環境對糖代謝異常和內分泌紊亂的影響

       糖脂代謝紊亂的發生從最初的遺傳和環境因素的影響到現在逐漸公認的慢性低度炎症，精神、飲食，菌群失調等因素的多方位調控，給我們構建了一個神經-內分泌-免疫-炎症的調控網絡，而環境內分泌與該網絡的任一環節都有著千絲萬縷的聯繫。本文將從空氣汙染物顆粒、二酚A、精神壓力、光汙染等方面闡述大氣汙染、食品添加劑、神經精神因素和生物週期改變對代謝紊亂的影響。
　　1、空氣汙染物顆粒對人體代謝的影響
　　空氣中汙染物顆粒嚴重影響人體健康已被公認，空氣顆粒物質（PM） 是大氣中固體和液體顆粒物的總稱。按其粒徑大小, 可分為粗分散系( 粒徑> 10Lm) 和膠體分散系( 0. 01~10Lm) 。其中, 粒徑0. 1~ 10Lm 為可吸入顆粒物, 也是對人體健康危害最大的顆粒物質。隨著工業化和城市化進程，汽車尾氣、工業廢氣，居民生活廢氣的排放和建築的大興土木，大氣中一些汙染物濃度明顯上升，如：PM2.5，PM10，NO2，SO2，CO等，其中PM2. 5對內分泌及代謝的影響，日漸受到關注。PM2. 5為空氣中直徑小於2. 5Lm 的顆粒物質, 又稱為細顆粒物。因為PM 2.5 可以富集、攜帶多種致癌和有毒物質, 如PAHs、重金屬元素等, 所以, 近年來有關可吸入顆粒物研究的熱點正逐漸從研究粗顆粒( PM10 ) 轉向研究細顆粒(PM215 ) 甚至超細顆粒。大部分有害元素和化合物都富集在細顆粒物上, 而隨著其粒徑的減小, 細顆粒物在大氣中的存留時間和在呼吸系統的吸收率以及對內分泌系統的影響也隨之增加, 對人體的健康影響也越大。有研究提示[1]當大氣PM10 、PM2.5濃度上升10ug/m3 時, 總死亡數分別上升0.53％( 0.22％- 0.85％) 和0.85％ (0.32％-1.39％)。
　　PM2.5對呼吸系統損傷尤甚，Churg等人用電鏡對10 例溫哥華居民的肺臟解剖標本分析發現,沉積在肺實質內的粒子96％ 為PM2. 5 , 提示肺臟對此粒徑範圍的顆粒物具有較高的滯留選擇性。
　　上海市陰霾期間PM2. 5 、PM10汙染與呼吸科、小兒呼吸科門診人數的相關分析[3]顯示在霾發生當日，PM10日均濃度每增加50 μg /m3 ，呼吸科、兒呼吸科日均門診人數分別增加3％ 和0. 5％ ; PM 2.5日均濃度每增加 34 μg /m3 ，呼吸科、兒呼吸科日均門診人數分別增加3.2％ 和1.9％ ;同時PM 2.5、PM10汙染對門診人數影響的滯後累積效應大於當日效應，且在霾汙染暴發第6天d 時累積效應達到最大化． PM2.5的濃度在一年當中並非恆定不變，有學者對巴西6座城市 PM 2.5的監測發現，PM 2.5的濃度在南半球夏季（11月到2月）較低。
　　流行病學調查提示，糖尿病患者是顆粒物汙染的易感人群。Alexandra Schneider研究發現 ，暴露在PM2.5顆粒中，可對心血管及血液系統造成損害，特別是有心血管疾病的老年患者。研究取22位2型糖尿病患者（平均年齡61歲）作為研究對象，以全身炎症、血凝、自主心律作為指標來研究短期暴露在PM2.5對人體的影響，結果顯示：肥胖的糖尿病人群，和糖化血紅蛋白升高、低脂聯素，高鐵蛋白或者谷胱甘肽轉移酶M1無效基因型的人群有更高的IL-6水平，在未使用β受體阻滯劑治療的情況下，暴露天數在4天后，復極化出現了變化。這提示暴露在較高的PM2.5環境中，會改變血管細胞的復極化，由此可能提高心力衰竭的風險，並導致心律失常。暴露在PM2.5環境中也會提高全身炎症反應的水平，胰島素抵抗及氧化應激會加強二者之間的效應。現在大部分對汙染物的流行病學研究有賴於地面上建立的檢測網絡，但地面上對PM2.5的檢測，經常受到限制，例如汙染物在空間的不均勻分佈等，  衛星連續性分析陸地表面氣溶膠光學厚度（AOD）與PM2.5的關係也顯示冠心病和PM2.5的暴露相關。
　　但是，也有研究表明，短期內暴露於PM2.5環境中，並不會增加缺血性卒中的概率 。
　　2、雙酚A對人體代謝的影響
　　內分泌干擾物質 ( Endocrine D isruptors, EDs)是一類能改變內分泌系統的功能, 進而對生物體整體、後代及種群造成負面影響的外源性化合物或混合物。
