生物学生物标志物与危险度评定
生物标志物的筛选和鉴定
生物标志物的筛选和鉴定近年来，随着生物技术和医学技术的不断发展，人们对于生物标志物的研究越来越深入。
生物标志物是指血清、组织、细胞等生物体内特异性物质，在某些疾病状态下出现变化，具有指示生理病理状态、分别诊断疾病、评估疾病预后、指导治疗方案等意义。
因此，生物标志物在临床诊断中得到了广泛应用。
但是，如何筛选和鉴定合适的生物标志物仍然是广大研究者探索的问题之一。
一、筛选生物标志物筛选生物标志物是指在疾病的发生和发展过程中，对某些生物体内物质的变化进行观察和研究，以确定其是否与疾病相关。
筛选生物标志物要结合实际临床应用的需要，因此，应该满足以下条件：1. 相关性：生物标志物与特定疾病状态或临床后果有关。
2. 特异性：生物标志物仅在特定疾病或疾病组的患者中出现或生物标志物的变化范围不重叠。
3. 稳定性：生物标志物应该在不同时间和不同试验条件下呈现一致的表现。
4. 可检测性：生物标志物应该以敏感和准确的方法检测到。
5. 临床应用价值：生物标志物应该具有临床应用和预测价值。
在筛选生物标志物时，需要使用生物信息学技术、代谢组学技术、蛋白质组学技术等现代化技术实现高通量、全面、系统的筛选。
二、鉴定生物标志物鉴定生物标志物是指在已经筛选出来的生物标志物中，对其进行验证和鉴定。
鉴定生物标志物需要进行生物学特性、化学特性、物理学特性等方面的分析和检测，以确保生物标志物的稳定性和可靠性。
1. 生物学特性：包括生物标志物对疾病发生和发展的影响，其在患者中的分布、变化和代谢，以及与其他生物标志物的相关性等。
2. 化学特性：包括生物标志物的结构、分子量、化学性质等，以确保其特异性和稳定性。
3. 物理学特性：包括生物标志物的电化学特性、光学特性、热力学特性等，以确定其检测方法和检测灵敏度。
4. 临床应用价值：包括生物标志物在诊断、风险评估、治疗监测等方面的应用价值，以确定其临床应用前景。
在鉴定生物标志物时，需要进行验证和再现性研究，以确保其可靠性和稳定性。
生物标志物在环境污染评估中的应用
生物标志物在环境污染评估中的应用随着社会的发展和经济的增长，环境污染问题日益严重，给人类和生物带来了巨大的危害。
环境污染的种类繁多，包括水、空气和土壤等多个方面。
而要对这些污染进行准确评估，传统的监测手段往往昂贵且耗时，很难实现对环境多样性和生态系统复杂性的全面监测。
然而，生物标志物（biomarkers）作为一种新的评估工具，正逐渐受到广泛关注并应用于环境污染评估中。
生物标志物是指在生物体内或体外受到污染或其他环境变化后，能够作为衡量生物体健康状况和环境风险的指标。
它可以是分子、细胞、组织或整个生物个体的某种生理、生化或行为的特征。
生物标志物的选择应具备以下特点：特异性、敏感性、可重复性、可测量性和可证实性。
首先，生物标志物在环境污染评估中的应用主要集中在水体污染方面。
水是人类生活和生物生存的基本需求，然而水源的污染程度一直是个令人关注的话题。
生物标志物的应用可以帮助我们了解水质受到的污染程度、污染源和其对生物体的影响。
例如，水中的激素残留物和重金属元素可以通过测量鱼类或水生生物中的生物标志物来评估水体质量。
这些生物标志物的变化可以帮助我们了解水体内的污染源以及是否对生物个体的繁殖和生长产生了负面影响。
其次，生物标志物还在土壤污染评估中发挥重要作用。
土壤是农业生产和生态系统的重要组成部分，然而，土壤的污染问题严重影响着作物生长和生态系统的健康。
生物标志物的应用可以帮助我们快速、准确地评估土壤中的有害物质含量以及其对土壤生态功能的影响。
例如，通过测量土壤中微生物群落的多样性和活性代谢物的变化，可以判断土壤是否受到了污染物的影响，进而采取相应的治理措施。
此外，生物标志物还可以应用于空气污染评估。
空气污染对人们的生活和健康造成了严重影响，但是常规的空气污染监测手段往往需要高昂的费用和复杂的设备。
生物标志物的应用可以提供一种更加便捷和经济的空气污染评估方法。
例如，通过测量城市中居民的呼吸系统和皮肤表面的生物标志物，可以判断空气污染对人体的潜在影响，以及不同污染源之间的差异。
疾病生物标志物的筛选与鉴定
疾病生物标志物的筛选与鉴定近年来，随着生命科学技术的不断发展，疾病生物标志物的筛选和鉴定越来越受到关注。
生物标志物是指在生物学上可测量的物质或过程，可指示疾病状态、生理或病理过程的存在或进展。
研究表明，各种疾病都会引起体内某些生物标志物的变化，可以通过检测这些生物标志物来确定疾病的程度、类型和预后等信息。
因此，寻找和鉴定生物标志物已成为疾病诊断和治疗的重要手段。
一、生物标志物的种类生物标志物包括分子生物标志物、细胞生物标志物、基因生物标志物、影像生物标志物等。
其中，分子生物标志物是疾病生物标志物研究的主要方向。
分子生物标志物包括蛋白质、核酸、代谢产物等。
蛋白质生物标志物是目前最多应用的生物标志物之一，具有操作简单、稳定、高灵敏度等优点。
目前已发现的蛋白质生物标志物包括白蛋白、谷氨酰胺转肽酶、C-反应蛋白等，它们在癌症、心血管疾病、感染性疾病等多种疾病的诊断和治疗中发挥了重要的作用。
二、生物标志物的筛选方法生物标志物的筛选是一个复杂的系统工程，需要从分子、细胞、组织、器官、系统多个层面进行研究。
