在帕特里夏·亨特的职业生涯转向一个完全不同领域的当天,她在凯斯西储大学的研究生们正在抱怨,渴望在自己的实验中使用一些令人兴奋的新数据,但被告知要等待,而亨特(最后一次)检查她的受试者。
遗传学家亨特正在探索为什么人类繁殖充满了复杂性。她预感,困扰人类妊娠的染色体异常卵子与我们的激素有关。一篇概述亨特对雌性小鼠激素水平实验结果的论文已准备好发表。她所需要的只是确保她的对照组,即研究中被单独留下的小鼠是正常的。然而,亨特偶然发现了一个令人不安的结果——40% 的小鼠有卵子缺陷。
亨特搁置了发表的希望,仔细检查了她的实验中使用的每种方法和每件实验室设备。四个月后,她终于指出了一个嫌疑对象。
支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
是清洁工。在实验室里。用地板清洁剂。
一次违反协议的行为将啮齿动物的安全环境变成了剧毒栖息地。一名维护人员使用了磨蚀性地板清洁剂,而不是常用的温和洗涤剂来清洗笼子和水瓶。酸性溶液划伤了塑料的坚硬聚碳酸酯表面,并使一种化学物质渗出——双酚 A (BPA)。
亨特在 1998 年令人不安的发现,促使她公开谈论 BPA 可能对人类健康造成的威胁;她和密苏里大学哥伦比亚分校的生物学家弗雷德里克·冯·萨尔已成为发出警报的著名科学家。然而,批评者认为,亨特和冯·萨尔一直是危言耸听者;他们辩称,没有记录在案的 BPA 基塑料危害人类的案例,并且对这种化学物质的恐惧被夸大了。
双酚 A 于 1891 年首次合成,在 20 世纪 30 年代开始用作合成雌激素。后来,化学家发现,与光气(第一次世界大战期间用作有毒气体)和其他化合物结合使用,BPA 可以产生透明的聚碳酸酯塑料,用于制造防碎车头灯、眼镜镜片、DVD 和婴儿奶瓶。
但威斯康星大学麦迪逊分校的聚合物工程专家蒂姆·A·奥斯瓦尔德解释说,在制造过程中,并非所有 BPA 都会被锁定在化学键中。残留的 BPA 会自行释放出来,尤其是在塑料被加热时,无论是在洗碗机中的纳尔基因水瓶、微波炉中的食品容器,还是在高压灭菌器中消毒的试管。
近年来,全球数十位科学家已将 BPA 与啮齿动物的无数健康影响联系起来:乳腺癌和前列腺癌、男性生殖器缺陷、女性青春期提前、肥胖,甚至行为问题,如注意力缺陷多动障碍。
就 54 岁的亨特而言,她现在在华盛顿州立大学工作,专注于非整倍性,或卵子中染色体数量异常,这会导致出生缺陷和流产。去年,她与人合著了一篇发表在《PLoS Genetics》上的论文,她说这篇论文让她的最初发现看起来像“小儿科”。亨特将怀孕的小鼠暴露于 BPA,当时它们发育中的雌性胎儿的卵巢正在产生一生所需的卵子。当暴露的胎儿长大成年后,它们 40% 的卵子被破坏,这对它们的后代来说是个麻烦。BPA 的影响似乎并不局限于接受剂量的老鼠。“通过那一次暴露,”亨特说,“我们实际上同时影响了三代人。”
尽管专家们争论小鼠是否是人类效应的良好模型,但关于 BPA 争论的关键在于实验结果尚未被重复。哈佛风险分析中心 2004 年的一份报告发现“没有一致的肯定证据表明低剂量 BPA 效应”。亚利桑那大学的 I·格伦·西普斯是该论文的合著者,他说,这种不一致性困扰着怀疑论者。“我从来没有说过我们在这些低剂量研究中可以看到生物效应,”他说。“但是,为什么我们看到这些无法重复的研究呢?”西普斯认为,啮齿动物模型中的一次性结果不能外推为对人类健康产生负面影响。
