水悟堂|初识内分泌干扰物

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今天带大家认识一下生活中常见却又不那么熟悉的“内分泌干扰物”~~~~

在此之前,我们先来了解一下人体的内分泌系统~~~

内分泌系统是人体八大系统之一,与神经系统类似,负责体内的信号传递。

两者的不同在于,神经系统是通过神经细胞表面的电信号改变传递信息。手指被火焰烫到,痛感就是通过这种方式迅速传递到大脑,大脑再迅速下达一个指令给肌肉,让你在电光石火间把指头缩回来。

而内分泌系统是通过调节腺体的激素分泌,用激素这一“信使”精确控制新陈代谢等生理活动。

主要的内分泌腺体,图源:wikipedia

左:垂体、甲状腺、肾上腺、睾丸;右:松果腺、胰腺、卵巢

大多数激素在腺体中合成分泌,之后进入血液,随循环到达它发挥作用的器官(称为靶器官)。在靶器官里,激素通过与相应的受体结合被其识别,产生一系列生理效应,使靶器官发挥正常功能。例如,雌激素是由卵巢合成的,但它的靶器官可以是乳腺(调控乳腺细胞增殖),可以是子宫(导致子宫内膜增厚),也可以是骨骼(促进骨中钙质沉积)

然而,环境中存在一类与天然激素结构和功能类似的物质,它们进入生物体后可干扰正常的激素调节过程,或替代天然激素与靶器官发生作用,被称为环境内分泌干扰物(endocrine disrupting chemicals, EDCs)。

天然激素17β-雌二醇(左)和EDCs 4-壬基酚(右)结构对比

图源:www.commonchemistry.org

提问

看上面两个,是不是有点像?

体内自然产生的17β-雌二醇像一把钥匙,会随血液跑去靶器官找它的“锁”。锁就是存在于乳腺、子宫、骨骼等等各种靶器官的雌激素受体。17β-雌二醇(称为配体)和受体结合,“锁”的开启拉开了后续生理过程的序幕。

17β-雌二醇和雌激素受体结合示意图

配体—受体相互作用的最初思想便起源于这个“锁与钥匙模型”。当然实际情况要复杂得多,但“锁和钥匙”仍然是一个抓住核心且便于理解的比喻方式。

由于4-壬基酚和17β-雌二醇存在结构类似性,导致4-壬基酚这枚“钥匙”也能开雌激素受体这个“锁”。虽然开得有点勉强,好多把钥匙的作用才能顶得上17β-雌二醇一把,但毕竟也开了一部分。

4-壬基酚和雌激素受体结合示意图

不该开的锁被开了,不该开始的生理过程被启动了。

这个事情就有点麻烦。

下期预告:

揭秘水环境内分泌干扰物

致谢

【本科普内容受“上海市科协科普项目(项目编号:18dz2306700)”和上海市水务海洋局“水务科普年度活动”资助】

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