很難用常規(guī)方法對人體BPA等環(huán)境內(nèi)分泌干擾物進(jìn)行篩查和檢測，以往很多學(xué)者主要是通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及人群流行病學(xué)調(diào)查對其與女性生殖健康關(guān)系進(jìn)行分析探討，結(jié)果雖不盡相同，但很多研究提示，BPA與不孕癥、自然流產(chǎn)、早產(chǎn)，多囊卵巢綜合征及子宮內(nèi)膜異位癥等疾病有關(guān)[9-27]。

1. BPA與不孕癥：研究顯示[9-12]，BPA與不孕癥密切相關(guān)。Caserta等[9]對不孕癥婦女與有生育能力婦女不同EDCs暴露量開展的病例-對照研究發(fā)現(xiàn)，不孕癥婦女的血清BPA水平顯著高于對照組，而其他EDCs暴露量在兩者間沒有差異。故認(rèn)為高BPA暴露可能與女性不孕癥的發(fā)生有關(guān)；且與其他化學(xué)暴露物相比，BPA與女性不孕癥的關(guān)系可能更為密切。其中吸入和(或)吸收的BPA可能是通過干擾排卵和干擾減數(shù)分裂、誘導(dǎo)卵母細(xì)胞染色體畸變等途徑影響卵母細(xì)胞質(zhì)量，進(jìn)而影響女性生殖系統(tǒng)功能[6-7]。Mok-Lin等[10]對接受體外受精-胚胎移植助孕女性的研究發(fā)現(xiàn)，較高的尿總BPA與卵巢低反應(yīng)(每個(gè)周期的獲卵量減少、E2水平低)呈顯著相關(guān)。Ehrlich等[11]研究也得到類似的結(jié)果，較高的尿BPA與卵母細(xì)胞成熟度下降、卵母細(xì)胞受精率下降均相關(guān)；且與第五天囊胚形成率減少有關(guān)；尿BPA較高的女性胚胎種植失敗率較高。Bloom等[12]的研究亦顯示，女性較高的血清BPA與血清總雌二醇(estradiol，E2)、甚至每個(gè)成熟卵泡的較低E2水平呈負(fù)相關(guān)。與前兩個(gè)研究[9-11]不同的是，Bloom等[12]并未發(fā)現(xiàn)BPA與每個(gè)周期的獲卵數(shù)有關(guān)。以上研究提示血清和尿液中較高的BPA水平可能與E2水平降低及卵母細(xì)胞成熟度下降、卵巢反應(yīng)差和胚胎著床率下降相關(guān)。

2.BPA與復(fù)發(fā)性自然流產(chǎn)(recurrent spontaneous abortion，RSA)：有關(guān)BPA暴露與RSA關(guān)系的研究報(bào)道很少。Sugiura等[13]對日本同一地區(qū)45例連續(xù)3至11次RSA女性進(jìn)行的病例-對照研究結(jié)果顯示，RSA組血清總BPA水平顯著高于健康對照組；進(jìn)一步分析了其中13個(gè)婦女流產(chǎn)的胚胎核型，發(fā)現(xiàn)胚胎異常的女性有更高BPA的趨勢。在隨后成功懷孕至分娩的流產(chǎn)患者中，血清BPA呈下降趨勢，但并不顯著。雖然該項(xiàng)研究的樣本量很小，但研究結(jié)果提示RSA與BPA暴露之間存在關(guān)聯(lián)。BPA暴露是否引起減數(shù)分裂過程中卵母細(xì)胞染色體畸變增加，從而導(dǎo)致RSA的發(fā)生尚需更多研究證實(shí)。

