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生物标志物 二．生物标志物的定义 广义而言，生物标志物是指生物材料中与接触有关的一切变化，包括生理的、生化的、免疫的、细胞的和分子水平的改变（NRC,1987; WHO,1993）。 ９０年代初，Fossi等(1992) 和Depledge等 (1995)曾先后提出毒理范畴的生物标志物，认为生物标志物是生物体组织或体液样品中或在个体水平上所能检测到的生化、细胞、生理或行为变化，这种变化可阐明生物体暴露和产生生物效应的信息。 生物标志物的分类 接触标志物(biomarker of exposure)：包括外源物质、代谢物及其与靶分子或靶细胞反应的产物的检测。 效应标志物(biomarker of effect)：指生物的组织或体液中生化、生理等的改变，这些变化被认为与健康损害或疾病有关。 易感性标志物(biomarker of susceptibility)：指生物先天的或获得的应对某种化学物接触的能力，包括遗传因素和受体的改变，受体的变化会改变生物对化学物暴露的敏感性。 接触标志物、效应标志物、易感标志物的关系（叶细标等，2002） 生物标志物的用途 接触评价 职业健康监护 探讨发病机理 环境监测 三．作为生物标志物的基本要求 生物标志物的定量分析方法是可靠的、相对便宜和容易操作。 作为早期报警，对污染物的接触和/或效应是敏感的。 为了能够区分是自然的变化还是污染胁迫的结果，生物标志物的自然变化范围是明确的。 混合因素对生物标志物反应的影响是清楚的。 生物标志物反应与污染物暴露之间的关系的基本机制是清楚的。 生物标志物的毒理学意义是清楚的。 环境污染现状 在化学物名录上有5,000,000 种; 全球每天有500,000 种； 仅有8,000 化学物被较充分地通过实验评估过 毒性； 每年有2,000种新的化学物投放市场； 已知有800种化学物的动物实验中是致癌的； 已知有100化学物是人体致癌物。 Toxicokinetics Uptake Transport Metabolism Transformation Sequestration Excretion Uptake routes Ingestion (toxicity may be modified by enzymes, pH and microbes) Respiration (Air borne toxicants) Body surface (Lipid soluble toxicants such as carbon tetrachloride and organophosphate) Transport Deposition Transport Blood Lymph, haemolymph Deposition Toxicant Target organs Pb Bone, teeth, brain Cd Kidney, bone, gonad OC, PCB Adipose tissue,milk OP Nervous tissue Aflatoxin Liver Metabolism Transformation Principle of detoxification: Convert toxicants into more water soluble form (more polar hydrophilic) Dissolve in aqueous/gas phases and eliminate by excretion (urine/sweat) of exhalation Sequestrate in inactive tissues (e.g bone, fat) Sequestration Animals may store toxicants in inert tissues (e.g. bone, fat, hair, nail) to reduce toxicity Plants may store toxicants in bark, leaves, vacuoles for shedding later on Lipophilic toxicants (e.g. DDT, PCBs) may be stored in milk at high conc and pass to the young Metallothionein (MT) or phytochelatin may be used to bind metals Excretion Gas (e.g. ammonia) and volatile (e.g. al