2013年公共衛(wèi)生碩士-pops-2_第1頁(yè)
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1、環(huán)境有機(jī)污染物概述——EDCs和POPs,環(huán)境衛(wèi)生學(xué)教研室 張紅梅二〇一三年十月,made people think about the environment in a way they never had before. . . .,蕾切爾·卡遜,“我們正遭受著暴露的化學(xué)品的全面污染,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明它們極具毒性,很多情況下它們的效果還會(huì)積累,這種侵害在出生時(shí)或出生前就開(kāi)始了。如果不改變我們的方法,這種侵害會(huì)貫穿整個(gè)

2、生命歷程,沒(méi)有人知道會(huì)怎樣,因?yàn)槲覀兾丛羞^(guò)這樣的經(jīng)歷……”,《寂靜的春天》(蕾切爾·卡遜, 1962),DDT:二氯二苯三氯乙烷1874年,奧地利化學(xué)系大學(xué)生蔡德勒合成1939年,瑞士化學(xué)家保羅·米勒發(fā)現(xiàn)DDT可迅速殺死蚊子和農(nóng)作物害蟲(chóng), 幾乎對(duì)所有的昆蟲(chóng)都非常有效,還能提高農(nóng)作物產(chǎn)量。 ——(1948年諾貝爾生理學(xué)/醫(yī)學(xué)獎(jiǎng))1944年,用于控制瘧疾 ,斑疹傷害、黃熱病等;

3、據(jù)WHO統(tǒng)計(jì), 20世紀(jì)上半葉DDT拯救了約2500萬(wàn)人的生命,使10億人免于瘧疾的傳染。,DDT農(nóng)藥,“人類的救星”,1957年夏,美國(guó)波士頓,飛機(jī)噴灑DDT滅蚊1962年4月7日,“世界衛(wèi)生日”,DDT噴灑滅蚊, 世界聯(lián)合抗瘧疾郵票;瘧疾的發(fā)病降到很低。1962年底,《寂靜的春天》,改變了DDT的命運(yùn)(懷疑:DDT是導(dǎo)致一些鳥(niǎo)類頻臨滅絕的主要原因)1970年代, 多數(shù)國(guó)家明令禁止或限制生產(chǎn)和使用DDT,一封信,一本書(shū),一場(chǎng)

4、運(yùn)動(dòng),“真理”是永恒的嗎?,DDT的命運(yùn):天堂與地獄的差別,DDT具有類雌激素作用。2001年科學(xué)家首次證實(shí)了人體內(nèi)DDT水平升高會(huì)導(dǎo)致精子數(shù)目減少。長(zhǎng)期暴露于DDT,可使人類第1代生育能力降低,孕產(chǎn)第2代的存活率降低,生育能力減弱甚至喪失,并能刺激乳腺、子宮內(nèi)膜的增生,使患乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌的幾率上升;引起生精細(xì)胞退變,精子數(shù)量和質(zhì)量下降。小鼠經(jīng)口攝入DDT,患肝腫瘤危險(xiǎn)性增加,其后代患肝腫瘤的危險(xiǎn)性也提高。國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IA

5、RC)將DDT列為可疑致癌物(possible 2B)。,20世紀(jì)80年代以來(lái),世界各地都觀察到野生生物的生殖發(fā)育異常。如:美國(guó)佛羅里達(dá)州的Apopka湖受到DDT嚴(yán)重污染,湖中小鱷魚(yú)的數(shù)量減少90% ,鱷魚(yú)卵的孵化率顯著下降,殘存的幼鱷體內(nèi)激素水平嚴(yán)重失衡,生殖系統(tǒng)發(fā)育不良。長(zhǎng)期暴露于DDT中的海鳥(niǎo):性腺變小,生育能力下降,且蛋殼變薄,性別比例失調(diào)。英國(guó):工廠排污河流中的石斑魚(yú),60%出現(xiàn)了雌性化,具有排卵功能,甚至是兩性魚(yú)。日

6、本海中,荔枝螺的生殖系統(tǒng)出現(xiàn)異常,研究人員在它們體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了有機(jī)錫。越來(lái)越多的研究證實(shí),許多環(huán)境化學(xué)污染物對(duì)生物體的內(nèi)分泌功能有干擾作用。,,雄性魚(yú)排卵,,雌雄同體魚(yú),1996年3月,《失竊的未來(lái)》(Our Stolen Future: Are We Threatening Our Fertility, Intelligence and Survival?)一書(shū)出版。書(shū)中展現(xiàn)了令人震驚的畫(huà)面:暴露于人造化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致魚(yú)類、鳥(niǎo)、兩棲動(dòng)物、哺

7、乳類動(dòng)物出現(xiàn)雌性化、雄性化、不孕不育、生殖缺陷等現(xiàn)象,提示了化學(xué)合成物質(zhì)對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)的干擾作用。書(shū)中首次出現(xiàn)“環(huán)境荷爾蒙”這個(gè)新名詞。,,1998年,定義環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(EDCs);2000年,USEPA再次定義EDCs;2001年聯(lián)合國(guó)EPA提出首批控制12種持久性有機(jī)污染物(POPs): DDT、多氯聯(lián)苯、六氯苯、多氯二噁英、多氯呋喃、艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、滅蟻靈、氯丹、毒殺芬、七氯,簡(jiǎn)單而言,就是擾亂激素平衡而

8、且能夠?qū)θ嘶騽?dòng)物及其后代產(chǎn)生有害影響的外源性化學(xué)物質(zhì)。,一、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(environmental endocrine disrupter, endocrine disrupter compounds)概念及健康危害 改變健康生物及其子孫或者其群體的內(nèi)分泌功能并對(duì)它們的健康產(chǎn)生不良影響的外源性物質(zhì)或混合物。 ———1998年IPCS/OECD(國(guó)際化學(xué)品安全署/經(jīng)濟(jì)合作發(fā)展組織) 干擾那些維持自身平衡、生殖

9、、發(fā)育和行為的體內(nèi)激素的合成、分泌、傳輸、鍵合、作用或清除的外源性物質(zhì)。 ——2000年USEPA(聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署),第一節(jié) 環(huán)境內(nèi)分泌干擾物概述,,內(nèi)分泌系統(tǒng):調(diào)節(jié)控制生殖、生長(zhǎng)、發(fā)育、代謝、 生理穩(wěn)定等作用 激素 內(nèi)分泌腺 血液 靶器官 與靶細(xì)胞受體結(jié)合 效應(yīng) 血液內(nèi)激素濃度:10-9~10-12 mg/

10、L,,,,擬天然激素抗天然激素,,對(duì)人類健康的影響:女性乳腺癌和子宮內(nèi)膜異常增生男性前列腺癌及睪丸癌不正常的性發(fā)育降低男性生殖力下丘腦-垂體-甲狀腺軸的功能改變免疫力抑制神經(jīng)行為功能異?!?,對(duì)野生生物的影響:魚(yú)類、鳥(niǎo)類甲狀腺功能和發(fā)育不正常貝、魚(yú)、鳥(niǎo)類和哺乳動(dòng)物的生殖力下降魚(yú)、鳥(niǎo)和爬行類的孵化率降低魚(yú)、鳥(niǎo)、爬行類和哺乳動(dòng)物的去雄性化和雌性化軟體動(dòng)物、魚(yú)類和鳥(niǎo)類的去雌性化和雄性化后代存活力降低鳥(niǎo)類和海洋