3.BPA與早產(chǎn)：Cantonwine等[14]收集了60例墨西哥婦女懷孕后期的尿液樣本，對其尿樣中BPA與妊娠時(shí)間(孕周)關(guān)系的分析結(jié)果顯示，盡管受試者分類樣本量很小(N=12)，但總BPA升高與早產(chǎn)(< 37周)之間存在顯著相關(guān)性；為了增加樣本量，研究者將37周分娩的病例也列入早產(chǎn)組再次分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者間亦存在相關(guān)的趨勢；提示BPA暴露與早產(chǎn)有關(guān)。但此結(jié)果在其他學(xué)者[15]的相關(guān)研究中卻并未被驗(yàn)證，研究結(jié)果均顯示BPA暴露與妊娠期長短無關(guān)。由于樣本量小且相關(guān)研究報(bào)道很少，因此，BPA與早產(chǎn)是否有關(guān)尚待更多研究證實(shí)。

4.BPA與多囊卵巢綜合征(polycystic ovarian syndrome，PCOS)：近年來，許多研究[16-23]將成人女性的BPA暴露與PCOS的發(fā)生聯(lián)系在一起。研究發(fā)現(xiàn)[16]，與非PCOS女性相比，PCOS女性的總血清BPA暴露量明顯增高。無論對照組還是PCOS患者組，較高的血清BPA與總睪酮(testosterone，T)、游離睪酮、促黃體激素、雄烯二酮和硫酸脫氫表雄酮濃度升高間存在顯著正相關(guān)[16-21]。隨后，Tarantino等[22]研究發(fā)現(xiàn)，絕經(jīng)前PCOS女性的總血清BPA顯著高于對照組。血清BPA高于0.45 μg / L的PCOS女性T濃度也增加。近期Leyla等[23]對土耳其112名青春期PCOS患者研究亦發(fā)現(xiàn)了類似成年女性的結(jié)果。進(jìn)一步將該研究結(jié)果與以往結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)[16-18]，BPA與高雄激素血癥的相關(guān)性在青春期女性似乎比成年女性群體更強(qiáng)，故認(rèn)為BPA可能在青春期PCOS發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮更重要的作用。

值得注意的是，雄激素升高是PCOS的主要特征，且與BPA增加有關(guān)，故BPA、PCOS及雄激素間的關(guān)聯(lián)無法歸因于任一因素。一方面，BPA可通過調(diào)節(jié)甾體激素生成關(guān)鍵酶的表達(dá)，刺激卵巢泡膜細(xì)胞促進(jìn)雄激素的合成，并抑制T分解代謝，從而導(dǎo)致T濃度的增加[6-7]。另一方面，高濃度的T亦可能下調(diào)參與血液循環(huán)中BPA代謝和清除的關(guān)鍵酶——尿苷二磷酸-葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶的活性，使BPA水平進(jìn)一步增高[17]。因此，目前尚不清楚是BPA通過使雄激素水平增高、導(dǎo)致PCOS發(fā)生，還是PCOS患者自身較高的T反過來導(dǎo)致BPA濃度增加。因此，通過觀察動(dòng)物和人體產(chǎn)前BPA暴露與女性PCOS發(fā)生間的關(guān)系，來確定子宮內(nèi)或早期發(fā)育階段暴露于BPA在PCOS發(fā)病中起作用就顯得尤為重要。

5.BPA與子宮內(nèi)膜異位癥：Itoh等[24]對子宮內(nèi)膜異位癥的病變程度與BPA關(guān)系進(jìn)行了研究，提示較高的尿總BPA與重度子宮內(nèi)膜異位癥呈正相關(guān)，但通過尿肌酐調(diào)整后再次分析，發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜異位癥與BPA無關(guān)。與之不同的是，Cobellis等[25]對58例子宮內(nèi)膜異位癥患者進(jìn)行的病例-對照研究結(jié)果顯示，子宮內(nèi)膜異位癥患者血清BPA總量顯著高于對照組，高BPA暴露的婦女患子宮內(nèi)膜異位癥的風(fēng)險(xiǎn)明顯增高，故認(rèn)為子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)生與BPA暴露有關(guān)。小鼠實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷难芯恐С至嗽摻Y(jié)果，小鼠宮內(nèi)暴露于BPA會(huì)產(chǎn)生類似子宮內(nèi)膜異位癥的成年子宮表型[14]，為上述文獻(xiàn)提供了依據(jù)[19]。

