环境毒理学 第十章 环境内分泌物干扰物的环境毒理学

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第十章 环境内分泌物干扰物的环境毒理学

• 第一节 内分泌干扰物的分类、特点以及来源
  • 环境内分泌干扰物 EDCs又称环境激素，是指可通过干扰生物或人体内产生的天然激素的合成、分泌、云输、结合代谢等过程，从而对生物或人类的生殖、神经和免疫系统等功能产生有害影响的外源性化学物质。
  • •环境内分泌干扰物的甲状腺毒性
    • •环境内分泌干扰物对甲状腺的毒性主要表现在干扰血或组织中的甲状腺激素水平。
    • ·代表性的甲状腺激素干扰物有多氯联苯、溴代阻剂、邻苯二甲酸酯类、双酚A、高氯酸盐以及有机氟化合物等。
    • •多氯联苯染毒可引起动物血清中总和游离T4水平降低。某些种类的多氯联苯及其代谢
    • 产物还可直接干扰甲状腺素受体，进而影响机体的甲状腺功能。碘是体内甲状腺素合成
    • 所必需的微量元素。高氯酸盐可与体内碘的转运体结合，干扰甲状腺对碘的摄取。
  • 内分泌干扰物的分类
    • （一）农药
      • 1. 除草剂
        • 甲草胺、杀草强、莠去津、草克净、除草醚、氟乐灵、2.4-D、2.4.5-T、杜邦326、草达灭、甲氟吡啶氧酚丙酸丁酯。
      • 2. 杀真菌剂
        • 苯菌灵、多菌灵、六氯苯、烯菌酮、代锰锌、代森锰锌、硫脲乙烯、嘧啶甲醇族、亚乙基双二 硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸锌。
      • 3. 杀虫剂
        • 林丹(B-666)、复丹、硫丹、三嗪、甲萘威、开乐散、狄氏剂、异狄氏剂、DDT 及代谢产物、七氯、灭多虫、甲氧氯、灭蚁灵、对硫磷、氧氯丹、毒杀酚、合成除虫菊酯。
      • 4.杀线虫剂
        • 滴灭威、呋喃丹、二溴氯丙烷(DBCP)。
    • （二）工业化合物
      • 1. 重金属
        • Pb 、Cd 、Hg.
      • 2.树脂原料
        • 烷基酚、壬基酚、辛基酚、苯乙烯、双酚-A、聚氯乙烯、邻苯二甲酸二丁酯、双(2-乙基己 基)己二酸盐、双(2-乙基己基)邻苯二甲酸盐。
      • 3. 药物
        • 他莫昔芬、己烯雌酚、溴萘酚、壬苯醇醚-9-壬基酚。
      • 4.绝缘油
        • 多氯联苯、阿罗罗-1254、派兰诺油。
      • 5. 界面活性剂
        • 壬基酚、tergitolNP40、Tergitol。
      • 6. 其他
        • 二噁英[主要指2，3，7，8-四氯二苯对二噁(TCCD)]、五氯酚、三丁基锡、四氯联苯、 多溴联苯、邻苯二甲酸盐、喷达曼萨林、二己基邻苯二甲酸盐、3-t- 丁基-4-羟基甲醚、羟氟 硝丁酰胺等。
    • （三）植物雌激素
      • 拟雌内酯、芒柄花黄素等
      • 拟雌内酯是一种大豆产品中存在的植物雌激素。它抑制ES-2细胞增殖的IC50值为50μM。它可用于癌症，神经障碍和自身免疫疾病的研究
  • 内分泌干扰物的特点
    • (1)种类繁多、分布广、易富集
      • 内分泌干扰物种类繁多，产量巨大，在环境中残留期长。部分内分泌干扰物不易降解，易挥发，可以通水、大气循环遍布包括南北极在内的全球各地，并且最终通过生物富集和食物链的放大作用在生物体内富集。
    • (2)表现形式多样性
      • 有些内分泌干扰物质随剂量的变化表现出截然相反的作用；在不同组织中的作用也可能不同；对神经、免疫系统和内分泌系统中任一系统的作用都会影响到另两个系统，从而造成了表现形式的多样性。
    • (3)对幼体特别敏感
      • 幼体在发育期受到的污染量约为成人平均水平的10~20倍
• 第二节 内分泌干扰物对人体健康及野生生物的危害
  • 对人体健康的影响
