看了前一篇的文章,讀者對塑化劑在實驗動物及人體有怎樣的影響有粗略的了解。大概也知道塑化劑對雄性的影響比對雌性的影響來的大。可能讀者就開始恐懼,這個塑化劑真是劇毒,怎麼可以讓它使用在生活中巴拉巴拉的!恐懼來自無知,科學的精神在於既然知道會有這個現象,就應該找出塑化劑為何會有這樣的毒性(Why?),而且了解塑化劑如何去影響身體的器官和系統(How?)。

 

話先說在前面,下面會解釋基本的荷爾蒙和細胞的交互作用(如果不解釋荷爾蒙、受體、和細胞的交互作用,那一定看不懂塑化劑產生毒性的機制,請大家忍耐點。)。我會用適當的比喻,請大家開心的享用吧!

 

細胞本身請大家想像成變型金剛,變型金剛上面有非常多的鎖孔(所謂的受器Receptors),每一個鎖孔應對不同的鑰匙(荷爾蒙hormone)。變型金剛碰到狀況要出動的時候,變型金剛的老大會發鑰匙,鑰匙會啟動變型金剛的功能。例如:高速公路發生追逐戰,老大會發給變型金剛加速的鑰匙,一旦加速的鑰匙跟加速的鎖孔一結合,啟動之後變型金剛就會變形成法拉利,加速趕往高速公路的戰場。如果是空戰,老大就會發給飛行的鑰匙,有飛行機能的變型金剛就可以飛起來作戰,沒有飛行功能的只好在地上看了。

 

道高一尺魔高一丈,惡魔黨豈是好對付的,看到變型金剛用這樣精巧的手段來應對正邪大戰,當然想出了一堆邪惡的辦法。惡魔黨利用他們的高科技,複製了一堆假鑰匙(所謂的環境荷爾蒙),混入了變型金剛的傳令車中。有些假鑰匙插進鎖孔啟動以後停不出來(法拉利一直狂飆停不下來);有些假鑰匙會直接黏住鎖孔(有真鑰匙也不能開了);有些奈米級的假鑰匙會直接跑到變型金剛的核心下命令…等等。

 

對於荷爾蒙、細胞、受器以及環境荷爾蒙有大略的了解之後,我們來談談塑化劑是為何會影響生殖系統和如何來影響。這裡把塑化劑對生殖系統的影響分成兩個部分:雄性跟雌性。要事先說明的是,這都是經由動物實驗做出來的模型,並不是定理,如果有更多或是更新的資料研究出來,模型是有可能修改的。

 

先從塑化劑對女性生殖系統的機轉開始:這張附圖是塑化劑對卵巢細胞影響的模型。DEHP在體內會代謝成MEHPMEHP主要會干擾兩個固醇類荷爾蒙的生成路徑。1MEHP抑制FSH受體和FSH結合之後的功能。(鑰匙對,鎖孔對,但是假鑰匙把鎖的電路破壞了)。2MEHP也會藉由fatty acids的釋放內生性的活化PPARs(核心上的內鎖)。PPARs活化之後,會減少aromatase這個酵素的mRNAaromatase的功能是使Testosterone變成 Estradiol)。PPARa增加17β-HSD IV(使estradiol變成estrone。最後,PPARs會增加FABP的量,使更多的MEHPfatty acid作用。因此MEHP在高劑量(2g/kg的時候會抑制卵巢estradiol production進而造成停止排卵!estradiol是體內最重要的雌激素

塑化劑對女性生殖系統的影響  

     

    這裡參考的論文是Mechanisms of phthalate ester toxicity in the female reproductive system. Tara Lovekamp-Swan and Barbara J Davis; Environ Health Perspect. 2003 February; 111(2): 139–145. 全文是免費下載的,但是如有侵權請告知。

    

     對於雄性生殖器官的發育,塑化劑(DBP, DEHP and BzBP)的毒性就相當的明顯,在動物實驗中,對於雄性胎兒的影響特別顯著。其毒性的機轉可能是藉由干擾FSH的作用,然後明顯降低Leydig cells分泌男性荷爾蒙(testosterone的產量,造成雄性生殖系統的異常(shortened AGD, include hypospadias,  cryptorchidism and malformations of the epididymis, vas deferens, seminal vesicles, and prostate),這些症狀稱之為塑化劑症候群(phthalate syndrome)。在剛出生的胎兒最明顯可見,也是最敏感的症狀就是肛門與生殖器的距離會縮短shortened anogenital distance (AGD))。因此,在做抗男性荷爾蒙作用(anti-androgenic action)物質(phthalates, vinclozilin and flutamide)對雄性胎兒的實驗,AGD是個非常敏感的標記。

 

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       這裡參考的論文是Effects of phthalate esters on the developing reproductive tract of male rats Foster PM, Mylchreest E, Gaido KW, Sar M. Hum Reprod Update. 2001 May-Jun;7(3):231-5.  全文是免費下載的,但是如有侵權請告知。

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