根据周三发表的一项研究，暴露于工业污染物的怀孕大鼠将其多种疾病遗传给了未暴露的曾孙。
华盛顿州立大学的科学家发现，暴露于二恶英的怀孕大鼠的第三代后代患有高发病率的肾脏和卵巢疾病，以及青春期提前。他们还在曾孙的精子中发现了变化。
研究人员报告说，曾孙（第一代未直接暴露于二恶英）通过控制基因如何开启和关闭的细胞变化继承了他们的健康状况。
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这些发现增加了一系列研究，表明暴露于环境化学物质的健康后果可能会传递给后代。
华盛顿州立大学的迈克尔·斯金纳 (Michael Skinner) 说：“不仅暴露的个体患病，而且它还会传递给没有暴露的曾孙。”斯金纳是该研究的资深作者，该研究发表在 PLoS One 杂志上。斯金纳是表观遗传学的先驱——研究基因表达中遗传的变化。
二恶英与癌症、生殖障碍和其他健康问题有关，是废物焚烧炉和其他过程产生的工业副产品。
研究中使用的二恶英剂量对于实验大鼠来说是低的，但高于大多数人从环境中暴露的剂量。这项研究提出了关于人们从食物和工业来源暴露于二恶英的问题，这些问题不容易回答。
弗吉尼亚大学专门研究表观遗传学的生物化学家詹妮弗·沃尔斯滕霍尔姆 (Jennifer Wolstenholme) 说：“这项研究很好地展示了低剂量二恶英造成的广泛损害。”她没有参与这项研究。
她说，最有趣的发现之一是，大鼠的多个器官系统都受到了影响。
在过去的几十年里，食物和环境中的二恶英有所减少，因为包括纸浆和造纸厂、冶炼厂和垃圾焚烧炉在内的许多行业的排放受到了监管。
这项新研究的重点是一种特定的二恶英，称为 TCDD，它是越南战争期间使用的除草剂橙剂的成分。
在接触过橙剂的越南人中，癌症发病率很高，他们的孩子也有许多出生缺陷和其他健康问题。来自美国的越南退伍军人也高度暴露，美国政府已确定某些癌症和其他疾病是处理过橙剂的退伍军人的“推定疾病”。
这项新研究检查了二恶英暴露如何影响一个人的表观基因组——DNA 和相关蛋白质化学变化的路线图。随着胎儿的发育，其表观基因组会被重新编程，并且会因暴露而永久改变。然后，表观基因组会代代相传——以及对成年期疾病的易感性。
犹他州立大学专门研究表观遗传学的艾比·本宁霍夫 (Abby Benninghoff) 说：“这些 [第三代] 动物中疾病发病率较高的原因不是由于直接暴露，而是通过传递调节基因表达的密码的变化。”她没有参与这项研究。
科学家们早就知道环境暴露会导致基因突变。但是现在，表观遗传学专家发现，一些暴露似乎能够改变基因的表达方式或开启和关闭方式，而不会实际损害基因。然后，这些变化可以被后代继承。
研究人员表示，这些发现并不直接适用于人类。给动物服用剂量的方式与人们接触二恶英的方式不同，而且妈妈们在几天内（大致相当于妊娠早期）服用剂量，这不像人类典型的低剂量和逐渐积累的暴露，沃尔斯滕霍尔姆说。她说，人类和大鼠清除体内二恶英的方式也不同。
沃尔斯滕霍尔姆说：“我们无法从这些研究中得知人们是否也同样面临这些相同疾病的风险。”
尽管如此，研究人员写道，他们的发现“对接触二恶英并正在经历生育能力下降和成年期疾病增加的人群具有影响，并有可能将这些影响传递给后代。”
二恶英会在体内积累，在人体内的半衰期长达十年，因此科学家们表示，即使在暴露 20 年后怀孕的女性也有可能将暴露的后果传递给后代。
