最近由 UCSF 和舊金山 VA Medical Center 研究團隊合作發表在 JAMA Neurology 的一項研究顯示,土壤和地下水中常見的化學溶劑三氯乙烯(trichloroethylene, TCE)會增加罹患帕金森氏症的風險。全球有越來越多人患有帕金森氏症,病例於過去 25 年間翻倍,但約有 90% 的帕金森氏症並非因為遺傳,這個研究證明了三氯乙烯與帕金森氏症之間的強烈關係。
三氯乙烯是一種無色液體,會迅速揮發為氣體,可以通過口服、皮膚吸收或吸入進入人體,並且能夠輕易通過細胞膜。TCE 被用於工業和商業用途已經近百年,直到 1977 年才被禁止在外科手術中使用。目前主要用於生產冷媒(refrigerants)和作為重工業中的脫脂劑,清潔工業金屬零件的過程需要加熱 TCE 以溶解油脂,產生的蒸氣因此被釋放到大氣中。工業排放的 TCE 如果進入土壤或地下水,可以在被污染的土壤和地下水中存在數十年。除了工業用途,它還被用於許多地方,包括製作無咖啡因咖啡、乾洗、地毯清潔等等,近年來的生產量一直在增加,並且可以在網絡上取得。我們可能會經由懸浮在空氣中的微粒,以及土壤和水吸入或攝入 TCE,而直接在工業環境中使用 TCE 的人得到癌症或帕金森氏症的風險較高。目前在許多食物中也可檢測到 TCE,在美國高達三分之一的飲用水中以及在母乳、血液和尿液中均可檢測到。
UCSF 的流行病學家 Sam Goldman 是該研究的第一作者,一篇他在 2012 年發表的研究顯示 TCE 會增加罹患帕金森氏症的風險。在此之前有個研究發現某個用 TCE 為金屬脫脂劑的工廠有三十位工人因長期和大量接觸 TCE 而罹患帕金森氏症,因此他於 2017 年開展了目前的研究。美國政府當年宣布,在那段時間於 Lejeune 基地服役並患有帕金森氏症的退伍軍人被歸類為是由 TCE 造成的。
之前有動物研究顯示,TCE 作用於中腦的一個負責運動控制的區域,會抑制粒線體中的 Complex I,也就是 NADH:ubiquinone oxidoreductase,是粒線體 respiratory chain 中的第一個氧化酶,負責氧化 NADH。當老鼠暴露在三氯乙烯中,其中腦黑質(substantia nigra)中的多巴胺神經元會被損害,人類的帕金森氏症也有同樣的病理特徵,當老鼠暴露於農藥中的巴拉刈(paraquat)和魚藤酮(rotenone)中也會出現這個病徵,這兩個物質都和帕金森氏症有關。
UCSF 的這篇研究對約 160,000 名於 1975 年至 1985 年間,曾在北卡和加州軍事基地待超過三個月,平均待了約兩年的退伍軍人的醫療資料進行了比較,包括他們在 1997 年至 2021 年間的醫療紀錄。其中近 85,000 名於那十年間是待在北卡的 Marine Corps Base Camp Lejeune,當時基地的水井受到工業排放物和廢棄物處理場的污染,水中的三氯乙烯的含量超過美國環境保護署(Environmental Protection Agency, EPA)規定的標準 70 倍以上,服役人員可能會通過食物或水攝入三氯乙烯、在沐浴或淋浴時經由皮膚接觸進入體內,或在清潔金屬機械的時候吸入。比較對象為在加州 Pendleton 基地待過的 72,000 名退伍軍人,這個基地的三氯乙烯則不高。
截至 2021 年,共有 430 名退伍軍人被診斷患有帕金森氏症。Lejeune 基地的有 279 人(0.33%),而加州 Pendleton 基地則有 151 人(0.21%)。在把年齡、性別、種族和民族差異納入考量後,研究團隊發現 Lejeune 基地的退伍軍人得到帕金森氏症比例比 Pendleton 基地的高出 70%,且早期發病率也較高,例如勃起功能障礙和嗅覺喪失,這些症狀往往是帕金森氏症的前兆。他們開始待在基地的平均年齡為 20歲,Lejeune 基地人員被診斷為帕金森氏症的平均年齡為 54 歲,Pendleton 基地的為 53 歲,顯示在接觸 TCE 後需要數十年才會發展成帕金森氏症。
不過,該研究有些限制,例如在 Lejeune 基地服役並代表他們一定會暴露於 TCE 之中。另外,因為新政策,2017 年開始有越來越多人透過 VA 尋求醫療保險,可能是該基地帕金森氏症病例較高的原因,因為當研究團隊僅考慮 2017 年之前確定的病例時,其風險增加的機率為 28%。不過,2017 年之前收的軍人年齡較小,演變成帕金森氏症的可能性較低,也可能是 2017 年前風險較低的原因。
研究人員表示,TCE 在全球仍是一種非常常用的化學物品,但是除非工作中會直接使用到,否則大眾很難知道是否接觸到 TCE。我們體內都有可檢測到的 TCE,但它會很快代謝和排出,因此血液和尿液檢查只能知道最近是否接觸過。
Articles:
Science | Widely used chemical strongly linked to Parkinson’s disease
UC San Francisco | Chemical Exposure May Raise Your Risk for Parkinson’s
US ATSDR | Trichloroethylene
Publication:
SM Goldman, FM Weaver, KT Stroupe et al. Risk of Parkinson Disease Among Service Members at Marine Corps Base Camp Lejeune. JAMA Neurol (2023) DOI: 10.1001/jamaneurol.2023.1168