6.BPA與子宮內(nèi)膜病變：成年女性的子宮內(nèi)膜病變與BPA暴露的關(guān)系目前尚不明確。Hiroi等[26]對子宮內(nèi)膜病變患者(包括單純、復(fù)雜、不典型子宮內(nèi)膜增生及子宮內(nèi)膜癌)進(jìn)行的病例-對照研究結(jié)果顯示，與單純子宮內(nèi)膜增生患者相比，復(fù)雜子宮內(nèi)膜增生患者的血清BPA顯著降低；同時(shí)，子宮內(nèi)膜癌患者的血清BPA也顯著低于單純子宮內(nèi)膜增生的患者和對照組。說明BPA與子宮內(nèi)膜增生和子宮內(nèi)膜癌之間存在顯著關(guān)聯(lián)，但對其間為何存在這種負(fù)相關(guān)關(guān)系尚無法解釋。

三、BPA對女性生殖系統(tǒng)影響的作用機(jī)制

人類接觸BPA的敏感窗口期包括配子、胚胎形成和胎兒發(fā)育期、嬰兒期、童年和青春期及妊娠期，許多不良圍產(chǎn)期、兒童期和成人健康結(jié)局與其在這些時(shí)期的BPA暴露有關(guān)[8]。機(jī)體穩(wěn)定的內(nèi)源性激素含量是神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)發(fā)揮正常功能所必須的。BPA可以通過以下途徑觸發(fā)多種作用機(jī)制，干擾內(nèi)源性激素的動(dòng)態(tài)平衡，對女性生殖系統(tǒng)造成負(fù)面影響[6-7,9-11,15,27-30]。

1. 受體介導(dǎo)途徑：BPA通過干擾激素反應(yīng)通路，導(dǎo)致一系列生殖功能障礙(如卵巢功能紊亂、PCOS、子宮內(nèi)膜異位癥等)[6]。一方面，BPA的分子結(jié)構(gòu)特征使其具有“弱”雌激素效應(yīng)，可與兩種核雌激素受體(estrogen receptor，ER)亞型(ERα和ERβ)結(jié)合，形成受體-配體復(fù)合物，再通過與雌激素反應(yīng)元件特異性結(jié)合，激活環(huán)磷酸腺苷等一系列激素依賴性信號(hào)通路，活化受體-配體復(fù)合物，調(diào)控有關(guān)細(xì)胞生長和發(fā)育的靶基因表達(dá)[6]。另一方面，BPA具有抗雌激素作用，通過與內(nèi)源性E2競爭，阻斷雌激素反應(yīng)[7]。此外，BPA可與雄激素受體(androgen receptor，AR)結(jié)合，并作為雄激素拮抗劑阻斷內(nèi)源性雄激素的作用，進(jìn)而影響激素信號(hào)在靶細(xì)胞、組織和器官的傳遞，產(chǎn)生相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)[6]。BPA亦可與其它受體如孕烷X受體(pregnane X receptor，PXR)、芳烴受體(aryl hydrocarbon receptor，AhR)、甲狀腺受體等結(jié)合發(fā)揮激動(dòng)或拮抗作用，造成機(jī)體生殖系統(tǒng)等功能失調(diào)[6-7]。