一般来说，筛选生物标志物的方法包括生物信息学分析、高通量技术、系统生物学等多种手段。
1. 生物信息学分析：生物信息学分析是一种通过对大规模生物信息数据进行分析来识别潜在生物标志物的方法。
生物信息学分析主要包括差异表达分析、通路分析和功能注释等。
差异表达分析是指比较不同样本组织或细胞中的基因、蛋白质、代谢产物等分子表达水平的差异。
通路分析是指通过对差异表达基因进行分类和注释，进而确定影响生物标志物变化的通路和生物学过程。
功能注释是指将差异表达基因注释为已知生物学功能或疾病相关性的基因。
2. 高通量技术：高通量技术是指以DNA芯片、蛋白芯片、RNA测序等高通量技术为基础进行大规模分子生物学研究的方法。
高通量技术具有操作简便、高通量的特点，可同时检测成千上万个生物分子，从而快速找到具有生物标志物特征的分子。
3. 系统生物学：系统生物学是一种综合性和系统性的生物学研究方法，主要包括建模、仿真和实验验证等多个阶段。
最新生物安全实验室病原微生物实验活动危险度评估精品课件
第十三页，共31页。
病原微生物危害评估(pínɡ ɡū)的 要素
3）自然传播途经。
4）病原微生物在环境(huánjìng)中的稳定性。
5）病原微生物的宿主。
6）从动物研究和实验室感染报告或临床报告中得到 的信
息。
7）当地是否能进行有效的预防和治疗
2、拟从事实验活动的危险分析：
4.2.3血清学检测：血清未灭活前，检测麻疹 病毒抗体，需在BSL-2实验室内进行；血清
第二十二页，共31页。
麻疹病毒危害评估(pínɡ ɡū)报告
4.3 拟从事实验活动的危险性分析(fēnxī) 及相应的预防措施
4.3.1 标本采集
4.3.1.1 咽拭子：采集时近距离接触患者， 可能通过空气、飞沫传播而引起感染， 操作者必须加强个人防护（工作服、口 罩、帽子、一次性乳胶手套等）。
B类：其它危害程度二类病原菌的样本和 第十一页，共31页。
有关细菌、放线菌、衣原体、支原体、立克次氏体、螺旋体、真菌 (zhēnjūn)的说明
三、其它说明：
1、一般情况下对现场和临床的未知样本检测应 在二级以上生物安防
护级别的实验室进行，但此项工作仅限于对样本中 病原菌的初步分离鉴
定，一旦病原菌初步明确，应按病原菌的危害类别 将转移至相应级别的
有关细菌放线菌衣原体支原体立克次氏体螺旋体真菌zhnjn的说明1一般情况下对现场和临床的未知样本检测应在二级以上生物安防护级别的实验室进行但此项工作仅限于对样本中病原菌的初步分离鉴定一旦病原菌初步明确应按病原菌的危害类别将转移至相应级别的2霍乱属甲类传染病霍乱弧菌流行株按第二类管理其菌株或活菌培养物运输包装分类属a类
1、生物安全实验室正式启用前 2、收集的资料(zīliào)表明所从事的病原微 生物
毒理学基础各章知识点及简答题
毒理学基础各章知识点及简答题名词解释绪论1、毒理学（toxicology）：毒理学的传统定义是研究外源化学物对生物体损害作用的学科。
2、现代毒理学：它已发展为所有外源因素对生物系统的损害作用，生物学机制，安全性评价与危险性分析的学科。
3、替代法（alternatives）：又称“3R”法，即优化试验方法和技术，减少受试动物数量和痛苦，取代整体动物实验的方法。
一．毒理学基本概念1、易感生物学标志（biomarker of susceptibility）：是关于个体对外源化学物的生物易感性的指标，即反应机体先天具有或后天获得的对暴露外源物质产生反应能力的指标。
2、外源化学物（xenobiotic）：是在人类生活的外界环境中存在可能与机体接触并进入机体在体内呈现一定生物学作用的化学物质，又称为“外源生物活性物质”。
3、生物学标志（biomarker）：是指外源化学物通过生物学屏障进入组织或体液后，对该外源化合物或其生物学后果的测定指标，可分为暴露标志、效应标志、易感性标志。
4、暴露生物学标志（biomarker of exposure）：是测定组织、体液或排泄物中吸收的外源化学物、其代谢物或与内源性物质的反应产物，作为吸收剂量或靶剂量的指标，提供关于暴露于外源化学物的信息。
5、效应生物学标志（biomarker of effect）：机体中可测出的生化、生理、行为或其他改变的指标，包括反映早期的生物效应、结构和（或）功能改变、及疾病的三类标志物，提示与不同靶剂量的外源化学物或其代谢物有关联的对健康有害效应的信息。
6、阈值（threshold）：为一种物质使机体开始发生效应的剂量或浓度，即低于阈值时效应不发生，而达到阈值时效应将发生。
7、致死剂量或浓度：指在急性毒性试验中外源化学物引起受实验动物死亡的剂量或浓度，通常按照引起动物不同死亡率所需剂量来表示。
8、生物有效剂量（biologically effictive dose）/ 靶剂量（target dose）：是指送达剂量中到达毒作用部位的部分。
生物标志物的检测方法及应用
生物标志物的检测方法及应用随着生物医学科学的发展，人们对疾病的认识越来越深刻，对于疾病的预防与诊治也变得越来越细致。
生物标志物是指生物体内的某种化学物质，可用于诊断疾病、监测治疗、评估患者复发和预后等方面。
生物标志物的检测方法也多种多样，如何选择最合适的检测方法，对于准确地使用生物标志物具有关键性意义。
