橙剂是否仍在导致出生缺陷?

越南坚称,儿童今天仍在遭受美国军队几十年前喷洒的臭名昭著的脱叶剂的长期影响。科学家们尚未定论

2011年,在越南岘港机场,士兵们在工人挖掘那里的土壤并加热以摧毁二恶英(橙剂中的一种有毒化合物)之前,正在搜寻未爆弹。美国军方在20世纪60年代的越南战争期间在该地区喷洒了脱叶剂。

阮辉坎 路透社

当丹(化名)出生时患有唇腭裂和先天性心脏病后,他在保温箱中度过了第一个月,努力呼吸。他现在八岁了,瘦骨嶙峋。丹有一个可爱的笑容,但他不会说话,他的母亲莲(也是化名)说他有智力障碍。最近,他在越南岘港的家中玩玩具汽车,而莲则疲惫地谈论着她儿子的诸多需求。

我被一个名为“越南儿童”的美国私人援助组织带到莲这里,该组织在岘港与贫困家庭合作。我们坐在一个简朴的房间里喝茶,房间向街道敞开,在嘈杂的交通声中聊天。家庭照片挂在越南共产主义革命领袖胡志明的肖像旁边。当我问她认为是什么导致她儿子残疾时,莲原本柔和的表情变得强硬。“是橙剂造成的!”她通过翻译惊呼道,眼中闪烁着愤怒的光芒。

橙剂是美国在越南战争期间喷洒的一种脱叶剂,目的是清除茂密的植被并暴露敌军。它被二恶英污染,二恶英是一种强效毒物,会在环境中持续数十年。丹的外祖父曾在遭受重度喷洒的中央高地作战,他的父亲曾在岘港的前美国空军基地工作,后来在当地村民经常食用的鸭子和鱼类中发现了二恶英。二恶英与接触者的癌症、心脏病和其他健康问题有关。但莲坚信她的儿子继承了她的父亲和祖父接触毒物的遗留影响。越南政府将丹归类为疑似“橙剂受害者”,声称数十万在战后一代甚至两代出生的公民正在与父母遗传下来的二恶英的健康影响作斗争。


支持科学新闻报道

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今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


一个男孩展示他的手和肩膀,中间几乎没有手臂。越南政府表示,数十万接触过橙剂的公民的子女和孙子女天生畸形。美国政府指出,出生缺陷有很多原因。 
图片来源:KAZUYOSHI NOMACHI Corbis

美国政府根据美国退伍军人在1962年至1975年*期间在越南或朝鲜非军事区服役的记录,对因橙剂引起的健康问题(如白血病、霍奇金病和帕金森病)向他们提供适度的赔偿。科学家们在研究中使用这些记录,后来将橙剂与男性和女性军人的十多种疾病联系起来。但政府拒绝承认脱叶剂也伤害了越南人的说法,部分原因是它表示越南没有提供关于谁接触过橙剂的有力数据。该国的医疗记录零星散乱,而且在战后混乱的年代,人口流动性也很强,使得橙剂的暴露难以证明。

越南声称其数据是可靠的,但这种分歧多年来一直持续紧张,尤其是在可能遗传给后代的影响方面。尽管美国的动物实验室测试表明,二恶英引起的遗传损伤可以遗传给后代,但不同物种的易感性差异很大,而且尚未在人类身上进行研究。威斯康星大学麦迪逊分校的毒理学研究员罗伯特·摩尔警告说,动物研究结果是否反映人类的经历“将是出了名的难以证明”。

为了缓和关系,美国国会在2014年12月通过了一项为期五年、价值2100万美元的人道主义援助计划,该计划首次专门为居住在战争期间被喷洒地区的重度残疾人提供援助。阿斯彭研究所越南橙剂项目前主任查尔斯·贝利将这项援助描述为一项突破,“确保我们的人道主义援助能够送达最需要帮助的人手中。”但该援助计划并未明确提及橙剂导致这些残疾。它更多的是一种象征性的姿态,旨在安抚越南的立场,而不是承认罪责。自美国军队逃离西贡(现在的胡志明市)以来,已经过去了四十年,这标志着战争的结束。然而,关于橙剂在越南的跨世代健康遗留问题的根本问题仍然存在激烈的争议。

越南科学家声称橙剂中的二恶英会损害DNA,这会损害从父母传给子女和孙子女的遗传物质。一些美国科学家质疑越南的研究,但他们未被允许在越南进行自己的研究,这可能涉及到像2005年在医院展示的这个男孩这样的儿童。
图片来源:PAULA BRONSTEIN Getty Images

二恶英是罪魁祸首

今天的城市岘港拥有绿树成荫的林荫大道、度假村和时尚咖啡馆,与战争期间美国军队驻扎的港口小镇截然不同。摩托车和摩托车挤满了通往旧岘港空军基地的主干道,那里现在是国际机场。1962年,美国和南越军队从那里发起了“牧场手行动”,即除草战计划。

