環(huán)境內(nèi)分泌干擾物

關(guān)于環(huán)境內(nèi)分泌干擾物第1頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)容2一、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的分類(lèi)二、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的危害三、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的作用機(jī)制四、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的篩檢方法第2頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的分類(lèi)（一）內(nèi)分泌干擾物名稱(chēng)由來(lái)1997年《掠奪未來(lái)》,提出了內(nèi)分泌干擾(endocrinedisrupting，ED)物質(zhì)的概念。31996年“OurStolenFuture”提出。環(huán)境中存在著一類(lèi)化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)之后能起到干擾體內(nèi)正常激素分泌的作用，從而影響生殖功能，導(dǎo)致惡性腫瘤的產(chǎn)生，這類(lèi)化學(xué)物質(zhì)即所謂的“外源性?xún)?nèi)分泌干擾物質(zhì)”

第3頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)分泌干擾物質(zhì)是指可通過(guò)干擾生物或人為保持自身平衡和調(diào)節(jié)發(fā)育過(guò)程而在體內(nèi)產(chǎn)生的天然激素的合成、分泌、運(yùn)輸、結(jié)合、反應(yīng)和代謝等，從而對(duì)生物或人體的生殖、神經(jīng)和免疫系統(tǒng)等的功能產(chǎn)生影響的外源性化學(xué)物質(zhì)。

——美國(guó)EPA的定義

內(nèi)分泌調(diào)節(jié)物：引起完好無(wú)損生物體或其后代中內(nèi)分泌功能變化不利影響的外源物質(zhì)，它們主要是通過(guò)人類(lèi)的生產(chǎn)和生活排放到環(huán)境中的污染物，又可以稱(chēng)之為環(huán)境激素。

——?dú)W盟定義

（二）內(nèi)分泌干擾物的定義4第4頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(三)環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的分類(lèi)5EDCs天然化學(xué)物人工合成化學(xué)物天然雌激素植物雌激素真菌雌激素人工合成的雌激素環(huán)境化學(xué)污染物雌二醇、雌酮、雌三醇大豆異黃酮香豆雌酚玉米赤霉烯酮己烯雌酚、己烷雌酚炔雌醇、炔雌醚等二噁英、多氯聯(lián)苯雙酚A、鄰苯二甲酸酯類(lèi)等第5頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6按照EDCs的干擾功能分類(lèi)EDCs①雌激素干擾物③雄激素干擾物②甲狀腺干擾物⑤胰島素干擾物④糖皮質(zhì)激素干擾物⑥腎上腺皮質(zhì)激素干擾物

……第6頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月按照對(duì)EDCs的認(rèn)識(shí)程度分類(lèi)第7頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的危害危害致癌致畸生殖異常

動(dòng)物雌性化現(xiàn)象神經(jīng)毒性其他如阻止植物固氮免疫毒性第8頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.男嬰出生率下降

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，加拿大男嬰的出生率下降了0.22%，美國(guó)下降了0.1%。2.男性精子異常且不育患者增加，男子女性化程度加劇

從1940年到1990年這50年間，人類(lèi)的精子密度下降了50%3.誘發(fā)女性生殖系統(tǒng)問(wèn)題

性早熟、月經(jīng)失調(diào)、子宮內(nèi)膜炎癥、不孕癥、卵巢癌、乳腺癌等增加

現(xiàn)在全球每年約有50萬(wàn)名婦女死于乳腺癌，且發(fā)病率以每年5％～20％的速度上升；20世紀(jì)60年代，美國(guó)女性一生中乳腺癌的發(fā)生幾率僅為1/20，而20世紀(jì)90年代上升為1/8(一)對(duì)人體健康的影響第9頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第10頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.對(duì)發(fā)育的影響

胎兒和嬰兒出現(xiàn)先天性畸形、發(fā)育不全和癡呆的病例增加。5.

引起人的神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙、智力低下。6.

可損害人體免疫系統(tǒng)，降低免疫力。7.

誘發(fā)腫瘤發(fā)生(一)對(duì)人體健康的影響第11頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月日本米糠油事件中PCBs（多氯聯(lián)苯）受害者的慘狀第12頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）對(duì)野生生物的危害上世紀(jì)50年代：英國(guó)水獺種群數(shù)量下降；1952年：佛羅里達(dá)鷹的數(shù)量下降；上世紀(jì)60年代：蜜歇根湖貂類(lèi)喪失生殖能力，出生率下降；

1970年：安大略湖80%鷗鳥(niǎo)死亡；

1980年：佛羅里達(dá)鱷魚(yú)發(fā)育異常；1988年：北歐大批海豹死亡；上世紀(jì)90年代早期：地中海大批海豚死亡第13頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1998年發(fā)現(xiàn)多只北極熊生殖器官變異；1994年4月，日本7條河流中的雄鯉魚(yú)有1/4雌性化；MissingbackleftlegExtrabackrightlegTailnotabsorbed

