内分泌干扰素影响野生生物生殖和存活的机制

1、内分泌干扰素影响野生生物生殖和存活的机制内分泌干扰素影响野生生物生殖和存活的机制(1) 暴露于潜在的环境试剂外因的性激素破坏者(如外雌激素)天然内分泌干扰素(如环境胁迫)非内分泌因素(如营养缺乏)(2) 主要的分子和生化响应VTG合成和血液荷尔蒙水平改变神经内分泌系统效应(如皮质类固醇产物)无法合成基本酶或荷尔蒙(3) 次级行为和形态的效应结合体质量降低，影响配偶行为的二级性特征改变免疫抑制，结合体质量降低等削弱发育和存活，变形或性成熟延迟(4) 个体生殖效应削弱个体动物的生殖成功率(降低生殖力，胚胎幼体生存能力等下降)(5) 种群效应生殖输出低于保持种群存活的临界水平(6) 生态系统效应生态

2、系统变化施加影响的途径：施加影响的途径：1. 模仿内生荷尔蒙效应；2. 拮抗内生荷尔蒙效应；3. 改变正常荷尔蒙合成和代谢模式；4. 改变荷尔蒙受体水平。二恶英族化合物成员的结构二恶英族化合物成员的结构2,7二氯(DCDD)2,3,7, 8四氯四氯(TCDD)1,2,3,6,7,8六氯(Hexa CDD)1,2,3,4,6,7,8七氯(Hepta CDD)八氯(OCDD)2,4,7,9四溴(TBDD)1,6二甲基(DMDD)ClOOClClOOClClClClOOClClClClClClOOClClClClClClClOOClClClClClClClOOBrBrBrBrOOCH3CH3二恶英某

3、些毒理性质二恶英某些毒理性质化合物化合物 LD50 (mg/kg鼠) 畸形效应畸形效应 酶诱导酶诱导 ALAS (鸡胚胎) AHH (鸡胚胎) Zoxazolamine 羟化酶 TCDD 0.04 + + 1 + DD 1000 0 0 2,7DCDD 2000 0 0 2,3DCDD 1000 0 0 0 0 2,3,7TCDD 1000 + 0.02 2,3,7TBrDD 1000 + 0.6 1,2,3,4TCDD 1000 0 0 0 1,3,6,8TCDD 100 0 + 0.2 TBrDD 1 1.0 + HCDD 100 + 0.8 OCDD 2000 0 0 多氯代二恶英多氯代

4、二恶英PCDD同系物和异构体特性同系物和异构体特性n具有相对稳定的芳香环；n许多异构体具有类似的毒性；n两环以上的卤素含量增加，可增加其在环境中的稳定性、亲脂性、热稳定性以及对酸、碱、氧化剂和还原剂的抵抗力；n由上述性质，环境中多氯代二恶英(PCDD)广泛存在。环境中制药环境中制药/药用过程药用过程水环境径 流直接在田间排放或通过施肥家畜寄生虫控制处理抗细菌治疗，促进生长兽医使用兽医使用水生养殖(如抗生素)人体摄入/排出地下水？活性污泥散布活性污泥处理厂活性污泥和土地填埋中过量药物的散布人类药物使用人类药物使用致癌过程中启动、促进和恶性进展阶段的形态学和生物学特征致癌过程中启动、促进和恶性进展

5、阶段的形态学和生物学特征启动阶段启动阶段促进阶段促进阶段恶性进展阶段恶性进展阶段不可逆，启动的“干细胞”在形态学上与正常细胞相同在基因和细胞水平上均可逆不可逆，在形态学上呈恶性肿瘤的细胞核型和组织结构对外源性化学物和其它化学元素极其敏感促进细胞的生存依赖与不断接触促进剂，对年龄、饮食、激素等很敏感转变的细胞增殖自发性(内源性)启动细胞内源性促进剂可能有“自发性”促进作用在早期阶段对生长环境因素可能很敏感需要细胞分裂来“固定”启动，剂量反应可能检测不出可检测出剂量反应关系和最大作用剂量在该阶段，良性或恶性细胞均可观察到启动剂的相对强度依赖于在一段促进阶段后癌前病变的细胞数量促进剂的相对强度通过检

6、测启动的细胞生长速度来衡量促恶性进展剂使促进的细胞进入该阶段多阶段致癌作用模型多阶段致癌作用模型全球关系尺度上持久性有机污染物的迁移性全球关系尺度上持久性有机污染物的迁移性污染物分类污染物分类(按氯按氯原子数目、环数或原子数目、环数或杀虫剂类型划分杀虫剂类型划分)相对迁移性分类相对迁移性分类快速沉降和滞留在来源附近倾向于在中纬度地区沉降和富集倾向于在极地地区沉降和富集全球范围内分布和沉积氯苯5至6个氯0至4个氯多氯联苯PCBs8至9个氯4至8个氯5至6个氯0至1个氯PCDDsa和PCDFsa4至8个氯2至4个氯1至4个氯多环芳烃PAHs大于4环4环0至1个氯2环有机氯灭蚁灵mirex多氯代莰烯

