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1、环境与健康研究方法 胡前胜 中山大学公共卫生学院 Huqsh 环境流行病学研究 一 环境流行病学研究的目的 1 研究与环境有关的疾病的分布规律 揭示环境因素的 健康效应 2 已知暴露因素 研究其对健康的影响 3 出现健康异常 探寻环境病因 4 健康危险度评价 提出防治措施 二 环境流行病学研究的内容 一 暴露测量 1 环境测量 2 生物检测 molecular biomarker 二 健康效应测量 选择早期敏感指标 针对敏感人群和高危人群 三 环境流行病学研究的方法 一 现况调查 二 病例 对照研究 三 队列研究 前瞻性队列研究 回顾性队列研究 四 实验验证研究 干预试验 四 环境流行病学研究
2、方法的应用 一 已知环境因素 探究健康影响 1 确定暴露人群 选择合适对照 可比性 代表性 随机性 2 暴露监测及暴露估计 3 健康资料的收集 4 健康损害指标的统计分析 举例 原子弹爆炸与白血病的关系调查 研究方法 定群研究 前瞻性研究 研究对象 暴露组 距离爆炸中心 2500m 对照组 距离爆炸中心 2500m 暴露监测与估计 射线和中子射线 以T65剂量估计分 1rad 1 99rad和 100rad 健康效应 发病率 死亡率 死因 结果 剂量 效应关系 1rad白血病发病率增加1 2倍 100rad与 1rad比 RR增加37 5倍 时间 效应关系 以五年为观察周期递减 二 已知疾病
3、探索病因 1 一种新的疾病的突然暴发流行 2 一种地方性疾病的连续发生和反复流行 3 某些常见病的发病率增加 举例 水俣病的流行病学调查经过 事件发生 动物 人 流行病学特征 1 时间分布 2 空间分布 3 人间分布 1 70岁都发病 无性别差异 推论 1 不是传染病 2 与鱼贝类有关 3 是食物中毒 实验研究 1 毒物提取 2 动物试验验证 病因流行病学研究各阶段的重点工作 1 描述性阶段 1 确定 病例 的定义 2 描述病的分布及特征 3 当地动物疾病的流行情况 2 形成病因假设阶段 1 患者组织样品的检查 2 环境中可能的线索调查 3 考虑可能的暴露途径 3 检验病因假设阶段 1 查阅世
4、界各地类似的发病事件报告 2 确定化学物质的暴露和毒性效应的特异性 生物学标志 3 确定实验室检查分析方法 4 确定收集到的流行病数据的范围和类型 5 组织专职人员作出现场调查的决策 6 制订动物毒理学研究的计划 4 验证病因假设阶段的追踪性研究 1 普及宣传 精确评价疾病流行范围和严重程度 2 确定特定人群的污染来源和引起暴露的决定因素 3 采取相应措施去除病因因子或减少高危人群的暴露 环境毒理学研究 环境毒理学研究内容 1 环境毒物在机体的吸收 分布 代谢和排泄 2 污染物的毒作用大小 蓄积性 作用的靶器官和组织等基本毒理学特征 3 污染物毒作用的机制及在机体内产生的主要生物学反应 4 污
5、染物特殊毒作用的检测和评价 5 研究和探索污染物在机体反应中出现的特异 敏感的测试指标 为环境 流行病学调查提供新的手段 6 对已造成健康危害 并通过环境流行病学调查提出的可疑致病因素 建 立动物模型予以证实 7 对于新合成的化合物或即将进入环境的化学物的毒理学安全性评价 8 应用于环境检测 环境化学物 胃肠道皮肤肺脏 组织 贮存 靶器官 损害 分泌腺肺脏肾脏 分泌物呼出气尿 胆汁 肝脏 粪便 摄入 吸入 接触 分布 血液和淋巴 门脉血 排泄 吸收 环境化学物 结合反应 水解反应 还原反应 氧化反应 排 出 组织蓄积 相反应 相反应 排 出 无生 物转化 环境化学物的生物转化 环境毒物的毒作用
6、类型 1 变态反应 2 特异体质反应 3 速发或迟发毒性作用 4 可逆和不可逆毒作用 5 局部和全身毒作用 环境毒物的联合作用类型 1 独立作用 2 相加作用 3 协同作用 4 拮抗作用 1 功能拮抗 2 化学拮抗 3 配置拮抗 4 受体拮抗 环境毒物毒作用的一般机理 1 干扰正常受体 配体的相互作用 2 干扰膜功能 3 干扰细胞的能量产生 4 与生物大分子结合 5 钙稳态失调 6 选择性细胞致死作用 7 体细胞非致死遗传改变 影响环境毒物毒性作用的因素 1 毒物因素 2 接触条件 3 实验动物因素 4 环境因素 环境化学毒物的毒性评定方法 1 急性毒性试验 目的是在短期内了解试验物质 毒性大