11、哺乳動(dòng)物的免疫力和行為的改變……,二、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的分類,,天然,人工合成,生產(chǎn)和生活活動(dòng)產(chǎn)生:,,人和動(dòng)物雌激素:雌二醇、雌酮和雌三醇植物雌激素:異黃酮、香豆雌酚、擬雌內(nèi)酯、 芒柄花黃素等真菌雌激素:玉米赤霉烯酮,,藥物:己烯雌酚促進(jìn)家畜生長(zhǎng)的激素環(huán)境化學(xué)物:農(nóng)藥、樹(shù)脂原料、絕緣油、表面活性劑等,二噁英類化合物,農(nóng)藥:,除草劑、殺真菌劑、殺蟲(chóng)劑、殺線蟲(chóng)劑等,工業(yè)化合物:,重金屬、樹(shù)脂原料、藥物、絕緣油等,1.來(lái)源,(

12、一)環(huán)境雌激素類干擾物(二)環(huán)境雄激素類干擾物(三)環(huán)境甲狀腺素類干擾物 (四)其他(如甲狀腺、胰腺、腺垂體、腎上腺、松果體、下丘腦等),2.按照分泌腺體及擾亂的功能分類,(一)環(huán)境雌激素類干擾物,1. 天然雌激素:是動(dòng)物和人體內(nèi)天然存在的雌激素,一般指雌二醇、雌酮和雌三醇,以雌二醇作用最強(qiáng)。 分泌:主要由人或哺乳動(dòng)物的卵泡顆粒細(xì)胞分泌,此外,腎上腺皮質(zhì)和睪丸間質(zhì)細(xì)胞也能分泌少量雌激素。 主要作用:促進(jìn)第二性特征發(fā)

13、育,調(diào)控女性月經(jīng)周期等。,,2. 植物雌激素:在植物中天然存在、本身或其代謝產(chǎn)物能與雌激素受體(Estrogen Receptor,ER)結(jié)合產(chǎn)生弱的雌激素作用的一組植物化學(xué)物,以非甾體結(jié)構(gòu)為主。 目前至少已知有400多種植物含有雌激素樣物質(zhì),如異黃酮和香豆雌酚。如當(dāng)歸、澤瀉、川芎、牡丹皮、桂枝均有雌激素活性。,植物雌激素分類及常見(jiàn)的代表性食物:1、異黃酮:大豆、三葉草、葛根等豆類植物。2、木酚素:亞麻籽、油籽、黃豆芽、水

14、果和蔬菜。3、二苯乙烯類:何首烏、大黃、虎杖、金雀根等常用中藥以及葡萄和花生4、香豆雌酚:苜蓿、紫花苜及部分豆類。5、真菌類:玉米赤霉醇(ZAL),3. 真菌雌激素:由環(huán)境中的霉菌產(chǎn)生。 如玉米赤霉菌產(chǎn)生的α玉米赤霉烯酮和α玉米赤霉醇,α玉米赤霉醇是α玉米赤霉烯酮的代謝產(chǎn)物,比α玉米赤霉烯酮雌激素活性強(qiáng),更安全有效。1980年起被用作冬小麥春化的關(guān)鍵物質(zhì);用來(lái)促進(jìn)家畜生長(zhǎng)發(fā)育;進(jìn)入人體內(nèi)后與ER結(jié)合,使雌激

15、素依賴的基因活化發(fā)生轉(zhuǎn)錄,從而產(chǎn)生雌激素效應(yīng)。α玉米赤霉醇有明顯抗動(dòng)脈粥樣硬化作用,副作用比雌激素明顯減少。,,4. 人工合成的雌激素:有些是類固醇衍生物(與E2結(jié)構(gòu)相似),有些是非甾體雌激素,常被用作避孕藥和促進(jìn)家畜生長(zhǎng)的激素。 己烯雌酚是其代表,還有已烷雌酚、炔雌醇,炔雌醚等激素。,根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu),環(huán)境雌激素類干擾物可分為以下幾類:(1)多氯聯(lián)苯(PCB)類:用于電容器、油墨等,是一類難降解、難代謝的脂溶性環(huán)境激素,可經(jīng)胎

16、盤屏障進(jìn)入胎兒體內(nèi),蓄積在肝、腎中。(2)二噁英(TCDD)類:主要來(lái)源于有機(jī)氯化工廠中的副產(chǎn)品和雜質(zhì)、城市固體廢棄物焚燒以及紙漿漂白過(guò)程等,具有強(qiáng)烈的致畸、致突變性和抗雌激素作用,與雌激素競(jìng)爭(zhēng)受體結(jié)合位點(diǎn),影響內(nèi)源性雌激素的作用。,,(3)烷基酚類:包括壬基酚和雙酚A等,是非離子表面活性劑烷基酚聚氧乙烯醚的主要降解產(chǎn)物,雌激素活性較高,污染廣泛。(4)領(lǐng)苯二甲酸酯類:又名酞酸酯類,是塑料制品的主要原料,用于聚氯乙烯塑料的增塑劑和軟

17、化劑。被添加在塑料、橡膠、潤(rùn)滑油等多種物質(zhì)中,已成為全球性的污染物。(5)金屬類:某些金屬對(duì)天然雌激素有拮抗作用,如汽油防爆劑中的四乙基鉛,具有很強(qiáng)的生殖毒性,影響性成熟前期小鼠子宮的發(fā)育;鎳可使大鼠孕酮分泌減少。,可與雄激素受體 (AR)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合,阻止體內(nèi)雄激素與AR的結(jié)合,從而抑制雄激素活性,發(fā)揮抗雄激素作用,影響生殖和發(fā)育。如DDT的代謝產(chǎn)物p,p-DDE,甲氧-DDT,除蟲(chóng)菊酯類等:雙對(duì)氯苯基三氯乙烷和DDE有微弱的雌激素

18、活性及較強(qiáng)的抗雄激素活性,可以引起雄性大鼠的性發(fā)育延遲。苯乙烯、二硫化碳使男性血清睪酮水平降低;鉛、林丹及多數(shù)鄰苯二甲酸酯類使受試動(dòng)物血清睪酮水平降低;鎳可使大鼠孕酮分泌減少。,(二)環(huán)境雄激素類干擾物,下丘腦-垂體-甲狀腺軸是保持甲狀腺激素動(dòng)態(tài)平衡的關(guān)鍵因素。任何導(dǎo)致下丘腦-垂體-甲狀腺軸功能異常的干擾物都會(huì)影響甲狀腺激素的合成、分泌和代謝過(guò)程。1. 二硫代氨基甲酸酯類:能使大鼠血清T3、T4降低,并反射性地升高TSH水平,導(dǎo)致

