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預防醫學

環境荷爾蒙、重金屬:影響生育與母嬰健康的關鍵指標

2020-03-16
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近年來全球許多國家的生育率屢創新低,不孕、不育已經成為全球人類必須共同面對的存亡議題。歸咎原因,除了已開發國家晚婚、延遲生育時間等普遍的現象以外,日漸惡化的環境因素也扮演非常關鍵的角色,其中環境荷爾蒙和重金屬對於生育力和母胎健康的影響之大,更是重中之重。

環境荷爾蒙(environmental hormone),又稱為內分泌干擾素(endocrine disrupting chemicals, EDCs),是一系列結構類似人體荷爾蒙(激素)並可擾亂內分泌功能的人工合成化學物質,可大致分為:塑化劑、防腐劑、雙酚類清潔劑和有害重金屬等類別,普遍存在於塑膠容器、食品、化妝品、個人和居家清潔用品等工業製品。(見表一)由工業化社會發展所產生的環境有害物質,當其被不當的濫用、誤用、任意丟棄使其進入生態系中,將透過食物鏈或生活環境的接觸與曝露(食物、飲用水甚至是空氣中的懸浮微粒),累積在人體內,長期下來將對生殖、肝腎代謝、心血管與神經系統產生極大的危害,更造成自然環境中的生物產生雌性化、畸型突變,讓地球面臨永續性的生態浩劫。環境荷爾蒙對人體或野生動物之影響,會隨年紀或性別而有所差異;一般而言,對胎兒和新生兒的影響最為顯著。


表一、常見環境荷爾蒙與有害重金屬

過去普遍認為環境當中的污染物質與癌症的發生率有密切的關係,2004年 《自然(Nature)》期刊則指出,外這些來自環境的干擾物質,不僅會大幅降低男性精子生成的數量和品質,在女性身上也會降低生育能力,甚至累積在懷孕的母體並影響胎兒在胚胎時期的發育,將環境因子的負面影響垂直傳遞到下一代,導致新生兒的先天發育異常。

環境荷爾蒙誘發婦科疾病並導致女性不孕

環境荷爾蒙在女性身體中會模擬雌激素(動情激素)的作用,導致女性的荷爾蒙平衡受到干擾,使得女孩提前性成熟、卵巢功能降低、受孕力下降,甚至誘發許多婦科疾病,如:子宮內膜異位症、子宮肌瘤、子宮腺肌症、多囊性卵巢症候群等。其中子宮內膜異位症是造成女性不孕症最常見的原因之一,平均每10名婦女就有1位患有子宮內膜異位症,其中有30~40%的子宮內膜異位症患者會演變成不孕的情況。根據民國105年(2016年)國民健康署統計,台灣接受不孕症治療的患者,至少有5%是由子宮內膜異位症所導致。目前已有研究證實,環境荷爾蒙的暴露與子宮內膜異位症的發生和嚴重程度有密切的關連,可能也是女性不孕症日益增加的關鍵外在因素。另外,對羥基苯甲酸丙酯(Propyl-paraben)和雙酚A的過度暴露會降低女性卵巢的空腔濾泡數 (antral follicle count),進而導致卵子的品質和數量受到影響,也是大幅提高女性不孕症的主因之一。

重金屬增加女性不孕、流產與妊娠風險

化妝品被檢測出重金屬的消息時有所聞,最常見的就是重金屬鉛 (Pb) 和汞 (Hg),對女性的卵巢功能有著極大的傷害,不僅增加育齡婦女不孕的比例,甚至提高懷孕時胎兒流產和早產的風險。對於重金屬與女性不孕、妊娠風險相關之研究如表二所示,此外孕婦血液中的砷 (As)、鉛 (Pb)、汞(Hg)濃度,也被證實與妊娠週期縮短有關,血液中重金屬濃度高將大幅提高胎兒早產的風險。台灣也曾有生殖醫學研究團隊分析,不孕症婦女血液中的鉛 (Pb) 和砷 (As) 的濃度都明顯高於一般女性,顯見重金屬對於生殖健康的危害。


表二、重金屬與女性不孕、妊娠風險相關之研究

環境荷爾蒙與重金屬造成男性不孕

根據國民健康署統計,在所有不孕症的案例當中,有12.2%是由於男性不孕因素所導致,且近年來比例逐漸增加,成為熱門的社會議題。其實,環境荷爾蒙和重金屬對生育力的影響並不僅限於女性,其在男性不孕也扮演著重要角色。

國立成功大學李俊璋教授與成功大學醫學院吳孟興醫師、郭保麟醫師合作一項為期三年的研究,從不孕門診篩選259位不孕症男性成人與39 位懷孕婦女的配偶(男性成人對照組)比較,測量體內塑化劑濃度及睪丸功能指標(男性荷爾蒙、INSL3 與精液品質等),發現不孕症男性成人體內塑化劑濃度比一般正常男性成人高出1~2 倍,當體內塑化劑濃度愈高時,INSL3 愈低,體內睪固酮及游離睪固酮也跟著降低,睪丸功能明顯降低,讓傳宗接代的困難度大大提高。

已經有諸多科學文獻從動物實驗和人類臨床研究著手,指出常見的環境荷爾蒙: 鄰苯二甲酸酯( Phthalates )和雙酚A(BPA)的暴露或體內濃度過高,對於男性(雄性)的生殖健康有負面的影響,除了環境荷爾蒙之外,體內的重金屬累積,也會對男性的生育能力產生關鍵性的危害,在男性的血液和精液當中也經常能夠檢測出這些重金屬的存在。(見表三)台灣的林口長庚醫院臨床毒物科林杰樑醫師和婦產部吳憲銘醫師研究團隊,蒐集分析341名成年男性的精液,發現精液中的鉛濃度和精蟲數量呈現線性反比關係(r=0.130, P=0.0165),當精液中鉛濃度越高,精蟲數量就越少,也證實男性不孕與鉛暴露的高度相關性。


