一項新研究表明，暴露於廢水中廣泛存在的常用糖尿病藥物的雄性鰷魚，其生殖器官發生雌性化，並且體型更小、生育能力更差。
這是第一項研究二甲雙胍對魚類內分泌系統的影響的研究，並表明廢水中普遍存在的非激素藥物可能會對暴露的魚類造成生殖和發育問題。
二甲雙胍主要用於對抗與2型糖尿病相關的胰島素抵抗，而2型糖尿病約佔美國所有診斷成人糖尿病病例的90％。
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威斯康星大學密爾沃基分校的研究人員將年幼的斑頭鰷魚暴露於含有廢水中常見濃度水平的二甲雙胍的水中。在31條暴露於二甲雙胍的雄性魚中，有84％表現出生殖器官雌性化。
威斯康星大學密爾沃基分校的副教授兼該研究的資深作者麗貝卡·克拉珀說：“通常，在雌性體內，您會看到卵子在卵母細胞中發育；在雄性體內，您會看到不同的結構——產生微小的精子而不是卵子結構。” “我們看到[雄性]睪丸內較大卵子結構的發育。”
克拉珀說，有幾條未暴露的雄性魚有非常輕微的雌性化現象，但卵子發育的跡象與暴露的魚相比微不足道。除了雌性化之外，暴露的雄性鰷魚體重較輕，繁殖時後代明顯減少，這表明雌性化可能會影響它們的正常繁殖能力。
製藥化學品在廢水中普遍存在。研究人員估計，按質量計，二甲雙胍是廢水中最常見的藥物之一。
根據美國疾病控制與預防中心的資料，美國人口中有超過9％患有糖尿病。該機構估計，從1980年到2011年，確診糖尿病病例幾乎增加了兩倍。
疾病增加意味著更多的藥物。當人們沖洗藥物或更常見的情況是，當他們排洩藥物時，藥物會進入我們的廢水。與許多藥物不同，二甲雙胍不會被人體代謝，並會以未改變的形式排洩。
愛荷華州的美國地質調查局研究水文專家，該機構新興汙染物專案的專案負責人達納·科爾平說，二甲雙胍“最近確實引起了人們的更多關注”。科爾平說，隨著水測試方法越來越複雜，二甲雙胍似乎是最常見的檢測物件之一。“它具有永續性和流動性，”他說。
科學家們曾表示擔心，水中的避孕藥和其他模擬激素的藥物可能會影響魚類種群並導致雌性化。去年，美國地質調查局的研究人員報告說，賓夕法尼亞州的薩斯奎哈納河、特拉華河和俄亥俄河流域出現了雌雄同體的魚，這表明雌激素化學物質是罪魁禍首。
然而，二甲雙胍不是雌激素或模擬激素的藥物。相反，它的目的是提高胰島素敏感性。克拉珀和她在威斯康星大學密爾沃基分校的同事尼古拉斯·尼姆在《化學圈》雜誌上發表的研究中寫道，它似乎是一種“非傳統的內分泌干擾化學物質”。
雖然研究人員尚不完全清楚該藥物如何幹擾魚類激素，但二甲雙胍已被證明會改變參與激素途徑的某些酶的活性。
克拉珀說：“我們從一些脊椎動物的研究中得知，生物體內的胰島素和新陳代謝與生殖有關。” “但是二甲雙胍如何導致實際產卵的差異是我們不瞭解但非常有趣的事情。現在，我們正在試圖找出原因。”
克拉珀此前發現，當她將成年魚暴露於該藥物28天時，二甲雙胍引起了一些內分泌紊亂的跡象。然而，沒有發現雌雄同體的組織，這表明發育期間的暴露可能是主要問題。
科爾平說，尚不清楚是否所有魚類都會像斑頭鰷魚一樣對二甲雙胍的暴露做出反應。克拉珀說，雄性和雌性魚類的發育並非完全相同。她說，他們將繼續測試斑頭鰷魚，並研究斑馬魚是否也表現出類似的影響。
科爾平說，一些水道中也顯示存在二甲雙胍轉化化合物，稱為胍基脲，它是當二甲雙胍與汙水中的細菌接觸時形成的。
科爾平說：“值得研究一下其轉化產物是否也具有這些生物活性。”
美國環境保護署最新的飲用水汙染物候選清單——尚未受到監管但可能使水不安全的汙染物——包括幾種作用於激素的藥物。二甲雙胍不在2月份釋出的清單中。
克拉珀和尼姆寫道，根據美國環保署目前使用的測試，二甲雙胍可能不會表現出內分泌干擾物的特性，該測試依賴於化學物質與激素受體的結合。在結構上，二甲雙胍與激素並不相似。他們認為，結果表明環保署應擴大其測試範圍。
克拉珀和尼姆寫道：“鑑於其環境永續性和在世界範圍內的存在，該化合物值得進一步研究其潛在的環境影響及其對脊椎動物發育的更普遍影響，應將其新增到潛在的EDC[內分泌干擾化學物質]列表中。”