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从塑料到阻燃剂,我们日常生活中无处不在的化学物质引发了前所未有的公共健康担忧。然而,在华盛顿特区,数据分析科学家往往不是行业游说者和公司律师的对手。毫无疑问,例外情况是 琳达·伯恩鲍姆,这位毒理学家领导着两个鲜为人知的科学机构,国家环境健康科学研究所 (NIEHS) 和国家毒理学项目 (NTP)。
去年 4 月,伯恩鲍姆坐在国会山一间挤满面无表情的化工行业高管的会议室里,准备进行一场摊牌。NTP 最近发布了关于致癌物的报告——一份没有任何公司希望在其产品中发现的化学物质的“点名羞辱”名单。 小型企业管理局的查尔斯·马雷斯卡为受诽谤的 苯乙烯行业辩护,他认为该报告“基于不准确的科学信息”和有缺陷的同行评审。
北卡罗来纳州国会议员布拉德·米勒 (D) 对此不以为然。他拿起麦克风,描述了伯恩鲍姆在公共卫生、毒理学和环境科学领域发表的 700 多篇出版物的履历。他摘下黑色的老花镜,瞥了一眼马雷斯卡,并得意地给了他致命一击:“而你是一名律师。对吧?”
如果伯恩鲍姆对这次贬低感到兴奋,她也没有表现出来。在担任美国环境保护署和 NIEHS 的联邦科学家 33 年后,伯恩鲍姆的职业生涯 是对科学如何成为法律以及游说者如何颠覆科学的研究。她眼睁睁地看着她为环保署关于二恶英的报告所做的贡献被搁置了 20 年,她致力于研究法律上未被承认为石棉的各种石棉对健康的影响,并且她对有争议的化学物质双酚 A (BPA) 的答案的追求挑战了化学工业。
在过去三年中,通过她在 NIEHS 和 NTP 的领导,她追求了环境健康的广阔愿景,其中融合了基因-环境相互作用以及疾病、饮食、压力和其他因素的影响。她还试图让 NIEHS 迅速采取行动:在 2010 年英国石油公司漏油事件发生后,她启动了 海湾长期后续 (GuLF) 研究,这是对漏油事件对健康影响的首次扩展审查。
《大众科学》在华盛顿特区与伯恩鲍姆进行了对话,以了解更多关于环境健康、有毒化学物质和化学品监管政治的信息。
[以下是经过编辑的采访记录。]
您是如何对毒理学产生兴趣的?
当我在新泽西州蒂内克的本杰明·富兰克林初中读八年级时,我有一位科学老师,她是一位有魅力、精力充沛的年轻金发女郎,她也是啦啦队教练。我是一名啦啦队队员,这种积极的强化让我觉得喜欢科学是可以的。
我对 甲状腺激素 产生了兴趣。我无法确切告诉你为什么,但我曾写信给一家当地的制药公司,询问他们是否可以给我一些老鼠和一些化学物质。这在今天是不可能轻易发生的事情——但他们做到了!我收到他们的一封信,上面写着:“请来。我们想和你谈谈。”接下来我知道的是,我有了 40 只老鼠,放在四个笼子里,还有饲料和垫料以及其他一切东西,以及甲状腺激素和阻止甲状腺激素的化学物质。
他们让你把老鼠放在你家?
是的。我们把它们放在我家地下室里。
你父母对此怎么说?
我的父母真的非常支持我——即使当有一只逃跑的时候也是如此。我最终找到了它的尸体,把它放在冰箱里,心想我会在某个时候把它解剖了。但是我的祖母以为那是一包碎牛肉就进去了。她吓了一跳。
人类疾病有多少是由于环境暴露造成的?
估计值各不相同,这取决于你如何定义环境。人们经常说大约是 30%。我认为这是相当狭义地定义环境,只考虑环境化学物质的暴露,但你的环境包括你吃的食物、你服用的药物、你接触到的心理社会压力等等。毕竟,药物和环境化学物质之间有什么区别?一种是你故意服用的,另一种你没有服用的。考虑到所有这些,我想说环境远远超过 30%。
我们也知道——尤其是在对同卵双胞胎和异卵双胞胎的研究中——对于许多不同的疾病来说,遗传并不是全部。实际上,我认为是时候停止问“这是由基因引起的还是由环境引起的?”这个问题了,因为在几乎所有情况下,两者都是原因。
为什么很难将环境暴露与特定的健康后果联系起来?