但亨特反驳说,有很多证据可以证明 BPA 是一个问题。为了回应哈佛大学的研究,她帮助为 2007 年的《生殖毒理学》杂志撰写了一份“证据状态”论文。在冯·萨尔的带领下,该小组与 36 位其他研究人员一起分析了数百项政府资助的研究,发现 90% 的研究得出结论,BPA 是一种健康风险。冯·萨尔说,大约十几项行业资助的研究未能重复其他 BPA 研究。
亨特说,比这些阴谋论更重要的是毒理学(怀疑论者看待 BPA 的方式)和内分泌学(她看待 BPA 的方式)之间的沟通。例如,根据 www.bisphenol-a.org 网站上的一份声明(该网站由美国化学理事会创建,该理事会代表了数十家从事塑料制造的公司),BPA 的毒理学“已得到充分理解”,“BPA 仅在非常高的暴露水平下才会表现出毒性作用。”目前的美国食品和药物管理局指南部分基于这些发现,将 BPA 的安全日暴露量设定为每公斤体重 50 微克。
但根据亨特的说法,像对待传统毒素一样对待 BPA 是危险的,因为它“不按规则出牌”。标准毒理学表明,如果一种化学物质是坏的,“那么剂量越高越糟糕,剂量更高则更糟糕,”亨特解释道。但她说,对于激素(以及像 BPA 这样的雌激素模拟物),高剂量有时会“关闭”身体的反应,而低剂量就足以发挥作用。
事实上,她的实验室啮齿动物在每公斤 20 微克的剂量下就显示出 BPA 效应;其他实验室也发现了类似的阈值,使其达到 FDA 水平的二分之一到三分之一。这些实验产生的 BPA 体内浓度在百万分之几范围内,但最近的一些研究甚至发现,当 BPA 与细胞膜上的激素受体相互作用时,万亿分之一的浓度即可刺激生理反应。
这意味着基本上任何暴露于 BPA 都可能产生后果,这是一个令人震惊的结论,考虑到 2004 年疾病控制与预防中心在超过 2,500 名人类受试者的尿液中发现了未代谢的 BPA。根据美国卫生与人类服务部国家毒理学计划,BPA 也已在人类血液和母乳中检测到。
由于如此普遍的暴露,人们可能会期望看到许多问题已经困扰着人类。也许这种缺乏任何明确影响最困扰怀疑论者。“为什么我们必须如此努力地尝试重复并证明这些低剂量确实有效?”西普斯问道。“为什么 [对 BPA 的反应] 不会清晰地显现出来?”
亨特也在问同样的问题。她现在正在撰写一篇关于饮食如何改变对化学物质反应的论文。她说,这是该问题中许多未研究的方面之一,可能使科学家难以重复他们的研究:“其中有很多复杂性,还有很多我们不理解的事情。”
当科学家们努力更好地掌握 BPA 时,公众领域已经下定决心。4 月 17 日,美国国立卫生研究院对 BPA 已确定的“安全”水平提出了担忧。四天后,加拿大卫生部(加拿大版的 FDA)宣布禁止使用聚碳酸酯婴儿奶瓶,理由是担心 BPA。这些举动震惊了该行业,因为消费者的强烈抗议导致沃尔玛和 CVS 等商店宣布将逐步淘汰某些聚碳酸酯产品。而纳尔基因公司,一家与其流行的防碎水瓶同义的公司,决定将它们从货架上撤下。
鉴于需要解决围绕 BPA 的谜团,这些行动似乎为时过早。但回想起过去消费品中汞和铅的危害,亨特认为谨慎是合理的。“这不像以前从未发生过,”她指出。“现在我们要做的是提高认识,开始以不同的方式看待这些产品——并询问它们是否应该进入我们的日常环境。”
注意:本文最初以标题“塑料上的安全舞蹈”发表。