2.非受體介導(dǎo)途徑：BPA可通過干擾內(nèi)源性激素及其受體的合成、代謝和運(yùn)輸?shù)确鞘荏w介導(dǎo)途徑，或干擾激素合成和代謝過程中涉及的酶途徑，對激素的生物利用度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而影響內(nèi)分泌功能[6]。雄激素通過芳香化酶作用產(chǎn)生雌激素，雌/雄激素的相對平衡對維持機(jī)體正常生殖功能具有重要作用。BPA可通過干擾芳香化酶的活性來破壞雌/雄激素的平衡狀態(tài)，導(dǎo)致生殖系統(tǒng)功能紊亂而致病。BPA也可通過作用于性激素結(jié)合球蛋白、血漿激素結(jié)合蛋白，干擾內(nèi)源性激素的活性而發(fā)揮作用。此外，BPA還可通過抑制類固醇激素相關(guān)酶的活性(如調(diào)節(jié)女性生殖組織中的類固醇生成酶等)，延長內(nèi)源性激素半衰期或通過增加17-α羥化酶、膽固醇側(cè)鏈裂解酶等關(guān)鍵細(xì)胞色素P450甾體生成酶的表達(dá)影響卵巢類固醇的生成，進(jìn)而破壞卵泡內(nèi)環(huán)境，影響卵母細(xì)胞的成熟，導(dǎo)致不孕[6-7]。

3.下丘腦-垂體-卵巢軸：BPA對生殖內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響可發(fā)生在大腦水平，通過間接或直接影響下丘腦-垂體-卵巢軸(hypothalamic-pituitary-ovary，HPO)干擾性腺和配子的功能，降低生育能力[27-29]。Fernández等[27]研究發(fā)現(xiàn)，暴露于500 μg /kg/d BPA的大鼠，其HPO發(fā)生了不可逆轉(zhuǎn)的改變，最終停止排卵而不孕。其潛在的機(jī)制可能與神經(jīng)激肽B和/或促性腺激素釋放激素(gonadotropin release hormone，GnRH)有關(guān)。神經(jīng)激肽B被廣泛認(rèn)為是青春期HPO軸的基本激活因子，亦可促進(jìn)下丘腦合成GnRH[29]。研究表明[29]，BPA可通過抑制神經(jīng)激肽B的合成，阻斷下丘腦GnRH的釋放，間接引起HPO軸功能失調(diào)；或者BPA可通過作用于下丘腦，降低 GnRH的分泌，直接影響HPO軸的功能，進(jìn)而減少卵巢類固醇的生成，抑制排卵而導(dǎo)致不孕[29]。然而，BPA通過神經(jīng)激肽B和GnRH對HPO軸產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)，以及這種效應(yīng)在各環(huán)節(jié)對女性生育能力的相對重要性目前仍不清楚。研究者推測，BPA通過HPO軸影響女性生殖的主要靶點(diǎn)可能是下丘腦和垂體，而不是卵巢本身[29]。

4.基因表達(dá)和表觀遺傳學(xué)修飾：研究證實(shí)，BPA可通過直接影響生殖系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)基因(如ER、AR等基因)的表達(dá)，干擾激素反應(yīng)途徑或類固醇生成，進(jìn)而影響女性生殖功能[9,30]。例如，Caserta等[9]對111名18～40歲原發(fā)性不孕癥女性的研究表明，BPA暴露水平與ERα和ERβ、AR、PXR、AhR基因表達(dá)量呈正相關(guān)。

BPA亦可通過影響生殖系統(tǒng)發(fā)育相關(guān)基因表觀遺傳學(xué)修飾(包括DNA甲基化、組蛋白乙?；臀⑿NA等)，改變表觀基因組的表達(dá)影響女性生殖系統(tǒng)的功能[9,30]。Hanna等[30]對瑞典女性IVF患者的橫斷面研究發(fā)現(xiàn)，全血中較高的血清BPA與TSP50基因啟動(dòng)子區(qū)137位CG二核苷酸的低甲基化顯著相關(guān)，提示BPA通過對TSP50基因的甲基化修飾上調(diào)了其表達(dá)水平。但TSP50基因表達(dá)水平的變化最終如何對女性生殖健康產(chǎn)生不良影響目前尚不清楚。

