量子毒理学在药理学和毒理学上的潜在发展与应用

随着量子科学的发展以及新材料技术的出现,量子毒理学已成为毒理学研究领域的一个新的分支。量子毒理学主要研究药物、化学品和量子等的毒理作用机制。量子毒理学在药理学和毒理学领域有着潜在的发展前景。本文简介了量子毒理学的概念、研究方法以及其在药理学和毒理学方面的发展前景。化学反应的量子效应会增强毒理效应,这是预测量子和纳米化合物的毒性以及其他毒理机制的重点。量子毒理学研究外源物质与机体靶标分子之间的相互作用和结构-效应关系,采用量子化学、量子生物学和量子药理学等的理论和方法研究毒理机制及毒性防治方法。     

系统毒理学及其应用

系统毒理学是近5年来发展起来的一门新兴学科,代表着后基因组时代毒理学发展的新方向.所谓系统毒理学是指通过了解机体暴露后在不同剂量、不同时点的基因表达谱、蛋白质谱和代谢物谱的改变以及传统毒理学的研究参数,借助生物信息学和计算毒理学技术对其进行整合,从而系统地研究外源性化学物和环境应激等与机体相互作用的一门学科.系统毒理学有望在阐明毒物对机体损伤分子机制、分子生物标志物和危险度评价等方面取得突破.在总结国内外相关研究的基础上,综述了系统毒理学的诞生背景、研究策略、研究技术及其主要应用.尽管还有不足之处,但可以肯定系统毒理学的发展和应用将会对人类的环境与健康研究产生极大的推动作用.     

爬行动物应用于毒理学研究的现状

在系统介绍了爬行动物作为受试生物在毒理学研究中的应用现状基础上,总结了不同污染物对常见爬行动物个体和器官水平的毒害作用,重点综述了蜥蜴和龟毒理学研究进展。同时,论述了研究爬行动物毒理学的重要性,提出适合不同毒理学实验使用的爬行动物物种,并指出了爬行动物毒理学今后研究的重点及面临的难题。     

斑马鱼及其胚胎在毒理学中的实验研究与应用进展

作为一种模式生物,斑马鱼具有很多其他模式生物所不具备的优点,已被广泛应用于生物学各领域,具有十分广阔的发展前景.论文首先介绍了斑马鱼的基因组学,包括正向遗传学、反向遗传学以及斑马鱼在药物研发和人类疾病研究中的应用;其次就斑马鱼在发育生物学中的应用进行了概述;最后,介绍了斑马鱼在毒理学各方面(急性毒性、内分泌干扰、发育毒性、神经毒性、血管研究和癌症研究)的应用进展.     

蛋白组学技术的发展及在水生态毒理学中的应用

作为后基因组时代重要的研究工具,蛋白组学技术的发展对水生态毒理学研究产生了巨大的促进作用。对近年来应用于水生态毒理学研究中的蛋白组学技术的发展历程和应用现状进行了全面的阐述。从蛋白提取、蛋白分离和鉴定、蛋白定量等方面对蛋白组学研究技术的发展进行了系统的介绍,重点介绍和比较了蛋白分离和鉴定技术中的基于胶的技术和非胶技术。在简介蛋白组学技术发展的基础上,以蛋白的识别和定量,特定功能蛋白的研究,蛋白相互作用研究这3个蛋白组学的研究方向为切入点,详细阐述了各类技术在水生态毒理学研究中的应用,如蛋白组学在阐明各种污染物对水生生物的毒性作用机制方面的应用,以及在水体污染状况的监测和评价方面的应用等。最后,指出了目前蛋白组学研究的不足,并有针对性地提出了水生态毒理学研究中蛋白组学的发展方向。     

溴系阻燃剂毒理效应的计算模拟预测与环境风险评估进展

溴系阻燃剂(brominated flame retardants,BFRs)作为生产和使用量巨大的有机阻燃剂,在环境介质和生物体内被广泛检出。BFRs及其代谢产物会对生物体造成神经毒性、遗传毒性、发育毒性及内分泌干扰效应等,环境和健康风险得到日益广泛的关注。国内外学者通过最小二乘法(LS)和类似马尔可夫链蒙特卡罗算法(AMCMC)等统计分析方法建立了BFRs在环境中转化和归趋的预测模型,采用分子对接、分子动力学模拟和定量结构-活性关系(QSAR)模型等方法分析了BFRs及其代谢产物毒性作用的微观机制。综合近年来国内外的相关研究,发现BFRs的结构(取代基的类型和数量)会影响其环境行为和毒理效应,在总结研究成果的基础上,对BFRs的生态和健康风险进行评估,为其未来的研究和发展方向提供参考。     