    • (1)男婴出生率下降。自20世纪70年代以来，加拿大男婴的出生率下降 了0.22%, 当国下降了0.1%。美国科学家判断这可能是杀虫剂等污染物 干扰了人类生殖激素的结果。
    • (2)男性精子数目锐减、精子运动能力低下、精子畸形率上升、生殖组织畸形、男性不育症以及睾丸癌和前列腺癌发病率增加等。过去几十年，男性成人精液中的精子数量和精液量持续减少，这可能是环境激素的影响。
    • (3)女性性早熟、月经失调、子宫内膜症、不孕症、子宫癌、卵巢癌、乳腺癌等疾病增加。
    • (4)胎儿畸变。在美国“班雷特”作为一种杀真菌制剂曾受到许多农户和园艺工人的欢迎，但“班雷特”杀虫剂是一种环境激素。长期使用“班雷特”可能导致胎儿畸变。据后来的调查表明，这样的病例在美 国婴儿中占万分之四。
    • (5)引起人的神经系统功能障碍、智力低下。
    • (6)EDCs还会导致人类神经系统障碍、记忆力下降，免疫系统缺陷和各种癌症。青少年犯罪率增加是否与环境激素的浓度增高有关，如今备受有关方面的关注。
  • 野生生物效应
    • 主要包括以下几个方面：
      • ①生殖与发育异常；
      • ②导致甲状腺疾病、神经系统异常和免疫系统缺陷；
      • ③种群减少等。
• 第三节 内分泌干扰物的毒作用机制
  • 环境内分泌干扰物能干扰体内天然激素的合成、分泌、运输、结合、代谢或消除，影响内分泌系统的正常生理功能，而内分泌系统紊乱又使免疫系统和中枢神经系统受到伤害。其对人类造成的危害为：生殖及发育机能下降、人体免疫力降低并诱发肿瘤、神经系统紊乱等。目前，根据其分子致毒机制，EDCs可以分为以下四类：
    • • 1.与激素受体结合而直接作用于机体
    • •2.与激素受体以外的生物大分子结合而间接作用于机体
    • •3.影响体内激素的合成、储存、释放、转运及清除等生物过程
    • • 4.影响内分泌系统与其他系统的调控作用
• 第四节 内分泌干扰物筛检方法
  • 随着工农业生产的发展，大量人工合成的化学物进入环境。某些化合物可能有内分泌干扰活性，目前环境内分泌干扰物的筛查方法有多，每种方法都有各自的优缺点。
  • OECD 和EPA
  • ·(OECD)制定的EDCs检测与评价基本框架包括三个阶段：
    • ·阶段1（第1级）——初步评估。
    • ·阶段2（第2—4级）——筛选。
    • ·阶段3（第5级）——权威检测。
  • （一）体外实验（快速、简便、经济，易于操作。它适用于对批量、多种、低浓度的EDCs进行筛检。）2级
    • 1.受体结合试验
    • 2.细胞增殖试验
    • 3.受体报告基因试验
    • 4.卵黄蛋白原(VTG)法
    • 5.类固醇合成试验
  • ·（二）体内实验（真实地评价EDCs对动物的干扰效应）（3，4级）
    • •1.啮齿类动物子宫增重法
    • •2.鼠体赫什伯格检测
    • ·3.青春期雌性大鼠试验
    • ·4.青春期雄性大鼠试验
    • ·5.鱼性腺生殖试验
  • •一、第一阶段筛查
    • 目的：检测受试化学物是否具有雌激素、雄激素以及甲状腺素活性。
      • （一） 体外实验
        • 1、雌激素受体实验
        • 2、雄激素受体实验
        • 3、类固醇激素合成抑制实验
      • · （二）体内实验
        • 1、啮齿类动物3天子宫肥大试验
        • 2、啮齿类动物20天性成熟试验
        • 3、啮齿类动物5~7天Hershberger试验
        • 4、蟾蜍变态试验
        • 5、鱼类生殖恢复试验
  • ·二、第二阶段筛查
    • 目的：确定化学物是否具有与自然激素类似的生物效应特征。
      • （一）哺乳动物试验
      • （二）其他动物的试验
        • 1、鸟类的生殖试验
        • 2、鱼类的试验
        • 3、甲壳动物的试验
        • 4、两栖类的发育生殖试验