分析測試百科網訊 2015年9月17日,農產品中混合污染物風險評估技術研討會在濟南召開。軍事醫學科學院疾病預防控制所的彭雙清研究員、中國農業科學院柑桔研究所的龐俊曉博士、江南大學的孫秀蘭教授、浙江省農業科學院的蔡磊明教授級高工、浙江農科院質標所的王彥華副研究員和賽默飛世爾科技的高級工程師劉育林在毒性篩查與評價方面帶來了精彩的主題報告。
軍事醫學科學院疾病預防控制所研究員 彭雙清
來自軍事醫學科學院疾病預防控制所的彭雙清研究員帶來了題為《風險評估毒性測試替代方法的發展與應用》的報告。
彭雙清研究員表示毒性測試策略的目的與意義,是進行一系列的動物毒性測試-確定安全閾值NOAEL或基準劑量-評估低劑量暴露時的風險-最后得出人群暴露標準,即每日允許攝入量或參考劑量。
傳統的毒性測試策略面臨著經濟、倫理和需求等多方面的挑戰,如每年約30億美元用于毒性測試;每年近1億只動物用于試驗;化學物快速增長,而傳統毒性測試周期長。所以彭雙清研究員介紹了一種風險評估毒性測試替代方法,即凡是能替代實驗動物、減少所需動物數量或使動物實驗程序得以優化而減少動物痛苦的任何一種方法或程序,都被認定為是替代方法(Alternatives methods),他表示替代方法的應用已經成為毒性測試策略的重要發展方向。
彭雙清研究員從急性毒性評價、發育毒性評價、毒理基因組學技術、代謝組學技術4個方面對毒理學代替法應用實例進行了介紹:如胚胎干細胞模型對多種化合物的評價、T2毒素發育毒性作用機制研究、PCBs與TCDD誘導肝臟基因表達譜改變、染毒大鼠尿液代謝產物變化、TT21C:毒性測試策略的新方向和有害結局路徑(AOP)框架等。
化學物特征分析與危害鑒定
搜集理化性質、使用特性、環境濃度、以及可能的毒性等相關數據;使用計算機工具預測化學性質以及表征;回答化合物的穩定性、人類暴露和生物積蓄、化學物及代謝產物的毒性等關鍵問題。
潛在毒性通路/機制分析
評價毒性通路的擾動,而非最后終點;強調使用人源性的細胞或細胞系等高通量方法;采用整合細胞反應的中通量分析;測試代謝產物,評定靶組織,并在基因組學水平理解受影響的細胞過程。
劑量/暴露-反應/效應評估
以體外機制性試驗數據為基礎建立的劑量-反應模型。
劑量外推與群體反應評估
基于PBPK模型用來自毒性試驗的組織濃度推算人體預期的組織劑量;基于人群的資料為研究細胞反應網絡和毒性通路的擾動提供信息;基于人群的資料可揭示毒性測試無法鑒定的健康危害。
中國農業科學院柑桔研究所 龐俊曉
來自中國農業科學院柑桔研究所的龐俊曉博士帶來了題為《基于細胞模型的污染物聯合毒性評價研究進展》的報告。
龐俊曉博士在細胞模型及細胞毒性評價指標和方法中介紹到,細胞毒性評價指標包括細胞水平、亞細胞水平和分子水平。其中細胞水平包括細胞活力、增殖能力、細胞功能、細胞凋亡等;亞細胞水平包括細胞器或細胞骨架損傷和染色體畸變;分子水平包括活性氧自由基含量、酶活性和基因或蛋白表達情況。
在細胞模型和細胞毒性評價實驗中發現細胞模型和毒性終點多種多樣,針對不同的毒性效應各有側重;由于同一種污染物用不同的細胞模型或毒性終點取得的評價結果之間可能并不完全一致,目前尚無針對污染物的標準。應根據“最接近實際應用情況”的原則選擇合理的細胞種類和測試終點。
研究的重點方向為有:
在常見農藥聯合毒性效應研究中發現:同一類農藥或者作用靶點相同的農藥組合大多數呈現加和效應;兩種毒性較強的農藥組合時呈現拮抗效應,一強一弱的農藥組合時呈現協同效應;其機制可能與農藥的毒代動力學改變有關。
江南大學 孫秀蘭
來自江南大學的孫秀蘭教授帶來了題為《生物傳感器在多種生物毒素聯合毒性評價上的應用》的報告。
