甲状腺ホルモンと環境物質

(1)
アウトカム － 2）
甲状腺機能
甲状腺ホルモンと環境物質
伊藤 佐智子
【研究目的】
甲状腺ホルモンは胎児の成長に欠かせないホルモンである。胎児の甲状腺が発達してい
ない妊娠初期には、胎児は母親の甲状腺ホルモンに依存している。過去の研究では妊娠期
の軽度甲状腺ホルモン低値は胎児の神経発達を妨げるという結果が出ている(de Escobar
GM et al. 2004; Berbel P et al. 2009)。また、妊娠中の甲状腺機能低下症は、子癇前症
（妊娠中毒症）、流産、早産、子宮内胎児発育遅延などのリスクが高まる(Millar et al. 1994,
Lazarus 2005)。よって、妊婦の妊娠初期甲状腺ホルモン値異常は妊婦の健康と胎児の発育
に影響を与える。
近年、ダイオキシン、PCB、PFOS や PFOA などの残留性有機汚染物質（POPs）は、体内の
甲状腺ホルモン量を一定に保つ体内恒常性機構を破壊すると言われており、また、これら
の物質は母親の血中から胎盤を通過して胎児へ移行し、母親のみならず胎児の甲状腺ホル
モン値にも影響を与えると考えられている。
これまでの動物実験では、環境物質の血中濃度が高いと T3、T4 の甲状腺ホルモン値が低
下するが、甲状腺ホルモンの分泌を促す甲状腺刺激ホルモン（TSH）の値は変化せず、T3、
T4 が低値のままであり、甲状腺ホルモンの恒常性が破壊されるという結果が出ている
(Thibodeaux et al. 2003; Lau et al. 2003; Luebker et al 2005)。人間においては、環
境物質と甲状腺ホルモン値の変化に関連があるという研究がある一方、まったく関連がみ
られないという研究もあり、未だ一致した結論は得られていない。また、各国において環
境物質の濃度が異なることから、環境物質が低濃度である北海道での研究が必要とされる。
我々の研究では、妊娠中において環境中に存在する上記物質の低濃度曝露が妊婦と胎児
の TSH とフリーT4 にどのような影響を与えるのかを調べることを目的としている。
【これまでの研究結果 （発表論文より）】
<PCDDs/PCDFs とダイオキシン様 PCB>
妊婦体内血中のダイオキシン様化合物の増加は、男児の血中 FT4 の増加と関連があった。
<PCB＞
AhR の遺伝子型で階層化した場合、Arg-Lys グループでは、PCB と非ダイオキシン様 PCB
が増加すると、妊婦の FT4 値が低下していた。また個々の PCB 異性体においても甲状腺ホ
ルモン値の変化と関連がみられるものがあった。
<PFOS と PFOA>
妊婦血中 PFOS が増加すると、妊婦の TSH 値は低下し、男児の TSH は増加した (Table 参
照)。PFOA と甲状腺ホルモン値に明らかな関連はみられなかった。
環境物質の濃度が低濃度であっても、妊婦およびその赤ちゃんの甲状腺ホルモン値へ影
響がみられた。
過去の動物による研究とは異なる結果が出たものもあるが、動物と人間とは環境物質の
代謝も異なるため、比較が困難だと言える。
【今後の研究】
過去の動物実験で、発達期の甲状腺ホルモン低下は知能低下や認知障害を招くとの結果
がある(G.W.Anderson et al. 2003, S. Darbra et al. 2004)。今後は、私たちの研究で明
らかになった環境物質が引き起こす甲状腺ホルモン値異常が、子どもの発達にどのような
影響があるかをさらに研究していく予定である。
【研究業績一覧（未発表も含む）】
Baba T. et al. Aryl Hydrocarbon Receptor Polymorphisms Modify Effect of Background Polychlorinated
Biphenyls (PCBs) Exposure on Thyroid Hormone Levels in Pregnant Women.
Kato S. et al. Effects of Maternal Serum Concentration of Perfluorooctanesulfonate and Perfluorooctanoate
on
Maternal and Infant Thyroid Hormones
Yuasa M. et al. Association of prenatal exposure to PCDDs/PCDFs and dioxin-like PCBs with maternal and infant
thyroid hormone: The Hokkaido prospective birth cohort study.
【参考文献】
Anderson GW, Schoonover CM, Jones SA. (2003) Control of thyroid hormone action in the developing rat brain.
Thyroid. Nov;13(11):1039-56.
Berbel P, Mestre JL, Santamaría A, Palazón I, Franco A, Graells M, et al. (2009). Delayed neurobehavioral
development in children born to pregnant women with mild hypothyroxinemia during the first month of gestation:
the importance of early iodine supplementation. Thyroid. 19:511–519.
de Escobar GM, Obregón MJ, del Rey FE. (2004). Maternal thyroid hormones early in pregnancy and fetal brain
development. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 18:225-48.
Lazarus JH. (2005) Hyperthyroidism during pregnancy: etiology, diagnosis and management. Womens Health
(Lond Engl). Jul;1(1):97-104.
Lau C, Thibodeaux JR, Hanson RG, Rogers JM, Grey BE, Stanton ME, et al. (2003). Exposure to perfluorooctane
sulfonate during pregnancy in rat and mouse. II: postnatal evaluation. Toxicol Sci. 74:382-92.
Luebker DJ, Hansen KJ, Bass NM, Butenhoff JL, Seacat AM. (2002). Interactions of fluorochemicals with rat
liver fatty acid-binding protein. Toxicology. 176:175-85.
