基于大鼠氟暴露的毒理效應(yīng)及環(huán)境管理應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:基于大鼠氟暴露的毒理效應(yīng)及環(huán)境管理應(yīng)用研究
更多相關(guān)文章: 氟中毒 動(dòng)物模型 組織氟負(fù)擔(dān) 基準(zhǔn)劑量
【摘要】:高氟暴露導(dǎo)致的地氟病依然為我國(guó)許多地區(qū)最嚴(yán)重的環(huán)境衛(wèi)生問題之一,對(duì)氟化物環(huán)境暴露的風(fēng)險(xiǎn)管理直接關(guān)系暴露地區(qū)人群的身體健康。然而,目前我國(guó)為環(huán)境管理重要依據(jù)的氟化物基準(zhǔn)研究仍借鑒于美國(guó)人群的調(diào)研結(jié)果,其人群暴露途徑分析明顯異于我國(guó)。而且,采用病癥表征指標(biāo)(氟斑牙)作為效應(yīng)評(píng)判終端推導(dǎo)氟化物的安全閾值有所局限,其病理機(jī)理不具備敏感性,無法對(duì)一些特殊人群進(jìn)行評(píng)估;此外,氟化物基準(zhǔn)研究中采用無可見有害作用水平(no observed adverse effect level, NOAEL)或最低可見有害作用水平(lowest observed adverse effect level, LOAEL)推算可接受閾值,而NOAEL和LOAEL在國(guó)際上一直用于致癌物質(zhì)的安全閾值估算,用其估算非致癌物質(zhì)氟化物的安全閾值有待商榷。隨著國(guó)際危險(xiǎn)度方法的發(fā)展,基線劑量(benchmark dose, BMD)法在制定非致癌物質(zhì)的可接觸水平時(shí)比NOAEL或LOAEL更具科學(xué)性,用其推算環(huán)境物質(zhì)暴露引發(fā)的不良效應(yīng)反應(yīng)率預(yù)期變化(其增高范圍通常為1%-10%)更具精準(zhǔn)性,但其在氟化物基準(zhǔn)研究中的應(yīng)用仍不多見;于此同時(shí),隨著生物檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,已有應(yīng)用生化指標(biāo)取代氟斑牙進(jìn)行氟化物暴露評(píng)估的相關(guān)研究,但選擇的生化指標(biāo)均為病理表征,未進(jìn)行深度的基準(zhǔn)推導(dǎo)。因此,為了探索可取代氟斑牙的生物指標(biāo),本論文基于動(dòng)物暴露模型的生理生化數(shù)據(jù),選擇合適的生化指標(biāo)構(gòu)建了綜合生化指標(biāo)。本論文選取96只SD大鼠進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn),通過灌胃方式進(jìn)行氟化鈉染毒,建立動(dòng)物慢性氟中毒模型。染毒劑量分別為0、2、4、8、16、32 mg/kg·bw,染毒時(shí)間為3個(gè)月。染毒期間,隔天觀察大鼠氟斑牙的發(fā)生情況。染毒結(jié)束后,測(cè)定動(dòng)物常規(guī)指標(biāo)、生化指標(biāo)以及特異性蛋白指標(biāo)變化情況,凍存血清、骨骼及器官(心、肝、脾、肺、腎、胰腺、胸腺、頜下腺及性器官)樣本用以大鼠內(nèi)暴露水平檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,生化指B2-血微球蛋白(blood B2 microspheres, BB2MG)、血小板計(jì)數(shù)(platelet count, PIT)、激活轉(zhuǎn)錄因子4(activating transcription factor4, ATF4)、球蛋白/鈣(globulin/calcium, GLB/Ca)及總蛋白/鈣(total protein/calcium, TP/Ca)在外暴露-內(nèi)暴露-效應(yīng)結(jié)果中有良好表現(xiàn),其中生化指標(biāo)BB2MG的數(shù)值表示腎功能的健康水平,PIT的數(shù)值變換則反映了生物造骨功能的變化,ATF4和GLB/Ca則反映了肝功能狀態(tài),TP/Ca則與生物造血系統(tǒng)相關(guān)。外暴露-效應(yīng)結(jié)果分析表明,上述5個(gè)生化指標(biāo)均與外暴露劑量高度相關(guān)(p0.05),且除PIT與外暴露劑量之間的函數(shù)擬合R2大于0.5,其余擬合度數(shù)值均大于0.7;內(nèi)暴露-效應(yīng)的分析結(jié)果表明,BB2MG與血氟、骨氟及胰腺的氟化物含量高度相關(guān)(p0.05), GLB/Ca與血氟、骨氟及肺組織氟化物含量高度相關(guān)(p0.05),PIT與血氟、肺組織及性器官氟化物含量高度相關(guān)(p0.05),TP/Ca與骨氟、脾組織及胰腺氟化物含量高度相關(guān)(p0.05), ATF4則與骨氟和性器官氟化物含量高度相關(guān)(p0.05)?