野生动物癌症可能预示着有毒危害

一些研究人员认为,野生动物的癌症可能是由环境污染物引发或加速的


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三十年前,一位加拿大海洋生物学家注意到圣劳伦斯河口的白鲸出现了一些神秘的事情。数十年的过度捕猎使种群数量锐减,但在政府制止这种做法几年后,白鲸仍然没有恢复。

二十年后,数百具尸体之后,他得到了答案。

“它们死于癌症,”现任蒙特利尔大学病理学教授的丹尼尔·马蒂诺说。

这些白色鲸鱼是工业污染物导致的肠癌的受害者,这些污染物是由附近的铝冶炼厂排放到圣劳伦斯河中的。

现在,研究表明环境污染物是世界各地几个野生动物种群中致命癌症的原因。癌症在野生动物中通常很少见,但加州海狮、北海比目鱼和五大湖鲶鱼的癌症似乎是由环境污染物引发或加速的。

包括塔斯马尼亚恶魔、海龟、土拨鼠、鳗鱼和抹香鲸在内的其他动物也患有癌症,但它们似乎源于自然原因,包括病毒、自发性肿瘤或遗传因素。

在某些情况下,一个物种的生存和生态系统的稳定性和生物多样性受到威胁。这些癌症也突出了工业活动造成的危险——不仅对动物,而且对同一地区接触相同化合物的人们也构成威胁。

“我们知道环境中的有毒化合物会导致人类患上癌症,所以不难理解污染物也会导致动物患上癌症,”纽约野生动物保护协会的病理学家丹尼斯·麦卡卢斯说,她最近在《自然评论·癌症》杂志上回顾了该主题。

长期以来,人们一直认为动物是人类健康危害的哨兵。野生动物种群,如白鲸,经常与人类接触相同的污染物。

在魁北克的圣劳伦斯地区,在患癌症的白鲸附近的冶炼厂工作的人们报告了许多与工厂接触煤焦油有关的肺癌和膀胱癌病例。其他居民的消化道癌和乳腺癌发病率也很高。

科学家们说,仔细监测野生动物种群可以揭示可能向人们发出早期警告信号的癌症模式。虽然污染物导致的人类癌症可能需要数十年才能出现,但野生动物疾病通常出现得更早。

然而,很少有资源被用于识别野生动物癌症。大多数病例都没有被发现。

高海拔或深水等障碍使得监测和收集生病的动物变得困难,而且尸体在研究人员能够收集它们之前经常会被分解或被食腐动物破坏。

“总的来说,癌症在动物中非常罕见,”显然比人类少见,威斯康星州麦迪逊的国家野生动物健康中心的野生动物病理学家卡罗尔·梅特耶说。
梅特耶说,鸟类和小型哺乳动物的寿命较短意味着肿瘤比人类少,尽管很少有数据估计患病率。在过去的34年里,该中心检查了超过100,000只野生动物。只有22只患有肿瘤,癌症只杀死了其中少数几只——死亡率约为人类的5000分之一。

即使发现了生病的动物,也很难将它们的癌症与环境原因联系起来。梅特耶说,由于病例数量少以及许多动物的地理范围很广,将肿瘤与特定污染物联系起来“非常具有挑战性”。

许多肿瘤是自发的,源于“一种自行发展的野生细胞类型”,她说。她在中心工作17年所见的癌症病例大多数都是自发性肿瘤。
麦卡卢斯说,“只有某些肿瘤可以作为环境污染和生态系统健康的指标。”

她说,尽管存在障碍,但识别有患癌症风险的动物对于保护这些种群及其人类同伴至关重要。

一些持久性有机污染物与野生动物癌症群有关。这些污染物,包括多氯联苯 (PCB) 和农药滴滴涕,会在环境中积累,并在野生动物的脂肪组织中积聚。

这些化合物被称为 POP,它们以多种方式导致癌症。它们通常通过破坏动物的 DNA 结构并导致复制错误,从而直接与动物的 DNA 相互作用。这些错误在动物的一生中不断积累,导致肿瘤,并可能导致死亡。

在其他情况下,这些化学物质会附着在 DNA 上并打开或关闭基因。污染物还可以通过分散动物的免疫系统来导致癌症,从而使某些类型的病毒引起肿瘤。

根据去年发表的一项研究,来自德国受污染的易北河口的比目鱼的肝癌发病率高于来自未污染地区的鱼类。研究人员发现重金属和 POP 的含量较高与比目鱼的肝损伤增加之间存在联系。