19、甲狀腺增生和甲狀腺腫大。2. 多鹵芳烴類主要包括TCDDs、PCBs和PBDEs,能直接干擾甲狀腺功能,影響甲狀腺代謝酶以及血漿中甲狀腺激素的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程。,(三)環(huán)境甲狀腺激素類干擾物,1. 干擾兒茶酚胺類激素的有:鉛、可卡因、去甲可卡因、二硫化碳等;2. 干擾促卵泡激素、促黃體生成激素的有:鉛、二硫化碳等;3. 鉛還能影響生長(zhǎng)激素抑制激素的合成與分泌;4. 一些植物雌激素能刺激催乳素合成與分泌。,(四)其他,三、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物

20、的作用機(jī)制,內(nèi)源性激素:主要通過(guò)第二信使途徑和基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制調(diào)節(jié)細(xì)胞的正常生理功能。外源性的激素(EDCs)既可以通過(guò)受體-配體途徑引起內(nèi)分泌功能的紊亂,也可以通過(guò)非受體介導(dǎo)的其他途徑干擾機(jī)體的正常功能。,(一)環(huán)境雌激素的作用機(jī)制,1. 受體途徑1.1 核受體介導(dǎo)的效應(yīng)環(huán)境雌激素能通過(guò)雌激素受體(ER)介導(dǎo)的通路誘導(dǎo)雄激素受體(AR)、ER、補(bǔ)體、孕激素受體(PR)、甲狀腺激素受體(TR)等敏感基因及蛋白表達(dá),刺激靶組織器官的

21、增生,增加DNA和蛋白的合成,促進(jìn)有絲分裂。環(huán)境雌激素與ER結(jié)合后,間接地通過(guò)活化蛋白1(AP-1)原件與fos和Jun轉(zhuǎn)錄因子的作用介導(dǎo)基因的轉(zhuǎn)錄。,,目前較公認(rèn)的經(jīng)典的核受體途徑是:環(huán)境雌激素進(jìn)入細(xì)胞后,首先與ER結(jié)合為配體-受體復(fù)合物發(fā)生構(gòu)型改變,在核內(nèi)與雌激素反應(yīng)基因的特異DNA序列結(jié)合,啟動(dòng)基因表達(dá),從而在特異性靶組織中表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)。,1.2 膜受體介導(dǎo)的效應(yīng) 環(huán)境雌激素與膜雌激素受體(mER)結(jié)合后,激活三磷酸肌醇(

22、IP3)信號(hào)途徑,促使胞內(nèi)鈣離子迅速釋放,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高,通過(guò)第二信使發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。mER還可以與cAMP的形成、cAMP反應(yīng)原件結(jié)合蛋白(CREB)的磷酸化及促有絲分裂原激活蛋白激酶(MAPK)信號(hào)途徑的激活相偶聯(lián),介導(dǎo)其生物學(xué)效應(yīng)。,,,,,,1.3 雄激素受體介導(dǎo)的效應(yīng)環(huán)境雌激素DDT、DDE、雙酚A等能夠與雄激素受體(AR)有低到中等的親和力。與AR結(jié)合后,在蛋白酶作用下降解AR,或不釋放受體關(guān)聯(lián)蛋白,影響AR與

23、DNA的結(jié)合;或干擾AR的二聚體化。即這類環(huán)境雌激素與雄激素同時(shí)作為配體和AR結(jié)合,形成不與雄激素反應(yīng)原件結(jié)合的混合配體二聚體,從而抑制雄激素反應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄激活,導(dǎo)致一系列生殖功能的紊亂。1.4 此外,還有其他類固醇激素受體、甲狀腺素受體等參與介導(dǎo)環(huán)境雌激素生物學(xué)效應(yīng)的報(bào)道。,2. 調(diào)節(jié)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路 除受體模式外,環(huán)境雌激素可通過(guò)直接調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)途徑產(chǎn)生應(yīng)答。這些信號(hào)途徑的增強(qiáng)或抑制并不依賴配體與ER的結(jié)合。低濃度的壬基酚、辛基酚

24、、雙酚A可以抑制睪丸微粒體Ca2+泵(Ca2+-ATP酶)活性從而對(duì)細(xì)胞內(nèi)的鈣穩(wěn)態(tài)產(chǎn)生干擾。一些環(huán)境雌激素能嵌入細(xì)胞膜并在其中蓄積,使細(xì)胞膜上的Ca2+泵活性降低,通過(guò)干擾生殖細(xì)胞內(nèi)鈣穩(wěn)態(tài)而影響生殖功能。,,3. 與內(nèi)源性激素競(jìng)爭(zhēng)血漿激素結(jié)合蛋白,改變內(nèi)源性激素的生物利用度某些環(huán)境雌激素對(duì)血清白蛋白或性激素結(jié)合球蛋白(SHBG)有很強(qiáng)的親和力,通過(guò)這種作用,減少SHBG對(duì)內(nèi)源性激素的吸附,增大靶細(xì)胞對(duì)內(nèi)源性激素的利用度,從而增強(qiáng)內(nèi)源

25、性激素的作用。如內(nèi)源性激素E2與SHBG的結(jié)合能力為nmol級(jí),而人工合成的雌激素己烯雌酚與SHBG的結(jié)合能力為mmol級(jí),兩者相差106倍。,,4. 影響內(nèi)源性雌激素的代謝磺基轉(zhuǎn)移酶是內(nèi)源性雌激素代謝的關(guān)鍵酶,通過(guò)磺化作用促使雌激素轉(zhuǎn)化為無(wú)活性的形式,降低體內(nèi)雌激素水平。某些環(huán)境雌激素能夠通過(guò)抑制磺基轉(zhuǎn)移酶干擾內(nèi)源性雌激素的生物滅活。研究表明,長(zhǎng)鏈烷基酚(C≥8,如辛酚和壬酚)能抑制磺基轉(zhuǎn)移酶的活性,導(dǎo)致內(nèi)源性雌激素不能有效地滅

26、活,延長(zhǎng)內(nèi)源性雌激素在血循環(huán)和組織中的半減期,增加雌激素的生物利用度,導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間的雌激素高暴露。,5. 誘變效應(yīng)己烯雌酚和E2都可誘導(dǎo)微核的產(chǎn)生。某些環(huán)境雌激素具有潛在的誘變性。6. 影響糖類、脂質(zhì)代謝和脂肪生成雙酚A和己烯雌酚均能夠影響糖代謝和脂肪代謝。低劑量的雙酚A和己烯雌酚均能誘導(dǎo)胰腺β細(xì)胞釋放胰島素,抑制胰腺α細(xì)胞釋放胰高血糖素,從而影響糖代謝,導(dǎo)致肥胖。環(huán)境雌激素可能通過(guò)與ER和其他核受體結(jié)合誘導(dǎo)肥胖。,,7. 環(huán)

