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塑化劑對性慾、大腦認知功能與神經細胞之影響

2011年塑化劑風暴使得人人聞之色變;雖然把塑化劑違法添加於食品中的黑心廠商已經被抓起來,許多商品也早已下架,但是隨處可見的PVC塑膠製品,仍讓每個人依然生活在塑毒威脅當中。

在各類塑膠中,三號塑膠(PVC)由於和塑化劑極為相容(可添加高達百分之七十的塑化劑),而可以很方便地藉由改變塑化劑添加比例來調整其柔軟度,因此被廣泛使用於各種用途:從軟薄的保鮮膜,家裡的水管、塑膠地磚、浴簾、小孩的玩具,到醫院使用的洗腎器具、點滴袋、血袋等,通常都使用含大量塑化劑的PVC材質。由於添加於PVC中的塑化劑只是和PVC分子物理混合,並沒有產生化學鍵結,因此很容易溶出(尤其特別容易溶於油脂中)或揮發,從而透過食物、空氣或與PVC製品接觸的任何東西,進入人體,危害健康。而最常用於PVC的塑化劑,是一群稱為鄰苯二甲酸酯的化學物質,如DEHP與DBP。

DEHP等塑化劑主要是經由干擾內分泌(賀爾蒙)的作用,而影響人體之生理機能;具這些性質的污染物質又稱為「內分泌干擾素」(EDC)或「環境賀爾蒙」。早期科學界對塑化劑健康影響的研究,主要聚焦在其對生殖功能的影響以及是否會導致癌症,結果發現塑化劑會造成生育率降低、流產、異常精子數、睪丸損害、男嬰生殖器官先天性異常以及可能導致肝癌與腎癌等。但近年科學界漸漸發現塑化劑除了這些影響之外,還會影響性慾、改變大腦的認知功能,以及影響神經細胞的正常發育與運作。

以下摘錄在DEHP、DBP等塑化劑對腦部影響研究中具代表性的文獻,擷取三個現象來討論。

(一)女性性慾降低

以往研究認為,塑化劑DEHP是一種「抗雄性激素」(anti-androgens),也就是會影響人體內雄性激素的分泌,導致男性的性慾低落以及精蟲母細胞死亡1;但近來研究發現,DEHP對雌激素的分泌也會造成負面影響。2

在2014年,專門研究塑化劑對內分泌影響的Emily Barrett團隊發表了一篇關於DEHP影響女性性慾的文章3。她們在360位自願者中,同時偵測尿液中DEHP的代謝物(以此代表DEHP的暴露量)的濃度,與自願者在問卷中關於(1)對性行為的慾望以及(2)陰道乾燥的程度做相關性比較。

其統計結果發現,暴露於DEHP越高的女性,其性慾越低,陰道也相對乾燥。對受試女性的問卷調查(在她們不知尿液中代謝物多寡的前提下)所得的結論為:暴露於DEHP較高的女性,在上述兩項指標均達到暴露較低的女性的2.5倍之多。表示常暴露在塑化劑的女性,在心理與生理上,都顯得性致缺缺。

之前針對DEHP的研究,最為學術界認同的是它對雄性激素的干擾,與對男性生殖發育的負面影響。而此項研究將DEHP與雌激素分泌以及女性性慾做了全新連結。至於其影響女性性慾的詳細機轉,就有待之後的研究了!

(二)泛自閉症障礙相關之疾病與塑化劑的關聯

在2013年出版的《精神疾病診斷與統計手冊》第五版(DSM-5)中,新增了「泛自閉症障礙相關疾病」(Autism Spectrum Disorders;ASD),其症狀包含社交障礙、溝通困難與定型之行為、興趣與活動,其相關疾病之病徵簡列如下:4

  1. 典型自閉症:發生於三歲前,含社會互動、溝通、想像性遊戲等三種障礙,並存有定型的行為、興趣及活動。
  2. 亞斯伯格症(Asperger syndrome):社會互動障礙及拘限的興趣和活動,無明顯的語言障礙,智商約在中等或中等之上。
  3. 兒童崩解症(childhood disintegrative disorder):兒童初生後到 3 後 4 歲期間各項發展正常,病發之後,呈現智力崩解逐漸變差、生活自理能力崩解(已教會,突然又隨地大小便之類)、動作崩解(動作遲鈍)、語言崩解:仍能回答,但是講得很少。神經系統出現障礙,常常有癲癇症狀,偶而出現幻覺、幻聽與自傷行為。心情明顯變化、喪失語言、各項能力退化。殊少可能恢復。
  4. 雷特症(Rett syndrome)
  5. 廣泛性發展障礙非特定型(pervasive developmental disorder-not otherwise specified) 或一般所稱的「非典型自閉症」(atypical autism)。

這些病患在近二十年呈現不正常增加的趨勢,且醫學界一直找不到適當的解釋。雖目前認為部分的泛自閉症障礙與基因有關5,但仍難以解釋與遺傳無關之患者,是經由哪些後天環境的影響而患病。

Chiala Testa團隊於是針對近二十年環境中十分常見之化學物—塑化劑DEHP,研究其人體暴露與ASD成因的關聯6。至今所知,兒童暴露在DEHP的量是成人的數倍,且在胚胎期與新生兒對DEHP的反應更是明顯。

