雙酚A對女性生殖功能損傷及藥物干預(yù)的研究進展

常曉英，沈豪飛，于瀟，張學(xué)紅

環(huán)境內(nèi)分泌干擾物（environmental endocrine disruptors，EED）是一類可通過不同途徑干擾或模擬生物體內(nèi)自身激素的合成、釋放、結(jié)合及代謝的外源性化學(xué)物質(zhì)[1]。EED常用于增塑劑、農(nóng)藥和阻燃劑等有機化合物，經(jīng)降解后釋放入水、空氣、土壤等環(huán)境介質(zhì)中。人類主要通過呼吸道吸入、消化道攝入、皮膚接觸等途徑吸收此類物質(zhì)，長期暴露會引起肝腎毒性、神經(jīng)毒性、生殖毒性、自身免疫缺陷甚至惡性腫瘤[2]。雙酚A（bisphenol A，BPA）是目前生產(chǎn)量最大、分布和使用最廣的一類EED，簡稱二酚基丙烷，分子式C15H16O2，是由苯酚和丙酮在酸性介質(zhì)中縮合而成。BPA是制備環(huán)氧樹脂（約占65%）和聚碳酸酯（約占35%）的主要化工原料，常用于食品包裝、廚具、牙科密封劑和罐裝食品容器的內(nèi)涂層等日用產(chǎn)品，是人們普遍接觸的一種低毒性化學(xué)物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，在人體血清、尿液、汗液、卵泡液、母乳、羊水及胎盤組織中均可檢測到BPA[2-3]。美國一項薈萃分析發(fā)現(xiàn)成人尿液中BPA的檢出率高達(dá)90%[4]；國內(nèi)有研究報道中國成人尿液中BPA的檢出率達(dá)84%，且存在性別差異，在女性人群尿液中BPA的檢出濃度明顯高于男性[5]。BPA在人體內(nèi)的半衰期小于6 h，但存在累積效應(yīng)，可發(fā)揮類雌激素活性，與受體結(jié)合引起生物學(xué)效應(yīng)。研究顯示，女性長期暴露于BPA與發(fā)生肥胖、胰島素抵抗、多囊卵巢綜合征、卵巢儲備功能下降、子宮內(nèi)膜異位癥及女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤的風(fēng)險增加密切相關(guān)[2，6]。概述BPA對女性生殖功能的損傷作用，討論抗氧化劑、益生菌、維生素及中藥治療對BPA誘導(dǎo)的生殖毒性的改善作用。

1 BPA對女性生殖功能的損傷

BPA可發(fā)揮類雌激素效應(yīng)，通過改變下丘腦-垂體-卵巢軸的調(diào)節(jié)影響卵巢類固醇激素的合成，干擾卵泡的生長發(fā)育，還可改變子宮形態(tài)，降低子宮內(nèi)膜容受性，干擾胚胎植入，甚至引起不孕。BPA在多囊卵巢綜合征的發(fā)病機制中起著重要作用，由BPA等環(huán)境毒素導(dǎo)致的激素穩(wěn)態(tài)失衡可引起肥胖、胰島素抵抗及高胰島素血癥的發(fā)生，加劇多囊卵巢綜合征的表型特征[7]。

許多研究已證實BPA對卵巢功能有損傷作用。在接受體外受精/卵細(xì)胞質(zhì)內(nèi)單精子注射-胚胎移植（in vitro fertilization/intracytoplasmic sperm injectionembryo transfer，IVF/ICSI-ET）助孕的不孕癥女性中發(fā)現(xiàn)，尿液中BPA濃度較高者的卵母細(xì)胞獲取率、成熟率及胚胎植入率明顯下降；動物實驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)BPA處理的小鼠卵巢組織出現(xiàn)卵泡囊性擴張，顆粒細(xì)胞數(shù)量明顯減少，并證明BPA暴露引起此種損傷的機制與其激活A(yù)MP活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）/Unc-51樣激酶1（Unc-51-like kinase 1，ULK1）信號通路，加劇顆粒細(xì)胞自噬與凋亡有關(guān)，從而導(dǎo)致卵巢功能異常[8]。