代谢组学技术在环境毒理学研究中的应用

代谢组学作为系统生物学的一部分,通过考察机体受刺激后体液或组织中内源性代谢物的动态变化规律,并结合生物信息统计方法,可系统全面地揭示内因和外因作用于机体的毒性效应和机制。代谢组学技术具有快速、灵敏度高、选择性强的特点,逐渐在低剂量环境污染物长期暴露的毒性效应评估方面发挥出优势。本文综述了代谢组学技术的主要研究手段,在毒理学研究中的发展历程和优点,以及在环境毒理学研究中的应用及前景展望。重点讨论了代谢组学技术在重金属和持久性有机污染物(POPs)毒性评估以及环境胁迫耐受性评价中的应用。     

河蚬(Corbicula fluminea)在生态毒理学研究中的应用与评价

河蚬是大型底栖双壳类生物,广泛分布于我国淡水水域。它具有个体小、分布广、来源方便、易于实验室驯养等特点,常被作为受试生物用于毒理学研究中,为评价污染物毒性作用提供有价值信息。从河蚬对各化学品的行为响应、耐受性以及生理生化指标响应三个方面详细阐述了其在生态毒理学中的研究现状。最后指出将河蚬应用于毒理学研究领域的过程中存在的待完善之处,并对其研究前景进行了展望。总结出其可用于中国淡水水质基准制定、化学品毒性评价以及生物监测领域,具有广阔的研究前景。     

毒理学领域的新思维：功能基因组学在毒理学中的应用

功能医学要求应用国际上最先进的检查技术定量检查反应器官功能的各种分子,从而评估器官功能。将功能医学应用到毒理学研究中,必将更早发现环境中有害因素对人体的早期损害,因此它能够将毒理学研究推向一个新高度。     

组合指数在环境混合物联合毒性研究中的初步应用

化学品在实际环境中总是以组分繁杂多变的混合物形式存在,其混合物的毒性评估与预测一直是环境毒理学研究重点。在环境毒理学领域,浓度加和(concentration addition,CA)及独立作用(independent action,IA)是评估与预测化学混合物联合毒性的经典模型,一般认为CA适用于作用模式相似的混合物体系而IA适用于作用模式相异的混合物体系,但如何使用CA与IA一直存在争议。组合指数(combination index,CI)是在半数效应方程基础上发展起来的不依赖于作用模式的用于混合物联合毒性评估的混合物毒性指数,具有坚实的理论基础,不仅能定性地评估毒理学相互作用,也能定量地评估相互作用的大小,已在药物组合研究中得以广泛应用,近年来已引起环境毒理学研究者兴趣。本文就组合指数及药物组合应用、进入环境毒理学领域、与CA及IA的关系、存在的问题等几个方面进行评述,以期推进CI在化学混合物毒性评估与预测领域中的应用。     

热带爪蟾(Xenopus tropicalis)胚胎在生态毒理学中的应用前景

首先介绍了热带爪蟾(Xenopus tropicalis)作为新的模式动物的发展过程以及热带爪蟾基因组学方面的研究进展,概述了非洲爪蟾(X.laevis)胚胎在生态毒理学中的应用。在此基础上,详细讨论了热带爪蟾胚胎在污染物致毒效应和作用机理、毒理学理论和环境样品生态毒性检测等方面的应用现状和前景。最后,简要介绍了目前国内外有关热带爪蟾网站、书籍和养殖等方面的信息资源。     

内分泌干扰物的非单一剂量-效应研究进展

传统毒理学理论认为,有毒物质产生毒害作用的剂量-效应关系是线性单调的,线性剂量-效应关系也是目前管理毒理学中计算化学品安全剂量的理论基础。但越来越多的研究显示,内分泌干扰物的剂量-效应关系通常不是线性的,而是U型、倒U型或更复杂的非单调剂量-效应曲线形式。以典型案例的形式介绍了近年来生理激素和内分泌干扰物非单调剂量-效应的研究进展,总结了目前认为形成非单调剂量-效应关系的机制。在此基础上,讨论了内分泌干扰物的非单一剂量-效应给目前管理毒理学中的化学品风险评价带来的挑战,并提出该领域未来的研究方向。     

关于生态毒理学与环境毒理学几个基本概念的见解

对生态毒理学和环境毒理学的几个基本概念进行了论述.首先,论述生态毒理学和环境毒理学的定义和各自的研究范畴,提出二者区分的条件和方法;其次,对“毒物”和“非毒物”的概念进行论述,否定了“物质即毒物”的论点;第三,论述“靶器官”概念的局限性及其对学科发展的不利影响,提出以“敏感器官”概念代替“靶器官”的见解.     

