生态毒理基因组学——后基因组时代生态毒理学的新领域

基因组学、蛋白组学和代谢组学技术为生态毒理学的发展提供了生物高通量的技术手段,构成了新的交叉学科——生态毒理基因组学.生态毒理基因组学着重研究环境毒物暴露下非靶生物基因和蛋白的表达,能够在基因组水平上更深入地理解环境污染物的致毒机制,同时,它引进生物标志物为生态风险评价提供了平台.论文对生态毒理基因组学的发展历程、技术支持、模式生物及其在生态风险评价方面的应用进行了综述,以推动生态毒理基因组学技术在我国的进一步发展.     

中国毒理学会分析毒理专业委员会成立大会暨第一届学术交流会在北京召开

中国毒理学会分析毒理专业委员会成立大会暨第一届学术交流会于1994年11月7日至10日在中国科学院生态环境研究中心(北京)召开,中央、部队和各省市科研机构及高等院校的19个单位,28名代表参加了会议.中国毒理学会来函表示祝贺,中科院生态环境研究中心党委书记、副主任刘中兴同志到会表示祝贺,并大力支持专业委员会的工作.中国毒理学会是1993年底经国家科委和科协批准,国家民政部注册成立的全国性跨部门、跨学科的一级学会组织.分析毒理专业委员会是其下属二级学会之一.分析毒理学是研究复杂体系中毒物分离、识别和测定的方法,以及毒物的组成、结构和状态与生物效应关系的科学,它是毒理学的一个分支,并在其它各个分支学科中,都占有举足轻重的地位.     

Cu、Cd污染背景下加拿大一枝黄花叶水提液对莴苣种子萌发和生长的生态毒理效应

在重金属污染加重及多样化的背景下,入侵植物对本地植物种子萌发和生长的生态毒理效应可能发生改变甚至增强。因此,本文探究了Cu和Cd单污染及其复合污染下入侵植物加拿大一枝黄花叶水提液对其本地近缘种莴苣种子萌发和生长的生态毒理效应。结果表明:加拿大一枝黄花叶水提液处理及3种重金属污染类型和加拿大一枝黄花叶水提液复合处理均显著降低莴苣种子发芽指数,表明重金属和加拿大一枝黄花叶水提液均对莴苣的种子萌发和生长产生明显生态毒理效应。Cu和Cd复合污染下加拿大一枝黄花叶水提液对莴苣幼苗株高产生的生态毒理效应显著大于在Cu和Cd单污染下的生态毒理效应,而在Cu和Cd复合污染下加拿大一枝黄花叶水提液对莴苣幼苗发芽速度指数产生的生态毒理效应也大于在Cu和Cd单污染下的生态毒理效应(未达到显著水平)。这表明在Cu和Cd复合污染下加拿大一枝黄花叶水提液对莴苣种子萌发产生的生态毒理效应大于在Cu和Cd单污染下的生态毒理效应,即Cu和Cd复合污染可能对加拿大一枝黄花对本地植物种子萌发和生长产生的生态毒理效应具有一定的叠加效应。     

土壤生态毒理学研究进展与展望

土壤生态毒理学是污染土壤生态风险评价以及土壤污染控制的理论依据,土壤环境中有毒物质的生态毒理效应及其分子机制的研究是土壤生态毒理研究的核心内容．首先从土壤重金属污染胁迫、有机污染胁迫以及复合污染的联合胁迫三个方面,概述了土壤污染所致的生态毒理效应最新研究进展;在理论剖析种群水平上污染土壤的分子生态毒理效应的基础上,较为系统地介绍了各种与污染土壤生态毒理效应有关的生物标记物,论述了污染土壤生态毒理分子诊断的基本原理、意义并对其今后的研究动态给予了分析;最后,对土壤生态毒理学研究今后的发展进行了展望．     

纳米材料对水生生物的生态毒理效应研究进展

随着纳米材料的大量生产和应用,其将不可避免地释放到水环境中．近年来,纳米材料对水生生物的生态毒理效应已经引起了科学家的广泛关注．纳米材料在水环境中的分散液／悬浮液是与环境最为相关的形态;纳米材料在水环境中的分散与团聚、生物累积直接决定了其生态毒理学效应．本文概述了纳米材料在水环境中的环境行为,归纳了纳米材料在水生生物中...     