一、生物标志物的分类生物标志物可按其检测原理来分类：（1）基于分子生物学方法，如PCR、RT-PCR、蛋白质组学等；（2）基于免疫学方法，如ELISA、荧光免疫法、放射免疫法等；（3）基于物理化学方法，如电化学法、质谱法、光学传感器等。
生物标志物还可按其生物特性分类：（1）生化标志物，包括血清蛋白、血清酶、神经肽等；（2）细胞标志物，包括肿瘤标志物等；（3）遗传标志物，包括染色体变异、基因突变等。
二、生物标志物的检测方法1.基于分子生物学方法PCR是最常见的一种基于分子生物学的生物标志物检测方法，可以快速高效地检测多种病原体。
PCR法适用于检测DNA、RNA等生物大分子，通常是将生物样本经过简单的提取处理，将其所需的核酸分离出来，再进行PCR扩增。
PCR方法的优势在于可以快速、敏感、特异地检测生物标志物，并且可以在样本中快速筛选出病原体。
不过PCR有一定的局限性，其较大的问题在于对于某些生物体内的标志物不易检测或不适用，比如RNA标志物就需要依靠转录酶反应（RT-PCR）进行扩增检测。
同时PCR需要许多精细、复杂的试剂和设备，具有一定成本，而且还容易出现阳性假阳性等问题，可能会影响检测结果的准确性。
蛋白质组学是一种通过质谱技术鉴定生物物种样本中蛋白质的方法，蛋白质组学可以检测到某些特定的蛋白质标志物，能够提供更全面的疾病信息，但其检测方法有较高的成本、复杂性和技术门槛。
2.基于免疫学方法免疫检测法就是利用抗体与抗原间的免疫偶联反应来检测生物标志物的方法。
免疫学方法通常是将所需的抗体与标准生物标志物做免疫反应，通过抗体与生物标志物的特异性结合从而完成标志物的检测。
生物标志物与危险度评定
对于流行病学家而言，有效性包括测试的阳性预测值和人群 归因危险度百分比，人群使用的可行性，现场条件下方法的 稳定性，影响该效应的混杂因素或效应修饰因子。
只有经过了有效性评价的生物标志物方可用于危险度 评价。
发展一个生物标志物的大体步骤
Selection of type: risk factor vs. disease surrogate （危险因素vs.疾病的替代物）
Validity of relation to disease（与疾病相关的有效性）
Field methods（现场方法） Dose-response（剂量反应）
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环境接触和人体效应研究并重
以基因－环境交互作用模式研究环境因素致病是基因组时 代的预防医学研究的特色之一。应当同时重视环境与基因 在疾病发生（或者健康危害）过程中的作用，片面强调遗 传因素或环境因素的观点都是缺乏科学基础的。
应该认识到基因不可能解决所有问题，要对基因多态性研 究的局限性有足够认识，基因不可能回答所有问题。
Hemizygous gene:半合子基因
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易感性生物标志物 Biomarker of Susceptibility
指能使个体易于受化学、物理等有害因素影响的一些改变, 是由于其先天遗传性或后天获得性缺陷而反映出其反应能 力的一类标志物,其特点是在暴露前就已经存在。
人群对环境有害因素有不同的易感性,个体对环境因素所致 疾病的易感性受遗传因素和非遗传因素影响,后者如年龄、 疾病状况、营养等,多数情况下指遗传易感性。
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易感性生物标志物
现阶段，增加对个体易感性差异的研究，可以减 低小样本向大样本外推时的不确定因素。
危险化学品的生物监测与健康评价
危险化学品的生物监测与健康评价随着工业化的发展和化学品的广泛应用，危险化学品的生物监测与健康评价变得尤为重要。
本文将从生物监测和健康评价两个方面来探讨这一问题。
一、危险化学品的生物监测危险化学品的生物监测是通过对人体、动物或环境进行监测，以评估暴露于危险化学品中的个体或群体的暴露程度和健康风险水平。
常见的生物监测方法包括生物标志物的分析、血液、尿液和脂肪组织的化学物质测定等。
1. 生物标志物的分析生物标志物是在机体内与外源性化学物质接触后产生的物质或变化，可反映个体或群体受到的化学物质暴露水平。
例如，尿液中的代谢产物、血液中的酶活性等都可以用来作为危险化学品暴露的生物标志物来进行监测。
2. 化学物质的测定通过对生物样本中的化学物质进行测定，可以准确评估个体或群体的暴露程度。
血液和尿液是常见的生物监测样本，通过测定其中的危险化学品浓度，可以了解个体的暴露水平和潜在的健康风险。
二、危险化学品的健康评价危险化学品的健康评价是指对暴露于危险化学品的个体或群体进行健康效应的评估。
通过健康评价，可以确定危险化学品对人体健康的潜在风险，并制定相应的控制措施。
1. 急性毒性评估急性毒性评估旨在评估短期接触危险化学品对人体的毒性作用。
常用的评估方法包括LD50实验、急性毒性试验等。
通过这些方法，可以确定危险化学品是否具有急性毒性，以及确定其毒性等级。
2. 慢性毒性评估慢性毒性评估用于评估长期接触危险化学品对人体健康的影响。
常见的评估指标包括致癌性、致畸性、致突变性等。