　　以雙酚a為代表的內分泌干擾物對糖尿病和肥胖的發病的作用不容忽視。 肥胖與糖尿病已成為全球性的健康問題，而遺傳和環境因素均是導致糖尿病和肥胖的誘因，隨著社會經濟水平的發展，環境因素越來越扮演著重要的角色，有統計顯示目前全球約有10億成年人超重, 肥胖人口約有3億。 在世界上20-79歲成年人口中, 糖尿病患者比例約佔6.4％ ，
　　雙酚A（BPA）作為一種化工材料，廣泛用於塑料包裝、奶瓶，塑料容器等，它是一種能影響人內分泌和代謝的干擾物，寧光教授等人研究顯示，上海寶山區3423名40歲以上的居民尿BPA與OGTT、體重、BMI的關係，發現中老年人群中，尿BPA 水平與超重、全身性肥胖、腹型肥胖及胰島素抵抗顯著相關。該結果提示人們在日常生活中應儘量減少對BPA的暴露。 2008年4月18日, 加拿大衛生部門宣佈禁止使用含雙酚A的塑料製造嬰兒奶瓶, 這是世界上第一個因為雙酚A的干擾效應證據，而決定限制化合物應用的國家. 但目前無論對於絕大多數環境汙染物質的危害及是否有必要採取行動等問題，學術界還是管理部門尚存在激烈爭議。
　　美國進行的一項大型流行病學調查發現, 尿液中雙酚A 濃度越高, 則患心血管疾病、糖尿病、肝臟疾病的幾率越高。
　　3、環境雌激素對人體的影響
　　環境內分泌干擾物中, 類似雌激素作用的化學物最多, 又稱為“環境雌激素”。該類物質在結構或功能上與內源性雌激素相似, 能夠影響生殖系統的發育。雖然高熱量食物的攝入及運動的減少是導致肥胖和糖尿病的主要環境誘因, 環境內分泌干擾物質對肥胖和糖尿病產生的誘導也不容忽，而雌激素水平在大腦對體重和能量代謝的調控中也起重要作用.
　　對敘利亞倉鼠的研究發現，雌激素暴露可以減少其體重, 降低脂肪含量, 但不影響其進食量. 用特莫昔芬( Tamoxifen)處理則可以減弱雌激素的這種效應 , 敲除小鼠雌激素受體ERA基因將導致小鼠體重增加和胰島素抵抗, 這些研究顯示雌激素受體介導的調控途徑在肥胖的發生中，有重要作用。絕經期婦女容易罹患肥胖, 而對超重或肥胖的年輕絕經後婦女使用雌激素療法可以減輕其脂肪堆積，改善體脂肪分佈，這表明內源性雌激素可以促進脂肪降解 。一些外源雌激素活性化合物可能與脂肪組織的生成有關。
　　激素約有80 餘種, 按其來源可以分為天然雌激素、植物性雌激素、動物雌激素、人工合成雌激素四大類。天然雌激素主要包括雌二醇、雌酮和雌三醇, 其中以雌二醇的效應最強。
　　上海市調查表明, 全市兒童性早熟發病率已達1％。兒童性早熟的發病與雌激素的影響有關。隨著飼料中添加劑的應用，動物的生長週期和市時間縮短，但某些添加劑殘留在動物體內，並通過食物鏈的蓄積效應，影響人類健康。兒童長期使用此類含動物雌激素的食物，可能是造成性早熟的原因之一。
　　此外，某些植物雌激素，如豆源性異黃酮等，長期食用，也可能影響下丘腦-垂體-性腺軸。內分泌干擾物也會對甲狀腺軸造成影響。嬰兒期攝入過多的豆製品，在青少年時期，自身免疫性甲狀腺病的發病率會上升。
　　某些工業原料有雌激素樣作用，如多氯聯苯化合物、鄰苯二甲酸酯類也發現有雌激素樣作用。多氯聯苯廣泛用於電子產品中。鄰苯二甲酸酯是塑料、橡膠生產的增塑劑，它能使油相物質更好的分散於水相中。胎兒期暴露於鄰苯二甲酸酯可能損傷其睪丸功能，並縮短其出生後的肛門-睪丸間距。增塑劑與“起雲劑”的作用類似，是被禁止用於食品添加劑和食品塑料包裝中的， 而用相對價廉的塑化劑替代可食用的“起雲劑”可造成對人體的慢性毒性損害。兒童代謝率較快，且通過“手口途徑”接觸有毒有害物質的機會較多，故兒童長期暴露在環境雌激素中，容易造成假性乳房發育和性早熟的發生。
　　鄰苯二甲酸鹽廣泛存在於女性使用的護理產品，如香水、染髮劑、指甲油、體味去除劑當中。國外研究發現，在2002-2005年間，對337名使用的13種護理產品（PCP）的女性，進行3-36個月的隨訪，觀察尿液鄰苯二甲酸酯代謝產物的濃度與護理產品之間的關係，並做線性迴歸分析，發現使用PCP的女性，特別是香水或者芳香產品的女性，尿液中多種鄰苯酸二甲酯代謝產物的濃度升高。女性孕期暴露於鄰苯二甲酸鹽可能對胎兒造成影響，同時，自身也會增加罹患AD和LEI的風險。臺灣學者發現：乳房提前發育的女孩，體內MMP（(96.5~134.0 ng/ml)）的水平較對照組（(26.4 ~30.0 ng/ml)）高，這提示鄰苯二甲酸酯對青春期女孩有一定影響。