谷旭照，沈豪飛，高敏，張學(xué)紅

(蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院 蘭州大學(xué)第一醫(yī)院，蘭州 730000)

內(nèi)分泌干擾物(EDCs)對生殖健康的危害，是全球關(guān)注的問題。現(xiàn)有證據(jù)表明，接觸這些EDCs可能會帶來健康風(fēng)險。早期暴露于EDCs可能會在成年期誘發(fā)疾病，甚至可能影響其子代。雙酚A(BPA)是最常見的EDCs之一，多年來一直用于聚碳酸酯塑料和環(huán)氧樹脂的制造，是最常用和生產(chǎn)的化合物之一。近年來，關(guān)于BPA危害女性生殖健康的報道越來越多，也提醒在輔助生殖技術(shù)(ART)治療中，需要關(guān)注BPA的影響并將其導(dǎo)致的不良影響降到最低。本文通過綜述BPA對卵巢功能的影響，旨在為加強BPA風(fēng)險管理和保障女性生殖健康提供指導(dǎo)和幫助。

一、EDCs分類及常見的暴露方式

2012年，世界衛(wèi)生組織將EDCs定義為“干擾正常激素作用的化學(xué)品或化學(xué)混合物”。一般來說，EDCs分為兩類：一類是自然的EDCs，如天然食品中的植物雌激素、染料木素和香甲酚；另一類是合成EDCs。合成EDCs可進(jìn)一步分為以下幾類：工業(yè)合成化學(xué)品及其副產(chǎn)品中的二惡英、多溴聯(lián)苯和多氯聯(lián)苯；塑料中的BPA和鄰苯二甲酸酯；農(nóng)藥中的甲氧氯和二氯二苯三氯乙烷；殺菌劑中的長春唑啉，某些藥劑中的己烯雌酚[1]。

多數(shù)EDCs來源于產(chǎn)品生產(chǎn)過程、環(huán)境污染和農(nóng)藥，也有少部分存在于植物中。人類常通過呼吸道、消化道和皮膚黏膜接觸EDCs，并在人體中蓄積[2]。EDCs的作用是模擬天然激素發(fā)揮激動或拮抗作用，從而影響神經(jīng)、免疫和生殖功能，甚至通過胎盤影響胎兒的發(fā)育，并影響到兒童認(rèn)知能力[3]。目前相關(guān)研究已從分子生物學(xué)領(lǐng)域證明了多種EDCs會干擾靶細(xì)胞的細(xì)胞周期、凋亡途徑和遺傳調(diào)控[4]。

二、BPA暴露概述

BPA被用于制造聚碳酸酯塑料和環(huán)氧樹脂，是目前研究最廣泛的EDCs之一。據(jù)報道，92.6%的美國普通人群的尿液樣本中含有BPA，而91%的加拿大人的尿液樣本中檢測到了BPA[5]。在羊水、胎盤和臍帶組織以及胎兒血清中也證實了這種化合物的存在[6]。在妊娠和哺乳期間，孕婦通過胎盤和母乳傳遞BPA給發(fā)育中的胎兒或兒童[7]。BPA的分子結(jié)構(gòu)與雌激素相似，能模擬雌激素的作用，干擾機體內(nèi)分泌系統(tǒng)的合成、分泌、代謝等，產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，甚至毒性反應(yīng)[8]。越來越多的研究表明，BPA會對女性生殖系統(tǒng)產(chǎn)生不良作用，其機制復(fù)雜，可以通過不同的受體發(fā)揮作用，從而影響卵巢功能和妊娠結(jié)局。

三、BPA影響卵巢功能

卵巢是一個動態(tài)的器官，它有別于人類其他組織，在結(jié)構(gòu)和功能方面經(jīng)歷著許多巨大的變化。卵泡作為卵巢最主要的內(nèi)分泌及生殖的結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量及數(shù)量決定了女性的生育潛能及生殖年限。人類和動物研究表明，BPA暴露能夠干擾卵母細(xì)胞的發(fā)生過程，影響卵巢功能，如類固醇生成和月經(jīng)周期，進(jìn)而降低生育能力。同時，BPA被證明具有轉(zhuǎn)基因效應(yīng)，可能會對后代產(chǎn)生影響。

