胎儿及早期儿童时期接触环境中的工业化学品可能会损害发育中的大脑,并导致神经发育障碍(NDDs),如自闭症、注意力缺陷多动障碍(ADHD)和智力迟缓。然而,目前尚缺乏足够的研究来识别可能对儿童大脑造成伤害的具体化学物质。
在一项新发布的综述研究中,哈佛公共卫生学院和西奈山医学院的研究人员系统性地审查了公开可用的化学毒性数据,以识别最可能损害发育中大脑的工业化学品。研究发现,有202种工业化学品具有损害人类大脑的能力,研究人员得出结论,化学污染可能已经对全球数百万儿童的大脑造成了伤害。
研究人员呼吁采取预防性措施来保护儿童免受可能损害发育中大脑的工业化学品影响。这种方法在欧盟已经开始实施,建立了严格的监管措施,未来可以根据风险程度放宽,而不是目前要求高水平证据的监管。在美国,化学品的毒性测试要求相对较少。
哈佛公共卫生学院的副教授、该研究的首席作者菲利普·格兰杰(Philippe Grandjean)表示:“人类大脑是一个珍贵而脆弱的器官。因为最佳的大脑功能依赖于器官的完整性,即使是有限的损伤也可能产生严重后果。”
每六个儿童中就有一个存在发育障碍,通常涉及神经系统。治疗NDDs对家庭和社会都是困难且昂贵的。近年来,越来越多的证据将工业化学品与NDDs联系在一起。例如,铅是第一个被识别为对早期大脑发育有毒的化学物质,尽管其对成年人神经毒性的影响已知数百年。
发育中的大脑比成年大脑更容易受到化学品的毒性影响。在发育过程中,大脑经历了一系列复杂的过程,任何干扰,例如来自有毒物质的干扰,都可能产生永久性后果。这种脆弱性从胎儿发育持续到婴幼儿和青少年。研究表明,环境毒物,如铅或汞,即使在低水平的接触下也可能产生亚临床效应——这些效应在临床上不可见,但仍然重要,例如智力下降或行为变化。
格兰杰和共同作者、西奈山医学院的菲利普·J·兰德里根(Philip J. Landrigan)利用国家医学图书馆的危险物质数据银行及其他数据源,编制了一份202种已知对人类大脑有毒的环境化学品清单。作者指出,该清单不应被视为全面的;例如,能够在实验动物测试中引起神经毒性的化学物质数量超过1000种。
作者进一步研究了清单中仅有的五种物质——铅、甲基汞、砷、多氯联苯(PCBs)和甲苯——的文献,这些物质对发育中人类大脑的毒性有足够的文献支持,以分析其毒性是如何被首次识别的,以及如何导致暴露控制。他们发现每种物质的风险文献记录有相似的模式:首先是对成年毒性的认识和儿童中中毒事件的发生,随后是越来越多的流行病学证据表明,接触低水平的这些物质会导致儿童的神经行为缺陷。
格兰杰表示:“即使对其毒性有大量文献支持,大多数化学品并未受到监管以保护发育中的大脑。只有少数物质,例如铅和汞,受到控制以保护儿童。其他200种已知对人类大脑有毒的化学物质并未受到监管以防止对胎儿或小孩的不良影响。”
格兰杰和兰德里根得出结论,工业化学品导致了他们所称的无声流行病,这种流行病使数百万儿童的大脑发育受损。之所以称之为无声,是因为个别有毒化学物质的亚临床效应在现有的健康统计中并不明显。为了指出对大规模人群的亚临床风险,作者指出,几乎所有在1960年至1980年间出生于工业化国家的儿童都接触了来自汽油的铅,这可能使智商超过130(被认为是优越智力)的得分减少了一半以上,并增加了低于70的得分数量。目前,估计美国儿童铅中毒的经济成本每年为430亿美元;而甲基汞毒性的成本为每年87亿美元。
兰德里根表示:“铅暴露的其他有害后果包括注意力持续时间缩短、运动协调能力减慢和攻击性增强,这可能导致学校问题和成年后经济生产力下降。而儿童神经毒物暴露的后果可能包括增加帕金森病和其他神经退行性疾病的风险。”
研究人员认为,这种流行病的总体影响远大于目前的认识。在补充文档中(见下方链接),已知对大脑有毒的202种化学物质中,约一半是最常用的化学品。
对化学品进行毒性测试是一项高效的公共卫生措施。然而,目前使用的数千种化学品中,只有不到一半经过了急性毒性评估,尽管新化学品会进行更彻底的测试,但由于公司担心暴露专有信息,数据的获取可能受到限制。此外,目前的毒性测试很少包括神经行为功能。
格兰杰说:“我们儿童的大脑是我们最珍贵的经济资源,而我们尚未认识到它们的脆弱性。我们必须将保护年轻大脑作为公共卫生保护的首要目标。你只有一次机会来发展大脑。”