环境毒理学研究的几个新动向

环境毒理学研究的几个新动向
09 环科 0920049 张玉洁 关键词：环境毒理学；环境污染物；低剂量暴露的生物学 效应；生态毒性评价 摘要：近年来，随着环境科学、生命科学的飞速发展，人们对环境毒理
学的认识也逐渐加深。 环境毒理学作为一门学科日渐成熟，以研究外源性环境污 染物对人类机体的毒性作用机理及防、诊、治措施为中心,同时对环境质量的危 害进行相应评价与管理提出建议与意见的环境毒理学正面临着艰巨的任务与挑 战， 在环境污染物的健康危险度评价和管理中起着越来越重要的作用。本文在环 境毒理学概念及现代毒理学方法的基础之上， 着重介绍了现代环境毒理学研究的 低剂量环境因素暴露的生物效应、 环境化学品安全管理与生态毒性评价及遗传毒 性致癌物的阈值问题的价格新动向。
正文：
环境毒理学( environmental toxicology) 是研究环境污染物，特别是化 学污染物对生物有机体， 尤其是对人体的影响及其作用机制的科学。它既是环境 科学和预防医学一个重要组成部分，又是毒理学的一个分支学科。与环境毒理学 类似，生态毒理学(ecotoxicoloty)也是研究环境污染物对生物有机体的影响的 科学， 但其侧重于研究环境污染物对生态系统及其人类以外的生物组成部分的影 响. 在经典的环境毒理学中， 其他生物在研究中的用途一般是作为为人的替代。 现代环境毒理学可以说包括经典环境毒理学和生态毒理学两方面的内容， 其实验 对象包括啮齿类动物、鸟类、鱼类等生态系统的组成成分。事实上，对环境污染 物的人体暴露评价也需要了解食物链上其他物种的暴露情况。 化学污染物通过食 物链的传递在不同营养层次生物产生的效应是环境毒理学研究的焦点之一。因 此， 现代环境毒理学和生态毒理学研究的区别日益模糊。 近年来， 随着环境科学、 生命科学的飞速发展， 人们对环境毒理学的认识也逐渐加深。环境毒理学作为一 门学科日渐成熟， 在环境污染物的健康危险度评价和管理中起着越来越重要的作

用。现就环境毒理学研究的几个新动向作一介绍。 低剂量环境因素暴露的生物效应 低 量 暴 露 的 生 物 效 应 (biological effects of low-level
exposures;BELLE)，特别是低剂量暴露的兴奋效应(hormesis )是长期以来人们 关注的一个话题。hormesis 是指某些化学、物理因素在低剂量时对生物群体产 生兴奋效应而在高剂量时产生抑制效应的现象。 在许多环境化学物质都观察到了 hormesis。因此，如何评价 hormesis 的影响是最近环境毒理学研究的热点。 有 hormesis 现象的化学物质的生物作用往往呈 β 型或 U 型的剂量反应曲 线。β 型曲线反映一类化学物质在低剂量时对某些有益的生物学反应终点如生长 率、寿命、生殖等产生促进作用而在高剂量时则显示抑制作用。U 型曲线代表某 些化学物质在低剂量时可降低某些有害反应如致突变、致癌、出生缺陷等的发生 率， 而在高剂量时增加这些有害效应的发生。传统的安全性评价方法常采用剂量 反应关系的线性外推模式， 未充分考虑剂量反应关系的多样性以及它们可能对评 价结果造成的影响。 为了客观地反映 hormesis 的影响，在安全性评价过程中应注意以下几点: (1)建立能够反映 hormesis 现象的剂量反应关系模型， 尤其是同一化学物质的 不同生物效应可能呈现不同的剂量反应关系 (2)在毒理学研究实验设计中合理 地选择剂量范围，考虑 hormesis 的影响。(3)改进现行的化学物致癌性试验方 法，以便能够观察到受试物 hormesis 作用， 如采用短期动物致癌模型试验等。 (4)根据具体情况，判断 hormesis 的意义，有时还需要结合实际的暴露水平对 hormesis 现象的意义作出判断。例如，一些实验表明极微量的铅可能对动物是 必需的，而实际上的暴露水平远远高于这些可能产生有益作用的水平。 环境化学品安全管理与生态毒性评价 近年来， 人们逐渐认识到保护生态环境与保护人体健康同等重要， 密切相 关。 在可持续发展世界首脑会议上通过的行动计划中提出，应以保护人体健康和 生态环境为目的，本着预防为主的原则，公开、科学地对化学品的安全性评价和 管理。根据以上指导思想，世界各国相继对本国的化学品管理法规进行了修订，

强调在新化学品送审时应提供生态毒性评价的结果。 国家环境保护总局颁布的《新化学物质危害评估导则》 中规定， 每项新 化学物质的基础水平申报材料必须包括在我国境内用中国供试生物完成的水生 生物急性毒性试验(首选鱼类)和生物降解试验的数据。 申报的新化学物质一次性 或全年累积性的生产或进口数量超过 10⁴ kg 话，还要补充生物蓄积性试验。 目前各国对化学品有害性和危险性的分类不同，直接影响到人们的健康安 全以及各国间的化学品贸易。为此，联合国于 2003 年提出《全球化学品统一分 类和标签制度 ( Globally Harmonized System of Classification and Labeling of Chemicals;GHS ) 》 ，它将通过提供一种国际综合性的危险公示制度，加大对 人类健康和环境的保护， 为尚未制定制度的那些国家提供一个公认的框架，减少 试验和评价化学品的必要性， 同时促进其危险度已在国际上得到恰当评估和认定 的化学品的国际贸易。 遗传毒性致癌物的阈值问题 在对环境致癌物进行健康危险度评价时，仅仅确认环境中存在致癌物是不 够的， 更重要的是给出致癌物所致癌症发生的危险度。对于遗传毒性致癌物的健 康危险度评价，一般是假定它们的致癌作用没有阈值，按无刚化学物进行的。在 人实际暴露的低剂量范围。 以肿瘤发生为指标进行的动物致癌试验很难观察到染 毒组与对照组的显著差异。 研究结果提示遗传毒性致癌物的致癌性可能存在阑值。例如，以苯巴比妥作 为促长剂，对 MeIQx 的肿瘤启动活性进行的研究表明,10 和 100 mg/k g 组大鼠 肝脏的 GST-p 阳性细胞灶出现有意义的增加，而 1 mg/kg 以下组与对照组相比未 见差别。可以看出，MeIQx 致肝癌的过程中，除 DNA 加合物形成呈线性剂量反应 关系外，其他肿瘤相关指标如 8-OHdG、GST-P 阳性细胞灶以及 LacI 突变的形成 都存在一定的无作用剂量范围。也就是说，MeIQx 的致癌性可能存在阈值。 目前有关遗传毒性致癌物致癌性阈值的实验证据还不是很多， 这部分是由 于以往的动物致癌试验在染毒剂量设计上常常忽略低剂量范围的探讨。 从环境健 康危险度管理以及保障公众安全的角度， 遗传毒性致癌物阑值的研究有着及其