Millar LK, Wing DA, Leung AS, Koonings PP, Montoro MN, Mestman JH. (1994) Low birth weight and
preeclampsia in pregnancies complicated by hyperthyroidism. Obstet Gynecol. Dec;84(6):946-9.
Thibodeaux JR, Hanson RG, Rogers JM, Grey BE, Barbee BD, Richards JH, et al. (2003). Exposure to
perfluorooctane sulfonate during pregnancy in rat and mouse. I: maternal and prenatal evaluations. Toxicol Sci.
74:369-81.
Table. Results of multiple linear regression analyses in infant serum TSH and FT4 by PFOS and PFOA levels.
variables
TSH
Crude
Adjusted
partial regression
partial regression
coefficient (95%CI) coefficient (95%CI)
FT4
Crude
Adjusted
partial regression
partial regression
coefficient (95%CI) coefficient (95%CI)
<Total infants>
Blood sampling before deliverya (n=306)
PFOS (ng/ml)
PFOA (ng/ml)
Blood sampling after deliverya (n=118)
PFOS (ng/ml)
PFOA (ng/ml)
Total of blood sampling
before and after deliveryb (n=424)
PFOS (ng/ml)
PFOA (ng/ml)
0.072 (-0.123 to 0.267) 0.157 (-0.044 to 0.357) -0.019 (-0.063 to 0.025) 0.000 (-0.032 to 0.032)
-0.072 (-0.212 to 0.069) 0.037 (-0.111 to 0.184) 0.000 (-0.032 to 0.032) 0.023 (-0.013 to 0.059)
0.191 (-0.094 to 0.477) 0.009 (-0.289 to 0.308) 0.007 (-0.067 to 0.082) -0.006 (-0.083 to 0.072)
-0.115 (-0.353 to 0.122) -0.101 (-0.361 to 0.159) -0.015 (-0.077 to 0.047) -0.016 (-0.083 to 0.052)
0.111 (-0.050 to 0.271) 0.132 (-0.025 to 0.290) -0.011 (-0.049 to 0.027) -0.018 (-0.057 to 0.020)
-0.083 (-0.204 to 0.037) 0.004 (-0.123 to 0.132) -0.004 (-0.032 to 0.025) 0.013 (-0.018 to 0.044)
<Male infants>
Blood sampling before deliverya (n=144)
PFOS (ng/ml)
PFOA (ng/ml)
Blood sampling after deliverya (n=51)
PFOS (ng/ml)
PFOA (ng/ml)
Total of blood sampling
before and after deliveryb (n=195)
PFOS (ng/ml)
PFOA (ng/ml)
0.158 (-0.149 to 0.465) 0.361 (0.012 to 0.711)* -0.022 (-0.086 to 0.042) -0.005 (-0.085 to 0.075)
-0.091 (-0.300 to 0.119) -0.133 (-0.377 to 0.112) 0.001 (-0.043 to 0.045) 0.003 (-0.054 to 0.060)
0.298 (-0.124 to 0.719) 0.218 (-0.232 to 0.668) 0.035 (-0.71 to 0.141) -0.022 (-0.127 to 0.083)
-0.247 (-0.582 to 0.088) -0.195 (-0.601 to 0.211) 0.017 (-0.067 to 0.102) 0.055 (-0.039 to 0.148)
0.202 (-0.047 to 0.450) 0.316 (0.044 to 0.587)* -0.004 (-0.059 to 0.050) -0.013 (-0.070 to 0.043)
-0.130 (-0.306 to -0.047)-0.159 (-0.366 to 0.047) -0.005 (-0.033 to 0.044) 0.014 (-0.033 to 0.061)
<Female infants>
Blood sampling before deliverya (n=153)
PFOS (ng/ml)
PFOA (ng/ml)
Blood sampling after deliverya (n=67)
PFOS (ng/ml)
PFOA (ng/ml)
Total of blood sampling
before and after deliveryb (n=229)
PFOS (ng/ml)
PFOA (ng/ml)
0.007 (-0.243 to 0.257) 0.04 (-0.214 to 0.294) -0.017 (-0.078 to 0.044) -0.037 (-0.101 to 0.028)
-0.053 (-0.242 to 0.137) 0.117 (-0.070 to 0.305) -0.001 (-0.047 to 0.046) 0.035 (-0.012 to 0.083)
-0.107 (-0.290 to 0.505) -0.193 (-0.611 to 0.224) -0.019 (-0.123 to 0.085) 0.015 (-0.102 to 0.131)
-0.014 (-0.356 to 0.328) 0.015 (-0.367 to 0.397) -0.045 (-0.134 to 0.044) -0.055 (-0.159 to 0.049)
0.040 (-0.170 to 0.250) -0.001 (-0.206 to 0.203) -0.018 (-0.070 to 0.035) -0.018 (-0.071 to 0.034)
-0.042(-0.207 to 0.123) 0.111 (-0.052 to 0.273) -0.013 (-0.054 to 0.029) 0.016 (-0.026 to 0.058)
Partial regression coefficient and 95%CI (confidence interval) were shown. Concentrations of PFOS, PFOA, TSH and FT4 are log10 transformed.
a
; adjusted for gestational weeks, maternal age at delivery, parity, smoking, blood sampling (day after birth) of thyroid hormones,
log10 transformed Total PCDD/PCDF-TEQ, log10 transformed PCBs.
b
; adjusted for gestational weeks, maternal age at delivery, parity, smoking, blood sampling (day after birth) of thyroid hormones, log10 transformed
Total PCDD/PCDF-TEQ, log10 transformed PCBs, blood sampling period of PFOS/PFOA before and after delivery.
Statistically significant; * p <0.05, ** p < 0.01.