건강하고 유쾌한 노화를 경험할 것인지 아니면 수많은 건강 문제로 인한 끝없는 고통의 연쇄로 변할 것인지를 결정하는 요인은 무엇입니까?
유전, 식단, 신체 활동, 흡연 및 스트레스를 포함한 많은 요인이 우리의 건강을 형성합니다. 일부 다른 요인은 강력하지만 아직 인식되지 않을 수 있습니다.
저는 인공 화학물질이 우리의 건강에 미치는 영향을 연구하는 환경 독성학자입니다. 나는 항상 우리의 현재 건강이 화학 물질 노출에 의해 형성되는 방식을 이해하는 데 관심이 있었습니다. 배아 및 출생 후 초기 - 환경에 특히 민감한 생애 단계 스트레스 요인.
이러한 질문을 해결하기 위해 나는 폴리브롬화 디페닐 에테르(PBDE). 난연제로 PBDE를 사용하는 최초의 특허는 1960년에 발행되었으며, 건축 자재, 전자 제품, 가구, 자동차, 플라스틱, 폴리우레탄 폼, 아기 잠옷 및 다른 사람들, 1965년에 시작된. PBDE는 과학자들에 의해 처음 발견되었습니다. 1980년대 동물 조직.
이후의 연구에 따르면 인간의 혈액, 우유 및 조직에서 이러한 화학 물질의 농도는 다음과 같습니다. 지난 30년 동안 기하급수적으로 증가하여 5년마다 두 배로 증가, 건강에 미치는 영향은 잘 이해되지 않았습니다.
조기 노출은 혈중 지질의 평생 변화를 유발합니다
내 실험 중 하나에서 나는 인간의 혈액과 우유에서 가장 흔히 발견되는 PBDE 중 하나인 BDE-47을 쥐에게 먹였습니다. NS 암컷 쥐가 받았다임신 8일부터 수유가 끝날 때까지(산후 21일)
우리는 체중 1kg당 0.2mg의 이 화학물질에 쥐를 노출시켰습니다. 이로 인해 실험 동물의 지방에서 BDE-47 농도가 미국 대도시에 사는 인간에서 발견되는 농도와 유사한 수준에 도달했습니다. 이 비교는 독성학에서 실험실 실험이 인체 노출과 관련된 용량을 사용하도록 하는 데 사용됩니다.
우리는 BDE-47에 대한 노출이 3개월 전에 중단되었음에도 불구하고 노출된 산모의 자손에서 트리글리세리드 수치가 크게 변경된 것을 발견하고 놀랐습니다. 트리글리세리드는 인간과 다른 동물의 체지방과 세포막의 주요 구성 성분입니다.
BDE-47이 혈액 중성지방 및 기타 지질을 어떻게 변화시키는지 이해하려면, 내 실험실에서 다른 실험을 수행했습니다. 쥐와. 지질은 에너지를 저장하고 세포막의 구조적 구성 요소로 사용되는 불용성 분자입니다.
우리는 혈중 지질의 변화가 간 기능의 변화로 인한 것이라고 가정했습니다. 간은 혈액 내 지질의 구성을 조절하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 간은 새로운 지질을 합성하고 파괴하며 지질을 혈액으로 분비하고 혈액에서 흡수할 수 있습니다.
우리의 가설을 테스트하기 위해 우리는 임신 중 또는 수유 기간 동안 암컷 마우스를 매일 BDE-47에 노출시켰습니다. 1세가 되었을 때 자손의 건강 결과를 분석했습니다. 인간.
이 실험은 개발 초기 단계에서 BDE-47에 단기간 노출되면 쥐의 혈중 지질에 장기간 영향을 미친다는 것을 다시 보여주었습니다. 이러한 효과는 배아 기간이나 수유 중에 노출된 동물에서 매우 유사했습니다.
혈액과 간의 지질 균형 재프로그래밍
노출된 동물에서 혈중 중성지방 수치가 절반으로 떨어졌고, 간은 화학 물질에 노출된 적이 없는 쥐보다 20~40% 더 많은 지질을 축적했습니다.. 지질 대사에 중요한 효소를 암호화하는 많은 간 유전자의 활성이 노출된 마우스에서 변경되었습니다.
우리는 낮은 노출 용량(0.2 mg/kg)과 높은 노출 용량(1.0 mg/kg)이 반대 방향으로 CD36을 조절한다는 것을 관찰했습니다. 더 낮은 용량은 CD36을 감소시키고 혈중 중성지방을 증가시켰고, 더 높은 용량은 CD36을 증가시키고 혈액 중성지방을 감소시켰습니다. 우리는 두 테스트 용량 모두 인간 노출 범위에 있었다는 점에 주목하는 것이 중요하다고 생각합니다. 지질 대사에 관여하는 주요 단백질 중 하나가 특히 높았다. 이 단백질(CD36)은 혈액에서 간으로 지질을 펌핑하는 역할을 합니다. 노출된 동물에서 증가된 CD36의 양은 혈액 내 지질을 낮추고 간에서 증가시켜 간에 이러한 지방 축적을 증가시키는 원인이 될 수 있습니다.
