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肝脏疾病的复杂成因

接触环境化学物质可能与其他因素相互作用导致肝脏疾病。

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2010年,退休海军陆战队员、来自肯塔基州福尔斯奥夫拉夫的保罗·科特(Paul Coater)突然被诊断出患有肝脏疾病。位于北卡罗来纳州的勒琼军营(Camp Lejeune)被污染的水源可能是导致他患病的一个因素。图片来源:Luke Sharrett

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保罗·科特(Paul Coater)并不怎么喝酒。这位退休的海军陆战队员估算,三十年来,他一年最多也就喝两杯啤酒,偶尔在特殊场合会多喝一点。“我可能真的放纵了一次,在新年前夜喝了两杯葡萄酒,”他说。

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因此,当他在2010年被诊断出患有四期肝硬化(肝脏组织瘢痕化,通常与过量饮酒有关)时,他感到非常惊讶。科特被转诊给路易斯维尔大学(University of Louisville)的肝脏健康专家马修·凯夫(Matthew Cave)。凯夫收下了科特作为病人,但起初他并不确定导致疾病的原因是什么。

不久之后,开始有报道称北卡罗来纳州海军陆战队基地勒琼军营(Camp Lejeune)的水源被污染,科特在20世纪70年代末曾在那里服役。现在,凯夫认为当年的暴露很可能起到了作用。

虽然脂肪性肝病(fatty liver disease)通常是由于饮酒过量引起的,但它也影响着不喝酒的人,而且发病率还在不断上升。2016年的一项研究估计,全球有四分之一的人患有非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)。

医生们普遍认为,这种增长与肥胖率的飙升有关——确实如此。但研究表明,某些化学污染物也可能起作用。凯夫说,在某些情况下,化学物质本身就可以导致肝脏疾病,但在其他情况下,它们会加剧肥胖已经带来的风险。

暴露在外的肝脏

肝脏疾病很难检测。没有简单的检测方法,而且通常在晚期之前没有症状——而到了那个时候,就无法治愈了。路易斯维尔大学的毒理学家朱莉安娜·贝尔(Juliane Beier)将肝脏疾病描述为一系列疾病。因为肝脏是一个具有弹性的器官,最初的几个阶段都是可逆的。“比如说,你接触了任何已知的会导致肝脏疾病的物质,比如一晚喝几杯酒。第二天,你会患上脂肪肝。但如果你停止饮酒,它就会恢复,”她说。然而,最终,肝脏会失去恢复能力。“这就是为什么现在研究肝脏疾病如此重要,因为你对此无能为力。”

当肝脏面临一个以上的肝脏疾病风险因素时,它似乎变得更加脆弱。这种“两次打击”(two-hit)理论对于肝脏来说并不新鲜——它已经在科学文献中存在了二十多年——但之前的研究主要集中在肥胖和环境等因素上。似乎没有多少人考虑到化学物质也可能起作用的可能性。

可以肯定的是,饮食和运动,以及遗传易感性,迄今为止是NAFLD的最大因素。

“我不想让任何人认为,他们给孩子喂鸡块,让他们整天玩Xbox——然后因为接触了某种化学物质而导致孩子得了脂肪肝。总的来说,生活方式才是决定因素,”罗德岛大学(University of Rhode Island)的毒理学家安吉拉·斯利特(Angela Slitt)说。“问题是,化学物质暴露是否是一个风险因素?”

到目前为止的研究表明,它是。接触特定的化学物质似乎是第二次打击,与肥胖相结合,可能使肝脏走上一条损害不可逆的道路。凯夫用工业化学品(包括20世纪70年代被禁止但难以分解的氯乙烯和多氯联苯(PCBs))展示了这种效果,这些化学物质至今仍在世界各地污染空气、水和土壤。斯利特则专注于氟化化学品,这些化学品曾被用于地毯处理到微波爆米花等各种产品。其他地方的研究人员也发现,二恶英和其他化学物质也可能发挥作用。

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“我们现在已经确认了几次,单独暴露似乎并没有对肝脏造成太多损害,”凯夫说。“只有当小鼠摄入不健康的饮食,高热量饮食,然后又接触了化学物质时,肝脏疾病才会加重。”