27、境雌激素的協(xié)同作用單一環(huán)境雌激素對(duì)生物影響的可能較小,如果兩種或多種環(huán)境雌激素同時(shí)存在,則會(huì)表現(xiàn)出驚人的相加作用或協(xié)同作用。,(二)環(huán)境抗雄激素的作用機(jī)制,在正常生理過(guò)程中,內(nèi)源性雄激素(睪酮)在外周組織中可被代謝成活性更強(qiáng)的雙氫睪酮(5α-DHT),通過(guò)AR的介導(dǎo)發(fā)揮生物學(xué)作用。雄激素進(jìn)入靶細(xì)胞后,在胞漿內(nèi)與AR結(jié)合,引起AR構(gòu)型改變,調(diào)控轉(zhuǎn)錄活化和基因表達(dá),促進(jìn)性分化和性發(fā)育。高生物活性的雙氫睪酮能穩(wěn)定AR,防止其降解。,目前已

28、知的可能的環(huán)境抗雄激素作用機(jī)制主要包括以下途徑:1. 影響內(nèi)源性雄激素合成、代謝、分布或清除,改變體內(nèi)雄激素水平農(nóng)藥莠去凈能夠直接抑制大鼠睪丸間質(zhì)細(xì)胞睪酮的產(chǎn)量,顯著降低血清和睪丸內(nèi)睪酮的水平;雄激素在水中的溶解度小,主要以和蛋白質(zhì)相結(jié)合的方式在體液中運(yùn)輸,如睪酮能由睪酮結(jié)合球蛋白和白蛋白兩者運(yùn)輸。某些環(huán)境抗雄激素能夠影響相關(guān)結(jié)合蛋白,改變雄激素的分布和代謝,產(chǎn)生抗雄激素的作用。,,2. 改變AR水平,影響組織對(duì)雄激素的反應(yīng)性。

29、3. 直接與AR結(jié)合,降低AR與雄激素的親和力,產(chǎn)生抗雄激素的作用,如DDT,DDE。,1. 引起甲狀腺形態(tài)學(xué)改變環(huán)境中積累的EDCs可導(dǎo)致甲狀腺組織和超微結(jié)構(gòu)的改變,使機(jī)體呈現(xiàn)甲亢或甲減的表現(xiàn)。PCBs等能促使大鼠甲狀腺淋巴濾泡細(xì)胞的肥大和增生,濾泡上皮細(xì)胞變性,淋巴細(xì)胞浸潤(rùn),引起甲狀腺腫大。五氯酚等能使羊的甲狀腺濾泡變小。,(三)環(huán)境甲狀腺激素的作用機(jī)制,,2. 引起甲狀腺功能改變 EDCs可以影響甲狀腺激素的合成、分

30、泌、貯存、釋放、轉(zhuǎn)運(yùn)、清除等各個(gè)環(huán)節(jié),還與甲狀腺激素競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合甲狀腺球蛋白,模擬甲狀腺激素作用等,使甲狀腺功能發(fā)生紊亂,表現(xiàn)為甲狀腺功能亢進(jìn)或減退。,,(1)影響TSH的合成、貯備、釋放、轉(zhuǎn)運(yùn)和清除 人體合成的TSH在分泌泡內(nèi)與結(jié)合蛋白結(jié)合而貯備,需要時(shí)釋放。這種方式對(duì)維持機(jī)體TSH水平的動(dòng)態(tài)平衡至關(guān)重要。水楊酸化合物及大侖丁會(huì)影響TSH結(jié)合蛋白的功能,從而改變循環(huán)中TSH的水平。 二噁英會(huì)促進(jìn)醛糖還原

31、酶的活性使TSH的清除加快。一些致甲狀腺腫的物質(zhì)通過(guò)增加肝微粒體酶的活性促進(jìn)外周TSH的代謝,從而破壞TSH系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡。,,(2)與TSH受體或TSH結(jié)合蛋白結(jié)合天然的和人工合成的化學(xué)物質(zhì)能作為促進(jìn)劑或拮抗劑與甲狀腺激素受體(TR)結(jié)合,改變TR的構(gòu)象,促進(jìn)其水解代謝,損害TSH基因的敏感性。如PCBs。除草醚能作用于TR,調(diào)節(jié)該受體基因表達(dá),從而影響TSH的作用。PCBs及TCDDs類物質(zhì)還可與甲狀腺素結(jié)合蛋白結(jié)合,影響體內(nèi)

32、T4的水平。,,(3)模擬TSH的作用 某些EDCs具有類TSH的作用。人工合成的一種PCBs能模擬TSH的活性發(fā)揮作用,使TSH很快被分解并從血液中清除,而這些化學(xué)物質(zhì)卻能持久的停留在體內(nèi),擾亂正常的代謝過(guò)程。,,(4)影響TSH合成過(guò)程中的關(guān)鍵酶 甲狀腺過(guò)氧化物酶是TSH合成的關(guān)鍵酶。有許多內(nèi)分泌干擾物會(huì)抑制這種酶的活性,如抗甲狀腺藥物(丙基硫氧嘧啶)、多鹵芳烴類化合物、芳族胺(磺胺塞唑)、多元酚(間苯二酚);

33、 還有許多天然抑制物,如十字花科蔬菜中的甲狀腺腫素,一些植物中的雌激素類物質(zhì)也能抑制甲狀腺過(guò)氧化物酶的活性。,,(5)干擾下丘腦-垂體-甲狀腺軸的功能 EDCs能促使T4葡萄糖醛酸過(guò)程加速,使T4血漿清除率加快,外周T4水平下降,繼而反饋性地使TSH釋放增加,刺激甲狀腺細(xì)胞增殖,甚至導(dǎo)致甲狀腺腫物的形成。,,(6)影響神經(jīng)、免疫等其他系統(tǒng)的功能 神經(jīng)、免疫、內(nèi)分泌系統(tǒng)之間有著復(fù)雜的相互關(guān)聯(lián)。某些具有較強(qiáng)

34、神經(jīng)或免疫毒性的EDCs可通過(guò)影響胚胎或生長(zhǎng)發(fā)育期的神經(jīng)或免疫系統(tǒng)而間接影響甲狀腺的功能。同樣,甲狀腺功能的異常也必然影響神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育及免疫系統(tǒng)的正常功能。,,3、對(duì)甲狀腺的致癌作用PCBs對(duì)甲狀腺具有潛在致癌作用。丙基硫氧嘧啶能促進(jìn)亞硝胺誘發(fā)甲狀腺癌。經(jīng)胎盤受亞硝基脲(MNU)影響的胎兒,出生后神經(jīng)系統(tǒng)、腎臟的腫瘤發(fā)病率無(wú)明顯升高,但甲狀腺癌的發(fā)生率卻顯著增高。,(一)模型動(dòng)物篩選法 1.大鼠子宮增重法 選用未成