CD36의 변화가 건강에 위험을 초래합니까?
우리의 연구 결과는 초기 발달 동안 BDE-47에 노출되면 마우스에서 CD36의 수준을 어느 방향으로든 변경할 수 있으며 CD36의 증가 및 감소가 모두 해로울 수 있음을 보여줍니다.
우리가 쥐를 고용량의 BDE-47에 노출시켰을 때, 이는 CD36 단백질의 수준을 증가시켜 간 세포에 과도한 지방 축적을 유발했습니다. 이 상태를 비알코올성 지방간 질환이라고 합니다. 그것은 가장 흔한 형태의 만성성인과 어린이의 간 질환.
약 미국 인구의 3분의 1이 비알코올성 지방간 질환의 위험인자입니다. 제2형 당뇨병, 고혈압, 심혈관 및 신장 질환, 간경화와 간암.
반면에, CD36의 감소된 활성은 혈중 지질 수치를 높이고 결과적으로 죽상 동맥 경화증 – 혈관 벽에 지질 플라크가 형성되는 질병. 죽상동맥경화증은 다음의 주요 위험인자입니다. 매년 약 800,000명의 사망을 초래하는 심장마비 미국에서만. 따라서 이 환경 화학 물질에 대한 조기 노출은 평생 건강 궤도를 완전히 재프로그래밍할 수 있습니다.
다른 실험실에서 발표한 연구는 다음을 확인합니다. PBDE는 쥐의 지질 대사를 방해합니다 그리고 비알코올성 지방간 질환의 위험 증가 발달의 초기 단계에서 노출된 쥐에서.
여전히 위험에 처해 있습니까?
PBDE는 2008년까지 유럽에서 금지되었습니다. 그리고 2013년까지 북미 업계에서 자발적으로 철수. 많은 지역에 대한 데이터가 누락되었지만 PBDE의 생산이 전 세계적으로 중단되었을 가능성이 있습니다. 그러나 이러한 화학 물질은 미국 가정 및 자동차에서 사용되는 제품에 여전히 존재합니다. PBDE는 매우 안정적인 화합물입니다. 일단 환경으로 방출되면 퇴적물과 야생 동물 및 인간의 지방 조직에 축적되어 수년 동안 그곳에 머무릅니다. 예를 들어, 다른 PBDE의 반감기 인체에서 1년에서 7년 사이입니다. 환경에서 그들은 동물의 지방 조직으로 가는 길을 찾았으며, 그 중 많은 부분이 우리에게 중요한 식량 공급원입니다.
선진국에서 PBDE의 생산이 중단되었지만 일부 연구에 따르면 미국의 인체 조직에서 PBDE의 농도가 계속 성장하다.
지난 15~20년 동안 미국과 캐나다에서 태어난 사람들은 어린 시절에 우리 실험에서 지질 대사를 재프로그래밍한 것과 유사한 PBDE의 환경 농도 쥐와. 따라서 우리는 북미 인구의 약 20%가 혈액 및 간의 지질 농도 변화와 관련된 상태의 위험이 있을 수 있다고 믿습니다.
이 사람들은 이전 세대보다 더 쉽게 노화 관련 질환을 앓게 될까요? 답은 아직 오지 않았습니다. PBDE가 유일한 범인은 아닐 것입니다. 다음과 같은 많은 다른 유비쿼터스 오염 물질 폴리염화비페닐(PCB), 다이옥신(TCDD) 및 과불화 화합물(PFOS, PFNA), 오늘날 생쥐의 CD36에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다.
이러한 다른 화학 물질의 효과가 PBDE의 효과만큼 오래 지속되는지는 아직 명확하지 않습니다. 또한 생쥐에서 관찰된 화학물질 노출의 영향이 사람에게도 동일한지 여부는 아직 명확하지 않습니다. 생쥐는 의약품 및 공업용 화학물질의 독성 시험에 가장 널리 사용되는 동물 모델이며 동물 독성 연구는 일반적으로 인간에 적용 가능하며, 실험동물의 반응에도 불구하고 화학 물질에 대한 인간의 유형과 심각성은 다를 수 있습니다.
이 기사는 원래 대화 ~에 의해 알렉산더 수보로프, 매사추세츠 애머스트 대학교 공중 보건 조교수.