大多数关于二恶英的人体研究都集中在成人和胎儿的直接暴露上。一项对 1976 年意大利安舒塞韦索的工业事故的研究记录了在暴露于二恶英后长达 25 年怀孕的女性的孙辈的健康缺陷。没有人体研究调查过一个人的二恶英暴露将如何影响他们的曾孙。
南加州大学的环境流行病学家凯莉·布雷顿 (Carrie Breton) 说：“尽管在人类中进行跨代研究具有挑战性，但未来的流行病学研究将非常有趣地调查其中一些人群，例如越南退伍军人或塞韦索队列，以评估是否发现肾脏和卵巢疾病的发生率也有类似增加。”
今年早些时候，斯金纳的研究小组发现，暴露于高剂量二恶英和其他化学物质的怀孕大鼠将负面的健康影响传递给了它们的曾孙女，她们在青春期出现了囊肿和其他卵巢问题，即使她们没有直接暴露。
2011 年，研究人员发现，在怀孕小鼠暴露于二恶英后，第三代的生育能力下降。
在新研究中，允许大鼠活得更久，因此研究人员可以检查各种疾病，并研究二恶英暴露的遗产是如何在几代人的精子中记录的。
研究人员写道：“这些发现是环境诱导的表观遗传跨代遗传成年期疾病的一个例子。”
之前的二恶英研究使用了高剂量。这项新研究使用了 TCDD 致死口服剂量的很小一部分，以避免暴露产生任何急性毒性作用。使用的剂量与人们从环境中暴露的剂量无法相比。然而，由于二恶英的生物蓄积，某些人体内的剂量可能会非常高，斯金纳说。
研究人员写道，剂量的目的是“不是评估暴露于二恶英的环境风险”，而是“研究暴露于 TCDD 是否可以促进疾病的表观遗传跨代遗传”。现在可以使用这些数据来评估暴露于二恶英的环境风险。
在研究中，怀孕大鼠在胎儿 8 天和 14 天大时暴露于二恶英。在儿童和曾孙满一岁后，测量了他们睾丸、前列腺、肾脏和卵巢的损伤情况。
与对照组相比，第一代后代患有更多前列腺疾病和两种类型的卵巢疾病。与对照组大鼠相比，曾孙的肾脏疾病、青春期变化和卵巢疾病更为普遍。
沃尔斯滕霍尔姆说：“即使没有进一步的二恶英暴露，这些损害中的一些也会持续到后代。”
与对照组相比，暴露于二恶英的第三代雌性大鼠的青春期异常几乎高出八倍。47% 的第三代雌性患有青春期提前。对照组中有 6% 的人有青春期异常，其中大多数是早发。
本宁霍夫说：“这是一个深刻的观察结果。”
第三代雌性大鼠也显示卵巢疾病增加，这与之前的研究一致。
对于雄性大鼠，其祖先曾暴露于二恶英的第三代大鼠的肾脏疾病显著较高，这是首次报告此类发现。27% 的第三代雄性大鼠有肾脏损伤的迹象，而对照组约为 9%。
第三代雌性大鼠每只大鼠的多种疾病或异常的发生率也较高。
更复杂的是，直接暴露于二恶英的大鼠与后代有不同的疾病谱，因此“人们不能一定通过观察直接暴露的个体来预测后代可能的疾病结果”，本宁霍夫说。
斯金纳说，曾孙（第一代没有直接暴露于二恶英）的精子在 DNA 的 50 个区域中，由于其祖先暴露于二恶英而导致了基因表达的明显变化。这些区域可以用作“祖先暴露和疾病的生物标志物”。这意味着研究人员可以使用这些区域作为路线图来追踪几代人之间的二恶英暴露。
该研究的重点是 TCDD，但斯金纳推测所有二恶英的行为方式都相同，但这仍有待研究。
其他环境化学物质在实验动物中也具有跨代效应，包括 BPA、邻苯二甲酸盐、农药氯菊酯、烯菌灵和甲氧滴滴涕以及驱虫剂 DEET。
代表化学公司的美国化学理事会没有回复置评请求。
这篇文章最初在环境健康新闻上发表，这是一个由非营利媒体公司环境健康科学出版的新闻来源。