35、熟的雌幼鼠或摘除卵巢的雌性成年鼠為研究對(duì)象,以口服或皮下注射的方式,將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物連續(xù)3~4d暴露于待測(cè)化學(xué)物質(zhì),然后剝離受試對(duì)象的子宮并測(cè)定對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組子宮的脂肪、干重或濕重與體重的比值,進(jìn)而評(píng)價(jià)待測(cè)化學(xué)物質(zhì)是否具有促進(jìn)子宮生長(zhǎng)的作用,判斷其是否具有雌激素效應(yīng)。,四、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的篩選方法,,隨著實(shí)際應(yīng)用的進(jìn)展,研究者發(fā)現(xiàn),子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的厚度和陰道開(kāi)口(Vaginal Opening,VO)等指標(biāo)比子宮濕重更為敏感,因此建議在傳

36、統(tǒng)子宮增重試驗(yàn)的基礎(chǔ)上增設(shè)其他敏感的指標(biāo)。同時(shí),試驗(yàn)中所得的血液及其他器官,也可以被合理用于檢測(cè)急性暴露對(duì)生殖軸線上其他內(nèi)分泌腺體的作用,或者作為其他檢測(cè)內(nèi)分泌干擾物的離體方法的實(shí)驗(yàn)對(duì)象。,,2. 水生生物形態(tài)學(xué)變化觀察法通過(guò)觀察食蚊魚(yú)、甲殼類動(dòng)物形態(tài)特征的改變,篩選具有雌激素活性及雄激素活性的化學(xué)物質(zhì)。相對(duì)而言,形態(tài)學(xué)指標(biāo)能更直接表征污染物對(duì)生物體的影響,然而不如細(xì)胞或分子水平上的指標(biāo)精確度高。,(二)組織器官篩選法 1.

37、雌激素受體結(jié)合法 具有雌激素效應(yīng)的EDCs可以在特定器官內(nèi)(如肝臟)與ER結(jié)合,啟動(dòng)信號(hào)傳導(dǎo)途徑,誘導(dǎo)細(xì)胞應(yīng)答,并最終表現(xiàn)為卵黃原蛋白(產(chǎn)卵動(dòng)物所特有的)等終端產(chǎn)物的生成。利用這一性質(zhì),既可以通過(guò)測(cè)量受體結(jié)合力,又可以通過(guò)檢測(cè)終端產(chǎn)物的產(chǎn)量,較為靈敏地檢測(cè)出待測(cè)物對(duì)生物體造成的內(nèi)分泌干擾影響。,,2. 人乳腺癌細(xì)胞系篩選法EPA選取了幾種不同的人乳腺癌細(xì)胞系,構(gòu)建了可以產(chǎn)生雌激素受體的T47D細(xì)胞系、可以產(chǎn)生雄激素受

38、體的 MDA453細(xì)胞系和可以產(chǎn)生甲狀腺激素受體的HeLa細(xì)胞系, 以它們產(chǎn)生的反應(yīng)受體應(yīng)用于快速篩選EDCs,該方法可進(jìn)行大量樣品的初步檢測(cè),省時(shí)省力。而且,由于受體應(yīng)答反應(yīng)的差異,可以有效區(qū)分開(kāi)激素激動(dòng)劑和激素拮抗劑。,,(三)細(xì)胞篩選法1. 細(xì)胞增生實(shí)驗(yàn) 目前最常用的是的E - screen 試驗(yàn),又稱人乳癌細(xì)胞(MCF-7) 增生實(shí)驗(yàn)。MCF - 7是激素依賴性細(xì)胞系,雌激素可誘導(dǎo)該細(xì)胞的細(xì)胞增生。E - scree

39、n試驗(yàn)的基本方法是用活性炭-葡聚糖處理實(shí)驗(yàn)動(dòng)物血清,以去除內(nèi)源性雌激素,而后比較在含有10%處理后血清的培養(yǎng)液中,加和不加雌激素以及不同濃度的類雌激素物質(zhì)培養(yǎng)后的細(xì)胞數(shù)量。,2. 酵母篩選測(cè)試法 酵母篩選實(shí)驗(yàn)的基本方法是利用分子生物學(xué)技術(shù)將激素效應(yīng)元件的基因序列插入報(bào)告基因的上游,將報(bào)告基因置于基因重組酵母細(xì)胞激素受體的調(diào)控之下。當(dāng)EDCs作用于酵母細(xì)胞時(shí),會(huì)使特定的激素受體發(fā)生變構(gòu)效應(yīng), 進(jìn)而激活激素效應(yīng)元件,使報(bào)告基因得以表達(dá),其

40、表達(dá)量與EDCs的污染程度具有劑量效應(yīng)關(guān)系,可通過(guò)檢測(cè)報(bào)告基因的表達(dá)量反映EDCs的類激素作用。重組基因酵母篩選法因其快速、靈敏、簡(jiǎn)易、廉價(jià)、和高通量等優(yōu)點(diǎn)而成為較為廣泛應(yīng)用的EEDs篩選實(shí)驗(yàn)方法之一。,3.報(bào)告基因法 報(bào)告基因法是一種靈敏、快速、高效的EDCs篩選方法,其原理是利用基因工程技術(shù),通過(guò)將已知的順式調(diào)控序列(即反應(yīng)元件)剪接到報(bào)告基因的上游以控制報(bào)告基因的表達(dá)并構(gòu)建出基因重組質(zhì)粒,轉(zhuǎn)染至宿主細(xì)胞內(nèi)。當(dāng)環(huán)境

41、化學(xué)物作為細(xì)胞外信號(hào)與反應(yīng)元件所對(duì)應(yīng)的特定受體結(jié)合后,便可通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白或轉(zhuǎn)錄因子激活反應(yīng)元件,從而啟動(dòng)宿主細(xì)胞中的報(bào)告基因的表達(dá)。,,報(bào)告基因的表達(dá)產(chǎn)物易被檢測(cè),且容易與背景蛋白區(qū)別,可以起到細(xì)胞信號(hào)的放大作用,故通過(guò)監(jiān)測(cè)報(bào)告蛋白的量便可以反映環(huán)境化學(xué)物的內(nèi)分泌干擾效應(yīng)。 常用的報(bào)告基因的類型包括氯霉素乙?;D(zhuǎn)移酶、β-半乳糖苷酶、熒光素酶、綠色熒光蛋白及紅色熒光蛋白等。其中熒光素酶因?yàn)槠涿舾行愿吆途€性范圍寬,現(xiàn)已成為

42、哺乳動(dòng)物中最常用到的報(bào)告基因類型。,(四)分子篩選法1.免疫檢測(cè)法 基本原理是生物分子(受體)與相應(yīng)的特異性抗體(單克隆抗體或多克隆抗體)結(jié)合,然后采用同位素、酶、熒光或化學(xué)發(fā)光底物等標(biāo)記技術(shù)加以放大和顯示,根據(jù)生物分子被誘導(dǎo)產(chǎn)生的水平判斷化學(xué)物質(zhì)是否具有內(nèi)分泌干擾特性。免疫檢測(cè)方法主要包括放射免疫分析法、酶免疫測(cè)定法、熒光免疫分析法、時(shí)間分辨熒光免疫分析法和化學(xué)發(fā)光免疫測(cè)定法,其中以EIA和 RIA最為常用。,2. 生