1.BPA影響卵泡形成，阻礙卵泡的生長發(fā)育：卵泡由一個卵母細(xì)胞和周圍的多個卵泡細(xì)胞組成，這些細(xì)胞之間相互作用相互協(xié)調(diào)，形成高度整合的整體，分泌性激素及蛋白因子并調(diào)節(jié)卵母細(xì)胞的生長發(fā)育。卵泡發(fā)育是一個連續(xù)變化的過程，大致經(jīng)過始基卵泡、初級卵泡、次級卵泡和成熟卵泡四個階段；當(dāng)卵泡包含數(shù)層顆粒細(xì)胞，具有清晰核的卵母細(xì)胞、竇腔和卵泡膜層時，則計為竇卵泡。

研究發(fā)現(xiàn)BPA可能通過增加卵母細(xì)胞特異性基因Sohlh2、Nobox、Lhx8和FIGLA的表達(dá)而削弱卵泡發(fā)生[9]。動物實驗表明，產(chǎn)后21 d大鼠在暴露BPA后，可減少初級卵泡數(shù)量，而在圍產(chǎn)期暴露可減少竇卵泡的募集[10-11]。另有研究顯示，BPA可促進(jìn)小鼠始基卵泡向初級卵泡的轉(zhuǎn)變進(jìn)而加速卵泡池的耗竭，并通過異常紡錘體組裝抑制減數(shù)分裂I期[12]。組織學(xué)研究結(jié)果表明，腹腔注射BPA及其替代物不僅減少雌性小鼠竇卵泡和黃體數(shù)量，而且增加閉鎖卵泡和囊性卵泡的數(shù)量[13]。不孕女性尿液中的BPA濃度與竇卵泡數(shù)呈負(fù)相關(guān)[14]，這表明BPA與卵泡發(fā)育息息相關(guān)。此外，BPA的暴露還會破壞顆粒細(xì)胞的正常功能，并通過激活A(yù)MPK/mTOR/ULK1信號通路與凋亡前信號誘導(dǎo)顆粒細(xì)胞自噬[15]和抑制卵泡生長[16]。

2.BPA影響卵母細(xì)胞發(fā)育，使卵母細(xì)胞質(zhì)量惡化：BPA在影響卵泡發(fā)育的同時，也會對卵母細(xì)胞質(zhì)量產(chǎn)生不良作用。卵母細(xì)胞不同于其他體細(xì)胞，它具有多向分化的潛能同時又有高度特異性，可經(jīng)歷有絲分裂及減數(shù)分裂并受精形成新的個體。妊娠早期暴露于BPA可能對減數(shù)分裂產(chǎn)生不利影響，從而干擾卵母細(xì)胞的發(fā)育。有研究顯示，BPA暴露可能會影響減數(shù)分裂相關(guān)基因的表達(dá)，在給予小鼠產(chǎn)前低劑量BPA后，檢測到特定減數(shù)分裂基因Dmc1、Stra8、Scp3和Rec8的mRNA表達(dá)下調(diào)，卵母細(xì)胞減數(shù)分裂進(jìn)程抑制，始基卵泡數(shù)減少[17]。同時，BPA還可以通過阻斷卵母細(xì)胞Lhx8基因CpG位點的去甲基化來干擾卵泡發(fā)育的正常過程[13]。而Liu等[18]的研究數(shù)據(jù)表明，BPA通過降低小鼠卵巢和卵母細(xì)胞中HDAC7的表達(dá)，增加了H3K9和H4K16的乙?；?，從而降低卵母細(xì)胞質(zhì)量。Ijaz等[13]的研究發(fā)現(xiàn)BPA暴露下的大鼠卵巢發(fā)生不良形態(tài)和組織病理變化，卵巢組織嚴(yán)重惡化，畸形、不成熟、閉鎖卵母細(xì)胞增多，這些證據(jù)從形態(tài)學(xué)上支持了BPA暴露對卵母細(xì)胞發(fā)育的不利影響。目前對卵母細(xì)胞成熟障礙機制的了解來自于動物基因敲除模型或使用抑制劑、激動劑的動物模型，盡管這些動物模型為了解卵母細(xì)胞成熟障礙的信號傳導(dǎo)機制提供了深入認(rèn)識，但這些信號傳導(dǎo)機制是否在人類同樣適用仍待進(jìn)一步研究。