通过动物实验和流行病学调查等方法，可以确定危险化学品对人体慢性健康影响的可能性和程度。
3. 生态毒性评估生态毒性评估用于评估危险化学品对环境和生物多样性的影响。
通过对水体、土壤、植物和动物等进行监测和实验，可以确定危险化学品对生态系统的潜在风险。
三、危险化学品的监管与管理为了保护人类和环境的健康，危险化学品的监管与管理至关重要。
政府部门应该加强对危险化学品的监管，制定相应的法规和标准，并建立健全的执法机制。
脓毒症分级与生物学标志物
脓毒症分级与生物学标志物脓毒症是世界范围内重症监护病房(ICU)病人的第一死因,美国每年有脓毒症患者70万,死亡21万。
脓毒症治疗的高消耗(50000美元/例)更给政府和病人造成了沉重的经济负担。
由于脓毒症的病理生理改变非常复杂,因此虽然过去十几年中相关理论和治疗手段如新型抗菌素、营养支持以及免疫治疗等取得了大量成果,但严重脓毒症(severe sepsis)的死亡率仍高达30%~70%,同时生存病人的生活质量也明显下降。
Glauser 将脓毒症定义为机体免疫系统对外来微生物感染的反应失调。
病原感染导致炎症反应失控引起全身炎症反应综合症(SIRS)曾被认为是脓毒症发病的根本原因。
大量炎性细胞银子(如TNF-α、IL-1、MIF、MCP-1、IL-6、IL-10)、炎性介质(如PAF、前列腺素)以及活性氧离子等共同作用导致毛细血管扩张、通透性增加,血浆成分“渗漏”进入组织间隙,活化的炎性细胞浸润相关组织和器官。
与此同时,病原和活化的炎性介质激活凝血系统导致弥散性血管内凝血(DIC)。
这些作用的共同结果是组织低灌注和缺氧,并最终引起器官功能障碍和病人死亡。
基于以上原因,许多研究试图通过控制或平衡炎症反应以达到预防和治疗脓毒症的目的。
通过拮抗或中和炎性介质的方法和手段虽然在实验室取得了良好效果,但临床却不断遭遇挫折。
分析该结果的原因是目前临床对脓毒症的定义过于模糊,缺乏一整套类似于肿瘤TNM分级的对脓毒症病人的分期和分级系统,以明确判断每个病人所处的病理生理状态、可能的预后以及对相关治疗的反应。
因此Levy在20XX年提出了脓毒症PIRO分级系统的设想,通过对病人的患病前的基本情况、感染病原特点、机体的全身反应以及脏器功能障碍等方面进行综合评价,对脓毒症病人进行分级。
但该系统的前提是必须有一定的生物学标志物以判断病人的免疫反应水平、脏器功能障碍的危险性以及对相关治疗的可能结果。
而这些生物学标志物的检测必须简单、快速、经济,适合临床广泛使用。
生物安全实验室病原微生物实验活动危险度评估
《实验室生物安全通用 要求》GB19489-2008
WHO《实验室生物安全 手册》
Ⅰ级：（无或极低的个体和 群体危险）不太可能引起人 或动物致病的微生物。
Ⅱ级（个体危害中等，群体 危害低）病原微生物能够对 人或动物致病，但对实验室 工作人员、社区、牲畜或环 境不易导致严重危害。实验 室暴露也许会引起严重感染、 但对感染有有效的预防和治 疗措施，并且疾病传播的风 险有限 Ⅲ级（个体危害高，群体危 害低）病原微生物通常能引 起人或动物的严重疾病，但 一般不会发生感染个体向其 它个体的传播，并且对感染 有有效的预防和治疗措施。
WHO《实验室生物安全 手册》
Ⅳ级（个体和群体危害均高） 病原微生物通常能引起人或 动物的严重疾病，并且很容 易发生个体之间的直接或间 接传播，对感染一般没有有 效的预防和治疗措施。
《人间传染的病原微生物名录》
颁布时间：2006年1月11日 核心内容：
对于常见病原微生物（病毒、细菌、衣原体、 支原体、立克次体、螺旋体和真菌）的常见实验操 作的生物安全实验室等级提出了明确要求，以指导 各单位涉及人间传染的病原微生物的实验活动。
3.职责
3.1 检测人员：按照本文件的要求开展相关工作。 3.2 质量监督员：按照本文件的要求对检测人员进行监督。 3.3 科室负责人：按照本文件的要求对科室进行管理。
麻疹病毒危害评估报告
4.程序
4.1 危害程度分类等级 4.1.1 麻疹是儿童最常见的急性呼吸道传染病。 通过飞沫直接传播，人是自然宿主，人群普遍 易感。根据《中华人民共和国传染病防治法》， 属丙类传染病。 4.1.2 根据2006年卫生部《人间传染的病原微生 物名录》，麻疹病毒属于第三类病原微生物。 运输包装：B类，UN编号：UN3373。
生物标志物
生物标志物（biomarker）思路总结：第一部分：Biomarkers Introduction1.什么是生物标志物？生物标志物是生物体内对于单个或多个环境压力（污染物）和非化学的。
生物标志物反应，因此能够提供不良反应的早期预警。
生物标志物反应通常在亚致命毒性范围内观察到，作为对生长、繁殖和生存影响的前兆。
它们包括正常生理功能的细微变化，如生殖行为、疾病复原力和捕食能力，这些能力会对生物体的长期生存和生殖输出产生深远影响;最终，这些会影响生态系统健康(生物体受到严重损害之前，在不同生物学水平（分子、细胞、个体等）上因受环境污染物影响而异常化的信号指标。
它可以对严重毒性伤害提供早期警报。
这种信号指标可以是细胞分子结构和功能的变化、的变化或生成异常的代谢产物或其含量，可以是某一生理可以是个体表现出的异常现象，可以是种群或群落的异常变化，可以是系统的异常变化。
)2. 生物标志物的选择原则:1) 生物标志物必须能够表明暴露于污染物。