子宮內(nèi)膜容受性是影響胚胎植入的關(guān)鍵因素。Yuan等[9]報道BPA（100μg·kg-1·d-1）可通過降低糖皮質(zhì)激素調(diào)節(jié)激酶1的表達(dá)水平、下調(diào)子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞中鈉離子通道α亞單位蛋白的表達(dá)，減少子宮內(nèi)膜胚胎著床部位的數(shù)量、減輕子宮的體積和質(zhì)量，損傷小鼠子宮內(nèi)膜容受性，導(dǎo)致胚胎植入失敗。

BPA暴露與子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)生有關(guān)。研究表明，BPA暴露是導(dǎo)致腹膜子宮內(nèi)膜異位癥發(fā)生的危險因素之一，與健康女性相比，腹膜子宮內(nèi)膜異位癥患者尿液中BPA濃度與血清基質(zhì)金屬蛋白酶2（matrix metalloproteinase-2，MMP-2）和MMP-9的表達(dá)水平顯著升高[10]。潛在的機制可能是BPA通過G蛋白耦聯(lián)的雌激素受體介導(dǎo)的絲裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase，MAPK）/細(xì)胞外信號調(diào)控的蛋白激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）信號通路上調(diào)MMP-2和MMP-9的表達(dá)，增強子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的侵襲、增殖，從而導(dǎo)致子宮內(nèi)膜異位癥。García-Pe?arrubia等[11]研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)前暴露于較高水平的雌激素和BPA與新生兒肛門生殖器距離縮短密切相關(guān)，這可導(dǎo)致糞便微生物頻繁污染外陰及陰道，引起宮頸、陰道微生物群失調(diào)，而微生物感染引起的炎癥反應(yīng)可增加子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)病風(fēng)險。

妊娠期接觸BPA還可增加不良產(chǎn)科結(jié)局的發(fā)生風(fēng)險。Zhang等[12]納入386例不孕癥女性的前瞻性隊列研究顯示，與足月生產(chǎn)的產(chǎn)婦相比，妊娠＜37周的產(chǎn)婦在整個妊娠期尿液BPA濃度均較高；妊娠中晚期BPA濃度與早產(chǎn)的發(fā)生率呈正相關(guān)，且此種關(guān)聯(lián)在懷有女性胎兒的孕婦中更加顯著，表明妊娠中晚期可能是BPA暴露導(dǎo)致早產(chǎn)發(fā)生的一個關(guān)鍵窗口期，但其中潛在的關(guān)聯(lián)及發(fā)生機制仍需要更多研究證實。

2 改善BPA誘發(fā)生殖毒性的藥物

2.1 抗氧化劑活性氧（reactive oxygen species，ROS）和抗氧化劑的平衡可維持細(xì)胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)的穩(wěn)定，當(dāng)這種平衡被破壞，可導(dǎo)致線粒體功能障礙，加劇細(xì)胞凋亡，引起細(xì)胞損傷。研究表明，氧化應(yīng)激是導(dǎo)致卵母細(xì)胞老化的始動因素，可導(dǎo)致卵母細(xì)胞異常閉鎖、減數(shù)分裂異常、受精率降低及胚胎發(fā)育遲緩等不良影響[13]。BPA與卵巢雌激素受體結(jié)合可誘發(fā)氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)，通過破壞卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂和受精能力來影響卵母細(xì)胞的質(zhì)量，而口服褪黑素（30 mg/kg，持續(xù)7 d）可降低小鼠卵母細(xì)胞內(nèi)的ROS水平和抑制細(xì)胞凋亡，緩解由BPA誘發(fā)的生殖毒性[14]。Park等[15]對豬卵母細(xì)胞進行的體外實驗發(fā)現(xiàn)，褪黑素可恢復(fù)由BPA暴露導(dǎo)致的卵丘卵母細(xì)胞復(fù)合體的減數(shù)分裂異常，減少和抑制顆粒細(xì)胞的囊性擴張與線粒體凋亡蛋白的表達(dá)，從而促進豬卵母細(xì)胞的成熟。孕早期宮內(nèi)暴露BPA（500 mg/kg，連續(xù)7 d）不僅使子代小鼠的死亡率增加，還可導(dǎo)致雌性子代小鼠卵巢組織中凋亡因子的表達(dá)失調(diào)，類固醇激素水平紊亂，而番茄紅素可有效減輕這些損傷，穩(wěn)定卵巢組織中的凋亡調(diào)控，保護小鼠的生育功能[16]。蝦青素也可有效緩解BPA誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激，降低卵泡中的ROS水平，改善卵泡發(fā)育，促進卵母細(xì)胞的成熟[17]。氧化應(yīng)激是BPA誘發(fā)生殖細(xì)胞損傷的機制之一，因此抗氧化劑的應(yīng)用在減輕BPA所致的生殖毒性作用方面具有潛在的應(yīng)用價值，并已得到多項研究證實，未來還需更多的研究驗證其在臨床的應(yīng)用效果。