1996年夏天在明尼蘇達(dá)州發(fā)現(xiàn)的畸形青蛙（二）對(duì)野生生物的危害第14頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物的作用機(jī)制EDCs能干擾體內(nèi)內(nèi)源激素的合成、分泌、運(yùn)輸、結(jié)合、代謝，影響內(nèi)分泌系統(tǒng)的正常生理功能，而內(nèi)分泌系統(tǒng)紊亂又使免疫系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)受到傷害。第15頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（一）影響機(jī)體正常內(nèi)分泌功能的機(jī)制

1.與受體直接結(jié)合

（1）與雄激素受體結(jié)合，表現(xiàn)出抗雄激素效應(yīng)烯菌酮、殺蟲(chóng)劑［N-（3、5-二氯苯基）-1、2-二甲基環(huán)丙烷-1、2-二甲酰亞胺］和p、p’-DDE[2,2-雙-(對(duì)氯苯基)-1,1-二氯乙烯]第16頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1.與受體直接結(jié)合

（2）雌激素受體（ER）介導(dǎo)的反應(yīng)這些化學(xué)品的效應(yīng)與β-雌二醇（E2）等內(nèi)源雌激素相似，包括DDT、烷基苯酚、雙酚A等（一）影響機(jī)體正常內(nèi)分泌功能的機(jī)制第17頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2：與生物體內(nèi)激素競(jìng)爭(zhēng)靶細(xì)胞上的受體通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果，環(huán)境激素與靶細(xì)胞上的受體結(jié)合，減少受體對(duì)天然激素的吸附或阻礙天然激素與受體結(jié)合，從而減少了天然激素的作用。天然激素與受體的結(jié)合受環(huán)境激素的阻礙，進(jìn)而影響激素信號(hào)在細(xì)胞、器官、組織的傳遞，導(dǎo)致機(jī)體功能失調(diào)。（一）影響機(jī)體正常內(nèi)分泌功能的機(jī)制第18頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3：有些內(nèi)分泌干擾物可產(chǎn)生類(lèi)似雌激素的效應(yīng)，卻與雌激素受體的信號(hào)傳遞途徑無(wú)關(guān)。

芳烴受體（AhR）即為性激素受體外的一種信號(hào)傳遞途徑，它可以與許多環(huán)境污染物如二惡英和呋喃結(jié)合，產(chǎn)生抗雌激素活性，包括增加雌激素代謝（降低內(nèi)源雌激素水平）、降低雌激素受體ER的結(jié)合活性以及降低ER介導(dǎo)的基因表達(dá)等。（一）影響機(jī)體正常內(nèi)分泌功能的機(jī)制第19頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月EDCs影響大腦皮層、下丘腦、腦垂體等對(duì)激素的調(diào)節(jié)作用，導(dǎo)致激素合成、釋放、運(yùn)輸異常。如有機(jī)磷農(nóng)藥能與體內(nèi)膽堿酯酶結(jié)合，形成穩(wěn)定的磷酸化膽堿酯酶，使膽堿酯酶失去活性，喪失分解乙酰膽堿的能力，造成體內(nèi)膽堿的蓄積，從而引起神經(jīng)傳導(dǎo)功能紊亂，出現(xiàn)一系列中毒癥狀。（二）影響神經(jīng)遞質(zhì)的傳導(dǎo)，毒害神經(jīng)系統(tǒng)第20頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月金屬鉛和許多農(nóng)藥都對(duì)睪丸有較強(qiáng)的毒性作用；在雌性生殖系統(tǒng)中，環(huán)境激素可以影響卵泡的發(fā)育和成熟、性激素的合成與釋放。

有機(jī)氯農(nóng)藥能使鳥(niǎo)類(lèi)產(chǎn)蛋數(shù)目減少，蛋殼變薄和胚胎不易發(fā)育。(三)作用于生物體的生殖腺，影響性激素分泌第21頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

環(huán)境毒物通過(guò)影響肝腎代謝功能，改變體內(nèi)的激素水平。有機(jī)磷、有機(jī)氯農(nóng)藥可以誘導(dǎo)肝臟甾醇羥化酶、微粒體酶，從而加速內(nèi)源性激素的代謝和排泄。艾氏劑和狄氏劑可使大鼠的谷丙轉(zhuǎn)氨酶和醛縮酶的活性升高DDT對(duì)ATP酶有抑制作用。(四)作用于生物體的肝臟腎臟第22頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

