环境新闻
启动基因和环境研究计划
研究人员和医生认为抗击某些疾病(如哮喘、关节炎和阿尔采默氏病)的最佳方法之一是发现它们的病因并在疾病发生之前防患于未然。现在美国国立环境卫生研究所(NIEHS)宣布加入NIH新的基因和环境研究计划,在文章[参见
EHP 114:A220 (2006)]中描述。这项耗资数百万的研究计划将利用基因型研究和创新性的环境监测试验和设备,进一步阐明基因、环境和人体健康之间的关系。
处于风暴中心的港口
港口一直以来发挥着国际通道的作用,使我们可以在世界各地之间分配货物。统计显示这种商业形式仍占据着货物贸易的最高份额,而且仍在增长。但是这种稳定增长同时也带来了一个不幸的副作用:广泛的污染。文章[参见
EHP 114:A222 (2006)]详述了港口污染如何影响人群健康,并探讨了我们正在采取何种措施以控制污染水平。
不公平的贸易:非洲的电子废物
一些非洲国家正从事日趋繁荣的二手电子工业,这些电子设备大部分是从美国进口的。但是由于很少有相应的管理措施来限制电子产品贸易,这些国家面临着不断增加的电子垃圾和不安全的处置方法。本文[参见
EHP 114:A232 (2006)]探讨了向非洲转运二手电子产品的这一趋势,如何在输送了非洲必需技术的同时,也给非洲不断增加了电子垃圾。
安全的海港: 用船用燃料电池保护港口
由于入坞船舶使用柴油燃料,港口城市的空气污染已接近危害健康的水平,很显然,这迫切需要新的替代燃料,以减少空气污染。一个可能的解决方案是:用燃料电池技术提供能量。本文[参见
EHP 114:A236 (2006)]探讨了这种新兴的、提供更清洁更高效能源的燃料来源。
综述
围产期免疫毒性和儿童健康
发育中的免疫系统经历着动态变化,很容易成为环境化学物和药物的敏感的靶器官。然而,目前的安全性评价绝大部分是依赖于成年的暴露来预测围产期的免疫风险。Dietert和Piepenbrink [参见
EHP 114:477 (2006)]讨论了免疫毒性评价对当前儿童疾病的重要性及其原因,并讨论了为什么成年期的暴露评定不能预测外源性化学物对发育中的免疫系统的毒性。作者举出了一些实例,来说明不同年龄,呈现出不同的免疫毒性,并强调必需用一套新的评价方案取代成年期的暴露评定,以保护儿童发育中的免疫系统。
研究
莫能菌素在铅中毒治疗中的应用
在二价阳离子中,离子载体莫能菌素对铅离子(Pb
2+)的跨磷脂膜转运显示出高度的选择性和活性。Hamidinia等[参见
EHP 114:484 (2006)]的结果表明同时给予大鼠莫能菌素和内消旋二巯基丁二酸治疗铅中毒时,前者能显著增加股骨、脑和心脏组织中铅的驱除量。作者发现肝脏和肾脏也有类似的驱铅量的增加,但是在骨骼肌中没有这种现象发生。在将细胞内Pb
2+和OH
�C离子与细胞外的钠离子交换并转运到细胞外的过程中,莫能菌素可能发挥协同作用,如果合并使用亲水性Pb
2+ 螯合剂,作用更显著。
甲苯诱导淋巴细胞CYP2E1 mRNA
印刷工人暴露于有机溶剂,神经系毒物甲苯是主要成分。甲苯诱导细胞色素P450 2E1 (CYP2E1)的表达,这是一种代谢相关酶,参与甲苯和其他毒物前体的代谢,包括一些前致癌物。Mendoza-Cantú等[参见
EHP 114:494 (2006)]通过检测外周血淋巴细胞中mRNA的含量,血浆中6-羟基氯唑沙宗羟基氯唑沙宗/氯唑沙宗的比值,以及工人基因型的作用,研究了甲苯暴露和CYP2E1表达的关系。基因型并不改变甲苯暴露和mRNA含量之间的关系。在人群暴露监测时,CYP2E1 mRNA含量可作为甲苯敏感的、非损伤性的生物标志物。
脑芳香酶和环境内分泌干扰物混合物引起的性别逆转
在发育的关键时期,鱼类暴露于雌激素或类雌激素化学物(外源性雌激素)可引起不可逆的性别倒错。Kuhl和Brouwer [参见