43、物傳感器檢測(cè)法 生物傳感器檢測(cè)法是一種基于免疫技術(shù)的儀器測(cè)定方法,由一個(gè)能與EDCs特異性反應(yīng)的生物分子(生物識(shí)別元件)和一個(gè)換能器(傳感元件)構(gòu)成。生物識(shí)別產(chǎn)生的物理化 學(xué)性質(zhì)的改變,可以通過(guò)換能器轉(zhuǎn)化變?yōu)榭勺R(shí)別的信號(hào)。常用的生物識(shí)別元件多為免疫化學(xué)的抗體或抗原、酶、非酶受體、完整細(xì)胞以及核酸,常用的轉(zhuǎn)換器包括電化學(xué)傳感器、光學(xué)傳感器、質(zhì)量敏傳感器和熱敏傳感器4大類。 生物傳感器以其靈敏度高、可大批

44、量檢測(cè)、價(jià)格便宜、可現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和自動(dòng)在線檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn),得到廣泛應(yīng)用。 但就目前而言,這一方法仍存在著生物分子的穩(wěn)定性低、物理化學(xué)參數(shù)設(shè)置和結(jié)果中出現(xiàn)干擾數(shù)據(jù)等問(wèn)題,亟需后續(xù)研究解決。,1、整體動(dòng)物實(shí)驗(yàn) 整體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)是最常用的檢測(cè)甲狀腺激素活性的方法,該方法能真實(shí)的評(píng)價(jià)環(huán)境內(nèi)分泌干擾物對(duì)動(dòng)物的干擾效應(yīng)。(1)甲狀腺激素濃度和組織學(xué)檢查血清激素濃度是反映甲狀腺功能的最好指標(biāo);美國(guó)甲狀腺協(xié)會(huì)建議監(jiān)測(cè)血清TSH和FT4作為判斷甲狀腺功能的

45、指標(biāo)。但是,由于血清激素濃度容易受到精神因素的影響,有必要同時(shí)進(jìn)行甲狀腺的組織病理變化。,五、環(huán)境甲狀腺干擾物的篩選方法,,(2)生長(zhǎng)發(fā)育的檢查方法 甲狀腺激素是維持人和哺乳動(dòng)物正常生長(zhǎng)和發(fā)育不可缺少的物質(zhì),對(duì)骨和腦的發(fā)育尤為重要。觀察生長(zhǎng)發(fā)育的動(dòng)物為篩查環(huán)境干擾物對(duì)甲狀腺激素功能的最佳模型,篩查的內(nèi)容包括:①神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育檢查②行為學(xué)檢查③雄性生殖發(fā)育系統(tǒng)檢查。,,整體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)靈敏度較高,經(jīng)濟(jì)、方便、省時(shí),對(duì)某些需要體內(nèi)

46、代謝活化才有內(nèi)分泌干擾活性的物質(zhì)和中間代謝產(chǎn)物可以很好的檢出。 但也存在一定的局限性,動(dòng)物對(duì)同一外來(lái)的甲狀腺激素的反應(yīng)性個(gè)體差異大,受動(dòng)物年齡、品系、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)等的影響。,2、體外實(shí)驗(yàn)研究(1)青蛙變態(tài)實(shí)驗(yàn) 研究證明,在兩棲動(dòng)物的正常發(fā)育過(guò)程中,甲狀腺激素是導(dǎo)致肢體的生長(zhǎng)和分化的必需物質(zhì)。因此,應(yīng)用青蛙變形檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)環(huán)境干擾物對(duì)兩棲動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的影響。(2)細(xì)胞水平研究 如甲狀腺細(xì)胞的原代

47、培養(yǎng),正常Fischer大鼠甲狀腺細(xì)胞系的碘內(nèi)流、捕獲、外流和甲狀腺球蛋白的合成、分泌和碘化,甲狀腺過(guò)氧化物酶合成和活性、TSH的細(xì)胞生長(zhǎng)效應(yīng)、甲狀腺濾泡細(xì)胞吞噬活性等。,,3、流行病學(xué)調(diào)查 環(huán)境內(nèi)分泌干擾物污染嚴(yán)重的地區(qū),人群甲狀腺疾病包括甲狀腺功能減退、甲狀腺腫大、甲狀腺癌的發(fā)病率均明顯升高。越來(lái)越多的資料提示,環(huán)境內(nèi)分泌干擾物不僅影響甲狀腺功能,誘發(fā)自身免疫性甲狀腺疾病,而且,還有潛在的致甲狀腺腫瘤的作用。,氣相色

48、譜( GC) 法氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS) 法高效液相色譜(HPLC) 法免疫測(cè)定方法生物傳感器檢測(cè)法基于AhR 的EDCs 生物檢測(cè)法:EROD生物檢測(cè)法、熒光素酶檢測(cè)法、AHH 檢測(cè)法、CYP1A1 檢測(cè)法、AhR-DNA 結(jié)合試驗(yàn)、AhR-配體結(jié)合試驗(yàn)等。,六、環(huán)境中EDCs的成分檢測(cè)方法,實(shí)驗(yàn)研究方法被廣泛應(yīng)用于EDCs的毒性觀察以及作用機(jī)制探討當(dāng)中,這類研究多帶有很強(qiáng)的探索性質(zhì), 受試對(duì)象、處理因素以及實(shí)驗(yàn)效應(yīng)

49、觀察靶點(diǎn)的選擇相對(duì)開(kāi)放。因此, 具體的實(shí)驗(yàn)方法復(fù)雜多樣, 其特點(diǎn)可總結(jié)如下:,七、EDCs毒性觀察和作用機(jī)制探討方法,1. 受試對(duì)象的選擇:多選用與人類親緣關(guān)系相對(duì)較近的大鼠、小鼠等哺乳類嚙齒動(dòng)物作為受試對(duì)象,這與EDCs篩選類實(shí)驗(yàn)研究多選用魚(yú)類等水生動(dòng)物作為受試對(duì)象是有區(qū)別的。但也有實(shí)驗(yàn)以斑馬魚(yú)、鯽魚(yú)等魚(yú)類動(dòng)物,非洲爪蟾等兩棲類動(dòng)物甚至果蠅等昆蟲(chóng)類動(dòng)物作為受試對(duì)象,其選擇的依據(jù)多與實(shí)驗(yàn)效應(yīng)觀察靶點(diǎn)的設(shè)定有關(guān),如兩棲類的變態(tài)發(fā)育便于直觀

50、地反映EDCs的發(fā)育毒性;昆蟲(chóng)類繁殖周期短, 繁殖力強(qiáng),適于EDCs遺傳毒性的觀察。另外,還可以選擇動(dòng)物或人的體外人工培養(yǎng)的細(xì)胞作為受試對(duì)象。,,2. 暴露方式的設(shè)定:哺乳動(dòng)物的EDCs暴露方式多為灌胃或飼喂,也有實(shí)驗(yàn)經(jīng)皮下注射或腹腔注射實(shí)現(xiàn)暴露的。水生或兩棲類動(dòng)物多在水環(huán)境中添加EDCs以實(shí)現(xiàn)暴露,也有通過(guò)腹腔注射和飼喂途徑實(shí)現(xiàn)暴露者。體外培養(yǎng)細(xì)胞則可通過(guò)在培養(yǎng)基中添加EDCs實(shí)現(xiàn)暴露。,,3. 實(shí)驗(yàn)效應(yīng)觀察靶點(diǎn)及評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)定