人的免疫系統(tǒng)在環(huán)境激素的長(zhǎng)期作用下，會(huì)發(fā)生免疫失調(diào)和病理反應(yīng)。Pb、Hg可使機(jī)體產(chǎn)生過(guò)敏性發(fā)病綜合癥；一些殺蟲(chóng)劑可引起免疫性溶血性貧血。(五)影響機(jī)體免疫細(xì)胞對(duì)抗原的識(shí)別第23頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（六）致癌、致畸作用一些環(huán)境激素可作用于染色體，使其數(shù)目或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，改變某些基因的序列，使得組織、細(xì)胞生長(zhǎng)失控，產(chǎn)生腫瘤，如發(fā)生在生殖細(xì)胞，則可造成流產(chǎn)、畸胎或遺傳性疾??；胎兒出生后體細(xì)胞遺傳物質(zhì)的突變易引起腫瘤。DEHP處理導(dǎo)致的子代小鼠無(wú)尾畸形右邊個(gè)體為對(duì)照組箭頭所示的紅點(diǎn)處為本應(yīng)長(zhǎng)尾的位置第24頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月25PerinatalExposuretothePhthalatesDEHP,BBP,andDINP,butNotDEP,DMP,orDOTP,AltersSexualDifferentiationoftheMaleRatEffectofDEHPontesticulardevelopment.研究范例L.EarlGrayJretal./

TOXICOLOGICALSCIENCES58,350–365(2000)TestisweremalformationandstuntingafterDINPtreatmentLeft:Maternaltreatmentwithcornoil0.75g/kg/dayRight:MaternaltreatmentwithDINP0.75g/kg/day第25頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Comparedtocontroltestes,thisDINP-treatedmalerighttestesdisplayatrophictubulesthatlackanyevidenceofspermatogenesis.Inaddition,thelumenofboththeleftandrightcaudaeepididymidisfromthismalecontaincellulardebrisandreducednumbersofsperm.controlDINP第26頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月27研究范例LeonE.Gray,Jretal./TOXICOLOGICALSCIENCES123(1),206–216(2011)Dose-ResponseAssessmentofFetalTestosteroneProductionandGeneExpressionLevelsinRatTestesFollowingInUteroExposuretoDEHP,DIBP,DIHP,DINP第27頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月28Withthedrugconcentrationincreased,testosteronelevelsgraduallydecline.研究范例LeonE.Gray,Jretal./TOXICOLOGICALSCIENCES123(1),206–216(2011)第28頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月研究范例LeonE.Gray,Jretal./TOXICOLOGICALSCIENCES123(1),206–216(2011)Insl3:胰島素樣因子3StAR:類(lèi)固醇激素合成急性調(diào)節(jié)蛋白Cyp11A:細(xì)胞色素P450亞家族成員第29頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、環(huán)境內(nèi)分泌干擾物篩檢方法（一）體內(nèi)實(shí)驗(yàn)1.動(dòng)物喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)2.嚙齒動(dòng)物切除卵巢后子宮肥大實(shí)驗(yàn)或動(dòng)情期實(shí)驗(yàn)（二）體外實(shí)驗(yàn)1.雌激素受體競(jìng)爭(zhēng)性抑制法2.標(biāo)志基因鑒定30第30頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1.動(dòng)物喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)（一）體內(nèi)實(shí)驗(yàn)31EDCs妊娠鼠皮下注射雄性子代后代不育情況成年后睪丸發(fā)育情況生殖腺損害情況第31頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月通過(guò)測(cè)定EDCs對(duì)動(dòng)物是否具有促進(jìn)子宮生長(zhǎng)的作用來(lái)評(píng)價(jià)其雌激素活性。該種實(shí)驗(yàn)直接作用于雌激素效應(yīng)器，可以直接顯示化學(xué)物的類(lèi)雌激素功能。2.嚙齒類(lèi)動(dòng)物切除卵巢后子宮肥大實(shí)驗(yàn)或動(dòng)情期實(shí)驗(yàn)32第32頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.最具真實(shí)性2.最具說(shuō)服力缺點(diǎn)：1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程繁瑣2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果受動(dòng)物年齡、性別、品系、個(gè)體差別及取樣誤差等影響3.對(duì)環(huán)境低濃度暴露不易獲得正確結(jié)果（一）體內(nèi)實(shí)驗(yàn)第33頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.雌激素受體競(jìng)爭(zhēng)性抑制法基于ELISA的受體競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合法檢測(cè)環(huán)境雌激素方法：采用免疫測(cè)定介導(dǎo)受體競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合試驗(yàn)定量檢測(cè)環(huán)境雌激素將17β-雌二醇-BSA固定在微孔板上，環(huán)境雌激素與微孔板上的17β-雌二醇-BSA競(jìng)爭(zhēng)性的與雌激素受體結(jié)合，與微孔板上17β-雌二醇-BSA結(jié)合的受體與雌激素受體的抗體、雌激素受體抗體的二抗形成一個(gè)三明治形式的復(fù)合物，通過(guò)顯色劑顯色，最后用比色法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行定量。結(jié)果：整個(gè)反應(yīng)中環(huán)境雌激素濃度越高，溶液的吸光度值的變化就越小，環(huán)境雌激素的濃度與吸光度值成負(fù)相關(guān)。（二）體外實(shí)驗(yàn)34第34頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第35頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）酵菌轉(zhuǎn)基因獲得的性激素受體表達(dá)實(shí)驗(yàn)