EHP 114:500 (2006)]研究了脑芳香酶在暴露于内分泌干扰化学物(EDCs)所导致的发育异常中的作用。通过检测环境相关的EDCs与其拮抗剂的混合物在发育中的作用以确定这种混合效应是否可以减少各自的毒作用。结果发现雌二醇合成抑制剂不能阻断外源性化学物的作用,这提示暴露于环境中表面上似乎有拮抗作用的EDCs拮抗剂,不一定能减轻这些物质的有害作用。
铅加剧内毒素-诱导的肝损伤
铅和内毒素(LPS)是重要的环境污染物,能通过不同受体并参与不同的上游信号传导通路而活化细胞。铅能使LPS诱导的肿瘤坏死因子

(TNF-

)的含量增加。Cheng等[参见
EHP 114:507 (2006)]研究了铅加剧LPS诱导而额外分泌TNF-

、并可引起肝损伤的相关细胞,以及蛋白激酶C(PKC)以及p42/44有丝分裂原活化的蛋白激酶(MAPK)在诱导TNF-

产生中的作用。结果发现,铅加剧的LPS诱导的TNF-

分泌,主要由单核和巨噬细胞是通过PKC/MAPK通路产生。TNF-

进而导致肝损伤。
家庭用水和三卤甲烷吸入
家庭日常用水,如淋浴、洗浴、喝水、洗衣和洗碗,是个体暴露于三卤甲烷(THMs)的潜在重要途径。三卤甲烷一种主要的饮水消毒副产物。Gordon等[参见
EHP 114:514 (2006)]确立了12种常见用水活动中,那一种能导致最高THM的暴露量和内剂量。淋浴、洗浴、使用洗衣机和洗碗机能引起室内氯仿浓度的增加。只有淋浴和洗浴能引起氯仿吸入的显著增加。吸入的二溴一氯甲烷和溴仿未能达到检测浓度。
美国家庭中蟑螂致敏原的流行率
Cohn等[参见
EHP 114:522 (2006)]描述了全美家庭代表性抽样中蟑螂致敏原暴露的罹患率并评估了引起暴露浓度增加的危险因素。数据来源于全国家庭铅和致敏原调查项目,这是一个基于人群的横断面调查,831个美国家庭居民参加了这个调查。高浓度的致敏原主要见于高层建筑、郊区、1940年前的建筑物以及家庭收入<$20,000的家庭。在许多家庭中,这种抗原很普遍,可达到致敏和导致哮喘发作的浓度。可用人口统计学和家庭状况估计暴露的可能性。
通过Aquaglyceroporin转运甲基砷酸
许多哺乳动物在肝脏将三价无机砷甲基化,释放入血,通过尿液和粪便排泄。甲基化(三价)砷的一个初始产物是(三价)甲基砷酸[MAs(III)],它比无机三价砷的毒性大。Aquaglyceroporin(AQP)通路将三价砷当做三氧化砷转运,三氧化砷是亚砷酸盐的质子化的形式。Liu等[参见
EHP 114:527 (2006)]研究了甲基砷类化合物如何通过细胞膜。结果表明不同的AQPs在三价砷类化合物的选择性和运载率方面都是不同的。确定MAs(III)是AQP9的底物是理解砷引起哺乳动物(包括人)的生理反应的重要步骤。
臭氧和死亡率:暴露反应和管理
时间序列分析表明臭氧和死亡提前发生的风险增加有关,但是低浓度臭氧的健康影响却知之甚少。Bell等[参见
EHP 114:532 (2006)]开发和运用了几种统计模型来分析空气污染、天气和死亡数据以估算对流层臭氧浓度和死亡率危险的暴露—反应曲线,从而估计是否有“安全”阈值存在。结果发现即使是低浓度的对流层臭氧也与死亡提前发生的风险增加有关。进一步减少臭氧污染的干预措施将有利于公共卫生,即使是在那些已经达到现有标准和限值的地区也是如此。[参见Science Selections,
EHP 114:A240 (2006)]
生存调整的量化反应检验
在哺乳动物肿瘤生物测试中,将动物暴露于不同剂量化学物,随后观察肿瘤发生;通过生存调整的Cochran-Armitage (CA)趋势检验来分析肿瘤发生率。有作者提出了另一种基于等分回归方法的生存调整检验方法。Peddada和Kissling[参见
EHP 114:537 (2006)]介绍了一种全新的生存调整检验方法,它能同时应用以上两种趋势检验。当所观察肿瘤发生率与剂量呈线性关系,这个新方法和生存调整的CA趋势检验相当;当所观察的肿瘤发生率与剂量呈非线性关系,这个程序比生存调整的CA趋势检验更有效。同时,这种趋势检验方法与生存调整的CA趋势检验相比,假阳性率更小。
