當(dāng)前,我國(guó)環(huán)境污染物的暴露特征復(fù)雜,發(fā)達(dá)國(guó)家百年發(fā)展過(guò)程經(jīng)歷的不同污染階段所產(chǎn)生的健康問(wèn)題在我國(guó)集中顯現(xiàn),不僅污染所致健康危害機(jī)制亟待闡明,而且污染的環(huán)境暴露規(guī)律亦不清晰。由于我國(guó)環(huán)境污染的自身特點(diǎn),污染的環(huán)境暴露與健康危害與發(fā)達(dá)國(guó)家差異顯著,無(wú)法照搬國(guó)外研究模式與結(jié)論。

發(fā)現(xiàn)羥基自由基產(chǎn)生新機(jī)制

以環(huán)境污染導(dǎo)致的健康危害問(wèn)題為目標(biāo),按照"多元知識(shí)結(jié)構(gòu)的團(tuán)隊(duì)集中攻關(guān)"的研究思路,中科院生態(tài)環(huán)境中心及相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)協(xié)同開(kāi)展環(huán)境污染導(dǎo)致健康危害的分子機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)預(yù)警、干預(yù)與消除、新技術(shù)方法及儀器開(kāi)發(fā)等方面的研究。在過(guò)去的5年中,生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境化學(xué)與生態(tài)毒理學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以鹵代有機(jī)化合物為研究對(duì)象,從分子、細(xì)胞、活體、理論計(jì)算等多個(gè)層面,系統(tǒng)地研究了鹵代有機(jī)污染物毒性及健康危害機(jī)制,取得了一系列創(chuàng)新成果。

在鹵代苯酚的致癌代謝物鹵代醌與氫過(guò)氧化物反應(yīng)的中間產(chǎn)物中首次分離得到純凈的醌碳自由基加合物的自由基形式,并發(fā)現(xiàn)其能夠誘導(dǎo)DNA損傷,為鹵代苯酚的致癌毒性提供了一個(gè)全新的分子毒理機(jī)制。該機(jī)制適用于其他通過(guò)體內(nèi)代謝或化學(xué)脫鹵轉(zhuǎn)化成鹵代醌的多種鹵代有機(jī)污染物如氯代苯酚、橙色劑和溴代阻燃劑,是一個(gè)具有普適性的致癌新機(jī)制。發(fā)現(xiàn)鹵代苯醌的暴露導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)作為T(mén)ET酶輔助因子的可利用鐵含量顯著增加,提高了TET酶的催化活性,從而誘導(dǎo)5-羥甲基胞嘧啶的形成,表明鹵代苯醌對(duì)表觀遺傳修飾水平的改變是其致癌毒性的另外一個(gè)潛在分子機(jī)制。發(fā)現(xiàn)多氯聯(lián)苯可促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移,并增加與腫瘤生長(zhǎng)和增殖相關(guān)基因的表達(dá),最終促進(jìn)腫瘤惡化,為多氯聯(lián)苯與人群腫瘤的環(huán)境流行病學(xué)相關(guān)性數(shù)據(jù)提供了重要病因?qū)W依據(jù)。首次證明了果蠅基因組中存在6mA修飾,并且證明該修飾在胚胎發(fā)育的早期階段受到去甲基化酶DMAD (果蠅Tet同源蛋白)的精確調(diào)控。該項(xiàng)研究揭示了真核生物DNA新修飾形式,在表觀遺傳研究領(lǐng)域取得了具有重要意義的原創(chuàng)性突破。以上成果深入、系統(tǒng)地研究了鹵代有機(jī)污染物在健康危害方面的幾個(gè)關(guān)鍵生物過(guò)程,相關(guān)研究成果在Cell、Nat Commun、PNAS、Cell Stem Cell、JACS和Environ.Health Persp.等國(guó)際著名期刊發(fā)表,工作得到國(guó)內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。

專(zhuān)家點(diǎn)評(píng)

環(huán)境污染導(dǎo)致的健康危害已經(jīng)引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注,但污染物引發(fā)相關(guān)疾病的分子機(jī)制仍是一個(gè)國(guó)際性的科學(xué)難題。中國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)期,經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的環(huán)境污染和健康問(wèn)題是中國(guó)現(xiàn)在和未來(lái)所要面對(duì)的一個(gè)重大社會(huì)問(wèn)題。中科院設(shè)立的"環(huán)境污染的健康效應(yīng)與調(diào)控"項(xiàng)目將開(kāi)創(chuàng)中國(guó)環(huán)境與健康研究新領(lǐng)域,奠定學(xué)科發(fā)展和人才隊(duì)伍基礎(chǔ),為解決中國(guó)環(huán)境污染導(dǎo)致的健康問(wèn)題提供理論和方法的支撐。

該研究特色鮮明,研究路線清晰;基礎(chǔ)研究成果突出;全鏈條設(shè)計(jì);培育了多元知識(shí)結(jié)構(gòu)的研究團(tuán)隊(duì)。通過(guò)污染物的毒理效應(yīng)分子機(jī)制研究,將環(huán)境暴露組與區(qū)域健康問(wèn)題有效"橋"聯(lián);在污染物誘發(fā)DNA損傷以及表觀遺傳變化的分子機(jī)理研究方面取得重要進(jìn)展,成果在Cell、Cell Stem Cell、PNAS等高水平期刊上發(fā)表;研究?jī)?nèi)容涵括了暴露組學(xué)、分子相互作用、健康機(jī)制等研究?jī)?nèi)容,并延伸到風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)預(yù)警和危害干預(yù)與消除等研究方向;充分體現(xiàn)學(xué)科交叉,研究團(tuán)隊(duì)包括了環(huán)境科學(xué)、化學(xué)、毒理學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)及流行病學(xué)等領(lǐng)域的專(zhuān)家和研究人員。通過(guò)培育具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì),引導(dǎo)和推動(dòng)了中國(guó)環(huán)境與健康學(xué)科的發(fā)展。

點(diǎn)評(píng)專(zhuān)家

樂(lè)曉春    (X.Chris Le)加拿大皇家科學(xué)院院士,加拿大自然科學(xué)與工程研究院E.W.R.Steacie Memorial Fellowship獎(jiǎng)獲得者。加拿大阿爾伯塔大學(xué)杰出教授(Distinguished University Professor)、分析和環(huán)境毒理研究室主任,加拿大生物分析技術(shù)和環(huán)境健康領(lǐng)域首席科學(xué)家。主要從事生物分析化學(xué)、環(huán)境健康、環(huán)境毒理、基因損傷和修復(fù)等研究,在Science、PNAS等高水平期刊發(fā)表研究論文200余篇,擔(dān)任Journal of Environmental Sciences、Environmental Health Perspectives和Analytical Chemistry等期刊的主編或副主編。

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