在 20 世纪 50 年代,强效杀虫剂 DDT(滴滴涕,二氯二苯三氯乙烷)被誉为奇迹,承诺使人类摆脱疟疾、斑疹伤寒和其他虫媒疾病的威胁。制造商在广告中将其宣传为“全人类的恩人”,宣称“DDT 对我有益!” 在生物学家蕾切尔·卡森 (Rachel Carson) 和其他人对 DDT 对人类和野生动物的影响发出警报之前,美国人在农作物、草坪、宠物和家中喷洒了超过 13.5 亿吨的杀虫剂——平均每人近 7.5 磅。 新成立的美国环境保护署于 1972 年禁用了 DDT。
奥克兰公共卫生研究所的流行病学家 Barbara Cohn 经常被朋友和家人问及,她为何要研究这种早已被禁用的杀虫剂的影响。她的回答是:DDT 持续困扰着人体。 在早期的研究中,她发现怀孕期间接触最高水平 DDT 的母亲的女儿,患 乳腺癌、高血压 和 肥胖症 的风险升高。
Cohn 最新的研究针对的是暴露女性的孙辈,首次证实了 DDT 的健康影响可以持续至少三代。 该研究将祖母较高的 DDT 暴露率与孙女较高的身体质量指数 (BMI) 和初潮提前联系起来,这两者都可能预示着未来的健康问题。
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“这项研究改变了一切,”埃默里大学生殖流行病学家 Michele Marcus 说,她没有参与这项新研究。“我们不知道[其他人造、持久性]化学物质,如 PFAS,是否会对多代人产生影响——但这项研究使得我们必须对此进行研究。” Marcus 说,只有这些长期研究才能阐明 DDT 和其他生物破坏性化学物质的全部后果,从而帮助指导监管。
在 20 世纪 50 年代后期,加州大学伯克利分校的生物统计学家 Jacob Yerushalmy 提出了一项雄心勃勃的研究,旨在跟踪数万例妊娠,并衡量胎儿发育期间的经历如何影响青春期和成年期的健康。 由此产生的儿童健康与发展研究 (CHDS) 跟踪了 1959 年至 1966 年间湾区 20,000 多例妊娠。 Yerushalmy 的小组在整个孕期、分娩时和新生儿身上采集了血液样本,同时收集了来自母亲及其成长中的孩子的详细社会学、人口统计学和临床数据。
Cohn 于 1997 年执掌 CHDS,并开始使用当时已接近中年的儿童的数据,来调查乳腺癌发病率增加背后的潜在环境因素。 其中一种可能性是在子宫内暴露于一组被归类为内分泌干扰物的化学物质——包括 DDT。
人体内分泌腺分泌激素和其他化学信使,调节从生长和繁殖到饥饿和体温等重要功能。 内分泌干扰物 (EDC) 会干扰这种精细调节的系统。 许多药物(如抗生素三氯生和保胎药己烯雌酚)都充当 EDC,工业化学品(如双酚 A 和多氯联苯)和杀虫剂(如 DDT)也是如此。 纽约大学环境危害调查中心主任 Leonardo Trasande 说:“这些化学物质侵入了我们的分子信号”,他没有参与这项研究。
通过解冻数万份来自数十年前的 CHDS 样本,Cohn 和她的同事测量了每位母亲血液中的 DDT 含量,以确定胎儿的暴露量。 在一系列研究中,他们将这一水平与儿童中年时期的心脏健康和乳腺癌发病率联系起来。
由于胎儿在出生前产生所有卵细胞,因此 Cohn 怀疑这些儿童的产前 DDT 暴露也可能影响他们未来的孩子(CHDS 组的孙辈)。 这些孙辈今年平均年龄为 26 岁,对于乳腺癌来说还很年轻——但他们可能患有其他已知会增加日后患乳腺癌风险的疾病。
Cohn 的团队使用了 200 多个母女-孙女三人组,发现怀孕期间 DDT 暴露量在前三分之一的女性的孙女,患不健康 BMI 的几率是常人的 2.6 倍。 她们在 11 岁之前开始月经的可能性也是常人的两倍多。 Cohn 说,这两个因素都被认为会增加日后患乳腺癌和心血管疾病的风险。 这些结果发表在《癌症流行病学》、《生物标志物与预防》上,标志着首次有人类证据表明 DDT 的健康威胁跨越三代人。
30 岁的 Akilah Shahib 的祖母参加了 CHDS 研究,她自己也参与了目前的工作。她说,研究结果有力地提醒人们,当前的健康问题可能源于很久以前的暴露。“DDT 是我祖父母无法控制的环境中的一种化学物质,”她说。“而且它不是唯一的。”
对于德克萨斯大学奥斯汀分校的毒理学家 Andrea Gore 来说,新的研究结果具有开创性意义。“这是第一个真正有力的研究,表明了这种多代际影响,”Gore 说,她没有参与这项研究。
实验室研究,包括 Cohn 在 2019 年进行的一项研究,表明 DDT 和其他 EDC 可以通过表观遗传变化导致跨代影响,表观遗传变化会改变基因的开启和关闭方式。 Cohn 还在调查其他内分泌干扰物(包括 BPA 和多氟化合物)的多代际影响。
纽约大学的 Trasande 说,此类研究也凸显了需要进行长期测试以确定化学品的安全性。 Gore 对此表示赞同,她认为监管机构应要求对内分泌干扰效应进行更严格的测试; 她补充说,虽然科学家们正在了解 EDC 影响多代人健康的具体机制,但他们应在实验室毒理学研究中常规寻找此类影响的标志。
正如 Trasande 所说:“这项研究再次强调,我们需要确保这种情况不再发生。”