普通毒藥都和劑量成正比關系,劑量越大毒性越大,但有些毒藥反其道而行之,只需很小的劑量就能產(chǎn)生很大的毒性。
最近鬧得沸沸揚揚的某白酒品牌塑化劑超標事件讓大家記住了DEHP這個化學名詞,這是鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯的縮寫,它能夠增加塑料制品的柔軟性,所以又叫增塑劑。這玩意的急性毒性并不大,給大鼠腹腔注射2克以上的DEHP才會致死,但它能夠模仿雌激素,在小劑量的情況下就能引起很多嚴重后果,包括導致不孕、畸胎、男童女性化和女童性早熟等等,屬于慢性毒藥。
提起毒藥,一般人首先想到的肯定是砒霜、水銀、蛇毒和氰化物這幾個驚險小說中的???,其實很多我們平時常見的東西如果使用不當?shù)脑挾寄芏舅廊?,比如酒喝多了會死于酒精中毒,煙抽多了會死于尼古丁中毒,就連水喝多了都有可能死于水中毒。
那么,到底應該怎樣定義毒藥呢?17世紀瑞士游醫(yī)菲利普斯·帕拉塞爾蘇斯(Philippus Paracelsus)提出了一個著名的定義:“萬物皆有毒性,沒有任何一種物質(zhì)是無毒的,有毒無毒的唯一區(qū)別就是劑量?!卑凑者@個定義,所謂“毒藥”就是小劑量就足以毒死人的物質(zhì),但如果低于某個下限的話,再毒的藥也毒不死人。
這個定義經(jīng)過現(xiàn)代醫(yī)學的檢驗,被認為是關于毒藥的最佳理論,帕拉塞爾蘇斯本人也被后人尊稱為“毒理學之父”。這個定義的核心概念就是“離開劑量談毒性純屬耍流氓”,而這個概念背后有個隱含的前提,那就是劑量越小,毒性也就越小。如果把劑量和毒性分別作為X軸和Y軸做一條曲線的話,那么這條線肯定是一直上升的,只是上升的速度有所不同罷了。這個前提很符合一般人的常識,也被大多數(shù)實驗所證實,因此成為了毒理學的金科玉律。
目前所有關于食品、藥品或者環(huán)境污染的安全標準都是在上述前提的基礎上制定出來的。比如我們經(jīng)??吹健澳衬澄镔|(zhì)的含量不得高于多少多少”這樣的安全標準,其背后隱含的邏輯就是某種物質(zhì)不論聽上去有多毒,只要低于此含量就被認為是安全的。這個規(guī)定對于工業(yè)界顯然是有利的,否則的話產(chǎn)品價格將大大提高,而且會有打不完的官司。
但是,這個重要的前提卻遭到了部分科學家的挑戰(zhàn)。故事開始于上世紀70年代,當時還是一名博士后研究人員的美國神經(jīng)生物學家弗雷德里克·馮穆薩爾(Frederick vom Saal)發(fā)現(xiàn)母鼠胚胎中位居兩只雄鼠中間的雌鼠長大后會比其它雌鼠顯得更“雄性化”一點,他猜測這是因為這只雌鼠在發(fā)育期間接觸到了更多的雄激素所致。當時沒人相信他,大家都不理解為什么這么一點點差別會帶來那么大的影響。但是,馮穆薩爾堅持己見,又設計了很多實驗,都證明發(fā)育期間微量的性激素變化確實會對小鼠長大后的行為帶來顯著影響。
1991年,21名相關領域的專家在美國召開研討會,首次提出了“內(nèi)分泌干擾物”(Endocrine Disruptor)這個概念。這里所說的內(nèi)分泌指的是性激素和甲狀腺激素等具備強大調(diào)節(jié)功能的小分子蛋白質(zhì),它們直接作用于細胞表面的受體,通過受體來發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。某些化學物質(zhì)因為結(jié)構(gòu)相似等原因,也能夠和這些受體相結(jié)合,從而干擾了激素的正常功能。
目前已知的大部分內(nèi)分泌干擾物都是人工合成的小分子化合物,比如一種常用的除草劑莠去津(Atrazine)、殺菌劑三氯生(Triclosan,常用于洗滌劑)和殺真菌劑乙烯菌核利(Vinclozolin,常用于葡萄園)等等。其中最引人注目的要算是雙酚A(Bisphenol A ,簡稱BPA),這是一種化工原料,廣泛用于制造食品包裝用的塑料,包括奶瓶和礦泉水瓶等,現(xiàn)代人幾乎每天都會接觸到它。有科學家認為雙酚A能模擬雌激素的效果,導致女童性早熟,以及前列腺腫大等癥狀,此事直接導致了歐美國家禁止在嬰兒產(chǎn)品中使用它。
內(nèi)分泌干擾素之所以被單獨拿出來說事,主要原因就在于它們完全不遵守前文所說的毒理原則,只需要很少一點點劑量就足以產(chǎn)生很大的影響,濃度高了有時反而沒那么毒了。也就是說,如果做一條毒性和劑量相關曲線的話,這條曲線將不再是一直向上的所謂“滑雪道型”,而是呈現(xiàn)U型,甚至是鋸齒的形狀。
比如,馮穆薩爾和同事們曾經(jīng)試圖描繪出塑化劑的毒性曲線,他們讓78只懷孕的小鼠接觸不同劑量的塑化劑,從每公斤體重0.5微克到每公斤體重500毫克不等,然后測量生出的雄性小鼠的雄激素水平,以及它們的發(fā)育情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)毒性和劑量之間不是正比關系,而是形如鋸齒,最高劑量產(chǎn)生的毒性反而和什么都不加的對照組是一樣的!
為什么會這樣呢?目前科學界還沒有權(quán)威的解釋,但是這個奇怪的性質(zhì)給環(huán)保以及健康部門制定安全標準帶來了很多麻煩,過去一直沿用下來的傳統(tǒng)方法不再適用了。比如,美國食品藥品管理局(FDA)規(guī)定雙酚A的安全劑量是每公斤體重每天攝入量低于50毫克,但馮穆薩爾教授根據(jù)自己的實驗結(jié)果得出結(jié)論說,這個標準應該降到每公斤體重每天的攝入量低于25納克才算安全,兩者相差200萬倍!
那么,為什么美國FDA還沒有修正他們的安全標準呢?紐約大學科學新聞系教授丹·費金(Dan Fagin)認為,這是雙方在某些關鍵理念上的不同所造成的。費金教授在今年10月25日出版的《自然》(Nature)雜志上撰寫了一篇長文,詳細分析了個中原委。按照他的說法,各國衛(wèi)生部門和各大制藥廠這幾年一直在試圖重復上述研究,但卻沒有得出同樣的結(jié)果。于是他們認為馮穆薩爾教授等人的研究樣本量太小,而且往往過于依靠某些間接指標,缺乏對最終發(fā)病率的直接影響數(shù)據(jù)。而馮穆薩爾教授一方則反駁說,官方和商業(yè)機構(gòu)的研究思路仍然停留在帕拉塞爾蘇斯時代,缺乏專門針對微小劑量而設計的測量儀器,研究設計思路也不對。
隨著時間的推移,雙方的爭執(zhí)愈演愈烈,甚至出現(xiàn)了人身攻擊的情況,這就是為什么西方各國的FDA在這一領域一直遲遲不做決定的主要原因。好在美國FDA剛剛宣布撥款2000萬美元對內(nèi)分泌干擾物開展專項研究,但是這項研究至少需要5年的時間才能得出結(jié)果,在此之前我們只能耐心等待了。</