环境雌激素联合作用的分析和预测

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环境内分泌干扰物联合作用的环境影响是目前科学界研究的热点。在联合作用下,环境内分泌干扰物在接近或低于无可观测效应浓度时仍可诱发生物效应并存在非单调剂量-效应关系,且呈低剂量长期暴露联合作用的特征,这对现行的动物繁殖和发育毒理学检测规程以及环境内分泌干扰物风险评价理论和方法提出了挑战。研究低剂量效应和科学实用的联合作用研究方法对正确进行生态风险评价具有重要的科学意义。 在个体水平上研究环境雌激素类化合物对易受影响生物的联合毒性作用,探讨了环境雌激素类污染物的联合作用和混合物环境风险评价的研究方法,预测和评价多种环境雌激素对生物的联合毒性效应。利用鲫鱼卵黄蛋白原(VTG)诱导作用的雌激素效应检测方法研究环境雌激素的混合物效应。通过对鲫鱼血浆VTG含量的相对变化和化合物暴露浓度的非线性回归分析,得出17β-雌二醇(E2)、17α-乙炔基雌二醇(EE2);双酚A(BisphendA,BPA)、对辛基酚(4-tert-octylphenol,OP)、支链对壬基酚(4-(3’,5’-dimethyl-3’-heptyl)-phenol,p353NP)及其等毒性固定比例混合物(EE2-E2、E2-BPA、E2-OP-p353NP、E2-EE2-BPA-OP)的雌激素效应的剂量-反应关系;效应浓度值及95%置信限通过自举抽样法得出;应用相加作用数学模型或联合作用指数根据单个化合物的剂量-反应关系能够预测混合物效应;混合物观测值和预测值的比较有助于判断联合作用性质。结果表明:经水暴露14d后各化合物浓度与VTG诱导作用的非线性回归分析结果均以Weibull函数拟合效果最好,决定系数R2分别为0.92、0.94、0.95、0.94、0.96、0.97、0.93、0.81、0.96,半效应浓度值EC50及95%置信区间分别为0.0921(0.0803~0.1071)、0.0079(0.0068~0.0100)、250.59(219.91~283.96)、63.89(53.89~71.27)、152.61(140.11~168.38)、59.22(56.39~62.32)、146.12(128.61~165.40)、11.11(8.54~14.00)、76.18(68.94~83.87)μg/L;在各个浓度范围,试验得出的混合物效应与通过浓度相加或反应相加模型计算出的混合物效应比较结果有很好的一致性,而简单效应相加法得出的结果误差较大;研究的混合物中各组成成分分别呈现相加作用方式,在低于单个化合物的有效作用浓度下,联合作用会产生显著的混合物效应。 模型预测结果表明:混合物的效应显著大于单一化合物的作用,混合物效应大小取决于化合物的作用性质、暴露量和质量比例;相加作用模型可在各个浓度水平上展示化合物联合作用的性质,是切实可行的联合作用研究方法,而混合物效应通过联合作用指数评价存在许多不确定性;通过浓度相加模型预测的结果比反应相加模型结果保守,在环境风险评价中更加实用。研究表明:现行的环境风险评价方法可能低估了环境内分泌干扰物的危害,由于该类化合物存在低剂量效应、非单调剂量-反应关系以及联合作用效应,由传统的高剂量检测结果线性外推的安全剂量并非安全,被认为是低剂量的环境暴露也并非安全,应结合人体实际暴露情况、体内激素水平等因素开展研究,在科学认识其剂量-效应关系以及联合作用特征和机理的基础上开展更加科学合理的风险评价机制。
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