隨著全球快速增長的人口規(guī)模以及物質(zhì)消耗水平,各類環(huán)境污染物的排放量持續(xù)增加。環(huán)境污染現(xiàn)在已經(jīng)成為影響人類健康最主要的因素之一。
“十二五”期間,中國科學院改革了科技評估,建立了重大產(chǎn)出導向的研究所評價體系,不再是以往的數(shù)量評價和單純的論文導向,而是注重重大產(chǎn)出,考核科技成果的實際產(chǎn)出意義。
在此當中,由生態(tài)環(huán)境研究中心牽頭的“環(huán)境污染的健康效應(yīng)與調(diào)控”項目,通過研究區(qū)域環(huán)境污染物的人群暴露機制和健康危害的分子機理,提出了我國環(huán)境與健康研究的路線圖,為我國區(qū)域疾病高發(fā)的環(huán)境污染尋因和健康保障技術(shù)的研發(fā)奠定了理論與方法基礎(chǔ)。
污染危害
當前,我國環(huán)境污染物所暴露出來的特征十分復(fù)雜?梢哉f,發(fā)達國家百年發(fā)展過程中所經(jīng)歷的不同污染階段所產(chǎn)生的健康問題在我國正在集中顯現(xiàn)。不僅污染所致健康危害的機制亟待闡明,而且污染的環(huán)境暴露規(guī)律亦不清晰。
但是,由于我國環(huán)境污染所存在的自身特點,污染的環(huán)境暴露與健康危害跟發(fā)達國家相比,差異十分顯著,無法照搬國外現(xiàn)有的研究模式與結(jié)論。
那么,如何遏制正在不斷積聚的環(huán)境污染問題?
近年來,生態(tài)環(huán)境研究中心及相關(guān)研究團隊以環(huán)境污染所導致的健康危害問題為目標,按照“多元知識結(jié)構(gòu)的團隊集中攻關(guān)”的研究思路,協(xié)同開展了環(huán)境污染導致健康危害的分子機制、風險預(yù)報預(yù)警、干預(yù)與消除、新技術(shù)方法及儀器開發(fā)等方面的研究。
在過去的五年中,生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境化學與生態(tài)毒理學國家重點實驗室,以鹵代有機化合物為研究對象,從分子、細胞、活體、理論計算等多個層面,系統(tǒng)地研究了鹵代有機污染物的毒性以及健康危害機制,取得了一系列令人矚目的創(chuàng)新成果。
系列成果
通過五年的集中攻關(guān),這支科研團隊在環(huán)境污染的健康效應(yīng)與調(diào)控方面,通過對于區(qū)域環(huán)境污染物的人群暴露機制和健康危害的分子機理的研究,取得了一系列創(chuàng)新成果。
生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境化學與生態(tài)毒理學國家重點實驗室在五氯酚的代謝物四氯苯醌與過氧化氫(H2O2)反應(yīng)的中間產(chǎn)物中,首次分離得到了純凈的醌碳自由基加合物的自由基形式。同時,他們發(fā)現(xiàn)它能夠誘導DNA損傷,從而為鹵代苯酚的致癌毒性提供了一個全新的分子毒理機制。
據(jù)了解,該機制適用于其他通過體內(nèi)代謝或化學脫鹵轉(zhuǎn)化成鹵代醌的多種鹵代有機污染物,如氯代苯酚、橙色劑和溴代阻燃劑,是一個具有普適性的致癌新機制。
另一方面,研究團隊發(fā)現(xiàn),鹵代苯醌的暴露導致細胞內(nèi)作為TET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5-羥甲基胞嘧啶的形成。這表明,鹵代苯醌對表觀遺傳修飾水平的改變,是其致癌毒性的另外一個潛在的分子機制。
通過研究,團隊中的科研人員發(fā)現(xiàn),多氯聯(lián)苯可促進腫瘤的生長、浸潤和轉(zhuǎn)移,并增加與腫瘤生長和增殖相關(guān)基因的表達,最終促進腫瘤惡化。這一研究成果,為多氯聯(lián)苯與人群腫瘤的環(huán)境流行病學的相關(guān)性數(shù)據(jù),提供了重要的病因?qū)W依據(jù)。
此外,他們還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。該項研究揭示了真核生物DNA的新修飾形式,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。
以上這一系列成果,深入、系統(tǒng)性地研究了鹵代有機污染物在健康危害方面的幾個關(guān)鍵的生物過程。相關(guān)研究成果發(fā)表在Cell、Nat Commun、PNAS、Cell Stem Cell、JACS、Environ Health Persp等國際著名期刊。■