3.BPA影響類固醇生成，并具有劑量效應(yīng)和時空影響：卵巢是一個動態(tài)的生殖內(nèi)分泌器官，負(fù)責(zé)產(chǎn)生卵泡并提供女性生育能力和生活質(zhì)量所需的性激素。雌激素、孕激素以及雄激素均屬于甾體激素，具有脂溶性。BPA對卵巢甾體激素生成具有非單調(diào)的劑量效應(yīng)。例如，低濃度BPA可促進(jìn)甾體基因表達(dá)，而高濃度BPA可抑制甾體基因表達(dá)[19]。BPA暴露時間也會影響類固醇的生成，短期BPA暴露導(dǎo)致雌二醇和睪酮水平顯著增加，而長期接觸導(dǎo)致其顯著減少[20]。這表明BPA對卵巢激素生成存在時空影響，且這與BPA影響類固醇生成相關(guān)芳香酶的過度表達(dá)有關(guān)[21]。為了進(jìn)一步探究影響機制，Song等[22]構(gòu)建了缺乏雌激素產(chǎn)生和信號傳導(dǎo)的斑馬魚突變體，發(fā)現(xiàn)暴露于BPA可以挽救突變體的全男性表型，這說明BPA能模擬雌激素對斑馬魚卵巢分化的影響。同時，BPA暴露會導(dǎo)致人卵巢顆粒細(xì)胞中的類固醇激素合成紊亂，這可能導(dǎo)致激素合成中基因表達(dá)的降低和FSHR/GS/AC信號通路的抑制[23]。Eldefrawy等[24]對差異表達(dá)基因進(jìn)行RNA測序和隨后的通路富集分析發(fā)現(xiàn)，促性腺激素釋放激素受體通路是BPA處理后上調(diào)和下調(diào)基因共同的靶點。

4.BPA降低子代小鼠的卵巢功能：發(fā)育階段持續(xù)低劑量BPA暴露對子代小鼠卵巢功能具有影響。研究表明暴露于BPA可使子代的生育能力降低，同時性激素水平與BPA均存在非單調(diào)劑量-效應(yīng)關(guān)系[25]。BPA上調(diào)了子代小鼠caspase-7、caspase-9、bax的相對表達(dá)量，并且抑制了bcl-2的表達(dá)水平[26]。另一項研究發(fā)現(xiàn)將妊娠期小鼠暴露于BPA后，子代小鼠卵巢竇前卵泡數(shù)量減少[27]。

BPA對性激素的產(chǎn)生也具有影響。研究發(fā)現(xiàn)BPA暴露會降低子代小鼠細(xì)胞色素P450芳香化酶mRNA水平及雌二醇水平，還發(fā)現(xiàn)BPA暴露能降低F2代小鼠睪酮水平，改變F2代小鼠細(xì)胞色素P450芳香化酶、3β-羥基類固醇脫氫酶1、激素急性調(diào)節(jié)蛋白mRNA表達(dá)[28]。

5.BPA通過增強氧化應(yīng)激降低卵巢功能：活性氧(reactive oxygen species，ROS)如過氧化氫、超氧化物和羥基自由基是天然氧代謝過程中的副產(chǎn)物，可誘發(fā)細(xì)胞損傷和死亡，從而導(dǎo)致多種疾病。當(dāng)ROS過度產(chǎn)生，或缺乏抗氧化劑等身體清除能力不足時，會發(fā)生氧化應(yīng)激。氧化應(yīng)激與BPA引起的卵巢毒性有關(guān)。在目前的研究中，BPA暴露后斑馬魚的卵巢功能與氧化還原平衡和炎癥信號相關(guān)，BPA暴露30 d可促進(jìn)卵巢ROS/RNS合成、脂質(zhì)過氧化，但降低過氧化氫酶活性，應(yīng)激反應(yīng)升高；同時，BPA可促進(jìn)卵巢p38、 MAPK、NF-kB磷酸化(激活)、誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(Nos2a)和促炎細(xì)胞因子(TNF-a和IL-1b)表達(dá)的急劇增加，這些都是炎癥反應(yīng)的可靠標(biāo)志物，與閉鎖卵泡數(shù)量增加相一致[29]。

