摘要持久性有机污染物(POPs)因为其长期残留性、生物累积性、半挥发性和高毒性，对生态环境和人类造成严重危害，引起越来越多的关注成为研究的热点，主要介绍了POPs对生物体的致毒机理，综述了近年来POPs对生物体基因毒性方面的研究进展。

关键词：持久性有机污染物、基因毒性、致毒机理

近年来，随着科学技术的进步和发展，人类制造的化学制剂，无论是种类还是总量，都在持续不断地增长，并且随人类活动大量地进入到环境当中。其中一些具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性的有机污染物分子，能够在大气环境中长距离迁移并能沉积回地球，带来对环境的干扰和破坏，并对人类的健康产生危害。它们多数来源于杀虫剂、除草剂等农药产品，工业用化学药品，以及工业过程和固体废弃物燃烧过程中，在自然条件下难于被分解或降解，因此可以在水体、土壤和底泥等环境介质中存留数10a甚至更长时间，故称之为持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants，简称POPs)。

2001年，包括中国在内的92个国家在《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》中达成共识，在首批限制使用12类POPs物质，其中的5种作为杀虫剂曾在我国大规模生产过，有4种至今仍在少量生产和使用，而有些即使已不再使用，由于其在环境中的持久性，仍存在严重的危害。目前，国际癌症研究机构已经评估了900多种化学物的普遍致癌性，其中大约400种被确认为人类致癌物或具有潜在的致癌作用。但它的毒性机制目前尚不十分明确，POPs除了有上述作用外是否还有别的毒性作用还未知。所以研究POPs的污染方式、对生物体的危害，尤其是对人体的毒性致病机理已成为目前研究的焦点和热点之一，可以为正确处理POPs物质、预防和减少POPs的污染、提高机体的防御机能、减少POPs的危害提供科学依据。本文主要综述了环境持久性有机污染物对人体基因毒性致病机理的最新研究进展。

一、POPs的主要种类和来源

目前，被发现的POPs分子有数千种，通常是具有某些特殊化学结构的同系物或异构体，主要分为有机氯农药类(OCs)、多氯联苯类(PCBs)、多环芳烃类(PAHs)3大类。它们的主要来源和用途见表1，POPs在环境中不易降解，存留时间长，可以通过大气、水影响到区域和全球环境，并可通过食物链富集，最终严重影响人类健康。

表1：持久性有机污染物的主要种类

这些POPs分子可以造成人体内分泌系统紊乱、破坏免疫系统、尤其对女性的生殖系统有严重影响。会诱发癌症，导致畸形、基因突变和神经系统等疾病。其中一些POPs已被证实会对人体基因致畸、致突变是一级致癌物，如二恶英等。

二、POPs对生物体的致毒机理

POPs的种类繁多，致病机理复杂多样，目前国内外已有不少研究涉及POPs物质的毒理机制，并试图通过寻找特征性的分子标记物探讨POPs的分子作用机制。研究表明POPs对基因的作用机制有如下几种方式。

①POPs可能直接进入细胞内，作用于细胞核内的核酸或酶系统，引发遗传变异。通过影响肝脏微粒体代谢酶细胞色素P450酶系的活性，导致机体甾体激素水平的改变和肿瘤发病率的升高。

②基因转录激活:二恶英(TCCD)诱导细胞色素P450酶系的产生，使雌激素代谢加快而降低靶器官内雌激素浓度是可能的机理之一。

③作用于细胞信号传导通路:细胞内胞液中存在着一种配体依赖性转录因子——芳香烃受体，它在体内经历一个转变或激活过程，与芳香烃受体核转运(Amt)蛋白相互作用形成同型二聚化合物并移位至细胞核。这种同型二聚化合物多某些特殊的DNA具有高度的亲和力，首先与之形成复合物，并诱发细胞内的信号传导，引起相关基因的如细胞色素P-450的表达和蛋白质的合成。当他们作用于细胞的染色体，使染色体的数目或结构发生变化，从而改变携带遗传信息的某些基因，使一些组织，细胞的生长失控，产生肿瘤，也可以与DNA共价键合，造成DNA损伤。

④作用于与受体的结合:POPs与激素受体结合进入细胞核内与特异的DNA序列结合，参与特定基因的表达，发挥生物活性作用。Schrader等在研究中发现在小鼠子宫中的PCBs可以竞争性的与雌激素受体结合，从而产生毒性作用。

三、POPs对生物体基因毒性的研究进展

POPs与人类很多疾病发生有密切关系，特别是对基因毒性的研究已成为近年来国内外的热点研究。研究对象以实验动物为主，动物实验结果可以为开展POPs对人体危害作用的研究提供宝贵的资料。Rier等通过建立雌性恒河猴模型发现:雌性恒河猴血清中TCDD水平与雌性恒河猴子宫内膜异位症的发生之间有明显的剂量效应关系。Wu等用小鼠置入子宫前的胚胎建立TCDD暴露模型，研究TCDD对胚胎不同发育阶段细胞的影响。结果显示，TCDD能增加芳香烃受体和芳香烃核易位因子在细胞周期1的表达;降低两者在细胞周期2与细胞周期8的表达，并且AhR和ARNT在胚泡期表达再次增多;CYP1A1的表达在细胞1、2、8期的mRNA表达没改变，但在胚泡期时mRNA水平上表达增多。

用动物实验结果探讨POPs人体作用机制时存在着一定的片面性。近年来，以体外合成的人体基因或是人类生物样本作为对象研究POPs对人体危害实验也有所进展。李晓燕等通过用人肝肿瘤细胞HepG2体外微核试验发现毒杀芬处理HepG2细胞的微核率与溶剂对照相比显著增加，可诱导HepG2细胞遗传损伤。

图：肝细胞空泡化

高平等研究发现2，2，4，4-四溴联苯醚(PBDE-47)能在体外的神经母细胞瘤(SH-5Y5Y)细胞中诱导氧化的DNA损伤。Borja-Aburto等用单细胞凝胶电泳法研究发现滴滴涕(DDT)、滴滴伊(DDE)、滴滴滴(DDD)3种有机氯农药能在体外和体内引起血红细胞内DNA的不同程度的损伤。Soukaina用人体淋巴细胞作为实验体系，研究发现DDT的代谢产物DDE能有效地提高淋巴细胞微核率，具有诱导基因癌变的可能性。近年来，以B(a)P为模式化学物，围绕着DNA损伤修复、细胞信号传导途径等方面，从对调控基因转录或表达的角度来阐明有机污染物的致癌机制成为研究的热点与前沿。

四、展望

综上所述，POPs是一类影响人类健康的物质。目前已经引起许多研究者高度关注，各国政府也给予充分的重视。成为了全球性的环境问题，关系着我们的生存与发展。POPs中所包含的几种物质尽管已经在世界各国陆续停止生产和使用，但其对人群造成的后遗效应依然不容忽视。由于POPs的种类繁多，致病机理复杂多样，目前虽然对于POPs的生物致病机理有了一定的研究，但对人体危害作用方面尚缺乏研究资料。因此，迫切需要加强对人体基因遗传毒性方面的研究，了解POPs对人体健康的影响作用。尽快的弄清POPs物质的对人体基因毒性作用原理，为POPs的有效处理及其污染环境的预防积累基础资料，并为预防策略与措施和国家相关法规制定提供可靠的科学依据。

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