[发明专利]一种利用诊断标志物评价微量外源化学物早期毒性的方法及其应用

说明书

本发明涉及检测领域，特别涉及一种利用诊断标志物评价微量外源化学物早期毒性的方法及其应用。一种利用诊断标志物评价微量外源化学物早期毒性的方法，检测诊断标志物包括：L‑缬氨酸、N‑乙酰‑L‑天门冬氨酸、溶血卵磷脂、肌酐、2‑磷酸甘油酸中的任一种或多种。在研究外源化学物的过程中，发现外源化学物能够破坏斑马鱼体内的氨基酸平衡，影响蛋白质的分解代谢，这种在发育阶段的扰动与其毒性机制相关联，发明人发现，将斑马鱼模型和代谢组学技术结合起来，能够大大提高毒性预测方法的灵敏度。因此，可应用上述斑马鱼代谢物指标的消长变化对外源性化学物早期毒性进行判别。

技术领域

本发明涉及检测领域，具体而言，涉及一种利用诊断标志物评价微量外源化学物早期毒性的方法及其应用。

背景技术

污染物的不断排放给世界带来了巨大的环境问题。农药、重金属等是主要的环境污染源，其通过工业或城市的流出物到达水生态系统，蓄积到动植物体内，经食物链对人类身体健康造成严重危害。

污染物暴露对机体危害的早期表现不明显，传统的症状预警方式可能不能表述毒性的发生，尤其是在初期或轻度毒性阶段。一旦临床上出现明显的毒性症状，如某些癌症、组织功能损伤和神经障碍，将可能成为不可逆转的损伤，最终造成难以弥补的后果。因此，对毒性的早期检测和及时预警至关重要。

毒性产生的基本原理是毒性反应破坏正常细胞的结构和功能，改变细胞代谢途径中内源性代谢物的稳态，通过直接或间接效应造成靶组织内源性代谢产物、基因或蛋白的扰动。体内生物分子或代谢物的动态变化可以作为毒性损伤的标志物，其比传统病理学指标具有更好的一致性和预见性，可为中毒早期诊断提供依据，及时监测健康损害的发生、发展，并及时预防和治疗。

代谢组学方法通过测定小分子量的内源性代谢物质的整体状态及变化规律，建立内在和外在因素影响下代谢整体的变化轨迹，从而反映某种病理过程中所发生的一系列生物事件。代谢组学技术评价化学物暴露带来的毒性效应，并进一步推断其毒性作用的分子机制具有快速、灵敏度高、选择性强等特点，特别是在低剂量或环境剂量污染物的毒性效应评估方面具有很大的优势。

斑马鱼与人类基因的相似度高达87％，其遗传性状稳定，胚胎和遗传学背景及操作技术较为完善。同体外模型相比，斑马鱼能有效地模拟在体完整代谢体系，可以体现化学物作用的整体观；而与哺乳动物体内模型相比，它克服了在体动物繁殖速度慢、实验周期长、样品处理分析困难、费用昂贵、受到法律限制等缺陷。近年来，斑马鱼模式动物在国内江、河水体污染监测和控制等方面的应用逐渐受到研究机构重视。利用斑马鱼的形态学表型的发育变化可以方便的观察外源性毒物引起的毒性，在实验的便利性方面显著优于小鼠等哺乳动物。但是对于水体中的污染物，往往到达一定剂量才能引起斑马鱼的表型异常。在现有的研究中，实验者为了突出生物学上的异常反应，常用的方法就是加大剂量，这样虽然能否观察到毒性反应，但是所谓的环境剂量也往往是污染集中的水域样本。但是对于外源性的化学物的毒性的预测，尤其是水环境中的微量化学物的预测，现有的方法存在灵敏度不够高的缺陷。利用先进的模型和技术建立灵敏度高的预警方法对于生态环境的保护、人类健康的保障是十分重要的。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种利用诊断标志物评价微量外源化学物早期毒性的方法，以斑马鱼作为动物模型，利用代谢组学技术，以诊断标志物为核心指标，对毒性化学物进行早期、初步的检测，该方法操作简单，具有客观、灵敏、可靠的特点。

本发明的第二目的在于提供一种所述的方法在环境或临床医学标准化检测中的应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种利用诊断标志物评价微量外源化学物早期毒性的方法，检测诊断标志物包括：L-缬氨酸、N-乙酰-L-天门冬氨酸、溶血卵磷脂、肌酐、2-磷酸甘油酸中的任一种或多种。