草甘膦(N-(phosphonomethyl)glycine)是一种广谱有机磷化合物,是许多市售草甘膦类除草剂(GBH)的有效成分(Benbrook, 2016)。全球每年大约使用60万至75万吨草甘膦(Maggi et al., 2020)。草甘膦的作用机制是抑制5-烯醇吡ruvyl-shikimate-3-phosphate合成酶的活性,从而干扰植物生长所需的芳香族氨基酸的生物合成(Duke, Powles, 2008)。由于草甘膦针对的是人体细胞中不存在的酶,因此被归类为对动物低风险的物质。关于草甘膦对人类的遗传毒性和可能的致癌性,科学界仍存在争议(IARC, 2016; Portier et al., 2016)。尽管草甘膦被归类为对动物低风险的物质(Duke, Powles, 2008),但有越来越多的证据表明,大规模使用草甘膦可能影响脊椎动物和无脊椎动物(Benachour et al., 2007; Tan et al., 2022)。
人类可能通过摄入受污染的食物和水、皮肤接触或吸入含有草甘膦的颗粒物而暴露于该物质,这种情况既可能发生在职业环境中,也可能发生在非职业环境中(Bai, Ogbourne, 2016; Lima et al., 2023)。在孕妇的尿液、血浆、胎盘和脐带中检测到了草甘膦及其主要代谢物氨基甲基膦酸(AMPA)(Kongtip et al., 2017; Gillezeau et al., 2019)。妊娠期是胎儿发育的关键时期,环境因素可能对长期健康结果产生显著影响。早期接触外源性物质(包括草甘膦)可能穿过胎盘并影响后代的发育(Benachour et al., 2007; Lorenz et al., 2020)。此外,胎儿接触草甘膦等环境污染物可能干扰激素信号传导,导致表观遗传变化,从而增加日后出现代谢紊乱的风险(Benachour et al., 2007; Kubsad et al., 2019; Mu?oz et al., 2021; Rossetti et al., 2021; Miranda et al., 2023; La Merrill et al., 2025)。
先前的临床前和临床研究表明,接触草甘膦类除草剂(如RoundUp?)会破坏成人的血糖和脂质代谢,提示其可能具有致肥胖和致糖尿病的作用(Kubsad et al., 2019; Miranda et al., 2023; Rosolen et al., 2024; Feng et al., 2025)。即使在监管机构认为无不良效应的水平(NOAELs,例如50毫克/千克)下,成人大鼠的代谢紊乱也与促炎细胞因子的表达增加和抗氧化防御能力下降有关(Prasad et al., 2022)。然而,关于妊娠期间接触草甘膦类除草剂对后代代谢影响的潜在致糖尿病效应的研究仍不充分,现有证据表明其对后代代谢结果的影响通常是负面的或不存在的(Gomes et al., 2022)。
除了代谢和内分泌紊乱外,新的证据表明草甘膦类除草剂还可能干扰表观遗传调控机制。实验研究表明,接触草甘膦或其制剂后,DNA甲基化模式和转录反应会发生变化。例如,接触草甘膦类除草剂的大鼠肝脏中的转录组和表观遗传变化表明,即使是低剂量接触也可能影响与细胞应激反应和代谢调节相关的分子通路(Mesnage et al., 2022A)。同样,在体外条件下,草甘膦会降低人类外周血单核细胞的DNA甲基化水平,并改变参与细胞周期调控和凋亡的基因的启动子甲基化(Wo?niak et al. 2020)。这些发现表明,表观遗传机制可能是草甘膦暴露与长期生物学效应之间的重要联系。
尽管草甘膦类除草剂在全球范围内被广泛使用,且关于其潜在健康影响的争论持续不断,但很少有研究探讨妊娠期间接触草甘膦类除草剂作为致糖尿病因素对后代的影响。因此,我们旨在评估在妊娠期间接触环境相关剂量的草甘膦类除草剂(在NOAEL和可接受日摄入量(ADI)范围内)对妊娠期间及产后葡萄糖和脂质稳态的影响,以及后代生命早期和后期的影响。