2.2 益生菌腸道菌群又被稱為人類“第二基因”，在正常生理情況下，各菌群按一定比例存在，維持腸道微生態(tài)的平衡。腸道菌群失調(diào)可通過抑制機體免疫功能，調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)遞質(zhì)的釋放以及直接或間接參與性激素的調(diào)控，參與女性生殖系統(tǒng)疾病的發(fā)生[18]。研究發(fā)現(xiàn)，圍生期暴露于BPA（50μg·kg-1·d-1）的小鼠在成年早期就出現(xiàn)與腸道菌群失調(diào)有關(guān)的免疫平衡紊亂以及肥胖、胰島素抵抗等代謝紊亂[19]。植物乳桿菌可通過吸附和降解來緩解BPA導(dǎo)致的毒性反應(yīng)[20]。Giommi等[21]發(fā)現(xiàn)BPA暴露可通過干擾斑馬魚體內(nèi)肝臟卵黃蛋白原的合成來影響其對下丘腦-垂體-性腺軸的調(diào)節(jié)，進而影響卵巢的正常功能，而補充益生菌可有效拮抗BPA的類雌激素效應(yīng)，使參與卵泡生長和成熟的相關(guān)基因（如卵泡雌激素受體、黃體生成素受體）水平達(dá)到基礎(chǔ)狀態(tài)，緩解BPA引起的生殖毒性。目前，已證明多種菌株可促進特定環(huán)境污染物的降解，減輕EED對機體的毒性作用，因而補充益生菌有望在未來成為改善女性生育力的新方向。

2.3 維生素維生素是人體必需的微量元素，參與機體新陳代謝的調(diào)控，在女性生殖系統(tǒng)中的作用備受關(guān)注。BPA可導(dǎo)致體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的失衡以及線粒體功能的破壞，而1，25-二羥維生素D3（0.1 μmol/L）可降低此種毒性反應(yīng)，緩解因BPA引起的線粒體DNA片段缺失[22]，恢復(fù)卵巢的線粒體功能，從而提高卵母細(xì)胞的質(zhì)量。Liu等[23]證明補充輔酶Q10可修復(fù)由BPA暴露引起的線粒體蛋白的表達(dá)失調(diào)和溶酶體功能的破壞，降低細(xì)胞的損傷程度。此外，輔酶Q10（100μg/mL）通過清除ROS和降低氧自由基水平，抵消BPA在秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）體內(nèi)產(chǎn)生的生殖毒性，減少由BPA誘導(dǎo)的DNA雙鏈斷裂，同時還可降低胚胎發(fā)生非整倍體的風(fēng)險，減少秀麗隱桿線蟲卵母細(xì)胞第二次減數(shù)分裂時染色體缺陷的發(fā)生[24]。在BPA暴露期間，口服α-硫辛酸（100 mg/kg，連續(xù)30 d）可預(yù)防脂質(zhì)過氧化，減輕卵巢組織的氧化損傷程度，在與維生素E（20 mg/kg）聯(lián)合使用時療效更顯著。全反式維甲酸可抑制雌激素誘導(dǎo)的乳腺癌細(xì)胞的增殖，Koda等[25]報道，給切除卵巢的大鼠補充全反式維甲酸（5 mg/kg）可顯著抑制BPA誘導(dǎo)的子宮質(zhì)量增加和BPA的雌激素活性。葉酸作為甲基供體可能與BPA存在相互作用。Mínguez-Alarcón等[26]前瞻性研究顯示，在食物葉酸攝入量＜400μg/d的不孕癥女性中，尿液BPA濃度與較低的胚胎種植率和臨床妊娠率相關(guān)，但在攝入量＞400μg/d的女性中，尿液BPA濃度有所降低，且胚胎種植率提高21%。葉酸對BPA毒性作用的改善在動物實驗中也有所證實。孕期母豬暴露于BPA會加重其自身及后代體內(nèi)的氧化應(yīng)激狀態(tài)，而膳食中補給葉酸可抵消BPA引起的胎盤氧化應(yīng)激損傷，增強作用于胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞和臍帶血的抗氧化酶活性，使母豬及仔豬體內(nèi)的氧化還原達(dá)到平衡[27]。鑒于以上維生素可拮抗BPA的生殖毒性作用，建議維生素缺乏者或長期暴露于BPA的女性應(yīng)及時補充維生素，但具體劑量、療程及作用機制仍需更多研究驗證。