呼出气冷凝物中铬的生物监测
铬对人具有腐蚀性、细胞毒性和致癌性,并能导致急慢性肺组织毒作用。Caglieri 等[参见
EHP 114:542 (2006)]调查了暴露于六价铬工人呼出气冷凝物(EBC)中铬的含量,并通过分析EBC中两种氧化应激的生物标志物——过氧化氢和丙二醛含量以评估铬与气道生化改变间的关系。结果表明,通过采集暴露于六价铬工人的上皮内层体液,EBC适合用于调查铬水平和自由基产生的生物标志物。
阿塞拜疆湿地蛙的进化毒理学
Matson等[参见
EHP 114:547 (2006)]采用分子和种群基因分析的方法,研究阿塞拜疆Sumgayit湿地蛙慢性暴露于污染物的效应。栖息在这些湿地中的蛙类暴露于复杂的混合污染,包括石油产品、杀虫剂、重金属和其它工业化学物。线粒体DNA控制区域基因序列的数据表明,这一区域的遗传多样性减少,且该区域基因流入的速度超过基因流出的速度,使之成为一个生态水池。该研究提供了完整的方法,分析通过种群遗传性和进化效应,以评估污染物慢性暴露对种群的蓄积效应,。
电离辐射使人纤维原细胞同步化停留于G0期
在表达调聚酶的人双倍体纤维原细胞中,Zhou等[参见
EHP 114:553 (2006)]定量评价了电离辐射(IR)引起的细胞周期停滞和DNA损伤。作者使用微矩阵分析算法EPIG,在3种纤维原细胞株中,确认了共同的由IR引起的基因表达的9种反应类型,包括P-53依赖的G
1调控点的反应。聚类分析和主成分分析表明IR暴露后24小时的反应和G
0期生长静止类似。结果表明IR引起的反应类型是高度定型的,首先表现为G
1期之后的同步化,并伴随着突出的G
0期静止的标志物如
GAS1的额外的诱导。
颗粒物和心率变异
大气中PM
2.5(细颗粒物,空气动力学直径<2.5µm)浓度和心率变异(HRV)的关系在各种研究人群中均不相同。对居住在佐治亚州亚特兰大阻塞性肺部疾患者和近期发生心肌梗塞患者,Wheeler等[参见
EHP 114:560 (2006)]研究了大气污染物对HRV的影响。在春季和/或秋季的连续的7天中,他们搜集了每个参加者的HRV、肺功能基线值和用药情况。结果表明,基础健康状况的差异使得机体对大气污染的自律反应不同,且这种自律反应的变化与大气二氧化氮浓度显著相关,提示交通相关污染发挥重要作用。
母亲的三羟基异黄酮摄入改变胚胎的表观遗传性
三羟基异黄酮是大豆中主要的植物雌激素,它与女性生育力下降、肿瘤的化学预防以及脂肪堆积减少均有关系。亚洲居民肿瘤发病率比西方人低,而美国的亚裔中肿瘤的发生率增高,膳食中三羟基异黄酮可能在其中发挥一定的作用。孕期母鼠经膳食补充三羟基异黄酮,其水平与人类摄入大量豆制品相当,可将杂合可生育黄色刺豚鼠子代的毛色变成伪刺豚鼠毛色。Dolinoy等[参见
EHP 114:567 (2006)]首次提供证据,表明膳食中三羟基异黄酮的宫内摄入可影响基因表达,并通过表观遗传的永久变化改变成年期对肥胖的易感性。[参见Science Selections,
EHP 114:A240 (2006)]
模拟报告中基因组学资料综述
美国食品药品监督局(FDA)和制药行业已认识到药品开发过程中药物基因组学和毒物基因组学的重要性。为解决有关微矩阵技术应用和在管理中运用基因组学数据的不确定性,制药公司和基因技术供应方向FDA提交有关基因组学的研究报告,其中包括支持性的毒理学资料。Leighton等[参见
EHP 114:573 (2006)]介绍了这些提交报告及其数据内容、格式、质量控制的评价方法,该方法有助于评估非临床基因组学的提交报告,它们与所提议的MIAME/MINTox推荐方法有关(MIAME/MINTox为微矩阵实验需要的最少资料和毒理学实验需要的最少资料)。
儿童健康
儿童铅暴露和血压
由于有研究表明儿童血铅水平和血压之间具有弱相关性,Chen等[参见