橙剂主要由孟山都公司和陶氏化学公司生产,是两种除草剂——2,4-D和2,4,5-T——的50-50混合物,由美国军队应南越政府的初步要求喷洒。部队还在战争期间喷洒了其他混合物,包括制剂白色、蓝色、粉红色、绿色和紫色,每种制剂都以运输桶上的彩色条纹带命名。主要目标是剥夺隐藏敌军的丛林掩护,喷洒主要发生在南越和老挝的部分地区。C-123飞机从空中喷洒除草剂,两天之内,所有接触到化学物质的植物都死了。

直到1969年,橙剂和大多数其他混合物才被发现意外地被最毒的二恶英形式TCDD污染。到1971年“牧场手行动”结束时,即在发现污染两年后,至少喷洒了2000万加仑的除草剂,根据哥伦比亚大学现任卫生政策与管理荣誉退休教授珍妮·斯特尔曼在2003年发表的一项权威分析,有210万至480万村民暴露于其中。

动物研究表明,TCDD是已知最毒的化学物质之一。除了在直接暴露的动物中引起肝损伤、癌症和免疫问题外,TCDD对子宫内发育中的婴儿也具有极强的毒性。喂给怀孕大鼠少于十亿分之一的剂量——相当于14000加仑水中滴一滴——就会在雄性胚胎中诱导女性性特征。在啮齿动物和鱼类中,剂量约为十亿分之100会导致出生缺陷,如腭裂、肾功能障碍、心脏问题和骨骼脆弱。

但TCDD的作用方式很神秘:有些物种容易受到极小剂量的影响,而另一些物种则对其影响更具抵抗力。某些物种开始时很敏感,然后随着年龄的增长变得更具抵抗力。北卡罗来纳州三角研究园国家环境健康科学研究所所长琳达·伯恩鲍姆说,即使在物种内部也存在差异。人类的易感性是未知的,因为无法进行符合伦理的研究。这种不确定性引发了关于什么构成潜在“安全”的人类暴露水平的激烈科学辩论。

DNA损伤会世代相传?

在胡志明市的战争遗迹博物馆,参观者可能会觉得科学已经盖棺定论。畸形人的照片挂在橙色的墙壁上,旁边是显示脱叶剂喷洒地点的地图。一块牌子宣称二恶英的影响“可以通过对DNA分子和基因的损害传递给许多代人”。越南的医院设有专门用于护理所谓的橙剂受害者的病房,包括据称接触过橙剂的人的孙子女。

对大鼠的研究并不能证明越南的后代正在经历二恶英的影响,但它们表明这种情况至少是可能的。在这种情况下,战争期间的最初暴露会重新编程胚胎精子或卵细胞(也称为生殖细胞),从而导致变化从一代传递到下一代。

科学家们现在正在取得重要进展,表明这种化学物质具有长期甚至跨世代的影响。世界各地实验室对啮齿动物的新证据表明,TCDD会改变表观基因组——控制细胞中哪些基因被开启或关闭的生物系统。正是由于这种所谓的表观遗传调控,发育中的胚胎中的所有细胞,即使它们从父母那里继承了相同的基因,也会继续形成不同的组织。例如,导致细胞在心脏中跳动的基因是由一种表观遗传过程激活的,而另一种过程则关闭了允许该细胞在大脑中传递神经冲动的基因。

TCDD可以重新编程这些表观遗传控制,其后果可能会在化学物质从体内清除后很久才出现。“这些影响不一定在暴露时发生,”华盛顿州立大学的生物学家迈克尔·斯金纳解释说。“相反,表观基因组可能会陷入一种改变的状态,其影响可能在你生命中的任何时候发生。” 来自辛辛那提大学医学院的分子生物学家阿尔瓦罗·普加实验室的支持证据表明,他给怀孕的小鼠注射了TCDD,发现幼崽出生时患有非致命性心脏缺陷,只有当动物成年后才变得危险。

当斯金纳给怀孕的大鼠注射高剂量TCDD时,他发现第二代和第三代后代的卵巢和肾脏疾病发生率升高,而第四代后代的精子数量减少。当被问及这些结果是否与越南接触二恶英的人类经历相关时,斯金纳斩钉截铁地回答说:“是的。” 一些科学家质疑这种联系以及他的研究与越南的相关性,部分原因是他的大鼠所受剂量远高于人类群体中可能发生的剂量。

越南的情况因TCDD在环境中的持久性而变得复杂,这可能会产生持续的影响,而与通过种系传递的影响无关。TCDD在人体内的半衰期为7至10年。它在土壤和沉积物中的半衰期可能会持续数十年,从而使该化合物在鱼类和鸭子(越南人的主食,也是八岁丹的父亲的日常饮食)中积累。