7、3环杀虫剂DDT, DDE, 氯丹HCBsa, HCCHsa, 狄氏剂污染物性质污染物性质logKOAb 108至106至8 6PLc 0TCd 3010至3050至10 鸟类 高等植物 鱼类 两栖动物 爬行动物 甲壳动物 昆虫 苔藓、地衣、藻类 细菌 原生动物 软体动物 病毒n生物体受到电离辐射后，使很多生物活性物质，尤其是生物大分子受到损伤，其中最重要的是细胞核中的DNA。电离辐射对这些生物活性物质的作用主要电离辐射对这些生物活性物质的作用主要有两条途径有两条途径：(1) 释放的反射性粒子直接作用，通过电离和激发使其受到损伤；(2) 与细胞中其它原子或分子，特别是水分子作用产生自由基，作用

8、于生物大分子，使其受到损伤。损伤作用不仅取决于吸收剂量吸收剂量(辐射照射后生物器官的能量沉积)，还取决于辐射种类辐射种类，不同种类和不同能量的带电粒子在其穿行径迹上的电离程度不同，常用传能线密度LET(Line Energy Transfer)表示。此外，电离辐射的生物效应还因照射剂量率、受照生物类型和观察效应终点不同而不同。生物系统的许多基本特性能明显影响该系统的辐射反应生物系统的许多基本特性能明显影响该系统的辐射反应，许多重要特性可以在分子水平和细胞水平上进行分类，如染色体数目、大小、有丝分裂周期长短等。通常DNA是辐射作用的靶标，大多数生物系统的辐射损伤均来源于DNA链断裂。n辐射对植物

9、的损伤辐射对植物的损伤表现在形状异常或生长缓慢、产量降低、再生能力丧失、枯萎，高剂量照射时死亡。电离辐射的生物效应电离辐射的生物效应各种类型植被对离子化辐射的敏感性各种类型植被对离子化辐射的敏感性植被类型植被类型 剂量剂量 (103Rad*) 低度损害 中度损害 高度损害 针叶林 0.11 12 2 混交林 15 510 1060 热带雨林 410 1040 40 灌木群落 15 520 20 草地群落 810 10100 100 苔藓与地衣群落 1050 50500 500 地衣群落 60100 100200 200 * X射线吸收剂量，即可根据吸收的能量测定其离子化辐射的剂量n电离辐射对动

10、物的效应电离辐射对动物的效应(1) 致死性：哺乳动物的辐射损伤或致死性源于造血系统和胃肠道粘膜紊乱；(2) 生殖效应：对生殖效应的研究表明，出生率比死亡率更为敏感，抑制出生率所需的最小剂量比引发直接死亡的最小剂量低10%左右；(3) 遗传效应：诱发基因突变和染色体突变。变化可能在子一代(F1)中表达为各种遗传性异常和先天性畸形，并且在以后的许多世代中出现。根据辐射诱发突变的性质和突变波及范围，可将突变分为点突变、染色体突变和基因组突变三种类型；(4) 致癌效应：基因突变和染色体损伤在癌症发生中发挥重要作用，辐射致癌可能更多地来自于DNA重排/缺失，较少来自点突变，而化学致癌通常多是点突变。哺乳

11、动物及家禽核辐射暴露的致死剂量哺乳动物及家禽核辐射暴露的致死剂量物物种种 LD50/30* 速速率率 (R/h) 猪 618 50 羊 524 20 牛 540 25 家禽 雌 600 50 雄 1000 50 鸡 900 极短 * 30天产生50%死亡率的剂量几种常见溶剂重要毒性作用的靶器官几种常见溶剂重要毒性作用的靶器官溶剂溶剂靶器官靶器官甲醇眼神经或视网膜氯化氢肝脏乙醇肝脏、大脑己醇神经乙二醇醚生殖苯骨髓二硫化碳神经溶剂苯对几种动物的急性和慢性毒性溶剂苯对几种动物的急性和慢性毒性动物种属动物种属急性毒性急性毒性慢性毒性慢性毒性浓度 (g/dm3) 时间反应浓度 (g/cm3) 时间反应猫

12、753 h深度麻醉501.5 h深度麻醉兔1221444 min轻度麻醉10几天至几周白细胞减少, 淋巴细胞百分比相对增加7 min瞳孔反射消失630125天造血系统利用放射性铁障碍36 min死亡0.28243天血象改变, 肾损伤, 肾小管变性豚鼠505 min侧卧0.2832天血象改变, 肾小管损伤26.530 min运动失调3530 min瘫痪193天血象改变, 肾、骨髓和睾丸损害大鼠47.815 min5min后瘫痪, 13min后反射消失, 停止呼吸后3.5min后恢复3.1920 h/天，7天白细胞减少, 肝局部坏死, 体重减轻1.4720 h/天，7天同上0.28204天白细胞减少, 脾肿大小鼠152 h震颤, 侧卧102 h兴奋后迟钝, 运动失调52 h轻度兴奋动物和植物毒素动物和植物毒素n动物毒素的特性动物毒素的特性动物毒素是由分子量大小不同的物质组成的混合物，包括数目不同的多聚肽、酶和胺类等，被包括在特定的软组织中。磷脂酶A是广泛分布于毒液中的一种酶，具有分解细胞膜、解偶联氧化磷酸化、抑制呼吸的作用，还可刺激组氨酸、血清