液质联用代谢组学研究多氯联苯和二噁英对大鼠毒性作用

采用基于液质联用(LC-MS)的代谢组学方法研究多氯联苯(PCBs)和2,3,7,8-四氯二苯并-p-二噁英(TCDD)及联合染毒对大鼠生化代谢的影响.对雄性Sprague-Dawley大鼠连续3 d分别灌胃TCDD(10μg.kg-1)、PCBs(Aroclor 1254,10 mg.kg-1)及其混合溶液(10μg.kg-1 TCDD和10 mg.kg-1 Aroclor1254),采用液质联用法在尿液和血浆样本中分别检测出749个和343个色谱峰.PCBs、TCDD及其联合染毒后引起大鼠生化代谢的显著变化.多变量分析结果表明,毒性的大小是:联合染毒>TCDD>PCBs.采用标准物对照、准确质量数、多级质谱碎片离子图和数据库检索的方法,分别在尿液和血浆样本中鉴定出8个和20个生物标记物,表明PCBs和TCDD能导致免疫系统、肝脏和神经系统障碍、干扰脂代谢.     

气-质和液-质联用分析杀菌剂配方的组成、污染物及杂质

利用气-质和液相／电喷雾-质谱联用仪对商用杀菌剂进行了分析．其中,气-质联用可用于分析杀菌剂中的挥发性化合物,但是对于活性化合物,如嗪氨灵,却不能分析．电喷雾／液质联用可以分析嗪氨灵和不挥发的表面活性剂及污染物．本文介绍了气-质和液相／电喷雾-质谱联用仪用于分析商用杀菌剂,结果表明,两种技术具有互补性．     

非洲爪蟾蝌蚪脑神经细胞体外培养方法的建立(Establishment of an in Vitro Method for Culturing Brain Neurons from Xenopus laevis Tadpoles)

体外培养的神经细胞是神经毒性机制研究和神经毒物筛查的重要材料.目前鼠体外神经细胞的应用最为广泛.鉴于近年来发育生物学的模型动物非洲爪蟾越来越多地应用于毒理学研究,论文建立了一种体外培养非洲爪蟾脑神经细胞的方法.该方法取52～53阶段的非洲爪蟾蝌蚪的脑组织,在L-15培养液中直接吹打获得分散细胞,接种于包被多聚赖氨酸的培养板中,22℃培养.培养细胞状态良好,72小时后神经元细胞初步建立神经网络.用β2tubulin7B9可对脑神经元细胞进行荧光染色,鉴别神经突的生长和神经网络的形成.与鼠脑神经元细胞体外培养方法比较,该方法具有无需胰蛋白酶分离、无需胶质细胞共培养、可同时操作多只脑、能获得大量细胞等简单快捷的特点.因此,体外培养的非洲爪蟾蝌蚪脑神经细胞可作为目前体外神经毒理研究中鼠脑神经元的补充材料,用于神经毒性机制的研究和神经毒物的筛查.     

应用HPLC-ICP-MS联用技术进行Hg的形态分析研究

元素形态概念的提出是现代材料和生命科学等领域的发展需要，如果仅研究体系中元素的总量，已经不足于研究该元素在体系中的生理、毒理作用．元素的行为效应并不取决于该元素的总量，特定的元素只有在特定的浓度范围和一定的存在形态才能对生命系统和生物体发挥作用．不同的元素形态有不同的性质，如有机砷化合物的毒性一般小于无机砷；As(Ⅲ)的毒性大于As(Ⅴ)，烷基化汞、     

毒理基因组学研究进展

毒理基因组学是利用最新的基因组学技术来进行毒理学研究的新兴学科。它能够快速全面地检测出化合物和生物体相互作用后的全基因组表达的变化,再通过生物信息学的方法对化合物的毒性进行定性分析。它可以为传统毒理学检测筛选更多的生物学标志物,解释有毒物质的致毒机理,降低风险评价的不确定性。但是,毒理基因组学还存在许多问题：如实验设计不统一,分析理论不完善,检测费用太昂贵等。其中最主要的理论问题在于,虽然人们早已认识到毒理基因组学最大的优势是可对毒性进行较全面的分类和预测,但是已有的研究仍然集中在生物标志物的筛选和致毒机理的解释上,而没有充分利用全基因组变化的信息,因为理论上除了实验误差引入的基因表达变化以外的变化都是化合物和生物体相互作用的结果。要解决这些问题,新发现的microRNA毒理基因组和动态基因表达图谱的研究可能是一个潜在方向。总体来说,目前毒理基因组学只能作为风险评价的参考,但是它最终将为风险评价提供有力的理论依据和准确预测,提高风险评价的可靠性。     

N,N—二甲基甲酰胺在血液中代谢物S—（N—甲基氨基甲酰）谷胱…

根据先将ＳＧＭ转化为乙基、Ｎ－甲基氨基酸盐（ＥＭＣ），然后以气相色谱－质谱联用手段测定所产生的ＥＭＣ的原理，发展出生种定量检测大鼠血清中ＳＭＧ及其他Ｎ－甲基氨基甲酸硫酯类物质的分析方法。方法采用人工合成的ＭＳＧ和ＥＭＣ进行标定，每次测定需要样品量为０．５ｍＬ，方法的合理检出极限为ｃ（ＳＭＧ）＝１０μｍｏｌ／Ｌ。     