同样,他说,单独的不良饮食并没有导致小鼠患上更晚期的肝脏疾病——脂肪性肝炎(steatohepatitis),但在与化学物质联用时则会导致。

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贝尔和她的同事最近发现,氯乙烯会扰乱新陈代谢,并可能增加高脂饮食患肝脏疾病的风险,即使在低于职业安全与健康管理局(Occupational Safety and Health Administration)认定的安全水平时。

非酒精性脂肪性肝病——通常与肥胖、不良饮食和遗传易感性有关——根据动物研究,也可能是工业化学品暴露的结果。研究人员发现,仅仅两个因素的结合就能使肝脏不堪重负,达到不可逆转的地步。科学家们现在正试图在人体中衡量这种影响。(图片来源:Ellepigrafica/Shutterstock)

Ellepigrafica/Shutterstock

“(凯夫)有一个来自老工业区的高暴露人群队列,他们发现了非常高的肝脏问题水平,并且他们能够利用他的动物模型将这些问题与饮食因素联系起来,”美国国家环境健康科学研究所(NIEHS)的健康科学主管、负责监督凯夫工作的撒迪厄斯·舒格(Thaddeus Schug)说。“他似乎正在表明,存在一种联系。”

对参与研究的科学家们来说,他们的工作非常紧迫,因为它影响到每个人。“总的来说,接触挥发性有机化合物(VOCs)是不可避免的。百分之百的人口都在接触它们,”贝尔说。她和她的团队正在研究低水平的日常暴露在发展肝脏疾病中可能扮演的角色。

斯利特最近启动了一项为期五年的研究,探索不同种类的化学物质是否能作为针对肝脏的独特“打击”。凯夫则希望通过美国国立卫生研究院(NIH)的一项新计划——他是八位获选启动该计划的科学家之一——他与同事们能够努力填补一些研究空白,例如哪些其他化学物质可能具有类似的影响。

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舒格说,新陈代谢和肥胖一直是NIH(NIEHS的母机构)的研究重点。NIEHS也一直支持对“暴露组”(exposome)的研究,这是一个相对较新的领域,研究一个人一生中的环境暴露广度,以及这些暴露如何影响健康。

“(凯夫)的工作与暴露组和新陈代谢的研究方向完全一致,并且正在试图弄清楚化学物质暴露是否导致了肥胖流行,以及导致了肝脏问题上升,”舒格说。

北卡罗来纳州海军陆战队基地勒琼军营的水井在1953年至1987年间被氯乙烯和其他工业化学品污染。在此期间在该基地服役的退伍军人现在可以获得扩展的医疗保健福利。(图片来源:Gerry Broome/Associated Press)

Gerry Broome/Associated Press

尚无明确答案

退休海军陆战队员科特回忆起他刚被诊断出肝硬化时的困惑。“我知道不是酒精导致我患上肝硬化的,而且我敢肯定也不是南方炸鸡,”他在一个二月下午遛狗时说。

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退伍军人事务部(Department of Veterans Affairs)已承认,勒琼军营的几口水井在1953年至1987年间被氯乙烯和其他已知会导致健康问题(包括几种癌症)的化学品污染。在该基地或附近空军基地服役的退伍军人有资格获得扩展的医疗保健福利。科特说,他于1976年7月至1978年1月期间在勒琼军营服役。

凯夫无法确定科特的肝硬化是否是由氯乙烯暴露引起的,但这似乎是一个可能的罪魁祸首。科特不一定是个健康典范——他有点偏爱炸食,但他表示,程度并不比一般人严重。他曾经毫无顾忌地吃炸食,因为他认为自己运动量足够弥补。现在他每天散步四次,游泳和骑自行车,以控制体重和糖尿病。

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但勒琼军营的化学物质可能给他的肝脏带来了又一次打击。对凯夫来说,这说明了我们今天生活的现实。“脂肪肝是由我们同时接触到的各种不同因素引起的,”他说。

如今,科特专注于尽他最大的努力来保持健康。他尽量不去纠结是什么导致了疾病。“现在的人们,”他说,“我们总是在寻找那些不一定非黑即白的答案。”

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