公共卫生学环境与健康研究方法.ppt

环境与健康研究方法,环境流行病学研究,一、环境流行病学研究的目的1.研究与环境有关的疾病的分布规律，揭示环境因素的健康效应；2.已知暴露因素，研究其对健康的影响；3.出现健康异常，探寻环境病因；4.健康危险度评价，提出防治措施。,二、环境流行病学研究的内容（一）暴露测量1.环境测量2.生物检测molecularbiomarker（二）健康效应测量*选择早期敏感指标*针对敏感人群和高危人群,三、环境流行病学研究的方法（一）现况调查（二）病例-对照研究（三）队列研究前瞻性队列研究回顾性队列研究（四）实验验证研究（干预试验）,四、环境流行病学研究方法的应用（一）已知环境因素，探究健康影响1.确定暴露人群，选择合适对照可比性、代表性、随机性2.暴露监测及暴露估计3.健康资料的收集4.健康损害指标的统计分析举例：,原子弹爆炸与白血病的关系调查研究方法：定群研究（前瞻性研究）研究对象：暴露组：距离爆炸中心2500m对照组：距离爆炸中心2500m暴露监测与估计：射线和中子射线以T65剂量估计分1rad，1-99rad和100rad健康效应：发病率、死亡率（死因）结果：剂量-效应关系：1rad白血病发病率增加1-2倍；100rad与1rad比，RR增加37.5倍；时间-效应关系：以五年为观察周期递减,（二）已知疾病，探索病因1.一种新的疾病的突然暴发流行2.一种地方性疾病的连续发生和反复流行3.某些常见病的发病率增加举例：水俣病的流行病学调查经过,事件发生：动物人流行病学特征：1.时间分布：2.空间分布：3.人间分布：170岁都发病，无性别差异推论：1.不是传染病2.与鱼贝类有关3.是食物中毒实验研究：1.毒物提取2.动物试验验证,病因流行病学研究各阶段的重点工作：1.描述性阶段：（1）确定“病例”的定义；（2）描述病的分布及特征；（3）当地动物疾病的流行情况。2.形成病因假设阶段：（1）患者组织样品的检查；（2）环境中可能的线索调查；（3）考虑可能的暴露途径。,3.检验病因假设阶段：（1）查阅世界各地类似的发病事件报告；（2）确定化学物质的暴露和毒性效应的特异性生物学标志；（3）确定实验室检查分析方法；（4）确定收集到的流行病数据的范围和类型；（5）组织专职人员作出现场调查的决策；（6）制订动物毒理学研究的计划。,4.验证病因假设阶段的追踪性研究（1）普及宣传，精确评价疾病流行范围和严重程度；（2）确定特定人群的污染来源和引起暴露的决定因素；（3）采取相应措施去除病因因子或减少高危人群的暴露。,环境毒理学研究,环境毒理学研究内容：1.环境毒物在机体的吸收、分布、代谢和排泄；2.污染物的毒作用大小、蓄积性、作用的靶器官和组织等基本毒理学特征；3.污染物毒作用的机制及在机体内产生的主要生物学反应；4.污染物特殊毒作用的检测和评价；5.研究和探索污染物在机体反应中出现的特异、敏感的测试指标，为环境流行病学调查提供新的手段；6.对已造成健康危害，并通过环境流行病学调查提出的可疑致病因素，建立动物模型予以证实；7.对于新合成的化合物或即将进入环境的化学物的毒理学安全性评价；8.应用于环境检测。,环境化学物,胃肠道,皮肤,肺脏,组织（贮存）,靶器官（损害）,分泌腺,肺脏,肾脏,分泌物,呼出气,尿,胆汁,肝脏,粪便,摄入,吸入,接触,（分布）,血液和淋巴,门脉血,（排泄）,（吸收）,环境化学物,结合反应,水解反应,还原反应,氧化反应,排出,组织蓄积,相反应,相反应,排出,无生物转化,环境化学物的生物转化：,环境毒物的毒作用类型：1.变态反应2.特异体质反应3.速发或迟发毒性作用4.可逆和不可逆毒作用5.局部和全身毒作用,环境毒物的联合作用类型：1.独立作用：2.相加作用：3.协同作用：4.拮抗作用：（1）功能拮抗（2）化学拮抗（3）配置拮抗（4）受体拮抗,环境毒物毒作用的一般机理：1.