總的來說，氧化應(yīng)激介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)可以影響B(tài)PA暴露下生物體的卵巢功能。其機制可能與激活Keap1和抑制Nrf2信號通路(Nrf2、NQO1和HO-1)破壞卵巢氧化還原穩(wěn)態(tài)有關(guān)[30]。目前的數(shù)據(jù)表明，低劑量的BPA暴露可加速谷胱甘肽循環(huán)和清除ROS，創(chuàng)造一個相對還原的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境；而高劑量BPA明顯誘導(dǎo)氧化應(yīng)激[31]。Banerjee等[32]研究發(fā)現(xiàn)，BPA暴露可導(dǎo)致一氧化氮、脂質(zhì)過氧化、促炎細(xì)胞因子升高，過氧化氫酶表達(dá)降低。Bilgi等[33]的研究表明，高劑量的BPA對卵巢有毒性影響，而高劑量BPA+維生素C +維生素E組中凋亡細(xì)胞數(shù)量減少，這一事實表明這些維生素對BPA造成的卵巢損傷可能具有保護(hù)作用。另有研究表明，褪黑素通過清除ROS、增強抗氧化酶活性以及通過在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上使p53、PUMA和Drp-1表達(dá)正常化來顯著減弱BPA誘導(dǎo)的毒性作用[34]。

四、BPA對妊娠結(jié)局的影響

雖然多項研究表明BPA可以通過影響卵巢功能與卵母細(xì)胞質(zhì)量來影響妊娠結(jié)局，但這一結(jié)論仍然存在爭議。Bloom等[35]研究發(fā)現(xiàn)血清BPA濃度與卵母細(xì)胞數(shù)量之間沒有相關(guān)性，但其他研究表明尿液中BPA濃度與促排卵周期獲得的卵母細(xì)胞總數(shù)呈負(fù)相關(guān)[36]。Ehrlich等[37]檢測了237個IVF周期的女性尿液中BPA的暴露水平，結(jié)果提示BPA濃度與獲卵數(shù)、卵母細(xì)胞的成熟和正常受精率呈負(fù)相關(guān)。還有研究發(fā)現(xiàn)，隨著尿BPA濃度的升高，卵母細(xì)胞成熟率和胚胎植入率顯著下降[14]。但也有研究認(rèn)為尿液中BPA濃度與促排卵結(jié)局及妊娠結(jié)局之間沒有相關(guān)性[38]；沈娟[39]研究發(fā)現(xiàn)尿液中BPA 濃度與臨床妊娠、流產(chǎn)及活產(chǎn)率無相關(guān)性。不同的臨床隊列研究結(jié)果截然不同，提示我們還需進(jìn)一步規(guī)范化開展有關(guān)BPA暴露與臨床結(jié)局相關(guān)性的大樣本研究。

五、總結(jié)與展望

基于人類和動物研究，本文綜述了BPA暴露對卵泡形成、卵母細(xì)胞發(fā)育和類固醇生成的影響。多項研究也觀察到BPA對類固醇生成和卵泡生成具有跨代作用。BPA暴露會影響早期卵巢發(fā)育，并降低女性的生育能力。BPA的研究不僅應(yīng)關(guān)注劑量效應(yīng)，還應(yīng)關(guān)注時間效應(yīng)。這提醒我們需要考慮并制定新的策略來對日常BPA暴露進(jìn)行風(fēng)險評估。總之，BPA已經(jīng)被證明對女性生殖有顯著的不良影響，加強BPA風(fēng)險管理對于保障女性生殖健康具有重要的科學(xué)意義和社會意義。