美國空軍插圖由高級飛行員黛比洛克哈特
毒理學的創始人， 帕拉塞爾蘇斯，因宣稱“劑量使毒藥“這句話代表了傳統毒理學的一個支柱：基本上，化學品只有在足夠高的劑量下才有害。
但 越來越多的證據 表明即使是低水平的 “內分泌干擾化學品” 可以以潛在的有害方式乾擾體內的荷爾蒙信號。
標準毒性試驗並不總能檢測出化學品在較低水平下可能產生的影響。 而且，即使數據確實表明了這些影響，科學家和政策制定者也不會及時對這些信息採取行動。
認識到這些挑戰，美國環境保護署（EPA）要求科學家委員會詳細研究這個問題。 我們如何更好地確定化學品是否在低劑量下有效？ 我們如何根據這些信息採取行動以保護公眾健康？
經過幾年的工作， 委員會的報告 由美國國家科學院於7月發布。 這份具有里程碑意義的報告為EPA提供了識別和分析低劑量健康影響數據的策略，以及兩個案例研究實例。 這是一個以證據為基礎的行動呼籲，科學家和政策制定者應該注意。
案例研究
什麼是“低劑量”？ 該委員會將此定義為“外部或內部暴露，其範圍與估計在人類中發生的範圍一致。”這涵蓋了我們在日常生活中遇到的任何化學暴露水平。
委員會定義的不良健康影響可能包括任何損害人的功能或處理壓力的能力的生物學變化，或使她更容易受到其他暴露的影響。
為了幫助EPA更好地確定化學品是否會在低劑量下產生不良影響，委員會制定了一個由三部分組成的策略。 首先，在利益相關者和公眾的參與下積極收集各種數據。 然後，系統地分析和整合現有證據。 最後，根據這些證據採取行動，改進風險評估和毒性測試。
為了實施這一戰略，委員會開展了一項工作 系統評價 兩種內分泌干擾化學物質。 這涉及評估人類，動物和人類的相關數據 細胞為主 實驗室研究。 這些方法中的每一種都有不同的優點和缺點，因此一起檢查證據可以提供單一方法無法提供的見解。
第一個案例研究著眼於 鄰苯二甲酸鹽，化學品，增加塑料產品的靈活性，如浴簾和食品包裝。
該委員會發現，鄰苯二甲酸二乙基己酯和其他選擇的鄰苯二甲酸酯與男性生殖和生殖的變化有關 荷爾蒙健康。 總體而言，這些數據足以將鄰苯二甲酸二乙基己酯分類為人類“假定的生殖危害”。
第二個案例研究側重於 多溴聯苯醚，阻燃劑使用超過30年。 雖然它們現在正在逐步淘汰，但這些化學物質仍然是人類關注的問題。 它們仍然存在於較舊的產品中並且可以在環境中存在多年。
根據顯示這些化學物質對學習和智商的影響的數據，專家組得出結論認為，發展暴露“被認為對人類的智力造成危害”。
科學家的障礙
在審查期間，委員會遇到了各種障礙，可能阻礙對特定化學品的類似調查。
首先，在審查證據時，評估任何系統性錯誤都很重要 - 也稱為 偏見 - 這可能會導致錯誤的結果。 這些錯誤可能源於研究設計缺陷，例如未能正確進行 盲人研究人員 在分析期間。
一些期刊有嚴格的指導報告與偏見相關的細節，但許多期刊沒有。 更好地堅持 報告指南 將提高科學家評估證據質量的能力。
其次，委員會注意到人類和動物研究中使用的劑量概念之間存在差異。 這使得比較來自不同來源的數據變得困難。
例如，大多數毒理學家只是報告它們給動物的劑量。 但是一些給藥劑量可能實際上並未被吸收。 實際上 內劑量 化學物質在體內循環並造成傷害的可能與當時的數量有所不同 管理.
相比之下，流行病學家通常認為劑量是化學物質的水平 檢測身體但他們可能不知道一個人實際暴露了多少化學物質。
生物建模技術 可以幫助科學家在管理和內部劑量之間建立聯繫，並更密切地比較動物和人類研究的結果。
最後，許多毒理學研究只關注單一化學品。 這是識別一種化學物質如何影響身體的有效方法。 然而，鑑於我們都暴露於化學混合物，這些程序在現實世界中可能是有限的用途。
委員會建議毒理學家將現實世界的混合物納入他們的研究中，以提供有關人類健康風險的更多相關信息。
大局觀
本報告展示了毒理學和環境健康領域面臨的挑戰：現有和新興實驗室技術如何預測人類的不良後果？
傳統的動物實驗通常使用高劑量，這不一定反映現實世界。 這些研究可能是識別健康危害的重要第一步，但它們無法準確預測化學物質對人類的影響程度或程度。 該委員會指出，更多相關劑量和更好的建模可以幫助緩解這一問題。
新興市場 高通量測試 技術用途 基於細胞的方法 檢測化學物質如何改變特定的分子或細胞活動。 這些較新的方法越來越多地用於毒理學測試。 它們有可能快速識別有害化學物質，但尚未得到科學界的充分認可。
對於這兩個案例研究，委員會指出，高通量測試對於得出有關健康影響的結論並不是特別有用。 這些研究中的許多都是狹隘的 - 例如，僅僅考慮一個信號通路，而沒有指出化學物質對生物體的整體影響。 然而，這些方法可用於優先化化學品以進行進一步的深入測試，因為一種途徑中的活性可預測化學品造成傷害的能力。
儘管我們的測試方法存在不完善之處，但已有大量證據證明許多化學品對低劑量的影響。 美國環保署應該實施這一新戰略，以有效地識別和解決有問題的內分泌干擾化學品。 只有通過這種強大的，以科學為基礎的努力，我們才能防止化學品暴露的不利影響 - 並讓每個人過上應有的健康生活。
關於作者
Rachel Shaffer，環境毒理學博士生， 華盛頓大學
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