重金属对蚯蚓的毒性毒理研究

通过室内模拟实验以及对株洲市重金属污染区农田土壤中采样，进行了重金属对蚯蚓的毒性毒理研究．毒性实验表明，各重金属元素４８ｈ的ＬＤ５０分别为：Ｃｄ１０００ｍｇ／ｋｇ，Ｐｂ８１２ｍｇ／ｋｇ，Ｃｕ６３３ｍｇ／ｋｇ，Ｈｇ３０４ｍｇ／ｋｇ，Ｚｎ５２８ｍｇ／ｋｇ，Ｃｒ４２８ｍｇ／ｋｇ．对蚯蚓毒理研究证明，重金属对蚯蚓酯酶同工酶有抑活作用，而重金属对蚯蚓过氧化物酶同工酶有激活作用．在光镜下观察，可见重金属污染可引起蚯蚓的体表溃疡及产生肿瘤，可使胃肠道粘膜层出血、背血管肿胀，同时可引起胃肠道粘膜上皮细胞产生萎缩或溃疡灶．蚯蚓特有的黄色细胞团污染程度不同而显示出消长规律．在电镜下可见到在重污染区的蚯蚓胃肠道粘膜上皮细胞中的ｒＥＲ肿胀、高尔基体膨大，线粒体嵴消失，甚至空泡化或解体．另可见细胞核膜间隙肿胀、断裂、核质外溢，胞质自溶．蚯蚓以上病变的大小是随土壤重金属污染区的污染级别而定；各病理变化指标均能定性地反映土壤重金属污染状况．     

藻红外测试多元有机毒物急性毒性的初步分析

藻红外测试法是利用毒物引起敏感藻红外辐射变化可被测试的一种急性毒性分析方法。敏感藻是指急性毒性藻红外测试中对毒害物质响应温差大、时间快、药品多、剂量低的特殊藻种。在藻红外测试多元有机毒物时,由于毒物毒性的联合作用将直接影响敏感藻的敏感性,因此敏感藻对多元有机毒物浓度的敏感性在联合毒性测试分析时需要首先认知。实验通过测试敏感藻对5种有机毒物不同组合的响应,为联合毒性测试分析时敏感藻敏感性不变提供了多元有机毒物浓度设计依据。实验用羊角月牙藻（Selenastrum capricornutum）作敏感藻,苯（C6H6）、甲苯（C7H8）、二甲苯（C8H10）、氯苯（C6H5Cl）、三氯甲烷（CHCl3）为实验药品。结果表明：有机毒物混合后确实产生了温差的变化,的确有联合作用存在。5种有机毒物的一元、二元、三元、四元、五元组合,其藻液中多元有机毒物质量浓度为100~500 mg.L-1时,敏感藻均有温度响应且可被测试出,表明该质量浓度范围内敏感藻具有敏感性,可作有机毒物联合毒性分析的参照质量浓度,但100~200 mg.L-1为宜。     

生态毒理数据筛查与评价准则研究

化学品生态风险评价和水质基准研究需要大量生态毒理数据,由于目前关于化学品毒性效应的研究较多,不同文献对同一测试终点的报道常常存在一定的差异,数据选择不当会直接影响最终评价结果。为了降低专业人员在数据筛选过程中的主观影响,有必要制定一套科学合理、操作性强的数据筛查与评价准则。本文整理比较了美国、荷兰、德国和澳大利亚等4个国家的5个毒理数据筛查与评价方法,并以荷兰的CRED方法为主,结合另外4个筛选方法以及现有的水质基准推导指南和生态风险评价技术导则,从可靠性、相关性、精确性三个方面详细阐述了数据质量评价标准与使用规范。其中数据质量评价包括五个方面:(1)实验设计,包括测试标准、操作规程、数据有效性、对照组设置;(2)实验试剂的纯度及其杂质的物理化学性质;(3)受试生物的基本信息和来源;(4)暴露条件,包括试验系统、暴露浓度设置及变化、暴露时间、生物负荷;(5)数据分析,包括平行样、统计分析方法、浓度-效应关系、原始数据;数据使用规范主要考虑受试生物、测试终点和暴露场景与评价目标的相关性,以及生态风险评价和水质基准推导对数据精确性的要求。这些均可为我国从事生态风险评价和水质基准研究的工作人员提供有益借鉴,使数据筛选过程更加客观、统一,同时还可以作为毒理实验论文撰写依据,提高数据报道质量。     

序言

<正>"环境计算化学与预测毒理学"是近年来在环境化学、环境毒理学、计算化学、计算生物学和分子生物学等学科之间形成的一个新兴的前沿研究领域,主要应用计算化学和大数据分析的方法开展化学品在环境介质中的转化行为、毒物在生物体内与大分子的相互作用机制以及毒性预测等方面的工作,已成为研究化学污染物的环境行为、毒理作用机制的重要手段,也是化学品生态风险评价与管理的必要工具,可为环境友好的     