温哥华的哈特菲尔德顾问公司在1990年代中期至2000年代中期进行的研究表明,有七个热点地区——土壤和沉积物测量值超过万亿分之一千的地区(新数字表明多达28个热点地区)。根据哈特菲尔德国际运营总监托马斯·博伊文的说法,前三个热点地区都是岘港、富吉和边和的前南越和美国空军基地。在2015年的一项研究中,美国疾病控制与预防中心有毒物质和疾病登记署的科学家发现,从边和池塘采集的鱼类仍然受到不安全水平的污染。

普加认为,TCDD可能会在食用受污染食物的人的脂肪储存中积累,直到达到一种积累速度快于身体消除速度的状态。他说,如果在怀孕期间脂肪将化合物释放到女性血液中,“婴儿可能会获得惊人的剂量。” 然而,在没有更好的暴露数据和血液中TCDD测量值的情况下,这种情况只不过是一种猜测。出生缺陷已经困扰着全球3%的新生儿,而越南是世界上农业杀虫剂的最大用户之一,实验表明,杀虫剂会导致动物出生缺陷。该人群还长期缺乏膳食叶酸,叶酸是一种在怀孕期间保护神经系统免受缺陷的营养素。

难以捉摸的数据

委员会33是越南政府负责橙剂活动的机构,其前任主任黎克松在最近与我的电子邮件交流中,在引用未发表的越南研究时坚称,“喷洒地区和热点地区的出生畸形率和分娩事件发生率肯定高于对照地区。” 黎克松是一位医学博士和毒理学家,并继续领导越南的二恶英国家研究计划。他的观点被认为比政府强硬派的观点更合理。

然而,美国科学家通常对越南的研究不屑一顾,他们指出,这些研究很少出现在高质量的西方期刊上。越南当局也不允许美国专家在越南进行自己的研究。1995年,路易斯维尔大学医学院现任兼职教授阿诺德·谢克特在试图携带人体血液样本出境进行二恶英分析时被官员拦下。

2000年,当纽约州立大学奥尔巴尼分校健康与环境研究所所长戴维·卡彭特提出一个为期五年、价值100万美元的项目时,研究合作的希望升起。他将在三个城市的医院抽取即将分娩的妇女的血液样本:胡志明市,靠近先前橙剂暴露的中心;河内,远离中心;以及承天顺化省,也曾广泛喷洒。血液中TCDD的水平将与三种出生缺陷相关联:肢体缺失、神经管缺陷以及唇腭裂。

但该计划失败了。根据卡彭特的说法,美国国立卫生研究院的批准以越南的批准为条件。河内花了一年时间,之后美国国立卫生研究院宣布它只支持一项35万美元的试点研究。越南犹豫了。在进一步的障碍之后,美国国立卫生研究院和该大学结束了该项目。

“我浪费了三年的生命来撰写这些提案并多次前往越南,但一切都化为乌有,”卡彭特说。“那是合作研究的最佳机会,我确信它不会再次发生。” 卡彭特说,拟议的工作让河内和华盛顿都感到紧张。“美国官员担心,如果我们将出生缺陷与二恶英联系起来,那么我们将承担赔偿责任,”他说。“越南人担心,如果我们不建立这种联系,他们将失去指责我们造成出生缺陷的宣传好处。”

卡彭特承认,完成这项研究或类似的新研究将很困难。二恶英分析需要大量的血液样本,即40毫升。而且测试技术复杂,只有世界上少数几个实验室存在这种技术,他说。

新的结果可能会提供急需的清晰度。对越南出生缺陷数据的全面审查是在30年前完成的。莫琳·哈奇是国家癌症研究所的现任工作人员,她审查了越南的研究、医疗记录和政府统计数据,并发现了一系列问题,包括战前基线测量值很少,以及未喷洒地区的对照不足。尽管如此,在1985年发表在《畸胎发生、癌变和诱变》杂志上的一篇论文中,她和她的合著者约翰·康斯特布尔写道,一些研究“似乎确实显示出大量惊人和通常罕见的异常现象”。有些婴儿出生时缺少大脑和颅骨部分;另一些婴儿出生时没有眼睛或肢体萎缩畸形。

她和康斯特布尔得出的结论是,与橙剂中TCDD的最佳关联是葡萄胎妊娠。在这些病例中,精子使无活力的卵子受精,产生一种肿瘤样组织团块,该团块在子宫中生长,偶尔会癌变。最近的一项荟萃分析得出结论,父母在越南接触橙剂似乎与出生缺陷风险增加有关,但结论有限。