2) 生物标记物的反应必须能够与对个体和生态系统的影响联系起来 3) 必须具有足够的灵敏度，即所选标志物的水平与外接触水平要有剂量-反应关系，在无害效应接触水平下仍能维持这种关系。
3. 生物标志物的具体应用：种群或群体-- 但在这一水平上的影响通常是由于许多个体适应度的变化而产生的。
对于一个个体的有机体来说，接触污染物是有害的，因为它们改变了个体的正常生理，而这些变化通常可以在分子或亚细胞水平上测量。
在分子或亚细胞水平上的损伤是由酶过程、蛋白质表达和功能的变化、突变或Pollutant Exposure MolecularSub-cellular (organelle)CellularTissueSystematic (organ)OrganismPopulationCommunityEcosystem ‘Early’ biomarker signals ( rapid ) ‘Later’ effects ( slow )细胞膜降解导致细胞死亡引起的。
生物标志物与危险度评定
生物标志物可以用于评估暴露于有害物质后机体的反应，预测个体或人群的疾病风险，以及监测疾病的进展和治 疗效果。
生物标志物的分类
根据来源分类
根据生物标志物的来源，可分为内源性和外源性生物标志物。内源性生物标志物来自机体自身，如血液中的生化指标 ；外源性生物标志物则来自环境中的有害物质，如空气污染物。
大数据和人工智能的应用
大数据和人工智能的应用将有 助于分析和解读大量的生物标 志物数据，提高研究的效率和 准确性。
05
生物标志物研究的伦理问题
隐私保护
生物标志物研究涉及个人隐私，应确保研究过程 中对受试者隐私的保护，避免泄露个人信息。
在收集、处理和存储生物样本和数据时，应采取 加密、匿名化等措施，确保数据安全。
生物标志物可用于疾病的辅助诊 断，提高诊断的准确性和可靠性 。
监测病情
02
03
预后判断
通过监测生物标志物的变化，可 以评估病情的发展和治疗效果， 指导治疗方案调整。
某些生物标志物可以预测疾病的 预后，为制定治疗策略提供参考 。
疾病监测
流行病学调查
01
生物标志物可用于流行病学调查，了解疾病的流行趋势和传播
02
生物标志物在危险度评定中的应用
暴露评估
暴露评估是指对个体或人群接触有害 物质的情况进行量化和定性评估的过 程。生物标志物在暴露评估中发挥着 重要作用，可以提供有关个体接触有 害物质的类型、程度和时间等方面的 信息。
VS
常见的生物标志物包括空气中的污染 物、水中的有害物质、食品中的农药 残留等。通过检测这些物质在个体体 内的代谢产物或与有害物质的结合产 物，可以评估个体暴露于这些有害物 质的风险。
生物标志物与危险
2.生物标志物的分类
• 接触（暴露）生物标志物 （biomarker of exposure）; • 效应生物标志物 （biomarker of effect）; • 敏感性生物标志物 （biomarker of susceptibility）
3.选择生物标志物的原则
• 1）所选择的生物标志物必须具有一定的特 异性。 • 2）所选择的生物标志物必须具有足够的灵 敏度，即所选标志物的水平与外接触水平 要有剂量-反应关系，在无害效应接触水平 下仍能维持这种关系。
• 3）所选择的生物标志物分析的重复性及个 体差异都在可接受的范围内。 • 4）所选择的生物标物要有足够的稳定性， 便于样品的运送、保存、分析。 • 5）取样时最好对人体无损生，能为受试者 所接受。
4.生物标志物的特性
• 1）具有一定的敏感性，敏感性应高于一般 生物检测指标，低剂量下就可测出，可微 量操作; • 2）具有反应的时间效应。反应要有一定的 稳定时间，同时要快速; • 3）效应标志物在分子和生化水平上的效应 要与高级生物学水平上的效应（如生长、 繁殖）紧密相联，各级水平上的效应要有 因果关系;
二、生物标志物在监测环境污染中的应用 • 为了评估污染 物的潜在毒性，探索反应低 浓度 物对 生物早期影响的参 数 ，就需要 发展生物亚致死效应 的生物标志物来更准 确地评估和预测污染物对生物 的危害情况。 所以生物标志物是目前毒理学领域研究的 热点，被称为环境医学发展到分子水平的 重要里 程碑 ，它的研究在分子流行病学、 分子毒理学、劳动卫生学、环境医学等诸 多领域均具有极其重要的价值 。
• 4）具有一定野外应用价值; • 5）要求选取对受试生物损害较小的指标， 技术易于掌握； • 6）具有特异性与预警性
5.生物标志物的应用意义
生物标志物与危险度评价
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. PL 210 生物标志物与危险度评价郑玉新(中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所,北京100050)中图分类号:R99 文献标识码:A 文章编号:100223127(2005)032017820121世纪的中国是经济发展最快的发展中国家之一。
快速的工业现代化和城市化已显著地提高了人民的生活水平,但伴随的环境污染问题正引起广泛的关注。
尤其是环境化学物的污染对人体健康带来了多种危害,包括失去了健康和劳动能力乃至丧失生命。