EHP 114:579 (2006)]在高浓度血铅组儿童中检验了这种联系的强度,并研究了二巯丁二酸的螯合作用能否如它能改变血铅浓度一样改变血压。作者在一个780名儿童的随机临床实验中,测量了舒张压和收缩压。总体而言,在这些儿童中,没有发现血铅和血压之间的关联,也没发现二巯丁二酸的螯合作用能使血压改变。[参见Science Selections,
EHP 114:A241 (2006)]
有毒金属对儿童的肾脏和神经毒性作用
铅、镉、汞和砷是工业化国家常见的环境毒物,但是它们对儿童健康的联合作用知之甚少。de Burbure等[参见
EHP 114:584 (2006)]利用一项欧洲横断面调查,研究了这些金属对800多名儿童的肾脏和多巴胺系统的影响。作者选择居住在法国、捷克和波兰共和国历史悠久的非铁冶炼厂附近的儿童为对照组和暴露组。结果发现四种金属均影响血清多巴胺能标志物、血清催乳素和尿高香草酸水平。污染环境的重金属能引起儿童肾和多巴胺系统的微妙标化,且没有明显证据表明有阈值。
种族、贫穷和潜在的CAFO暴露
禁闭性动物饲养操作(CAFOs)系统产生的生猪污水能通过空气传播,影响成人的健康和生活质量以及儿童的哮喘流行。Mirabelli 等[参见
EHP 114:591 (2006)]评价了学校与最近的CAFO的距离,并确立有明显生畜气味的学校。采用诸如每个学校的招生等公开信息来评价种族、社会经济地位和CAFO暴露的关系。分析表明,随着招生学生的种族和社会经济状况不同,CAFOs的校内暴露的可能性和暴露相关的环境健康危险性也不同。[参见Science Selections,
EHP 114:A241 (2006)]
产前有机氯杀虫剂暴露和胚胎生长
20世纪四十到七十年代,有机氯(OC)杀虫剂在美国被广泛用作昆虫杀虫剂。虽然有大量详实的证据表明OC对动物具有胚胎毒性,但有关其对人类生殖毒性的资料结果不一致。Fenster等[参见
EHP 114:597 (2006)]研究了孕程、出生体重和婴儿肛耻长度和母亲血清中11种OC杀虫剂浓度的关系。除了六氯苯(HCB),未见孕程缩短和其它OC杀虫剂暴露的关系。鉴于该人群早产率相对较低,与HCB相关的孕程缩短似乎并没有临床意义。
乌克兰儿童体内1-羟基芘
尿1-羟基芘(1-OHP)是多环芳烃(PAH)暴露的一种生物标志物。Mucha等[参见
EHP 114:603 (2006)]测定了48名3岁儿童尿中1-OHP的含量,这些儿童居住在乌克兰Mariupol一个炼钢厂和炼焦厂附近,同时作者将结果与居住在基辅的42名同龄儿童尿1-OHP的含量进行比较。截至目前,居住在Mariupol的儿童,无论男女,其尿中1-OHP的平均浓度最高。这很有可能与他们接近大型工业PAH点污染源有关。
内毒素和呼吸系统疾病
Dales等[参见
EHP 114:610 (2006)]在加拿大Prince Edward岛开展了一项儿童出生纵向随访研究,研究内毒素对出生两年内急性呼吸系统发生率的关系。研究者测定了儿童家庭中5天的内毒素平均值,父母每天以日记方式记录提供儿童症状,且研究者和家长在两年内保持每月两次的电话联系。研究发现,调整了年龄、学习年限、母乳喂养、环境烟草烟气、保育类型、室内温度和收入等因素的影响后,空气内毒素增加1倍和每年增加0.32次疾病事件有关。室内真菌表面积、真菌麦角甾醇的浓度与内毒素无显著关系。
小专题
哮喘诱导和环境:已知因素和未知因素
由于尚不明确的生活环境改变,美国和其他国家哮喘的发病率显著增加。本期小专题[参见
EHP 114:
615,
620,
627,
634 (2006)]概述了美国环境保护署(EPA)和美国国立环境卫生研究院(NIEHS)共同举办的研讨会“环境对哮喘发生率的影响”的主要内容,这个研讨会回顾了当前关于哮喘发作可能诱发因素的科学证据。受先天的免疫系统、病毒和细菌产物影响的变态反应是主要的危险因素。其它因素包括对疾病认知的增加、生活方式、行为模式、环境暴露改变和易感性因素。与会者构建了环境暴露对哮喘诱导发作影响的研究假设框架。