51、: 多數(shù)實(shí)驗(yàn)以EDCs的雌激素效應(yīng)或生殖毒性為實(shí)驗(yàn)效應(yīng)的觀察靶點(diǎn),評(píng)價(jià)指標(biāo)則相應(yīng)地選擇睪丸、附睪、卵巢、子宮等生殖器官組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變,精子、卵母細(xì)胞等的發(fā)育成熟情況,以及與生殖功能密切相關(guān)的酶或細(xì)胞因子的基因(如雄性生殖道中影響雄激素代謝及雌激素生成的多種芳香化酶基因、子宮組織中控制胚胎發(fā)育和細(xì)胞分化的同源框基因、反映睪丸間質(zhì)細(xì)胞功能的胰島素樣因子3基因等)表達(dá)情況。,4. 除了對(duì)EDCs生殖、發(fā)育以及遺傳毒性的研究

52、外,近年來(lái)更不乏對(duì)EDCs與甲狀腺疾病、糖尿病以及肥胖癥等多種內(nèi)分泌及代謝疾病之間關(guān)系的研究。 對(duì)EDCs甲狀腺毒性的觀察多以甲狀腺組織細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化, 甲狀腺激素血清含量的改變, 以及與甲狀腺激素及其受體、甲狀腺球蛋白的合成相關(guān)基因的表達(dá)為評(píng)價(jià)指標(biāo);EEDs對(duì)糖尿病發(fā)病的影響多以胰島細(xì)胞的形態(tài)與功能以及胰島素敏感性的改變?yōu)樵u(píng)價(jià)指標(biāo);EEDs對(duì)肥胖癥發(fā)病的影響則多以體重的變化,脂肪組織含量和分布情況的變化,脂

53、肪代謝有關(guān)激素的合成與分泌情況以及肥胖相關(guān)基因的表達(dá)情況等為評(píng)價(jià)指標(biāo)。,,,什么是POPs?,持久性有機(jī)污染物,Persistent Organic Pollutants,是指具有以下特性的有機(jī)污染物:環(huán)境持久性生物蓄積性遠(yuǎn)距離遷移性(半揮發(fā)性)潛在毒性,第二節(jié) 環(huán)境持久性有機(jī)污染物概述,POPs有哪些特性?,1. 持久性(Persistent) POPs結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定,具有很強(qiáng)的抵抗能力(光、熱、微生物、生物代謝酶等各種作

54、用),在自然條件下很難發(fā)生降解。 評(píng)價(jià):半衰期。,DTT,TCDD,二噁英: 氣相:8~400天 水相:166天~2119年 土壤、沉積物:17年~273年DDT: 土壤中的半衰期為10-15年六六六: 土壤中的半衰期為幾天-幾年HCB(六氯苯):殺真菌劑,土壤中半衰期是3-23年,2. 生物蓄積性(Bioaccumulate) 評(píng)價(jià):生物富集

55、因子(BCF),生物富集(生物濃縮)——有機(jī)化合物在水生生物和水體之間的平衡分配過(guò)程。生物富集因子(BCF,濃縮系數(shù))——穩(wěn)態(tài)平衡時(shí),化學(xué)物質(zhì)在生物體內(nèi)的濃度和在水環(huán)境中的濃度的比例常數(shù)。,,PCB:生物富集因子為200-70 000DDT:魚(yú)體生物富集系數(shù)為51 000-154 000六六六:水生生物富集系數(shù)為10-6 000HCB(殺真菌藥):魚(yú)體中22 000 蚯蚓中106 000,,化學(xué)穩(wěn)定

56、性和高脂溶性是生物富集的重要條件。DTT的理化穩(wěn)定性和生物穩(wěn)定性都很高,它在脂類化合物中的溶解性比在水中大500萬(wàn)倍,與生物接觸時(shí)能迅速被吸收并貯存在脂肪組織中,很難被分解,也不易排出體外,極易通過(guò)食物鏈而大量蓄積。,3.長(zhǎng)距離遷移性(Long-range atmospheric transportation)1.水體:溶解→揮發(fā)→大氣 吸附PM→沉降→底泥2.土壤:揮發(fā)→大氣 與有機(jī)質(zhì)、顆粒物結(jié)合→

57、吸收→農(nóng)作物→食物鏈3.大氣:雨水沖洗、干濕沉降→水體、土壤→吸收→農(nóng)作物→食物鏈,從未使用過(guò)POPs的極地的冰雪內(nèi)檢測(cè)到DDT地球北部的許多高山,如奧地利的阿爾卑斯山、西班牙的比利牛斯山、加拿大的落磯山頂及我國(guó)喜瑪拉雅山頂?shù)葞缀鯖](méi)有人煙的冰雪世界,也發(fā)現(xiàn)較高濃度的DDT 而且,隨山高度的增加和溫度的降低,冰雪所含的農(nóng)藥濃度也在增加。山頂冰雪所含農(nóng)藥的濃度為山下農(nóng)業(yè)區(qū)域的10~100倍。這些極地和高山雪域的POPs是哪里來(lái)的?,,

58、熱帶,溫帶,寒帶/極地,“全球蒸餾”或“螞蚱跳”效應(yīng),此外,大氣的流動(dòng)、洋流的涌動(dòng)作用也會(huì)將POPs由釋放源帶到從未使用過(guò)POPs的清潔地區(qū)。,4.高毒性(High toxic)POPs大多具有強(qiáng)烈的“三致”(致癌、致畸、致突變)效應(yīng)。如TCDD等。此外,還可以導(dǎo)致生殖、遺傳、免疫、神經(jīng)、內(nèi)分泌等系統(tǒng)受到嚴(yán)重的影響。,什么是《斯德哥爾摩公約》?,為了推動(dòng)POPs的淘汰和削減、保護(hù)人類健康和環(huán)境免受POPs的危害,2001年5月23日

59、包括中國(guó)政府在內(nèi)的92個(gè)國(guó)家和區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化組織,在瑞典斯德哥爾摩簽署了《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》。2004年11月11日在中國(guó)生效。截止2005年1月31日,已有151個(gè)國(guó)家或組織簽署了《斯德哥爾摩公約》,其中有92個(gè)國(guó)家或組織已正式批準(zhǔn)了該公約。,POPs:“骯臟的一打(Dirty Dozen)”,首批列入《斯德哥爾摩公約》受控名單的POPs有12種:有意生產(chǎn)―――有機(jī)氯殺蟲(chóng)劑 滴滴涕、氯丹、滅蟻靈、艾氏劑、

