邻苯二甲酸二丁酯对卵巢功能的影响研究进展



邻苯二甲酸二丁酯对卵巢功能的影响研究进展

李虹1, 李文2

(1. 第二军医大学附属上海长征医院, 上海, 200003; 2. 上海市第七人民医院, 上海, 200137)

关键词:邻苯二甲酸二丁酯；卵巢；生殖毒性

邻苯二甲酸二丁酯属于一类内分泌干扰物，是人工合成的一种常用增塑剂，具有广泛的应用价值，其在使用过程中能不断地释放入空气、饮用水中。研究发现，邻苯二甲酸二丁酯广泛存在于人的血清、脂肪和精液中，对人类的健康具有较大的威胁。邻苯二甲酸二丁酯对雄性生殖系统的影响的研究报道较多，但是其对雌性生殖系统毒性作用的报道较少[1-5]，为了更好地研究该类物质对雌性生殖系统毒性作用的影响，现综述邻苯二甲酸二丁酯对卵巢功能影响的研究进展。

1研究现状

邻苯二甲酸二丁酯属于邻苯二甲酸酯类化合物，是一种雌激素类环境干扰物，且具有抗雄激素作用。邻苯二甲酸酯类化合物是日常生活中常使用的一类增塑剂，其依靠氢键或范德华力与塑料分子发生结合，而这种作用力很弱，在使用过程中遇有机溶剂或水时易解离出来[6]。研究[7-9]表明，邻苯二甲酸酯类化合物是一类致癌作用、致突变作用和再生有毒物质，人和动物可通过呼吸、饮食和皮肤对其进行吸收。邻苯二甲酸二丁酯的研究较多还是集中在对雄性生殖系统的损害方面，其能导致雄性动物睾酮的合成减少，引起精子的生成发生障碍，导致睾丸生精上皮发育出现异常，精曲小管发生萎缩，使间质细胞增生，增加隐睾的发生率等。近年来，邻苯二甲酸二丁酯的雌激素类环境干扰物作用引起的卵巢功能异常受到越来越多学者的关注，Sen N等[10]研究表明，与人类相关剂量的邻苯二甲酸二丁酯可破坏小鼠卵巢功能。乔丽丽等[11]研究认为性早熟女童受邻苯二甲酸二丁酯污染的程度均比正常儿童严重得多，而且邻苯二甲酸二丁酯对子宫、卵巢的体积有影响。

2拟雌激素作用

环境内分泌干扰物(EDCs)是一类环境中天然存在的或污染的、能模拟或干扰人和动物内分泌机能的各类化合物的总称，其中最重要的一类是环境雌激素，该类化合物能改变体内雌激素水平或与雌激素受体发生结合，模仿雌激素的生理作用，对细胞信号传导途径产生影响，产生类雌激素效应[12]。研究[13-14]表明，邻苯二甲酸二丁酯属于环境内分泌干扰物，具有拟雌激素活性，虽然其和天然雌激素的结构存在较大的差异，但其对机体内的雌激素受体具有亲和力，能发生结合并产生雌激素效应，对生殖内分泌具有较大的毒性，干扰体内多种性激素的正常生理功能。靳秋梅等[15]研究认为邻苯二甲酸二丁酯可影响小鼠卵巢的内分泌功能及卵泡的发育、成熟，在体内可能具有类雌激素作用。Park MA等[16]研究表明邻苯二甲酸二丁酯可以干扰内分泌系统并能刺激雌激素受体(ER)阳性的肿瘤细胞生长。人乳腺癌MCF-7细胞富含雌激素受体，是检测雌激素样活性最常用的细胞株，可在雌激素作用下增殖，对拟雌激素活性的检测具有灵敏性高、快速、简单等特点。靳秋梅等[17]通过MCF-7细胞增殖实验研究发现，苯二甲酸二丁酯可促进雌激素依赖性乳腺癌MCF-7细胞的增殖，可能具有拟雌激素作用。Bhatia H等[18]研究表明, 7 d连续暴露亚急性浓度的邻苯二甲酸二丁酯可导致成年雌性默里尼姆塞尔彩鱼产生拟雌激素作用。

3对甾体激素合成过程中关键酶的影响

卵巢颗粒细胞和卵巢膜细胞是雌二醇和孕酮合成和分泌必不可少的细胞，运载低密度脂蛋白的胆固醇是这两种激素合成的前体物质[19]。当低密度脂蛋白与特定部位的受体发生特异性结合可使胆固醇进入细胞内，经胞浆内的类固醇激素合成急性调节蛋白的作用而进入到线粒体内，线粒体内膜上的胆固醇侧链裂解酶(P450scc)将胆固醇催化为孕烯雌酮，再经过微粒体酶3β-羟基类固醇激素脱氢酶作用而生成孕酮[20]。膜细胞内的孕酮是经过弥散作用进入的，主要经过17α-羟化酶催化后变为雄烯二酮并进入颗粒细胞，胞内的17β-羟基类固醇脱氢酶可将其转化为睾酮，细胞色素P450芳香化酶(CYP19)可催化睾酮为雌二醇[21]。雌二醇和孕酮合成的关键酶是P450scc和P450arom，这两种酶的活性直接影响雌二醇和孕酮在体内的水平。王雪金等[22]研究认为邻苯二甲酸二丁酯染毒后颗粒细胞分泌的雌二醇及孕酮水平下降，邻苯二甲酸二丁酯可降低颗粒细胞中P450arom、P450scc mRNA 的表达，且表达量与邻苯二甲酸二丁酯剂量呈反比，提示邻苯二甲酸二丁酯可引起雌性大鼠生殖系统的功能紊乱，对其生殖系统具有毒性作用。

