综述:双酚A对人类内分泌功能及健康影响的研究综述

《Discover Toxicology》:Effects of Bisphenol-A on human endocrine function and health outcomes: a review

【字体: 时间:2025年12月04日 来源:Discover Toxicology

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  本综述系统阐述了环境内分泌干扰物双酚A(BPA)通过雌激素受体(ERα/ERβ)、G蛋白偶联雌激素受体(GPER)等多靶点干扰激素信号通路,引发生殖、神经发育及代谢异常的低剂量效应。文章强调BPA替代物(BPS/BPF)潜在风险,呼吁基于表观遗传(DNA甲基化)等机制研究完善监管策略,为生命健康风险防控提供关键科学依据。

  
1 Introduction
双酚A(Bisphenol A, BPA)作为聚碳酸酯塑料和环氧树脂的合成单体,广泛存在于食品容器、饮用水瓶等日用品中。人类暴露水平惊人,超过90%人群尿样中可检测到BPA残留。其内分泌干扰作用(Endocrine-Disrupting Chemicals, EDCs)主要通过模拟或拮抗雌激素(如与ERα/ERβ结合)、干扰雄激素/甲状腺激素通路实现,甚至低剂量暴露即可诱发表观遗传修饰(如DNA甲基化改变),产生跨代效应。
1.1 Endocrine disruption by Bisphenol-A
BPA通过与雌激素受体(ERα/ERβ)、雄激素受体、甲状腺激素受体及芳烃受体等多靶点互作,触发基因组与非基因组信号通路(如MAPK/ERK)。值得注意的是,BPA对发育中大脑的神经分化、突触形成具有特殊敏感性,可能通过GPER介导的快速信号 cascades 影响社会行为与焦虑表现。
1.2 Impact on hormones and their receptors
BPA可干扰下丘脑-垂体-性腺/甲状腺轴激素平衡。其对雌激素的模拟活性(亲和力为雌二醇的1/1000)可能促进芳香化酶表达,升高雌二醇水平;同时通过抗雄激素作用降低睾酮合成关键酶活性,并抑制甲状腺激素T4/T3转化。
1.3 Effects on brain development and function
小鼠胚胎期暴露BPA可导致海马CA1区树突棘密度降低,斑马鱼模型中发现神经系统相关基因表达紊乱。这些改变与DNA甲基化异常相关,可能解释自闭症、多动症等神经行为缺陷的发病机制。
1.4 Low-dose effects of BPA
传统毒理学的高剂量外推模型难以预测BPA的低剂量(人类暴露水平)效应。研究显示其剂量-反应曲线呈非单调性,例如孕期低剂量暴露即可引起后代海马神经元形态持久性改变。
1.5 Sex-specific differences in BPA's effects
性别差异显著:雄性大鼠更易出现空间记忆损伤,而雌性后代体重增加更明显。这种差异可能与性激素反馈机制、肝脏代谢酶活性及GPER信号通路的性别特异性调控有关。
1.6 Exposure to BPA and obesity
BPA通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)等脂肪生成转录程序,促进脂质积累。人群研究提示尿BPA浓度与肥胖、胰岛素抵抗正相关,动物实验进一步证实其可改变肠道菌群-胆汁酸代谢轴,加剧代谢综合征风险。
2 Regulation of BPA
欧盟、中国等地区已禁止婴儿奶瓶中使用BPA,但美国仅限制婴幼儿用品。每年超百吨BPA进入环境,其替代物BPS/BPF的内分泌干扰活性相似,亟待完善风险评估体系。
3 Exposure routes and human biomonitoring
主要暴露途径为食入(容器溶出)、吸入和皮肤接触。BPA在环境中持久存在,且其葡萄糖醛酸化代谢产物虽无内分泌活性,但原型化合物的生物累积效应仍需警惕。
3.2 Effects on reproductive hormones in females
BPA干扰GnRH脉冲分泌,导致FSH/LH比例失衡,引发排卵障碍、子宫内膜异位症。
3.3 Effects on reproductive hormones in males
Leydig细胞功能障碍是BPA抑制睾酮合成的关键机制。同时,甲状腺激素紊乱(如FT4降低)会进一步恶化精子质量。
3.4 Effects on thyroid hormones
BPA竞争性结合甲状腺激素转运蛋白Transthyretin,加速T4排泄,并抑制脱碘酶Dio2活性,导致组织局部T3缺乏。
3.5 Effects of bisphenol on membrane receptors
GPER介导的cAMP/PKA和PLC→PKC信号通路是BPA快速非基因组作用的核心,可调控免疫因子(如IL-10)分泌及肿瘤细胞迁移。
4 Metabolic disorders
BPA通过胰岛素受体底物(IRS)磷酸化抑制胰岛素信号传导,并降低脂联素分泌,共同促进糖脂代谢紊乱。
5 Conclusion
BPA及其替代物的多靶点内分泌干扰效应需结合表观遗传学、代谢组学等前沿技术深化机制研究。建议推动基于易感人群(如孕妇、儿童)的低剂量暴露限值制定,并开发新型安全材料以阻断暴露链条。
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