对环境化学物的健康危害加强预防控制,是与我国社会经济的可持续性发展和建设和谐社会密切相关的重大课题之一。
危险度评价在预防和控制化学污染物对健康危害的管理决策中起重要作用。
危险度进行评价的结果为制订化学物环境接触标准、提出预防和干预对策以及评价干预控制效果提供了基础资料和信息。
但是目前的危险度评价过程中还存在着很多不确定因素,其准确度和精密度都还不尽如人意。
生物标志物是指能反映生物体系与环境因子(化学性、物理性或生物性)相互作用所引起的任何可测定的改变。
广义的生物标志物是指生物材料中与接触有关的一切变化,包括生理的、生化的、免疫的、细胞的和分子水平的改变。
对生物标志物的研究是认识接触毒物水平,探讨毒物接触与健康损害关系的一种重要手段。
接触标志物、效应标志物和易感性标志物在危险度评价的4个关键步骤起重要作用。
在危害认定中,应用敏感的、特异的生物标志物,有助于快速、客观地鉴别环境有害因素;在剂量2反应关系评定中,接触、效应和易感性的生物标志物的联合应用在定量化地精确函数关系起重要作用;在接触评定中,生物标志物在降低外暴露评价产生的不确定因素和其他影响因素方面具有独特的优势。
总之,生物标志物在定性和定量表述危险度特征的危险度评价过程中,将扮演重要角色。
生物毒性的检测与评估
生物毒性的检测与评估生物毒性是指化学物质或生物物质对于生物体内的某些器官、系统、细胞或诊断级别的影响。
它的出现可能会对生态系统和人类健康造成负面影响。
因此，对于生物毒性的检测与评估是非常重要的。
一、检测方法1. 细胞毒性检测法这种方法使用细胞培养法，将化学物质加入培养基中，观察细胞对于化学物质的反应情况。
根据细胞死亡数量来评估其毒性。
2. 动物毒性检测法这种方法管理动物，注入化学物质，观察其反应情况，并在一段时间后对动物进行解剖。
根据动物死亡数量和脏器损伤情况来评估化学物质的毒性。
3. 试纸检测法这种方法是使用特殊的试纸，将待测的生物物质放入试纸中，观察颜色变化，根据颜色变化的程度来评估其毒性。
二、检测指标1. 水质毒性指标水质毒性指标是评估水体是否受到化学物质污染的一种方法。
其检测指标包括：硬度、总溶解固体、溶解氮含量、pH值、溶解氧含量、化学需氧量、总有机碳和总细菌数等。
2. 土壤毒性指标土壤毒性指标是评估土壤中是否含有毒性物质的一种方法。
其检测指标包括：土壤有机物含量、pH值、电导率、有机磷含量和重金属含量等。
3. 食品毒性指标食品毒性指标是评估食品中是否含有毒性物质的一种方法。
其检测指标包括：食品添加剂、重金属、农药残留以及各种有害化学物质的含量等。
三、评估指标1. 毒性指数毒性指数是评估化学物质对于生态系统或人类健康的影响程度的一种指标。
根据化学物质的浓度、毒性和容积等因素计算出来。
在此基础上，卫生部门或相关机构可以制定针对性的规范和管制措施，确保公众的安全。
2. 生态风险评估生态风险评估是评估化学物质对于生态系统的影响程度的一种方法。
其评估指标包括危害描述、曝露评估、生物处理和效应评估等。
根据评估报告，环境保护部门或相关机构可以采取相应的治理措施，保护野生动物和生态环境。
四、未来发展方向生物毒性检测与评估技术正日趋完善和普及，未来的发展方向主要集中在以下几个方面：1. 合理使用化学物质，研发绿色环保型产品。
生物标记物疾病风险与评估治疗效果的生物学指标
生物标记物疾病风险与评估治疗效果的生物学指标生物标记物是指通过检测人体的生物分子或生物过程来诊断疾病、评估治疗效果以及预测疾病风险的一种工具。
近年来，随着人们对健康的关注度提高和生物学研究的进展，生物标记物逐渐成为了重要的研究和临床应用领域。
本文将介绍生物标记物在疾病风险评估和治疗效果评估中的应用，并探讨其在生物学指标中的作用。
一、生物标记物在疾病风险评估中的应用随着个体化医疗的发展，人们对于疾病的早期诊断和风险评估需求越来越迫切。
生物标记物的检测技术日益成熟，可以在早期发现疾病的迹象，并通过对生物标记物的分析来评估个体患病的概率。
举个例子，乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤之一，而BRCA1、BRCA2等基因的突变则是乳腺癌的高风险因素。
通过对这些基因的检测，可以早期发现患者的突变情况，从而进行个体化的风险评估和早期治疗。
此外，心血管疾病也是人们关注的重要疾病之一。
血液中的胆固醇水平、C反应蛋白等生物标记物可以用来评估患者心血管疾病的风险。
通过检测这些指标，医生可以为患者制定合理的治疗方案，减少疾病的发展风险。
二、生物标记物在评估治疗效果中的应用治疗效果评估是判断治疗方案是否有效的重要方法。
生物标记物的检测可以帮助医生判断患者的病情进展情况，评估治疗的有效性。
例如，在许多癌症治疗中，测定血液中的肿瘤标志物如癌胚抗原（CEA）和前列腺特异性抗原（PSA）可以用来检测患者的病情，评估治疗效果以及判断复发情况。
通过对这些生物标记物的监测，医生可以及时进行调整治疗方案，提高治疗效果。
此外，生物标记物还可以在药物研究中发挥重要作用。
药物疗效评估是临床研究中的一项关键任务，而生物标记物的检测可以帮助确定药物的疗效和副作用。
通过监测患者的生物标记物水平的变化，科学家可以了解治疗是否取得了预期的效果，并及时调整研究方向。