朱嘉月等[23]研究表明邻苯二甲酸二丁酯有可能通过激活大鼠卵巢组织过氧化物酶体增生物激活受体-γ(PPARγ)mRNA 表达而对雌性大鼠产生生殖毒性。PPARs是一种核激素受体超家族，其有3种亚型，分别为PPARα、PPARβ和PPARγ, PPARγ在维持正常的卵巢功能、卵泡发育和排卵等方面都具有重要的作用，且排卵前卵巢中PPARγ是存在的主要亚型。邻苯二甲酸二丁酯能激活激活卵巢内PPARγ，能对甾体激素生成过程中的关键酶P450arom和P450scc mRNA的表达进行调节，影响雌二醇和孕酮的合成和分泌，从而产生雌性生殖毒性，影响卵巢的功能[24]。

4对细胞凋亡的影响

细胞凋亡(apoptosis)是细胞的一种程序性自杀的过程。卵巢主要的功能细胞是颗粒细胞，构成了卵泡内体细胞的绝大部分，能调节促性腺激素对卵母细胞的作用，能为卵母细胞成熟创造有利的微环境，对卵母细胞成熟和卵泡发育具有重要的生理意义[25]。Craig ZR等[26]研究表明，邻苯二甲酸二丁酯浓度依赖性地作用于目标卵泡，可改变细胞周期，调节细胞凋亡因子的表达，引起细胞周期阻滞，降低雌二醇(E2)水平，并触发闭锁。王雪金等[27]研究表明邻苯二甲酸二丁酯可导致大鼠卵巢颗粒细胞凋亡，且Bcl-2/Bax比例失调可能是导致其凋亡的机制。Bcl-2是一种凋亡抑制蛋白，在正常细胞内的表达水平高于即将凋亡的细胞，成长卵泡的颗粒细胞中Bcl-2具有较高的表达水平，而正常卵泡或完全闭锁的卵泡中其表达水平较低[28]。Bax是一类促凋亡蛋白，正常情况下其以单聚体形式存在于细胞质中，当细胞发生凋亡时其转移入线粒体并发生寡聚化，导致线粒体膜通透性发生改变，促进细胞凋亡的发生，邻苯二甲酸二丁酯能使小鼠卵巢组织中Bax蛋白表达增加，Bcl-2蛋白表达降低，使颗粒细胞在卵泡发育时期就发生细胞凋亡，导致卵泡闭锁[29]。

5对氧自由基的影响

李玲等[30]研究认为邻苯二甲酸二丁酯染毒可使雌性大鼠卵巢的脏器系数、血清超氧化物歧化酶(SOD)活力、还原性谷胱甘肽(GSH)含量、孕酮(P)、雌二醇(E2)、子宫一氧化氮合酶(NOS)活力降低，肝脏的脏器系数和闭锁卵泡构成比升高。SOD和GSH是机体内清除超氧自由基的重要防御系统中的酶，对脂质过氧化作用具有间接抑制作用，能减低氧自由基对膜的损害作用。SOD在体内的分布较广，能使自由基经过歧化反应而被清除，减少自由基对机体的损伤，GSH能对诱导氧化应激的化学物质引起的细胞毒作用形成抵抗作用，使细胞免受氧化应激的伤害。邻苯二甲酸二丁酯染毒能降低SOD活力，使GSH含量下降，导致卵巢脂质过氧化产物和自由基蓄积，对卵巢造成脂质过氧化损伤。

6对雌激素水平的影响

下丘脑—垂体—卵巢轴是雌性动物的一个完整而协调的神经内分泌系统，该系统的任何一环节受到外界的不良因素影响均可对雌性动物的生殖功能产生影响。雌二醇是雌性动物体内含量最多、作用最强的雌激素，卵巢颗粒细胞是其主要的合成和分泌场所，其对雌性动物生殖内分泌系统具有重要的调节作用。下丘脑—垂体—卵巢轴可被雌二醇水平反馈性调节，升高的雌二醇水平可导致该轴的平衡被打破，引起雌性动物内分泌功能失调。朱嘉月等[31]研究表明邻苯二甲酸二丁酯可使青春期雌性大鼠血清中雌二醇(E2)水平升高，其作用机制可能与卵巢甾体激素合成过程中的关键酶 P450arom mRNA 表达升高有关。升高的雌二醇水平经过下丘脑—垂体—卵巢轴可影响卵巢的功能和形态，导致雌性动物生殖系统发生紊乱。

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通信作者：李文, 主任医师，博士生导师

收稿日期:2015-09-25

中图分类号:R 339.2

文献标志码:A

文章编号:1672-2353(2016)01-190-03

DOI:10.7619/jcmp.201601071