京都大學研究生院醫學研究科山内一郎助教和該大學工學研究科久保拓也副教授等人組成的研究團隊與日本國立環境研究所環境風險與健康研究領域的中島大介室長、國立環境研究所Ecochil調查(全國兒童健康與環境調查)中心的中山祥嗣次長等人共同發佈稱,發現污水處理廠排水中含有的甲狀腺激素類似物TRIAC具有內分泌干擾作用。研究人員透過開發可評估甲狀腺激素作用的小鼠模式評估了TRIAC的影響。結果發現,在試管中TRIAC與甲狀腺激素T3具有同樣作用的TRIAC,反而會抑制激素分泌,導致腦部激素的作用下降。該發現有望爲環境研究和健康影響評估等方面帶來成果。相關研究成果已發表在國際學術期刊《iScience》6月21日號上。
圖1 注射甲狀腺激素類似物TRIAC引起的內分泌干擾效果概要(供圖:京都大學、山内一郎助教)
迄今爲止,研究團隊已經在多個污水處理廠排水中發現含有具有甲狀腺激素活性的TRIAC。儘管TRIAC在日本不被使用,但在海外被用作冶癒藥物。海外也有報告顯示污水處理廠排水中含有甲狀腺激素活性材料,這表明TRIAC可能是由微生物合成的。
TRIAC是一種與内源性甲狀腺激素T3具有不同側鏈的物質,有報告顯示雖然在試管中具有同樣的效果,但在生物活體內與接受者的結合方式等有所不同。例如蝌蚪到青蛙的發育程序中甲狀腺激素是必需的,從這一點來看不僅關乎人類健康,也可能會危及生態系統,但其具體情況尚不清楚。
在本次研究中,爲了評估生物活體內吸收TRIAC產生的影響,向小鼠投餵了一種冶癒巴塞多氏病的藥物(丙基硫氧嘧啶),開發出了對甲狀腺激素的敏感小鼠模式(甲狀腺功能低下症小鼠)。
在實驗中,將TRIAC和T3分別投給模式小鼠,比較了對大腦和肝臟等甲狀腺激素影響的主要器官產生的效果。
結果表明,腦部甲狀腺激素缺乏症狀無法得到緩解。爲了弄清其終極因數,研究人員對投餵了TRIAC的小鼠各器官中TRIAC的含量進行了測量,發現TRIAC難以搬運至大腦。與T3不同,TRIAC似乎很難透過腦屏障。
根據這些結果,對正常小鼠分別投餵T3和TRIAC並進行了分析。
結果顯示,被投餵了TRIAC的小鼠因爲被誤識別爲活體內有甲狀腺激素存在,從而減量内源性T3的分泌,這種負反饋導致血液中T3的減量。應答了由於TRIAC無法進入腦部,從而導致腦部甲狀腺激素功能下降。
在海外TRIAC用於由遺傳性T3轉運蛋白缺失導致的MCT8缺失症的冶癒,本次研究發現攝入該藥物可能導致腦内T3的減量,甚至使病情惡化。
山内助教介紹說:「未來,我們將繼續操作進行TRIAC在尚未涉足的環境中是否存在的環境研究,以及探究TRIAC是如何影響疾病和健康的。」
原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
雜誌:iScience
論文:TRIAC disrupts cerebral thyroid hormone action via negative feedback and heterogenous distribution among organs
DOI:10.1016/j.isci.2023.107135