别急:关于PFAS暴露对甲状腺产生不良影响的假设并不完全成立

《Environmental Science & Technology》:Not So Fast: Incomplete Assumptions of Adverse Thyroid Effects from PFAS Exposure

【字体: 时间:2025年12月04日 来源:Environmental Science & Technology 11.3

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  全氟和多氟烷基物质(PFAS)因碳-氟键的高稳定性广泛用于工业与消费品,但其环境持久性和潜在健康风险引发关注。现有研究表明PFAS可能通过干扰甲状腺激素合成、分布及代谢影响内分泌系统,导致血清T3、T4和TSH水平异常,但不同研究结论存在矛盾,可能与样本采集时机、PFAS与甲状腺激素结合蛋白的相互作用及检测方法差异有关。动物实验显示PFHxS暴露可降低血清T4水平,但未观察到对脑发育的负面影响。当前研究缺乏机制明确和标准化的生物标志物,需进一步探索PFAS对甲状腺功能的多维度影响及代际传递风险。

  

全氟和多氟烷基物质(PFAS)是一类包含超过12,000种合成化学物质的多样化群体,由于它们在环境中的持久性及其潜在的健康危害,近年来受到了广泛关注。这些有毒物质具有共同的碳-氟键结构,这使得它们具有较高的热稳定性和化学稳定性,因此自20世纪40年代以来在各种工业产品和消费品中得到了广泛应用。PFAS通常也被称为“永久性化学物质”,因为它们难以分解,并且在环境以及受暴露的人类和动物的生物样本中普遍存在。由于PFAS在制造过程和消费品中的广泛应用,人们通过饮用水和食物链摄入了越来越多的这类物质,导致几乎所有年龄段的人群体内都积累了复杂的PFAS混合物。不同浓度的PFAS暴露与多种健康问题有关,包括内分泌系统的紊乱、肝功能异常、血脂异常、生育能力下降、生殖健康问题、疫苗效果减弱,以及前列腺、睾丸、肾脏和甲状腺癌症的风险增加。

PFAS毒性带来的健康危害的程度和方向性难以确定,因为长期暴露量难以量化,而且像PFAS这样的内分泌干扰物(EDCs)的剂量-反应曲线可能是非线性的、S形的,甚至更加复杂(即健康风险并不总是随着EDC水平的改变而一致增加或减少)。(1)此外,由于PFAS干扰了激素合成的一个或多个步骤(包括激素的合成、储存、分布、细胞结合或摄取、作用、代谢和排泄),激素合成、分布、作用、功能和生物浓度的基本原理本身也可能受到影响。这些变化可能会影响全身和局部的激素水平,进而破坏激素系统的精细调节机制。评估PFAS的影响时还需要考虑下丘脑和垂体对内分泌腺激素分泌的调节作用、生理上的应激反应、昼夜变化,以及某些激素检测方法的不精确性。

在研究PFAS浓度与甲状腺功能障碍(传统上分为甲状腺功能减退和亢进,分别表现为甲状腺激素分泌不足和过多)之间的关系时,这些因素尤为重要。甲状腺激素(甲状腺素T4和三碘甲状腺原氨酸T3)的浓度可以测量为游离态(未结合)和总态(结合蛋白和未结合)。这些激素由甲状腺在垂体促甲状腺激素(TSH)和下丘脑促甲状腺激素释放激素(TRH)的刺激下产生。经典的内分泌反馈机制依赖于外周甲状腺激素水平对中枢TSH和TRH生成的动态影响,以维持组织水平的甲状腺功能平衡。甲状腺激素对于调节身体各器官的代谢过程至关重要,尤其是在生命早期和神经发育阶段。评估PFAS对甲状腺的可能影响不仅涉及暴露时的情况,还涉及其后的整个生命周期,甚至可能影响后代。

然而,我们目前对PFAS影响甲状腺功能的理解主要基于流行病学研究、小规模的人类队列研究,以及相对有限的体外和动物实验数据。人类研究包括评估不同人群亚组中PFAS暴露与血清甲状腺激素水平关联的研究,(2)如特定性别的队列、孕妇、学龄前儿童、青少年、居住在已知PFAS污染地区的居民以及职业暴露于PFAS的工人。研究结果并不一致,有些研究发现PFAS浓度与血清中游离T4、T3和TSH之间存在正相关或负相关。造成这些差异的原因包括:一些研究中T3、T4和TSH是从非同时采集的血清样本中测得的;PFAS可能与循环中的甲状腺激素结合蛋白发生相互作用,从而影响测定游离或总甲状腺激素浓度的分析方法;或者PFAS暴露可能导致中枢性甲状腺功能减退(在这种情况下,血清TSH水平可能偏低但仍在正常范围内)。此外,PFAS可能直接作用于甲状腺激素受体,而不一定改变血液中的甲状腺激素水平。关于PFAS对甲状腺功能影响的体外和动物实验数据较为有限,但有助于深入了解其作用机制。一项针对产后大鼠的研究显示,全氟己烷磺酸盐(PFHxS)暴露后血清T4水平下降了55%,这可能是由于该物质与循环中的甲状腺结合蛋白相互作用所致,但并未观察到大脑中甲状腺激素功能的异常,表现为正常的表型、RNA测序结果和放射状胶质细胞形态。

流行病学和人类队列研究中也观察到血清游离T4水平降低而TSH水平未相应升高的现象(这种情况称为低甲状腺素血症)。

目前仍不清楚PFAS暴露导致甲状腺功能障碍及其他影响的潜在机制。(5)与PFAS暴露相关的甲状腺功能异常可能对其他器官系统也有不良影响。然而,在PFAS暴露的情况下,血清T3、T4和TSH浓度即使超出参考范围,也可能并不一定会对健康造成损害。需要更严格的研究来更好地了解PFAS对甲状腺的影响,以便制定相应的监管措施;目前尚缺乏关于目标部位甲状腺激素浓度、合适生物标志物和功能终点的数据。最后,研究结果应结合已知的激素合成、分布、代谢、作用和生物浓度的生理原理进行解释,同时考虑导致研究结果不一致的生理因素。

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