5.卵母細(xì)胞發(fā)育和卵巢功能：流行病學(xué)研究表明[10-11]，尿BPA的濃度與卵母細(xì)胞發(fā)育異常有關(guān)。卵母細(xì)胞發(fā)育始于胎兒期原始生殖細(xì)胞減數(shù)分裂、卵泡的形成，生育期卵母細(xì)胞的生長和減數(shù)分裂的恢復(fù)等關(guān)鍵階段。對嚙齒、靈長類動(dòng)物及人類胎兒卵母細(xì)胞的體外研究發(fā)現(xiàn)，這些階段很容易受到BPA的影響，致使卵泡形成及生長受損、紡錘體和染色體異常、胚胎發(fā)育異常，包括卵母細(xì)胞和胚胎的表觀遺傳變異，最終導(dǎo)致胚胎種植失敗[6-7]。

卵巢被認(rèn)為是EDCs作用的主要靶器官之一。研究表明[11,15]，始基卵泡、竇前卵泡和竇卵泡(即激素反應(yīng)性卵泡)暴露于BPA中，會(huì)誘導(dǎo)減數(shù)分裂畸變(如染色體非整倍體增加)，卵泡破壞，降低竇前卵泡計(jì)數(shù)及卵母細(xì)胞存活率，卵巢儲(chǔ)備功能下降，最終導(dǎo)致不孕。

四、未來研究的啟示和展望

過去幾十年里，關(guān)于BPA等EDCs與人類生殖關(guān)系的相關(guān)研究報(bào)道雖迅速增加，但人類暴露于BPA后對生殖健康不良影響的直接數(shù)據(jù)依然有限。

由于BPA與女性生殖健康間的關(guān)系涉及眾多學(xué)科領(lǐng)域、受多種混雜因素干擾，需要通過大規(guī)模、多種族(民族)、跨學(xué)科、多地點(diǎn)的長期研究來完成，且化合物生物半衰期短，故在缺乏密集和頻繁暴露樣本的情況下，其影響很難通過單一而短時(shí)的研究來確定。為了在這一領(lǐng)域獲得更多專一和更好的研究結(jié)果，建議對BPA與女性生殖健康相關(guān)性的研究應(yīng)嘗試[1,3,6,29]：(1)采用同一方法，收集不同社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、地域等不同樣本，提高結(jié)果的普遍性和實(shí)用性；(2)獲得不同群體的多個(gè)尿樣，以更好地顯示持續(xù)接觸對不同群體的影響；(3)分別評價(jià)混合物及個(gè)別化學(xué)品的作用，篩選適于研究EDCs與不良生殖健康結(jié)局關(guān)系的有效標(biāo)記物；(4)同時(shí)關(guān)注女性和男性的暴露，交叉研究數(shù)據(jù)的融合可用來增加探測環(huán)境暴露微妙影響；(5)確保充分控制混雜物，包括其他化學(xué)品的接觸；(6)納入不斷發(fā)展的“組學(xué)”技術(shù)(如基因組學(xué)、表觀基因組學(xué)、代謝組學(xué)等)，以加強(qiáng)暴露組的暴露評估(即終生暴露程度的總和)，并提供基于生物學(xué)的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)評估；(7)進(jìn)一步通過人體研究闡明BPA暴露對女性生殖健康的影響及其影響的生理機(jī)制。

不同研究對BPA與女性生殖健康關(guān)系的結(jié)果雖不盡一致，但新的科學(xué)和臨床數(shù)據(jù)越來越多地表明，接觸BPA可能對人類健康和生育能力，尤其是對發(fā)育期和敏感人群有重大影響。國家食品和藥物管理局將BPA稱為是一種“令人擔(dān)憂的化學(xué)物質(zhì)”，且在奶瓶和吸管杯中禁止使用BPA。由于人一生中幾乎每天都有大量的EDCs接觸，因此，對于每一個(gè)女性個(gè)體來說要提倡生活方式改變，如通過減少使用含有BPA等EDCs的個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、生活用品等，有效降低這些化學(xué)物質(zhì)在體內(nèi)的含量。對社會(huì)群體來說，應(yīng)高度重視整個(gè)地球的環(huán)境保護(hù)，更好地維護(hù)人類賴以生存的生態(tài)平衡。對于研究者來說，應(yīng)致力于對此方面的深入研究，提高個(gè)體保健和人口素質(zhì)。