京都大学研究生院医学研究科山内一郎助教和该大学工学研究科久保拓也副教授等人组成的研究团队与日本国立环境研究所环境风险与健康研究领域的中岛大介室长、国立环境研究所Ecochil调查(全国儿童健康与环境调查)中心的中山祥嗣次长等人共同发布称,发现污水处理厂排水中含有的甲状腺激素类似物TRIAC具有内分泌干扰作用。研究人员通过开发可评估甲状腺激素作用的小鼠模型评估了TRIAC的影响。结果发现,在试管中TRIAC与甲状腺激素T3具有同样作用的TRIAC,反而会抑制激素分泌,导致脑部激素的作用下降。该发现有望为环境研究和健康影响评估等方面带来成果。相关研究成果已发表在国际学术期刊《iScience》6月21日号上。
图1 注射甲状腺激素类似物TRIAC引起的内分泌干扰效应概要(供图:京都大学、山内一郎助教)
迄今为止,研究团队已经在多个污水处理厂排水中发现含有具有甲状腺激素活性的TRIAC。尽管TRIAC在日本不被使用,但在海外被用作治疗药物。海外也有报告显示污水处理厂排水中含有甲状腺激素活性物质,这表明TRIAC可能是由微生物合成的。
TRIAC是一种与内源性甲状腺激素T3具有不同侧链的物质,有报告显示虽然在试管中具有同样的效果,但在生物体内与受体的结合方式等有所不同。例如蝌蚪到青蛙的发育过程中甲状腺激素是必需的,从这一点来看不仅关乎人类健康,也可能会危及生态系统,但其具体情况尚不清楚。
在本次研究中,为了评估生物体内吸收TRIAC产生的影响,向小鼠投喂了一种治疗巴塞多氏病的药物(丙基硫氧嘧啶),开发出了对甲状腺激素的敏感小鼠模型(甲状腺功能减退症小鼠)。
在实验中,将TRIAC和T3分别投给模型小鼠,比较了对大脑和肝脏等甲状腺激素影响的主要器官产生的效果。
结果表明,脑部甲状腺激素缺乏症状无法得到缓解。为了弄清其原因,研究人员对投喂了TRIAC的小鼠各器官中TRIAC的含量进行了测量,发现TRIAC难以搬运至大脑。与T3不同,TRIAC似乎很难通过脑屏障。
根据这些结果,对正常小鼠分别投喂T3和TRIAC并进行了分析。
结果显示,被投喂了TRIAC的小鼠因为被误识别为体内有甲状腺激素存在,从而减少内源性T3的分泌,这种负反馈导致血液中T3的减少。确认了由于TRIAC无法进入脑部,从而导致脑部甲状腺激素功能下降。
在海外TRIAC用于由遗传性T3转运蛋白缺失导致的MCT8缺失症的治疗,本次研究发现摄入该药物可能导致脑内T3的减少,甚至使病情恶化。
山内助教介绍说:“未来,我们将继续进行TRIAC在尚未涉足的环境中是否存在的环境研究,以及探究TRIAC是如何影响疾病和健康的。”
原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
杂志:iScience
论文:TRIAC disrupts cerebral thyroid hormone action via negative feedback and heterogenous distribution among organs
DOI:10.1016/j.isci.2023.107135