此外,加州中部海岸的海狮也死于一种可能与工业污染物相关的癌症。

2005 年的一项研究发现,患有生殖道癌的成年海狮的鲸脂中多氯联苯的含量升高。患有癌症的动物的多氯联苯含量比未患癌症的动物高 85%。然而,这项研究的一个弱点是,生病或死亡的海洋哺乳动物的体内通常具有较高的污染物浓度,因为它们的脂肪较少。

加州海狮的癌是由疱疹病毒引起的。目前尚不清楚多氯联苯如何导致癌症,但研究人员推测它们可能会抑制其免疫系统,从而使疱疹病毒不受控制地复制。之前的研究表明,鱼类中的多氯联苯会破坏另一种海洋哺乳动物——港海豹的免疫细胞,并导致欧洲因类似犬瘟热的病毒而死亡。

尽管美国在 1979 年禁止了多氯联苯的生产,但多氯联苯仍然存在于电气设备中,有时会泄漏到空气或水中。

野生动物专家表示,加州海岸的多氯联苯含量可能会在未来几十年内对海狮构成威胁。

“母亲会将她们的污染物负荷倾倒给她们的第一个幼崽,”在华盛顿州西雅图的国家海洋和大气管理局担任研究化学家的吉娜·伊利塔洛说,她领导了这项研究。

母亲体内高达 90% 的多氯联苯可以转移到她的第一个幼崽,这意味着多氯联苯的负荷只会代代略有减少。高浓度的多氯联苯也会通过乳汁传递给幼崽。

虽然这些癌症并未影响海狮的总体数量——该种群每年持续增长约 6%——但它们表明,人们也可能因食用相同的鱼类而接触到危险水平的污染物。在加利福尼亚州,州政府官员警告钓鱼者不要食用在旧金山湾和洛杉矶附近水域捕获的某些鱼类,因为多氯联苯和滴滴涕会带来癌症风险。

在 20 世纪 80 年代的俄亥俄州黑河,棕色鲇鱼因焦化设施的污染物引起的肝癌而几乎被消灭。该设施在 1983 年关闭后的四年内,种群数量反弹。

圣劳伦斯河口的白鲸因其靠近铝冶炼厂而备受关注。冶炼厂每年向附近水域排放 20 吨多环芳烃。其中一种物质苯并[a]芘被归类为可能的人类致癌物,占冶炼厂每年排放量的近一吨。

这些化合物在沉积物中积累,并被贻贝和其他无脊椎动物吸收,而这些无脊椎动物是一吨重鲸鱼的主要食物来源。一项研究发现,移植到河口的蓝贻贝的苯并[a]芘水平增加了 200 倍。

当马蒂诺和他的团队在 20 世纪 80 年代初开始分析白鲸尸体时,他们注意到许多鲸鱼都有肠道肿瘤。在接下来的 20 年里,该小组发现癌症是成年白鲸的主要死亡原因——考虑到该疾病在野生动物中很少见,这是一个令人惊讶的发现。

特别是,小肠肿瘤似乎对动物特别普遍和致命:27% 死于癌症,30% 的癌症发生在它们的小肠中。结肠癌在人类和其他动物中很常见,但小肠癌相对罕见。

马蒂诺指出,河口白鲸的癌症死亡率 27% 与西方世界人类的 23% 相似。麦卡卢斯称这种相似性“非常有趣……由相似的情况引起的相似疾病通常具有相似的结果。”

2004 年,在白鲸研究发表两年后,圣劳伦斯河口附近的铝冶炼厂关闭了。

但是,五年后,最初引起马蒂诺注意的白鲸并没有恢复。他并不感到惊讶。

马蒂诺说:“癌症是一生积累突变的结果,”他补充说,这种致命的疾病“正是你期望在食用这些沉积物的动物身上发现的。”

他怀疑,白鲸种群至少需要半个生命周期(就这些长寿鲸鱼而言,为 35 年)才能开始恢复。在加拿大被列为受威胁物种的白鲸在河口中只剩下不到 1,000 头。

像马蒂诺和麦卡卢斯这样的研究人员继续强调研究由污染引起的野生动物疾病的重要性。动物的发育障碍和生殖问题也可能与工业污染物和其他污染物有关。

麦卡卢斯说:“癌症可能只是最容易获得的终点。”“我们需要继续尝试看到污染物与疾病之间的联系,但目前很少有人在关注。”

本文最初发表于《环境健康新闻》,该新闻来源由非营利媒体公司环境健康科学出版。

 

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