2.4 中藥中藥治療在逆轉(zhuǎn)BPA所致的生殖損傷中已取得一定療效。BPA可通過誘導(dǎo)卵母細(xì)胞凋亡，增加卵巢DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)，破壞卵巢的正常結(jié)構(gòu)和功能，菟絲子黃酮可抑制小鼠卵巢中B淋巴細(xì)胞瘤2相關(guān)X蛋白（Bcl-2 associated X protein，Bax）、胱天蛋白酶7（caspase-7）和caspase-9蛋白的表達(dá)，上調(diào)Bcl-2基因表達(dá)，減輕BPA對卵母細(xì)胞的損傷[28]。同時，菟絲子黃酮可通過下調(diào)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)，抑制竇卵泡生長和類固醇生成調(diào)節(jié)因子H19/胰島素樣生長因子2（insulin like growth factor 2，IGF2）的表達(dá)，減少卵母細(xì)胞凋亡，改善雌性小鼠的生殖功能。姜黃素可通過抗氧化、抗炎及抑制相關(guān)信號通路，減弱由BPA誘導(dǎo)的胰島素抵抗和LO2肝細(xì)胞中炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)[29]。BPA暴露還可導(dǎo)致卵巢雌激素分泌受損，擾亂小鼠的動情周期。白藜蘆醇是從花生、虎杖等植物性食物或藥物中提取的天然多酚類物質(zhì)，可通過減少卵巢組織中ROS的積累抑制卵母細(xì)胞的凋亡和自噬，恢復(fù)小鼠的動情周期，緩解卵巢組織的損傷[30]。傳統(tǒng)中藥改善BPA導(dǎo)致的生殖毒性作用對豐富中藥學(xué)研究、促進中藥現(xiàn)代化有著積極作用，未來應(yīng)挖掘更多藥物的治療作用，更好地保護和改善女性的生殖功能。

3 結(jié)語

BPA普遍存在于人們的日常生活中，可通過多種途徑損害女性生殖系統(tǒng)，與女性不孕癥相關(guān)。抗氧化劑可逆轉(zhuǎn)BPA引起的氧化應(yīng)激狀態(tài)，提高機體的抗氧化能力，減少組織細(xì)胞的損傷；腸道菌群失調(diào)是誘發(fā)女性生殖系統(tǒng)疾病的危險因素，而益生菌可通過靶向干預(yù)或重建菌群平衡減輕BPA引起的生殖毒性；補充合適劑量的維生素不僅可以維持機體代謝平衡，還可通過抗炎、抗氧化等作用來消除BPA對女性生殖內(nèi)環(huán)境的干擾作用；中藥治療在拮抗BPA所致的毒性方面起到了重要作用，可發(fā)揮類雌激素效應(yīng)，改善女性的生殖功能。盡管這幾類藥物在緩解由BPA導(dǎo)致的女性生殖功能損傷中的作用已取得初步成效，研究報道也較多，但實際應(yīng)用的效果、劑量、時機、療程及安全性等方面仍需大樣本、多中心的研究支持。因此，在尚未取得循證醫(yī)學(xué)證據(jù)之前，不應(yīng)鼓勵這些藥物用于臨床上對BPA生殖功能損傷的預(yù)防與治療。