一项新研究表明，暴露于废水中广泛存在的常用糖尿病药物的雄性鲦鱼，其生殖器官发生雌性化，并且体型更小、生育能力更差。
这是第一项研究二甲双胍对鱼类内分泌系统的影响的研究，并表明废水中普遍存在的非激素药物可能会对暴露的鱼类造成生殖和发育问题。
二甲双胍主要用于对抗与2型糖尿病相关的胰岛素抵抗，而2型糖尿病约占美国所有诊断成人糖尿病病例的90％。
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威斯康星大学密尔沃基分校的研究人员将年幼的斑头鲦鱼暴露于含有废水中常见浓度水平的二甲双胍的水中。在31条暴露于二甲双胍的雄性鱼中，有84％表现出生殖器官雌性化。
威斯康星大学密尔沃基分校的副教授兼该研究的资深作者丽贝卡·克拉珀说：“通常，在雌性体内，您会看到卵子在卵母细胞中发育；在雄性体内，您会看到不同的结构——产生微小的精子而不是卵子结构。” “我们看到[雄性]睾丸内较大卵子结构的发育。”
克拉珀说，有几条未暴露的雄性鱼有非常轻微的雌性化现象，但卵子发育的迹象与暴露的鱼相比微不足道。除了雌性化之外，暴露的雄性鲦鱼体重较轻，繁殖时后代明显减少，这表明雌性化可能会影响它们的正常繁殖能力。
制药化学品在废水中普遍存在。研究人员估计，按质量计，二甲双胍是废水中最常见的药物之一。
根据美国疾病控制与预防中心的数据，美国人口中有超过9％患有糖尿病。该机构估计，从1980年到2011年，确诊糖尿病病例几乎增加了两倍。
疾病增加意味着更多的药物。当人们冲洗药物或更常见的情况是，当他们排泄药物时，药物会进入我们的废水。与许多药物不同，二甲双胍不会被人体代谢，并会以未改变的形式排泄。
爱荷华州的美国地质调查局研究水文专家，该机构新兴污染物项目的项目负责人达纳·科尔平说，二甲双胍“最近确实引起了人们的更多关注”。科尔平说，随着水测试方法越来越复杂，二甲双胍似乎是最常见的检测对象之一。“它具有持久性和流动性，”他说。
科学家们曾表示担心，水中的避孕药和其他模拟激素的药物可能会影响鱼类种群并导致雌性化。去年，美国地质调查局的研究人员报告说，宾夕法尼亚州的萨斯奎哈纳河、特拉华河和俄亥俄河流域出现了雌雄同体的鱼，这表明雌激素化学物质是罪魁祸首。
然而，二甲双胍不是雌激素或模拟激素的药物。相反，它的目的是提高胰岛素敏感性。克拉珀和她在威斯康星大学密尔沃基分校的同事尼古拉斯·尼姆在《化学圈》杂志上发表的研究中写道，它似乎是一种“非传统的内分泌干扰化学物质”。
虽然研究人员尚不完全清楚该药物如何干扰鱼类激素，但二甲双胍已被证明会改变参与激素途径的某些酶的活性。
克拉珀说：“我们从一些脊椎动物的研究中得知，生物体内的胰岛素和新陈代谢与生殖有关。” “但是二甲双胍如何导致实际产卵的差异是我们不了解但非常有趣的事情。现在，我们正在试图找出原因。”
克拉珀此前发现，当她将成年鱼暴露于该药物28天时，二甲双胍引起了一些内分泌紊乱的迹象。然而，没有发现雌雄同体的组织，这表明发育期间的暴露可能是主要问题。
科尔平说，尚不清楚是否所有鱼类都会像斑头鲦鱼一样对二甲双胍的暴露做出反应。克拉珀说，雄性和雌性鱼类的发育并非完全相同。她说，他们将继续测试斑头鲦鱼，并研究斑马鱼是否也表现出类似的影响。
科尔平说，一些水道中也显示存在二甲双胍转化化合物，称为胍基脲，它是当二甲双胍与污水中的细菌接触时形成的。
科尔平说：“值得研究一下其转化产物是否也具有这些生物活性。”
美国环境保护署最新的饮用水污染物候选清单——尚未受到监管但可能使水不安全的污染物——包括几种作用于激素的药物。二甲双胍不在2月份发布的清单中。
克拉珀和尼姆写道，根据美国环保署目前使用的测试，二甲双胍可能不会表现出内分泌干扰物的特性，该测试依赖于化学物质与激素受体的结合。在结构上，二甲双胍与激素并不相似。他们认为，结果表明环保署应扩大其测试范围。
克拉珀和尼姆写道：“鉴于其环境持久性和在世界范围内的存在，该化合物值得进一步研究其潜在的环境影响及其对脊椎动物发育的更普遍影响，应将其添加到潜在的EDC[内分泌干扰化学物质]列表中。”