孫秀蘭教授介紹到細胞傳感器構造包括三個部分:作為分子識別元件即一級感受器(細胞)、二級感受器(換能器)和信號處理和分析系統。細胞電化學傳感成本低,構造簡單但評價靈敏度相對較低,基于細胞基因通路熒光傳感成本高,構造復雜但評價靈敏度高。細胞傳感的優勢在于高靈敏性、可視化分析、分析成本低、應用潛力大;未來研究的切入點將在如何評估細胞共培養相互通路的影響、如何深入分析毒素之間影響機制、難以在線監測與多細胞毒性傳遞方面研究等。
在細胞電化學生物微流控芯片研究中,孫秀蘭教授主要介紹了共培養細胞傳感器、細胞共培養微流控芯片的構建、電化學生物芯片微流控研究。電化學生物芯片微流控研究成功構建了細胞共培養微流控芯片,實現了對ANA-1巨噬細胞和RBL-2H3肥大細胞進行獨立培養以及共培養;通過“毛細管道”將芯片中兩條主流道相連接,利用了表面張力作用原理,可以自由實現巨噬細胞與肥大細胞之間的接觸或隔離,從而達到細胞間自由共培養的目的。
最后,孫秀蘭教授還介紹了傳統發酵食品中真菌毒素產生機制及毒性消減策略的探索工作。
浙江省農業科學院教授級高工 蔡磊明
來自浙江省農業科學院的蔡磊明教授級高工帶來了題為《OECD化學品生態毒理測試準則的制訂與進展》的報告。
蔡磊明高工介紹到OECD試驗準則國家協調員工作組構成:34個OECD成員國國家協調員和歐盟代表,與OECD有關國家的觀察員(如中國),企業和研究機構特邀專家,另外,非成員國但已經MAD的國家有印度、巴西、阿根廷、南非、馬來西亞、新加坡等,國家協調員以及MAD臨時認可的觀察員(泰國)。
在OECD化學品測試與評價導則中,蔡磊明高工介紹了生態毒理學通用導則、水生急性/短期毒性、水生慢性/長期繁殖毒性等導則。
蔡磊明高工表示AOP的宗旨是通過收集和整理不同水平生物組織的相關信息,更有效地獲得多樣化的數據,最終為促進化學品風險性評估提供技術支持的一種工具。OECD首次明確提出AOP的概念:AOP是一種通過文件化的、推理的以及測試的途徑描述化學品引起分子擾動進而引起生物體亞細胞、細胞、組織、器官、個體或種群等不同水平所觀察到的生物學反應的過程。
浙江農科院質標所副研究員 王彥華
來自浙江農科院質標所的王彥華副研究員帶來了題為《農產品復合污染生態毒理學診斷研究》的報告。
王彥華副研究員表示農藥多殘留污染現象普遍,多種農藥共存時,互相之間可影響毒物動力學過程。王彥華副研究員介紹了3種農藥聯合毒性效應定量預測,包括濃度加和模型CA、獨立作用模型IA和兩階段預測模型TSP。
在復合污染生態毒理學研究實例中,王彥華副研究員以斑馬魚胚胎和仔魚、日本青鳉仔魚和赤子愛勝蚯蚓的單一急性毒性和聯合毒性研究為例,發現斑馬魚和日本青鳉對污染物聯合反應模式不同。綜上所述,污染物對魚類聯合毒性較為復雜,與測試物種、濃度配比和作用時間均密切相關;莠去津、毒死蜱和Cd三種污染物對蚯蚓毒性與測試系統有關。
賽默飛世爾科技高級工程師 劉育林
來自賽默飛世爾科技的高級工程師劉育林帶來了題為《基于熒光標記技術的體外多指標毒性篩查》的報告。
ToxInsight體外毒性分析平臺利用最新的細胞成像分析技術,專門設計用于體外毒性和一般毒性的快速檢測與深度分析。ToxInsight平臺提供多特征細胞毒性信息和更為詳細的作用機理數據,用以完成化合物的毒性綜合評估。此外,ToxInsight在遵從OECD準則的情況下,通過自動成像與分析技術突破了體外微核試驗的瓶頸。
高通量篩查分析工具提供了一個有效的方法,能夠使細胞生物學研究更加有效。此工具被證明能夠在整個細胞生物學的許多應用方面廣泛使用,很有可能是您實驗室合適之選。高通量篩查分析平臺可以使現在的細胞生物學研究人員降低所面臨的或在未來幾年內安裝的挑戰。
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