三、生物标记物在生物学指标中的作用生物标记物在生物学研究中起到了重要的作用。
通过分析不同生物标记物的表达水平和变化规律，科学家可以深入研究生物过程的机制，揭示疾病的发生和发展机制。
生物标志物分析
生物标志物分析生物标志物分析是一种通过检测和测量人体内的特定分子、基因或细胞来评估健康状况和疾病风险的方法。
通过分析生物标志物，我们可以获取关于个体生物学过程、疾病发展和药物治疗的重要信息。
本文将介绍生物标志物的定义、分类、应用和未来发展方向。
一、生物标志物的定义和分类生物标志物，也称生物指示物或生物标志，是指能够测量和评价生物学过程、特定疾病状态或药物反应的指标。
生物标志物可以是分子、基因、蛋白质、代谢物、细胞类型等。
根据其来源和用途的不同，生物标志物可以分为以下几类：1. 诊断标志物：用于确定疾病的存在和类型。
例如，血液中的特定蛋白质水平可以用于早期癌症诊断。
2. 预后标志物：用于评估疾病的发展和预后。
例如，某些基因变异可以作为预测心脏疾病风险的指标。
3. 治疗标志物：用于评估药物治疗的效果和副作用。
例如，血液中的药物代谢产物可以判断药物治疗的有效性。
4. 监测标志物：用于监测疾病进展和治疗效果。
例如，血液中的病毒载量可以评估抗病毒药物治疗的效果。
二、生物标志物的应用生物标志物分析在临床医学和医学研究中有着广泛的应用。
以下是一些典型的生物标志物应用案例：1. 早期癌症筛查：通过检测血液中的肿瘤标志物，如癌胚抗原（CEA）和前列腺特异性抗原（PSA），可以实现早期癌症的筛查和诊断。
2. 心脑血管疾病评估：通过检测血液中的胆固醇、脂蛋白和心肌肌钙蛋白等标志物，可以评估心脑血管疾病的发病风险和预后。
3. 药物治疗监测：通过检测血液中的药物代谢产物或血药浓度，可以监测药物治疗的有效性和不良反应。
4. 基因检测：通过检测个体基因变异，可以评估个体对药物的反应和疾病的易感性。
5. 环境暴露评估：通过检测血液或尿液中的毒素代谢产物，可以评估个体的环境暴露水平。
三、生物标志物分析的未来发展方向随着生物技术和分析方法的不断发展，生物标志物分析在医学领域的应用潜力越来越大。
以下是生物标志物分析的未来发展方向之一：1. 个体化医学：通过结合个体基因组信息和生物标志物分析，实现针对个体的精确医学诊断和治疗。
生物危险度评估---精品管理资料
HIV生物危险度评估1.病原微生物类别：人类免疫缺陷病毒（HIV）属第二类病原微生物，是高致病性微生物2.危险度等级：①HIV抗体检测、抗原检测和相关的免疫学检测应在符合Ⅱ级生物安全实验室（BSL—2）要求的艾滋病检测实验室中进行②HIV分离培养、浓缩、中和试验、细胞培养及研究工作及其他需要应用活病毒的研究工作,应在Ⅲ级生物安全实验室（BSL-3）中进行③HIV核酸提取和检测均应在Ⅱ级生物安全实验室（BSL—2）要求的艾滋病检测实验室中进行④HIV病毒株应保存在在Ⅲ级生物安全实验室（BSL—3)要求的艾滋病检测实验室中;HIV阳性样品，包括全血、血清、血浆和其他组织（液）、核酸提取物应保存在在Ⅱ级生物安全实验室（BSL—2）要求的艾滋病检测实验室中。
3.致病性：HIV病毒在1984年被认定是造成严重免疫缺陷广泛流行的原因，这种疾病被称为获得性免疫缺陷综合征（AIDS）,它是HIV相关条件范围内最严重的表现.未经治疗的感染者在感染后的最初几年中发展成AIDS的危险性估计每年1%~2％，此后为每年5%左右，最初10年的累计危险性为50％，几乎所有未经治疗的HIV感染者最终都会发展为AIDS。
HIV病毒是高致病性微生物。
4.传播方式:HIV的传染需与含有感染细胞或血浆的体液接触.HIV可存在于含血浆或淋巴细胞的液体或渗出液中,尤其是血液,精液，阴道分泌液,母乳,唾液或伤口渗出液中。
通过咳嗽或喷嚏产生的唾液或飞沫的传播极其罕见. 5.感染途径:大多数情况下是通过共用注射器或性关系,以及怀孕、分娩和母乳喂养等体液的直接交流而传播的。
6.在环境中的稳定性：对理化因素的抵抗力较弱，容易被多种方式灭活，如56℃30min，0.5％的漂白粉、70%的酒精、0。
3%H2O2或0.5％来苏处理5分钟.7.适宜宿主：人体8.对暴露感染的危险度评估：发生HIV职业暴露后，应报告医院相关部门及市疾控中心，并由相关机构组织专业人员对暴露的级别和暴露源的病毒载量水平进行分析、综合评估HIV感染的危险，必要时邀请省及国家艾滋病专家参加分析和评估.根据暴露的级别和暴露源的病毒载量水平评估HIV感染的危险，确定是否进行预防性用药及何种预防方案。
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暴露生物标志物 Biomarkers of exposure
暴露生物标志物指机体内可测量的外源性物质、 代谢产物、外源性物质或其代谢产物与靶分子或 靶细胞相互作用的产物。
暴露生物标志物与内剂量（internal dose）生物指 标本质上意义相同，后者更强调其与重要器官或 组织有害作用（adverse effects）间的关系。
提纲
一、生物标志物 二、危险度评价 三、生物标志物在危险度评价中的作用 四、生物标志物的有效性及评价 五、问题与展望
生物标志物
Biomarker