紤]氟化物的綜合損害毒性,選擇上述五個(gè)指標(biāo)構(gòu)成綜合指標(biāo),并應(yīng)用綜合指標(biāo)數(shù)值進(jìn)行環(huán)境RfD值推導(dǎo),為環(huán)境氟化物風(fēng)險(xiǎn)管理提供參考。RfD值推導(dǎo)結(jié)果表明,以氟斑牙為評(píng)價(jià)效應(yīng)終端時(shí),應(yīng)用傳統(tǒng)氟斑牙為效應(yīng)指標(biāo)估算出的人群經(jīng)口攝入RfD值為0.147 mg/(kg·d),而基于本論文構(gòu)建的綜合生物指標(biāo)的BMD估算結(jié)果為0.074mg/(kg·d),小于以氟斑牙為評(píng)價(jià)效應(yīng)終端估算的人群經(jīng)口攝入RfD值,且與美國(guó)EPA推薦的人群經(jīng)口攝入RfD值(0.08 mg/(kg·d))最為接近,且更為保守;谧畲蟪潭缺Wo(hù)人群健康的原則,應(yīng)用綜合生化指標(biāo)估算的人群經(jīng)口攝入RfD值更具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,且該指標(biāo)可評(píng)估氟暴露的早期健康效應(yīng),為地方性氟病的預(yù)防和治療提供科學(xué)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】:氟中毒 動(dòng)物模型 組織氟負(fù)擔(dān) 基準(zhǔn)劑量
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:R114
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-11
- 第一章 緒論11-28
- 1.0 研究背景及意義11-12
- 1.1 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀12-25
- 1.1 氟的毒性作用12-13
- 1.2 氟的環(huán)境暴露量13-14
- 1.3 我國(guó)地氟病情況14-21
- 1.4 氟化物的環(huán)境管理現(xiàn)狀21-24
- 1.5 氟化物環(huán)境管理的不足24-25
- 1.2 研究目標(biāo)及研究?jī)?nèi)容25-28
- 1.2.1 研究目標(biāo)25-26
- 1.2.2 研究?jī)?nèi)容26
- 1.2.3 擬解決的關(guān)鍵問題26-28
- 第二章 研究方案28-34
- 2.1 技術(shù)路線28
- 2.2 材料及方法28-34
- 2.2.1 材料及儀器28-29
- 2.2.2 動(dòng)物模型設(shè)計(jì)29-30
- 2.2.3 動(dòng)物指標(biāo)的檢測(cè)方法30-33
- 2.2.4 分析方法33-34
- 第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論34-54
- 3.1 結(jié)果34-49
- 3.1.1 動(dòng)物模型常規(guī)指標(biāo)結(jié)果34-37
- 3.1.2 內(nèi)暴露與外暴露的結(jié)果分析37-43
- 3.1.3 效應(yīng)指標(biāo)對(duì)氟化物暴露的響應(yīng)結(jié)果分析43-49
- 3.2 討論49-54
- 3.2.1 內(nèi)暴露水平49-51
- 3.2.2 效應(yīng)響應(yīng)51-54
- 第四章 構(gòu)建綜合指標(biāo)進(jìn)行環(huán)境管理應(yīng)用54-64
- 4.1 構(gòu)建綜合指標(biāo)進(jìn)行環(huán)境管理應(yīng)用54-57
- 4.1.1 函數(shù)擬合構(gòu)建綜合生化指標(biāo)54-55
- 4.1.2 BMD擬合及RfD值推算55-56
- 4.1.3 中國(guó)地區(qū)氟暴露特點(diǎn)調(diào)研56
- 4.1.4 人體健康基準(zhǔn)推導(dǎo)56-57
- 4.2 指標(biāo)的評(píng)估57-62
- 4.3 指標(biāo)的應(yīng)用前景62-64
- 第五章 研究過程中的創(chuàng)新點(diǎn)64-81
- 5.1 基準(zhǔn)推導(dǎo)方法的創(chuàng)新64-65
- 5.2 內(nèi)暴露檢測(cè)方法的創(chuàng)新65-81
- 5.2.1 血氟檢測(cè)方法創(chuàng)新65-73
- 5.2.2 生物器官氟化物含量檢測(cè)方法創(chuàng)新73-77
- 5.2.3 骨氟含量檢測(cè)方法創(chuàng)新77-81
- 第六章 總結(jié)展望81-83
- 6.1 總結(jié)81
- 6.2 展望81-83
- 參考文獻(xiàn)83-93
- 作者簡(jiǎn)介93-94
- 科研成果94-96
- 致謝96
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