60、狄氏劑、異狄氏劑、七氯、毒殺酚有意生產(chǎn)―――工業(yè)化學(xué)品 六氯苯和多氯聯(lián)苯無(wú)意排放―――工業(yè)生產(chǎn)或燃燒過(guò)程的副產(chǎn)品 二噁英(多氯二苯并-p-二噁英)、呋喃(多氯二苯并呋喃),第一類——?dú)⑾x(chóng)劑 (1)艾氏劑(aldrin):施于土壤中,用于清除白蟻、蚱蜢、南瓜十二星葉甲和其他昆蟲(chóng),對(duì)人有致癌作用。(2)氯丹(chlordane):控制白蟻和火蟻,作為廣譜殺蟲(chóng)劑用于各種作物和居民區(qū)草坪中, 主要用于建筑物白蟻預(yù)防,對(duì)人體免疫系

61、統(tǒng)有損害。盡管我國(guó)已禁止對(duì)它的生產(chǎn),但仍有人使用和貯存。,POPs的應(yīng)用及主要來(lái)源,,,(3)滴滴涕(DDT):廣譜、高殘留殺蟲(chóng)劑,自1939年發(fā)現(xiàn)其殺蟲(chóng)作用以來(lái),對(duì)消滅農(nóng)林衛(wèi)生害蟲(chóng)發(fā)揮了很大作用,曾榮獲諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)。由于它脂溶性強(qiáng),故易積蓄在動(dòng)物脂肪內(nèi),分解代謝極其緩慢。當(dāng)其在人體內(nèi)積蓄到一定程度時(shí),便會(huì)損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟、甲狀腺等,甚至引起死亡。,(4)狄氏劑(dieldrin):用來(lái)控制白蟻、紡織品害蟲(chóng),防治熱帶蚊蠅傳播疾病,

62、部分用于農(nóng)業(yè)。對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟、腎臟有明顯的毒性作用。高毒性。在光照下形成光化狄氏劑,毒性更高。(5)異狄氏劑(endrin):用于控制玉米、稻谷、棉花、甘蔗等農(nóng)作物害蟲(chóng)及鼠類,對(duì)人有致癌作用。(6)七氯:用來(lái)殺滅火蟻、白蟻、蚱蜢、農(nóng)作物病蟲(chóng)害以及傳播疾病的蚊蠅等帶菌媒介, 具有觸殺、胃毒和熏蒸作用,對(duì)人體免疫及生殖系統(tǒng)有損害,同時(shí)有致癌作用。,(7)六氯代苯(HCB):常用于防治農(nóng)作物真菌病,對(duì)人免疫及生殖系統(tǒng)有損害。 (8)滅

63、蟻靈(mirex):慢性胃毒殺蟲(chóng)劑,用于殺滅火蟻、白蟻以及其他螞蟻, 施藥后靠昆蟲(chóng)群體自然傳播,15天之后見(jiàn)效,對(duì)人有致癌作用。(9)毒殺芬(toxaphene):棉花、谷類、水果、堅(jiān)果和蔬菜殺蟲(chóng)劑, 廣譜、高殘留殺蟲(chóng)劑,毒性比DDT大4倍,能引起甲狀腺腫瘤及癌癥。,第二類——工業(yè)化學(xué)品 包括多氯聯(lián)苯(PCBs)和六氯苯(HCB)。(1) PCBs:用于變壓器、電容器、油漆、復(fù)印紙的生產(chǎn)和塑料工業(yè),是一種熱交流介質(zhì)。屬于致癌物質(zhì),

64、容易蓄積在脂肪組織,影響神經(jīng)、生殖及免疫系統(tǒng)。(2) HCB: 化工生產(chǎn)的中間體,是一種選擇性的有機(jī)氯抗真菌劑,用作防治麥類黑穗病, 種子和土壤消毒,為可疑致癌物,具有刺激性。,第三類——生產(chǎn)中的副產(chǎn)品:二噁英和呋喃 是含氯物質(zhì)在加熱或焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的,來(lái)源廣泛:(1)冶金工業(yè):鋼鐵和有色金屬冶煉(2)廢棄物焚燒:城市生活垃圾焚燒、危險(xiǎn)廢物焚燒和尸體焚化(3)紙漿造紙工業(yè):紙漿氯氣漂白(4)化工生產(chǎn):氯酚、四氯苯醌、氯

65、堿等生產(chǎn)(5)其它來(lái)源:礦產(chǎn)品(水泥、石灰、玻璃、陶瓷等)的生產(chǎn)、發(fā)電和供熱、交通運(yùn)輸、皮革、紡織和印染等。,環(huán)境中的二噁英:90%來(lái)源于城市和工業(yè)垃圾焚燒,案 例,2007年7月,作為肉類、奶制品、甜點(diǎn)或熟食制品中增稠劑的瓜爾(guar gum)中,含有高劑量的二噁英 源頭:印度的瓜爾膠中含有五氯苯酚(PCP)。1999年,比利時(shí)家禽和蛋類中發(fā)現(xiàn)了高含量的二噁英。 禍根:含PCB的工業(yè)廢油污染動(dòng)物飼料。1998年3

66、月,德國(guó),牛奶中出現(xiàn)高濃度TCDD。 來(lái)源:巴西進(jìn)口的動(dòng)物飼料含有柑橘果泥球。2011年,德國(guó), “TCDD毒飼料” 原因:含有TCDD的脂肪添加到動(dòng)物飼料中。,,,,,,,,POPs離我們遠(yuǎn)嗎?,2008年1月,在387名成年西班牙志愿者的脂肪組織樣品中,都檢出有一種以上POPs,檢出率:DDE(100%)、PCB-153(92%)、HCB(91%)、PCB-180(90%)、PCB-138(86%)、六六六(84%)

67、。 在北京,300多位產(chǎn)婦的乳汁中有90%檢出POPs,有10%的人處在比較危險(xiǎn)的水平。北京、上海、香港、廣州等婦女乳汁中檢測(cè)出POPs的存在。2011年6月,北京地下水中檢出塑化劑,部分地區(qū)較嚴(yán)重。,POPs有哪些危害?,對(duì)肝、腎等臟器和神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)等有急性和慢性毒性致癌性、生殖毒性、神經(jīng)毒性、內(nèi)分泌干擾特性等POPs可以透過(guò)胎盤屏障,使胎兒受其污染。母乳中的POPs通過(guò)授乳進(jìn)入嬰幼兒體內(nèi),對(duì)處于發(fā)育關(guān)鍵

68、期的嬰幼兒的健康構(gòu)成威脅。對(duì)于非哺乳類生物而言,通過(guò)動(dòng)物的卵(蛋)將POPs從母體傳輸給后代。,POPs毒性事件:日本米糠油PCBs毒害事件,1960s-;土耳其的六氯苯食物中毒事件,1960s-;意大利的塞維索二噁英毒害事件,1970s-;美軍越戰(zhàn)“橙劑”(落葉劑)事件,1960s-;比利時(shí)二噁英“毒雞”事件,1999-;……,POPs有哪些危害?,POPs的潛在毒害作用的一些例證,POPs的免疫紊亂毒性:可抑制具有自然

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