7、小 为其它毒性试验提供设计依据 1 急性致死毒性试验 LD100 与 LD50 2 急性非致死毒性试验 急性阈剂量 浓度 的测定 局部刺激试验 急性皮肤刺激试验 急性眼刺激试验 2 蓄积性和耐受性试验 1 蓄积性试验 蓄积系数 固定剂量法 递增剂量法 二十天试验法 2 耐受性试验 3 亚急性 亚慢性毒性试验 目的是在急性试验的基础上 在较短时间内了解受试 物对机体的主要毒性作用及其靶器官 探讨敏感的观测指 标和剂量 反应关系 为慢性毒性试验提供设计依据 1 动物选择 2 试验期限 3 剂量分组 4 染毒方式 5 观察指标 一般性指标 特异性指标 常规检查指标 血液学指标 肝 肾功能指标 病例组
8、织学指标 毒物分布 代谢 排泄指标 4 慢性毒性试验 目的试评价受试物在长期小剂量作用的条件下对机体 产生的损害及其特点 确定其慢性毒作用阈剂量和最大 无作用剂量 为制订最高容许浓度 MAC 提供依据 1 试验动物 2 试验期限 3 剂量分组 4 观察指标 5 特殊毒性试验 1 致突变试验 目的是确定化学物改变细胞内遗传物质的能力 确定其致突变与对哺乳动物的影响 对可遗传损伤 致癌性以及其它有关损伤进行评价或预测 致突变作用的类型 A 基因突变 碱基置换 转换 颠换 移码突变 B 染色体畸变 a 染色体结构异常 染色体型畸变 裂隙 断裂 缺失 倒位 易位 重排 重复和插入 染色单体型畸变 姐妹
9、染色体交换 b 染色体数目异常 试验方法遵循 化学品测试准则 有关规定进行设计和 实施 2 致癌性的研究方法 5个阶段4个决定点 阶段A 化学物的结构 阶段B 体外短期试验 DNA损伤试验 基因突变试验 染色体效应试验 决定点1 A 如果1个以上的试验得到遗传毒性的明确证据 则判断位可疑致癌物 B 如果Ames试验和肝细胞DNA修复试验均为阳性 揭示受试物具有致癌性 阶段C 促长剂的测试 细胞间间隙连接通讯抑制试验 非整倍性和SCE的诱发 细胞转化试验 决定点2 阶段D 哺乳动物体内短期致癌试验 啮齿动物肝脏转变灶诱发试验 小鼠肺肿瘤诱发试验 小鼠皮肤肿瘤诱发试验 SD雌鼠乳腺癌诱发试验 决定
10、点3 初步判断致癌性上是安全的 阶段D中一种以上结果阳性 确定致癌物 阶段B中两种试验阳性 D中一种试验阳性 判断为潜在致癌物 阶段E 长期致癌试验 鉴定动物致癌物最可靠 应用最多的方法 主要用于 1 体内短期致癌试验中结果可疑的化合物 2 在前阶段试验中结果为阴性但人类较高水平接触的化学物 3 资料显示可能的致癌作用是通过间接的非遗传毒性机理的 化合物 检测方法 受试物的准备 动物选择 种系及数量 染毒剂量 方法 试验期限 结果观察及判定 决定点4 最后评价 结果外推至人并估计其危险度 3 致畸性研究方法 致畸作用的机理 1 细胞毒作用 2 特异致畸作用 1 受体介导与致畸性 2 干扰激素功
11、能与致畸性 3 抑制生化酶与致畸性 3 非特异致畸作用 环境致畸物的研究方法 1 动物致畸实验研究 三段试验 段试验 主要测试化学物对受孕和生殖功能的影响 雄性60 80天 雌性14天 段试验 孕鼠器官形成期对雌鼠单独染毒 段试验 对分娩和出生后发育影响观察 妊娠最后 三天及整个授乳期对雌鼠染毒 2 行为致畸实验研究 反射和运动 情感 识别功能 社会行为 生殖功能 3 体外致畸试验 全胚胎培养 器官培养和细胞培养 健康影响的危险度评价 1 危害鉴定 目的是确定在一定接触条件下化合物是否具有对健康的损 害效应以及固有的毒性特征及类型 1 致癌性 2 致突变性 3 致畸性 4 器官 细胞病理学损伤 2 暴露评价 3 剂量 反应关系的评定 是环境化学物暴露与健康不良效 应之间的定量评价 是健康危险度评价的核心 4 危险度特征分析 5 危险度评价中的不确定因素 健康危险度评价的应用 1 预测 预报在特定环境因素暴露条件下 暴露人群终生 发病或死亡的概率 2 政策指导作用 3 用于卫生标准的制订 谢 谢 大 家