干扰正常受体配体的相互作用2.干扰膜功能3.干扰细胞的能量产生4.与生物大分子结合5.钙稳态失调6.选择性细胞致死作用7.体细胞非致死遗传改变,影响环境毒物毒性作用的因素：1.毒物因素2.接触条件3.实验动物因素4.环境因素,环境化学毒物的毒性评定方法：1.急性毒性试验：目的是在短期内了解试验物质毒性大小，为其它毒性试验提供设计依据。（1）急性致死毒性试验LD100与LD50（2）急性非致死毒性试验急性阈剂量（浓度）的测定局部刺激试验：急性皮肤刺激试验急性眼刺激试验,2.蓄积性和耐受性试验：（1）蓄积性试验：蓄积系数固定剂量法递增剂量法二十天试验法（2）耐受性试验,3.亚急性、亚慢性毒性试验：目的是在急性试验的基础上，在较短时间内了解受试物对机体的主要毒性作用及其靶器官，探讨敏感的观测指标和剂量反应关系，为慢性毒性试验提供设计依据.（1）动物选择（2）试验期限（3）剂量分组（4）染毒方式（5）观察指标：一般性指标、特异性指标、常规检查指标：血液学指标；肝、肾功能指标；病例组织学指标；毒物分布、代谢、排泄指标。,4.慢性毒性试验目的试评价受试物在长期小剂量作用的条件下对机体产生的损害及其特点，确定其慢性毒作用阈剂量和最大无作用剂量，为制订最高容许浓度（MAC）提供依据。（1）试验动物（2）试验期限（3）剂量分组（4）观察指标,5.特殊毒性试验（1）致突变试验目的是确定化学物改变细胞内遗传物质的能力，确定其致突变与对哺乳动物的影响，对可遗传损伤、致癌性以及其它有关损伤进行评价或预测。致突变作用的类型：A.基因突变：碱基置换：转换、颠换移码突变B.染色体畸变：,a.染色体结构异常：染色体型畸变：裂隙、断裂、缺失、倒位、易位、重排、重复和插入染色单体型畸变：姐妹染色体交换b.染色体数目异常：试验方法遵循化学品测试准则有关规定进行设计和实施。,（2）致癌性的研究方法（5个阶段4个决定点）阶段A:化学物的结构阶段B：体外短期试验DNA损伤试验基因突变试验染色体效应试验决定点1：A.如果1个以上的试验得到遗传毒性的明确证据，则判断位可疑致癌物。B.如果Ames试验和肝细胞DNA修复试验均为阳性，揭示受试物具有致癌性。,阶段C：促长剂的测试细胞间间隙连接通讯抑制试验非整倍性和SCE的诱发细胞转化试验决定点2：阶段D：哺乳动物体内短期致癌试验啮齿动物肝脏转变灶诱发试验小鼠肺肿瘤诱发试验小鼠皮肤肿瘤诱发试验SD雌鼠乳腺癌诱发试验决定点3：初步判断致癌性上是安全的。阶段D中一种以上结果阳性，确定致癌物；阶段B中两种试验阳性，D中一种试验阳性，判断为潜在致癌物。,阶段E：长期致癌试验鉴定动物致癌物最可靠、应用最多的方法，主要用于：（1）体内短期致癌试验中结果可疑的化合物；（2）在前阶段试验中结果为阴性但人类较高水平接触的化学物；（3）资料显示可能的致癌作用是通过间接的非遗传毒性机理的化合物。检测方法：受试物的准备动物选择（种系及数量）染毒剂量、方法试验期限结果观察及判定决定点4：最后评价，结果外推至人并估计其危险度,（3）致畸性研究方法致畸作用的机理：1.细胞毒作用2.特异致畸作用（1）受体介导与致畸性（2）干扰激素功能与致畸性（3）抑制生化酶与致畸性3.非特异致畸作用,环境致畸物的研究方法1.动物致畸实验研究（三段试验）段试验：主要测试化学物对受孕和生殖功能的影响；雄性6080天，雌性14天段试验：孕鼠器官形成期对雌鼠单独染毒；段试验：对分娩和出生后发育影响观察，妊娠最后三天及整个授乳期对雌鼠染毒2.行为致畸实验研究反射和运动；情感；识别功能；社会行为；生殖功能3.体外致畸试验全胚胎培养；器官培养和细胞培养,健康影响的危险度评价,1.危害鉴定：目的是确定在一定接触条件下化合物是否具有对健康的损害效应以及固有的毒性特征及类型。（1）致癌性（2）致突变性（3