自1991年以来,医学研究所对接触过橙剂的美国士兵进行的分析更具权威性。该研究所2014年的双年报告称,有“充分的证据表明”与软组织肉瘤、非霍奇金淋巴瘤和霍奇金淋巴瘤以及氯痤疮(皮肤水疱)有关联。它还引用了“有限或暗示性证据”表明与喉癌、肺癌和前列腺癌、多发性骨髓瘤、早发性周围神经病变、帕金森病、高血压、缺血性心脏病、中风和2型糖尿病有关。值得注意的是,该报告称,除了脊柱裂之外,任何类型的出生缺陷的证据都“不足”,脊柱裂属于“有限或暗示性”类别。美国退伍军人事务部为在特定时期在越南或朝鲜非军事区服役的男性和女性退伍军人的亲生子女提供脊柱裂赔偿。儿童必须是在父母抵达这些地区后受孕的。其他出生缺陷也包括在内,但仅与母亲战时暴露有关*。

免于内疚的补偿

医学研究所的分类似乎是美国承认橙剂的直接影响。然而,贝利说,关于脱叶剂是否在越南的健康问题中发挥了作用,尤其是在后代中,这些问题“陷入了关于因果关系、责任、赔偿和责任的马尾藻海”。他断言,新的援助计划避开了这些争端,只是优先为小群体患有更严重残疾的人提供联邦援助。

长期致力于解决战争遗留环境威胁的佛蒙特州参议员帕特里克·莱希协调了这项援助。在1980年代,莱希在联邦基金的创建中发挥了重要作用,该基金至今仍在支付清除越南农村地区仍存在的未爆弹药的费用。自2007年以来,他已为越南的二恶英清理工作争取到约1亿美元。“我认为我们已经过了将赔偿与科学联系起来的阶段,”为莱希处理橙剂问题的立法助理蒂莫西·赖泽说。“美国政府通过其行动接受了有些人受到严重影响的可能性。现在的问题是,我们如何才能最好地解决这个问题?”

前委员会33的黎克松同意,人道主义援助应优先考虑热点地区的残疾人,包括岘港、边和和其他喷洒地区。“我认为2100万美元对美国政府来说是一个良好的开端,”他说。“但这还不够。”

在与我的电子邮件交流中,孟山都公司的发言人既未证实也未否认任何污染或接触脱叶剂可能产生的健康影响。它指出,生产橙剂的孟山都公司是一家前公司,而现在的公司仅共享相同的名称。此外,发言人补充说,“美国法院已裁定,为政府制造橙剂的承包商不对与橙剂的军事用途相关的索赔负责,因为制造商是执行政府指示的政府承包商。” 该发言人拒绝评论二恶英是否可能产生跨世代影响。陶氏化学在一封电子邮件中表示,它不会回答我的问题;该公司网站上的一份声明声称,美国政府“规定了橙剂的生产方式,然后控制了橙剂的运输、储存和使用”。

斯特尔曼认为,“化学公司和大部分美国政府”宁愿越南的健康问题永远不会与橙剂明确联系起来。另一方面,她说,“越南人认为他们国家几乎所有的出生缺陷都是由橙剂暴露引起的。然而,双方都脱离了实际。越南的一些出生缺陷可能归因于橙剂,但现在在多大程度上是真实的,科学无法回答这个问题。仍然没有明确的研究。”

*编者注(2016年8月3日):这两句话在发布后经过编辑,以澄清美国退伍军人事务部认为退伍军人在1962年至1975年期间在越南或朝鲜非军事区的存在是充分的暴露证据。

更多探索

橙剂与生殖风险:流行病学的局限性。莫琳·C·哈奇和泽娜·A·斯坦,《畸胎发生、癌变和诱变》,第6卷,第3期,第185-202页;1986年。

二恶英 (TCDD) 诱导成人发病疾病和精子表观突变的表观遗传跨代遗传。莫汉·马尼卡姆等,《PLOS ONE》,第7卷,第9期,文章编号:e46249;2012年9月26日。 http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0046249

退伍军人与橙剂:2012年更新。医学研究所。国家科学院出版社,2014年。

越南儿童,一个非营利援助组织: www.childrenofvietnam.org

来自我们的档案

一种剧毒”玛格丽特·霍洛威;1990年11月。

大众科学在线

有关二恶英的影响如何在实验鼠中传递给后代的更多信息,请参见 ScientificAmerican.com/jun2016/schmidt

查尔斯·施密特是一位居住在缅因州波特兰的自由记者,报道健康和环境方面的新闻。他曾为《大众科学》撰写过关于可以感染有害细菌的治疗性病毒以及饮用水中的危险污染物的文章。

更多作者:查尔斯·施密特
大众科学 Magazine Vol 314 Issue 6本文最初以“橙剂的迷雾”为标题发表于《大众科学杂志》第314卷第6期(),第70页
doi:10.1038/scientificamerican0616-70
© . All rights reserved.