主要檢測(cè)雌激素受體結(jié)合依賴(lài)性轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄活性。

此法是用具有完整的人雌激素受體DNA的表達(dá)質(zhì)粒和帶有β-半乳糖苷酶結(jié)構(gòu)基因上游的雌激素反應(yīng)元件的標(biāo)志質(zhì)粒轉(zhuǎn)化酵母菌—釀酒酵母菌形成激素依賴(lài)性轉(zhuǎn)錄活化因子，然后加入雌激素或待測(cè)的物質(zhì)培養(yǎng)當(dāng)雌性物質(zhì)結(jié)合到受體上激活相應(yīng)的激素反應(yīng)元件合成β-半乳糖苷酶，利用酶-底物法檢測(cè)其活性。

2.標(biāo)志基因鑒定第36頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月人雌激素受體DNAβ-半乳糖苷酶結(jié)構(gòu)基因上游雌激素反應(yīng)元件待測(cè)物質(zhì)有顏色顯示無(wú)顏色顯示第37頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)質(zhì)粒載體轉(zhuǎn)染法

構(gòu)建含有由雌激素、雄激素或視黃酸應(yīng)答的DNA加強(qiáng)元件的激素誘導(dǎo)控制下的瑩蟲(chóng)酶基因的標(biāo)志質(zhì)粒載體，然后將這些載體短暫轉(zhuǎn)染入含有相應(yīng)受體的人類(lèi)卵巢瘤BG-1細(xì)胞系中，顯示它們同各自激素反應(yīng)誘導(dǎo)瑩蟲(chóng)酶的能力。2.標(biāo)志基因鑒定第38頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)

人乳癌細(xì)胞（MCF-7）增殖實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理MCF-7：激素依賴(lài)性細(xì)胞系，加入雌激素后誘導(dǎo)細(xì)胞增殖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷比較在加入10%血清后的培養(yǎng)液中，加或不加E2或類(lèi)雌激素物質(zhì)培養(yǎng)后的細(xì)胞數(shù)量。研究實(shí)例Harris等利用此細(xì)胞系研究二噁英（TCDD）及其結(jié)構(gòu)類(lèi)似物對(duì)雌激素受體的影響，認(rèn)為T(mén)CDD及TCDD類(lèi)似物通過(guò)誘導(dǎo)CYP1A1基因表達(dá)而產(chǎn)生抗雌激素作用。

39第39頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)驗(yàn)原理卵黃黃素：卵生脊椎動(dòng)物幼年期由肝臟合成的雌激素依賴(lài)性蛋白前體，成年雌性體內(nèi)含量極微或不能檢出，但在雌激素或類(lèi)雌激素物質(zhì)作用下可過(guò)度表達(dá)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷檢測(cè)VTG或其mRNA含量即可判斷該化合物有無(wú)雌激素活性或其作用強(qiáng)度。應(yīng)用價(jià)值作為魚(yú)、蟾蜍、爬行動(dòng)物等卵生動(dòng)物的雌性激素的一種生物標(biāo)志，其誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)環(huán)境雌激素干擾物質(zhì)暴露。4.卵黃黃素誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)第40頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月這種鑒定利用原代肝細(xì)胞受試，原代培養(yǎng)的細(xì)胞剛剛離體，其生物學(xué)特征未發(fā)生很大變化，保留了細(xì)胞的代謝活性，可最接近和反映體內(nèi)生長(zhǎng)特性。這種鑒定的終點(diǎn)是雌激素反應(yīng)蛋白或蛋白mRNA，與雌激素受體結(jié)合實(shí)驗(yàn)相比，結(jié)果更具可信性。4.卵黃黃素誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)第41頁(yè)，課件共46頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五.我國(guó)EDCs防治現(xiàn)狀——問(wèn)題及對(duì)策我國(guó)EDCs污染研究控制中的問(wèn)題1、研究不足，情況不明

基礎(chǔ)研究較薄弱，識(shí)別和