受試者包含48位ASD患者,平均年齡約十一歲,而45位未患病,年齡與性別分布均類似的兒童則做為對照組。在尿液中DEHP代謝物分析後,實驗團隊發現ASD組的代謝物幾乎達到對照組的兩倍之多。顯示兒童對DEHP的暴露量,與罹患ASD的現象呈現正比的相關性,雖然統計上的「明顯相關性」並不能推論孰為因、孰為果,但將此篇研究與其他塑化劑與大腦發育的相關性研究(智商、青少年期之暴力行為等等)合併來看,塑化劑導致大腦功能之改變看來應該是較合理的假設。

(三)塑化劑造成之腦部神經細胞失常

早在上世紀七、八零年代,便有學者發現血袋與洗腎管內含有的塑化劑,會經由醫療過程進入體內;而在小鼠試驗中更發現塑化劑(DEHP與DBP)會造成胚胎異常,包括體重減輕,以及神經管發育異常7

神經細胞(神經元)是生物神經系統的基本單位;若在神經元的層次便發生功能異常,可想而知整個神經系統都將受到嚴重影響。神經細胞具有接收與傳送訊號的功能,負責接收訊號的部分稱為「樹突」;傳送訊號的部分稱為「軸突」。在2014年由Cathrine Smith團隊針對DEHP對大鼠海馬迴神經細胞之影響研究,發現與對照組相比,受DEHP處理的神經細胞在負責接收其他神經細胞訊號的觸角(樹突)上之接受體明顯地減少了8。如此受DEHP影響的神經細胞在接收訊號上便一定會出問題。同時研究團體還發現DEHP處理後的神經細胞所分泌的神經成長激素遠少於正常細胞。綜上所述,DEHP不僅會影響神經細胞接收訊號的效率,更會抑制細胞本身分泌之促進生長的激素。

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這裏簡單地介紹幾篇代表性的期刊文章,以陳述塑化劑對腦部認知、行為與神經細胞的負面影響。我們在擔心塑化劑影響生育功能的同時,更不可小看塑化劑對人體其他功能(尤其是大腦認知功能)的影響。

雖然科學界對DEHP等塑化劑的健康影響已經研究了數十年,但近年仍陸陸續續有新的發現,讓它的已知影響擴及人類的認知、慾望感受、行為等層面。由此可見,人的已知相對於未知而言,實是冰山之一角。因此我們更必須更審慎面對塑化劑、含塑化劑最多的PVC塑膠製品以及其他數萬種流通於市面卻未受到詳加研究其健康影響的化學物質。

目前國內只規定被公告為應回收物的塑膠容器,必須標示其塑膠種類;然而對於琳琅滿目的其他塑膠產品(包括兒童玩具)仍缺乏明確標示成分的規定。因此在標示不清的前提下,我們在日常生活中減少塑膠的使用,是避免塑化劑危害的最直接方式。下次在替寶貝兒女買鮮豔繽紛的可愛玩具(如黃色小鴨)前,您可以多想個五分鐘。


作者:孫瑋孜/看守台灣協會 研究員

參考文獻:

  1. Yeung BH, Wan HT, Law AY, Wong CK. Endocrine disrupting chemicals: Multiple effects on testicular signaling and spermatogenesis. Spermatogenesis. 2011 Jul-Sep; 1(3): 231–239.
  2. Le HH, Belcher SM. Rapid Signaling Actions of Environmental Estrogens in Developing Granule Cell Neurons Are Mediated by Estrogen Receptor β. Endocrinology. 2010 Dec;151(12):5689-5699
  3. Emily S. Barrett , Lauren E. Parlett, Christina Wang, Erma Z. Drobnis, J. Bruce Redmon, Shanna H. Swan. Environmental exposure to di-2-ethylhexyl phthalate is associated with low interest in sexual activity in premenopausal women. Hormones and Behavior 66 (2014) 787–792
  4. http://www.ntcu.edu.tw/spc/aspc/6_ebook/pdf/9202/4.pdf
  5. Catherine Lord and Rebecca M. Jones. Re-thinking the classification of autism spectrum disorders. J Child Psychology Psychiatry. 2012 May; 53(5): 490–509.
  6. Testa C, Nuti F, Hayek J, De Felice C, Chelli M, Rovero P, Latini G, Papini AM. ASN Neuro. Di-(2-ethylhexyl) phthalate and autism spectrum disorders. 2012 May 30;4(4):223-229
  7. Kohei Shiota and Hideo Nishimura. TeratogencityofDi(2-ethylhexyl)Phthalate (DEHP) and Di-n-butyl Phthalate (DBP) in Mice. Environmental Health Perspectives Vol. 45, pp. 65-70, 1982.
  8. Smith CA, Holahan MR. Reduced hippocampal dendritic spine density and BDNF expression following acute postnatal exposure to di(2-ethylhexyl) phthalate in male Long Evans rats. PLoS One. 2014 Oct 8;9(10):e109522. doi: 10.1371/journal.pone.0109522. eCollection 2014.

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