表三、環境荷爾蒙/重金屬對男性不孕的影響

環境荷爾蒙增加早產風險並影響胎兒發育

三氯沙(Triclosan)在動物實驗中被證實,會降低妊娠子宮的質量、影響胚胎著床的機會,並大幅提升流產率和胚胎死亡率,對於母胎健康可能產生極大的威脅。另一項針對懷孕婦女的研究結果顯示,羥基苯甲酸酯(Parabenes)的體內濃度會增加胎兒早產的比例,並降低新生兒出生的體重和身高。陽明大學陳美蓮教授主持的研究團隊發現,懷孕期間暴露過多的環境荷爾蒙壬基酚(Nonyl Phenol)與雙酚A(BPA),胎兒出生後容易出現頭圍較小、體重較輕與身長較短的狀況。

在女性懷孕階段、或是嬰幼兒成長過程中暴露在環境荷爾蒙之下,對男寶寶特別容易會造成性器官發育的影響,例如陰莖較短或發育不良,嚴重將使其性器官畸形或雌性化發育(陰陽人);對女寶寶造成的影響主要為女性荷爾蒙過多,可能會提早出現第二性徵(也就是性早熟,一般指小於8歲的女生),或是影響未來懷孕能力等生殖系統的病變發生。對後代健康的影響不容小覷。

三氯沙小檔案:
三氯沙為一種殺菌劑,可降低微生物生長,是常見於清潔用品及化粧品的抗菌防腐成分。具有多種英文名稱,包含:Triclosan 、 Aquasept 、 Gamophen 、Irgasan、 Sapoderm 、 Ster_Zac。部分研究指出,當三氯沙與存有餘氯之自來水接觸後,會產生三氯甲烷,而三氯沙排放至廢水中也可能產生戴奧辛,因此在使用上仍有安全疑慮。

重金屬過高影響中樞神經與心智發展

目前醫學已經證實,鉛 (Pb)、汞(Hg)、鎘(Cd)、砷(As)、鎳 (Ni) 、鋁(Al)等重金屬在人體的長期暴露,會對腦部中樞神經產生毒性,容易導致阿茲海默症(Alzheimer’s disease)、巴金森氏症(Parkinson’s disease)等神經退化疾病。然而,比起一般民眾,重金屬對於懷孕婦女與嬰幼兒健康的影響卻更為顯著。

由於懷孕母體的血液會藉由胎盤和臍帶對胎兒進行養份輸送與新陳代謝,因此母體內的重金屬也會經由此一途徑對胎兒產生影響。有美國和澳洲的跨國研究團隊證實,在新生胎兒的臍帶血當中,也能檢測出鉛,且追蹤新生兒6個月和12個月的狀況發現,臍帶血中鉛含量越高的新生兒,心智發展指數(Bayley Mental Development Index)越低,顯示懷孕母體的重金屬暴露對於腹中胎兒的腦中樞神經發育有著關鍵性的影響。歐洲波蘭的研究則指出,汞 (Hg) 對於新生兒的心理動作能力(psychomotor ability)和精神表現(mental performance)都有顯著的負面影響。

此外,多篇分別來自美國、孟加拉、墨西哥、台灣和印度等地的醫學研究都提出警訊,表明砷 (As) 的暴露對於嬰幼兒的認知能力會產生負面影響,其中在孟加拉的研究發現,砷 (As) 的長期暴露,與兒童的智商低落(IQ deficits)、注意力相關行為低落、學業成就低落具有顯著的關聯性。

不孕症療程的成敗關鍵因子:環境荷爾蒙與重金屬

許多不孕夫妻會選擇尋求人工生殖技術的專業協助,但在許多內外在因素的交互影響之下,並非所有夫妻都能順利如願懷孕生產,雙方體內的環境荷爾蒙和重金屬殘留程度,都有可能是影響成敗的關鍵。如表四所整理的臨床研究結果可見,環境荷爾蒙、重金屬乃至體內的微量元素都對不孕症療程產生一定程度的影響。綜合表列之科學證據,建議在進行不孕症療程諮詢時,可將環境荷爾蒙和重金屬的檢測數據納入評估,改善暴露程度,有機會提高試管嬰兒的療程效率。


表四、環境荷爾蒙/重金屬/微量金屬元素 對不孕療程之影響

可經由肝腎代謝排除累積危害

由於環境荷爾蒙和重金屬對生殖細胞的影響較大,不同發育階段的胎兒所受到的傷害程度也不相同。一般來說,懷孕前期是胎兒相對最敏感的時間,必須特別注意避免長時間暴露和接觸有毒化學物質的環境,凡是有計劃生育的夫妻或懷孕初期的孕婦都應該透過環境毒物危害因子檢測,隨時留意自身的環境荷爾蒙和重金屬的濃度是否偏高,進而採取較積極的健康改善措施。然而,一般環境荷爾蒙和重金屬在人體可以經由肝臟腎臟的代謝,透過流汗、尿液的途徑多能排出體外,只要減少持續性的環境暴露和生活接觸,搭配適度運動和健康均衡飲食,就能避免受到環境荷爾蒙與重金屬累積的危害。

撰文 / John Hung
審稿 / Alma Wu
文章來源 / 基因線上 geneonline

參考文獻:

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