基于数据非依赖型采集质谱技术的血液脂质分子高通量分析

脂质是生物体的重要代谢分子,参与重要的细胞生物功能,已有报道表明环境中污染物会干扰生物体正常循环及代谢机制,导致脂肪代谢紊乱。基于数据非依赖型(DIA)采集质谱技术,通过优化UPLC-QTOF MS(超高效液相色谱飞行时间质谱联用)液相分离方法,开发了少量人体血液样品中脂质代谢分子的高通量分析方法,并将其应用于57个普通人群的血液样品分析,在10μL人体血液样品中检出2 598个信号,经脂代组学质谱库匹配解析鉴定出八大类1 780个脂质分子,其中分子数目占比最大的脂质为甘油磷脂类(37%),其次依次为脂肪酸类(23%)、固醇脂类(13%)、甘油脂类(10%)、鞘脂类(9.0%)、孕烯醇酮脂类(4.8%)。上述研究建立的脂质分子高通量分析方法为以脂质代谢为毒性终点的污染物毒性筛查和毒理机制研究提供方法学基础。     

Advances on Toxicological Mechanism of AhR Pathway and Early Biomonitoring of Persistent Organic Pollutants (POPs)in Aquatic Animals

过去30年,随着工农业的不断发展,由持久性有机污染物(POPs)导致的癌症患者不断增加.目前POPs已广泛存在于水生态系统中,对水生动物的生长发育、种群繁衍、群落结构等产生重要影响.虽然POPs对水生动物的毒理机制非常复杂,但研究表明其毒理机制主要通过芳香烃受体通道(Ah Rpathway)来进行调控.为全面理解水生动物AhR通道中每一个基因在毒理调控过程中的作用,论文从水生动物芳香烃通道的角度详细阐述了POPs的毒理机制,同时对水生动物中POPs的早期监测进行了讨论,最后提出了未来POPs毒理机制研究的发展方向.     

用假单胞菌（PSEUDOMONAS SP.）E4—106生物转化苯丙酮酸生产L—苯 …

用从土壤中筛选的假单胞菌ＥＲ－１０６株细胞进行了转化苯丙酮酸生产Ｌ－苯丙氨酸实验研究。结果表明,转氨反应最适温度３５￣４０℃;该转氨酶可在ｐＨ７￣１０范围内催化反应而活力变化不大;０．５％戊二醛处理细胞可降低其转氨酶活力;表面活性剂处理细胞或在反应液中加入Ｍｇ＾２＋能显著提高转氨反应速度;Ｌ－天冬氨酸是转氨反应的最适氨基供体;底物转化率与底物浓度、氨基供体浓度有关。在此反应体系中,Ｅ４－１０６菌株     

基于毒性效应的非目标化学品鉴别技术进展

现代社会大量化学品的生产与广泛使用造成了地表水、地下水、沉积物、土壤等环境受到污染,并对人体健康和生态系统构成威胁。基于毒性效应的关键致毒物质鉴别技术(effect directed analysis,EDA)已经在水体、沉积物的致毒物筛选方面得到了一定的应用。但是由于污染物组成复杂、范围广、基质干扰高、同分异构体广泛存在、人工合成标样缺少等问题,非目标致毒化合物的鉴别成为了EDA的瓶颈技术。逐渐发展的色谱与质谱技术、数据库指标在化合物筛选识别中发挥了重要作用。本文综述了基于高分辨质谱,数据库搜索,色谱保留特征,模型构建来筛选识别化合物的方法,总结了近年来化合物筛选识别方法在环境新型污染物及药物筛选等方面的应用并分析了化合物筛选识别所存在的问题与应用前景。这些方法可以提高非目标化合物筛选的准确性和通量,减少样品复杂性和基质干扰带来的负面影响,从而有利于未知化合物的确定。     

液相/质谱(LC/MS)技术用于有机磷农药分析

液质联用技术的飞速发展 ,业已成为在各种基质中微量极性农药的常规检测方法 .与现有的分析方法相比 ,如气质联用技术和液相 紫外检测技术 ,液质联用技术简化了样品净化过程 ,最终缩短了样品分析和方法开发的时间周期 (ＥｌｂｅｒｔＨｏｇｅｎｄｏｏｒｎａｎｄＰｅｉｔｖａｎＺｏｏｎｅｎ、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙＡ ,2 0 0 0 ,892∶3 5— 45 3 ) .由于现有的气相分析方法需要汽化而使某些热不稳定性农药在进样过程中产生热分解 ,从而降低了分析结果的质量 ,然而带有电喷雾离子源的液质联用技术可以直接分析此类化…