邻苯二甲酸酯的环境污染和生态行为及毒理效应研究进展

邻苯二甲酸酯作为产品改性剂被广泛应用于食品包装、建筑板材、医疗器械等产品中,由于PAEs与塑料分子难以形成强力的共价结合,造成其不断泄露至脂溶性环境中,在基质接触和食物网传递作用下,PAEs被各种生物体蓄积并表现出一定的内分泌干扰效应。文章以PAEs的物化性质及其在大气、水体、土壤中的污染现状为研究基础,介绍了PAEs的生物体蓄积水平与代谢路径,并分别从水解、光解及生物降解3个角度展示了PAEs的环境降解过程与机理;此外,结合实验室报道及社会调查,深入探讨了PAEs的环境激素效应,"致癌、致畸、致突变"效应,酶与激素毒性;最后,基于当前PAEs在毒理分析、降解途径及环境暴露统计研究上的不足,指出需进一步进行复杂食物链毒性积累与放大研究,发展PAEs的生物治理与削减技术以及进行PAEs环境暴露水平调查,确定全面合理的环境标准限值。     

纳米银对鱼类的毒性效应研究进展

纳米银作为一种新兴的纳米材料,由于其独特的抗菌性能而被广泛应用于各种商业化产品中。广泛的应用增加了它进入环境尤其是水环境的机率,从而对鱼类等水生生物产生潜在毒性效应。因此,近年来陆续开展了关于纳米银对鱼类的毒理学研究。本文根据国内外文献查阅及分析,综述了纳米银的制备、特性、应用、释放情况以及近几年来纳米银对鱼类的毒理学研究进展,对今后进一步开展相关研究工作提供参考。     

分析毒理中生物指标的研究

生物指标提供了人体接触有毒化学物质的机体负荷、作用指标和易感性等信息，是现代分析毒理研究中的一个重要内容。本文以多环芳烃的接触指标尿中１－羟基芘的研究为例，着重讨论了生物指标研究在环境健康风险评价中的意义。     

石墨烯类纳米材料作为药物载体的研究进展及其潜在风险

石墨烯作为一种新兴的二维碳纳米材料,近年来受到了医学领域科学家的高度关注。由于石墨烯类纳米材料具有较大的比表面积,易于表面修饰等优点,目前在药物载体方面的研究发展迅速。随着纳米技术的发展,除了氧化石墨烯外,进一步将还原氧化石墨烯、石墨烯量子点、石墨烯纳米带等石墨烯类纳米材料作为药物载体应用到医学领域。本文综述了石墨烯类纳米材料作为药物载体在医学领域的研究进展,并从石墨烯类纳米材料的相关毒性研究角度,提醒了人们负载药物前后石墨烯类纳米材料的迁移规律对其潜在风险研究的重要性。     

Kombinationswirkungen von Umweltchemikalien in der Ökotoxikologie

Ecosystems and biocoenoses are exposed to multiple mixtures of environmental pollutants, but the usual risk assessment of chemical toxicities is focussed only on the judgement of single substance toxicity. With the two biometrical models concentration-addition and independent action known from pharmacology and toxicology, a pragmatic way for the analysis of combined effects is possible using the experimental knowledge of single substance toxicity. A short introduction to the models is given and an appropriate experimental design for mixture toxicity analysis is outlined. The principal suitability of the concepts was verifed in two different bioassays (green alga; luminescent bacterium) with the analysis of binary and multiple mixture toxicities of environmental chemicals. In this paper we present the results obtained with the green algae bioassay. Congruent results from the bioluminescence inhibition assay can be found in Grimme (1998). The results obtained indicate that the toxicities of mixtures of chemicals can be studied experimentally, even at low concentrations of the individual components. Mixture toxicities were detected at low, statistically non-significantly acting concentrations of the single compounds. These results force one to take mixture toxicities into account when environmental standards are established.     

冰雪表面HNO3的紫外光解机理

利用308 nm激光与cavity ring-down spectroscopy技术对HNO3的气相与冰表面光解进行了研究,考察了其光解量子产额与吸收系数,结果表明,.OH+NO2*是其光解反应的主要通道;HNO3在253 K、308 nm冰表面的吸收系数为(1.21±0.31)×10-18cm2.molecule-1,比其在气相的吸收系数(1.24±0.19)×10-21 cm.2molecule-1(295 K)及(8.50±0.24)×10-22cm.2molecule-1(253 K)均高约3个数量级;HNO3在253K冰表面光解产生NO2*的量子产额为0.60±0.34.     

Deposition, Verteilung sowie Bedeutung für den Menschen und sein Nahrungsnetz

Since the introduction of automotive exhaust catalysts in 1984, an intensive discussion started about the emission of platinum group metals and their effect on mankind and the environment. Several platinum compounds are known to be potent sensitizers, even at very small doses. In spite of both the scientific and public interest in this important field, the collection and coordination of scientific research and its conclusions continues to be a lacking. The present results from analytical chemistry, ecology, toxicology and occupational medicine are summarized here. This state of the art indicates the great need for further investigations concerning especially the assessment of emission sources and bioavailability studies for platinum as well as palladium and rhodium.