没有人一次接触一种化学物质,对吧?我的意思是,我们生活在化学物质的汤里,我们生活在暴露的汤里。在这里,我喝着柠檬水。嗯,这里面不仅仅是柠檬。我确信里面有一些糖。可能还有防腐剂之类的东西。我不知道里面有什么。因此,想想所有这些东西相互作用,但是当我们在实验室中测试化学物质时,我们倾向于一次测试一种。
我想我们没有考虑其他类型的暴露。
是的。例如,高脂肪饮食可以完全改变你的身体处理化学物质的方式。暴露于某种化学物质可能会降低你对感染的反应能力。在环保署,我们做了很多研究,让老鼠和小鼠暴露于空气污染物,然后再暴露于细菌感染或流感感染。那些暴露于污染的人更容易死亡,而那些在清洁空气中的人则会康复。
我们在个别类型的化学物质暴露中也看到了同样的情况。我们的 NIEHS 资助者之一,哈佛大学的 菲利普·格兰让 在女性怀孕期间跟踪她们,然后跟踪她们的孩子。因此,他有来自母亲的出生前血液样本。他有出生时的血液样本,并且继续跟踪这些孩子。他发现,如果这些孩子接触到较高浓度的 PCB [用于电子产品的多氯联苯],他们就无法对疫苗接种做出正常反应。
多氯联苯被认为是可能的致癌物,但它们也是内分泌干扰物,如双酚 A 或二恶英,这是我们最近在媒体上听到很多的。您对内分泌干扰物的定义是什么?
内分泌干扰物是任何影响激素合成、激素分解或激素功能的事物。我们过去认为它必须与激素受体结合,但内分泌干扰物可以在该过程的其他阶段扰乱激素作用。
为什么它们如此重要?
它们在我们周围无处不在,我认为它们会在非常低的水平上影响我们。我们的激素控制着我们的基本稳态,我们的基本生理机能。如果你改变你的激素水平,你的生理机能的行为方式就会不一样,这包括精神和其他一切。我认为越来越多的证据表明,我们接触到的一些化学物质现在正在对人群产生这种影响。
所以我们有这种内分泌干扰物、空气污染和其他暴露物的混合物,这使得流行病学如此困难。您在 NIEHS 做了什么来弄清楚这些问题?
有一些统计方法可以控制其中一些因素,但我认为我们必须超越这一点,说:“等一下。那不是真实的生活。”也许我们需要研究是否存在相互作用。在动物系统中,从我从 80 年代开始并一直持续至今的工作中,我们表明,对于具有相同作用机制的化学物质,你基本上可以把这些化学物质加起来来预测毒性。这就是 毒性当量因子方法。
我们发现,对于许多内分泌干扰物来说,如果它们影响相同的健康效应,例如精子产量减少,你就可以把化学物质加起来。它们可能有不同的机制,但它们都会影响精子数量。大量数据表明,如果化学物质具有雌激素作用,你就可以把它们的效力加起来。如果化学物质是 抗雄激素的,你也可以把它们加起来。如果化学物质影响甲状腺,你也可以把它们加起来。
没有人尝试更广泛地看待这个问题,说:“嗯,我要把所有这些以某种方式阻止男性生殖的化学物质都拿来,我也要把它们加到做完全不同的事情的化学物质中。”我认为我们最终必须解决这个问题的方式是通过我们所说的“Tox21”,这是一种快速筛选方法,正在通过体外测定的高通量筛选进行开发。它们是基于细胞的测定,研究许多、许多不同类型的反应。基本上,我们每年可以在 15 个不同的剂量水平下筛选多达 10,000 种化学物质,至少针对 70 种或更多不同类型的反应。我们现在可以开始用混合物来做这件事,在混合物中,我们可以制作许多不同类型的混合物,因为我们可以一次测试这么多。
研究有毒化学物质 33 年是如何影响您对环境的看法的?
我们确实知道,在过去的 20 到 40 年里,许多慢性健康状况、非传染性健康状况的增长速度过快。这些疾病包括自闭症、多动症,当然还有肥胖症和糖尿病。我们已经确定了在肥胖流行病中明显起作用的化学物质。我绝不是要对人们说你可以停止锻炼,你不需要注意你吃什么,但我的问题是:我们是否因为人们接触到一些会改变他们代谢脂肪或糖的能力的东西而让人们注定要失败?
总的来说,我认为我是一个实用主义者。我认为我们国家现在的空气比以前干净了,但还不够干净。我们的水质也更干净了,但同样不够干净。我们已经解决了那些非常明显的环保问题。我们现在关心的是低浓度的铅,而不是过去环境中存在的高浓度铅——这是一件好事。