反映生物体系与环境因子(化学的、物理的或 生物学的) 相互作用所引起的任何可测定的改 变,包括生化、生理、免疫和遗传等多方面的 改变,这些改变可发生在整体、器官、细胞、 亚细胞和分子水平上。
反应几率
可接受危险度 （10-6）
致癌物
超线性
线性
次线性
实际安全剂量
剂量
非致癌物
毒代动力学和毒效动力学 种属间和个体间差异
危险度评定中的不确定因素 Uncertainty
从动物到人 从高剂量到低剂量 从小样本到大样本
三、生物标志物在危险度 评价中的作用
生物标志物可以降低危险度评价过 程中的不确定因素，主要是围绕剂 量—反应（效应）关系评价进行。
种属间或种属内，个体间相同效应生物标志物改变所需要接触剂量的 差异，可以用来估算种属间和种属内毒代动力学差异带来的不确定因 素的水平，从而降低种属间外推时，毒代动力学差异导致的不确定因 素。
可以降低高剂量向低剂量外推导致的不确定因素 通过导致早期效应的机制可以推断低剂量时剂量—反应（效应）关 系曲线的形状 直接研究一般人群暴露水平下（低暴露）的剂量—反应（效应）关 系曲线
Modifiers（修正）
（敏感性和特异性）Sensitivity & specificity （人群差异）Population variation
二、危险度评价
危险度评价
Risk Assessment
在人群水平上，定性和定量地评估危害因素 导致人类不良健康效应的可能性。主要由四 部分组成： 1.危害鉴定 2.剂量-反应关系评价 3.接触评定 4.危险度描述
生物标志物的分类
暴露生物标志物 Biomarkers of Exposure
效应生物标志物 Biomarkers of Effects
易感性生物标志物 Biomarkers of Susceptibility
Stages linking exposure to chemicals with clinical disease.
指机体内可测量的生化、生理、行为 或其它改变，这些改变可引起确定omarkers of early biological effects from exposure to mutagenic agents in human populations 接触致突变物人群早期生物效应标志物举例
Hemizygous gene:半合子基因
易感性生物标志物 Biomarker of Susceptibility
指能使个体易于受化学、物理等有害因素影响的一些改变, 是由于其先天遗传性或后天获得性缺陷而反映出其反应能 力的一类标志物,其特点是在暴露前就已经存在。
人群对环境有害因素有不同的易感性,个体对环境因素所致 疾病的易感性受遗传因素和非遗传因素影响,后者如年龄、 疾病状况、营养等,多数情况下指遗传易感性。
发展一个生物标志物的大体步骤
Selection of type: risk factor vs. disease surrogate （危险因素vs.疾病的替代物）
Validity of relation to disease（与疾病相关的有效性）
Field methods（现场方法） Dose-response（剂量反应）
基因多态性常作为易感性生物标志物,机体DNA 修复能力 和代谢酶基因是影响机体易感性的重要因素。
易感性差异的影响因素
理想的生物标志物的特征
与机制紧密相关 敏感性和特异性 标准化的方法 便于现场使用
方法难度 非创伤性 高通量分析 费用适当
Steps to Develop Biomarker
暴露生物标志物的类别
根据生物半衰期分为四种主要类型：
1. Very short: phenol for benzene exposure 2. Short: 2,5-hexanedione（2,5-己二酮 ）for hexane
（正己烷) exposure 3. Long: heavy metals such as lead, mercury and
暴露生物标志物
降低外暴露评价导致的不确定因素 减少了种属间外推时毒代动力学差异导致的
不确定因素 测定与反应（效应）终点直接相关的暴露生
物标志物的水平，提高接触评价的特异性。
效应生物标志物
效应生物标志物可在导致发病、死亡、肿瘤发生、体重减轻和组织病 理学改变低的暴露下发生改变，可提高危险度评价的敏感性。
cadmium in blood or adducts to DNA and haemoglobin for electrophilic compounds or metabolites 4. Very long: heavy metals in bone.
效应生物标志物 Biomarkers of Effects
Relation of events and biomarker classification (Albertini, 2001)
Chromosome aberrations：染色体损伤；Micronuclei:微核； Aneuploidy：非整倍体；Sister chromatid exchange:姊妹染色单体交换 Somatic mutation: 体细胞突变；Mutation spectra: 突变谱
易感性生物标志物
现阶段，增加对个体易感性差异的研究，可以减 低小样本向大样本外推时的不确定因素。