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研究新知

全氟烷化合物可能透過胎盤影響胎兒甲狀腺素濃度,造成新生兒生長及認知功能下降



發布日期:2016-03-07

       全氟烷化合物(perfluoroalkyl substances, PFASs,或翻譯全氟碳化物)為一種穩定的合成化學物質,由於具有防水抗油的特性,過去50年中,已廣泛使用於多種生活用品與工業製程中,例如不沾鍋塗層、食品包裝、服裝、室內裝潢、地毯和個人護理產品等。近年來發現有2種此類有害物質的廣泛使用:全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonates,簡稱PFOS)與全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,簡稱PFOA),PFOS因其特殊的防油和防水性、防塵、抗強酸強鹼,被廣泛用於紡織品、地毯、紙、塗料、消防泡沫、影像材料、航空液壓油等產品,尤其是在半導體工廠,其晶圓的光蝕刻製程中和半導體製程中的光微影術部分;而PFOA常用於生產高效能氟聚合物如鐵弗龍等之加工助劑以及日常民生用品,例如不沾鍋塗層及微波爆玉米花袋子等,各種防油紙袋也曾發現含有PFOA。

       PFASs屬於親脂性化合物,進入人體難以排出,容易累積在人體內而干擾荷爾蒙製造、分泌、作用、代謝及排除,因而被歸類是內分泌干擾物質。全氟烷化合物在環境中分布廣泛,且具有持久性與生物累積性,在環境中不易分解,可存在40年以上,一般在動物體內半衰期PFOS是5.4年,而PFOA是3.8年,長期暴露對人體健康具有潛在的危害;2009年《斯德哥爾摩公約》增列PFOS為持久性有機污染物之一,需加以管制限用。本院國家環境醫學研究所王淑麗研究員於2010年進行文獻回顧報告,深感此暴露於國人的重要影響,即規劃於她所執行的環境荷爾蒙世代研究,探討PFASs對婦女及嬰幼兒等易感族群之健康危害。

       王研究員自2001年起,收集430名處於第三孕期孕婦的妊娠狀況與血液檢體,之後每隔3年訪視母親與兒童,評估兒童生長情形及分析血液,並進行神經認知功能評估。在探討孕期婦女血中PFASs濃度與母血及臍帶血甲狀腺荷爾蒙之間的關係發現,國人孕婦血液比較起西方國家,有較高的3種PFASs濃度(PFNA、PFUnDA和PFDoDA,其碳數分別為9、11及12個,通常碳鏈越長,停留在體內的半衰期越長),且其濃度越高,孕婦的四碘甲狀腺素(T4 - thyroxine)濃度和游離T4濃度則越低,也和嬰兒臍帶血中T4值呈反比。由於胎兒初期生長發育所需的甲狀腺素仰賴孕婦供給,而出生時臍帶血中的甲狀腺素約有30%仍來自母親,因此,當孕婦暴露較高PFASs時,不但和孕婦本身的甲狀腺素濃度下降有關,也可能導致其新生兒的甲狀腺素濃度下降。

       由於甲狀腺素在嬰幼兒的生長代謝和大腦發育的過程中,扮演相當重要的角色,於是王研究員團隊進一步追蹤,分別在兒童2、5、8及11歲時,測量其身高體重,發現身高也有較矮的情形,並使用貝氏及魏氏量表來測量兒童認知功能及智力發展,觀察到隨著曝露程度的增加,兒童的智商分數越低,亦即當孕婦血中測得PFASs濃度較高時,其孩童測得的身高、智商便較低。以8與11歲男孩為例,暴露濃度每加倍,身高平均約少2~3公分。此外,孕婦的PFASs代謝物濃度每加倍,其2到11歲孩子的智商,其國際標準魏氏智力測驗分數,比國人同年齡常模平均約少2分,特別在語言智商部分,有更顯著地影響。要留意的是,這個平均分數的減低,是代表族群智商分數分布的位移,所以反應出高智商的天才,在人口中的比例可能會因此而下降,而在學習上需要較多幫忙的小朋友,比例則會有增加的趨勢。

圖:孕婦全氟烷化合物暴露和其小孩出生時及2、5、8、11歲時身高的相關係數(含95%信賴區間)。
(PFNA等:4種長鏈全氟烷化合物,血清濃度值的自然對數。身高:對照台灣一般族群的標準差。混合線性模式調控:家庭年收入、母親生產時年齡、母親教育、母親之前的活產數、懷孕前身體質量指數,以及兒童量測身高時的年齡。)

       王研究員研判,PFASs可能降低孕婦的甲狀腺素,PFASs也透過胎盤傳給胎兒,所以直接影響到胎兒的甲狀腺素濃度和功能,進而影響新生兒未來身高發展以及認知功能發展,可見這方面污染物控制,對促進幼兒成長及認知行為健康的重要性。上述研究已分別於2014、2015及2016年刊登於Environmental Health Perspectives(EHP)期刊、International Journal of Hygiene and Environmental HealthEHP期刊。

       前述研究係與國立台灣大學職業醫學與工業衛生研究所陳保中教授及環境工程學研究所林郁真教授合作,以少量血清透過液相層析質譜儀偵測分析體內PFASs的含量。同時,台大醫學院蘇大成臨床副教授亦與陳保中教授合作,發現台北地區平均21歲的年輕世代中,血中PFOS濃度較高者,會增加其頸動脈內中皮層厚度,進而提高頸動脈硬化風險。此外,在平均46歲的中年工作族群研究中,則發現暴露PFOS會與高血糖相關,並增加糖尿病風險,每增加血清中PFOS濃度一倍,糖尿病風險就增加1.39倍(相對危險比是 2.39)。其研究分別於2013年及2016年刊登於International Journal of Cardiology期刊與Environment International期刊。

為讓社會大眾重視PFASs曝露對健康之危害,王淑麗研究員與國立台灣大學公共衛生學院陳為堅院長、蘇大成副教授、國立台灣大學流行病學與預防醫學研究所李永凌副教授及林郁真教授等,於2016年1月29日假國立台灣大學公共衛生學院共同發表上述研究成果。PFASs是目前已知最難降解的有機污染物之一,具有很高的生物累積性和多種毒性,其導致的全球性污染值得密切關注,歐盟及美國皆已相繼嚴格規範、淘汰並嚴格限制使用。林郁真教授也指出鄰近新竹科學園區的客雅溪,其魚體PFOS濃度約為基隆河的100倍,研究團隊呼籲政府部門應正視此問題,早日規範PFASs的使用,訂出時程淘汰並嚴格限制使用,尤其是減少PFOS與PFOA等的使用,以及強化排放的管控,例如高溫裂解後再適當處理排放等,以減少環境中PFASs的曝露,降低其可能的危害。

轉載自國家衛生研究院電子報(第642期)