第三屆環(huán)境污染物毒理機(jī)制國(guó)際研究生論壇暨第一屆江蘇省環(huán)境誘變劑學(xué)會(huì)環(huán)境應(yīng)激委員會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì),于2024年10月12日至14日在蘇州召開。北京基爾比生物科技有限公司/英國(guó)Kirkstall Quasi Vivo原廠技術(shù)專家受邀參會(huì)并做大會(huì)報(bào)告。
未 來 展 望
類器官和器官芯片技術(shù)在環(huán)境污染物毒理機(jī)制方面的應(yīng)用是當(dāng)前毒理學(xué)研究的前沿領(lǐng)域。這些技術(shù)提供了一種模擬人體器官功能的體外模型,可以用來研究環(huán)境污染物對(duì)人體器官的影響。以下是一些具體的應(yīng)用:
1. 毒性測(cè)試:
- 類器官和器官芯片可以用于測(cè)試環(huán)境污染物對(duì)特定器官或系統(tǒng)的毒性,如肝臟、腎臟、心臟、肺和神經(jīng)系統(tǒng)。
- 這些模型可以評(píng)估污染物的細(xì)胞毒性、遺傳毒性、致畸性和致癌性。
2. 機(jī)制研究:
- 通過類器官和器官芯片,研究人員可以研究環(huán)境污染物如何影響細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、基因表達(dá)和蛋白質(zhì)功能,從而揭示其毒理機(jī)制。
- 這些模型可以幫助識(shí)別污染物引起的細(xì)胞死亡、炎癥反應(yīng)和組織損傷的具體途徑。
3. 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:
- 類器官和器官芯片可以用于評(píng)估環(huán)境污染物的健康風(fēng)險(xiǎn),通過模擬不同暴露水平下的生物效應(yīng)。
- 這些模型有助于確定污染物的安全暴露限值和風(fēng)險(xiǎn)管理策略。
4. 個(gè)性化毒理學(xué):
- 利用患者來源的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSCs)衍生的類器官,可以研究個(gè)體對(duì)環(huán)境污染物的敏感性差異。
- 這種個(gè)性化毒理學(xué)研究有助于開發(fā)針對(duì)特定人群的預(yù)防和治療策略。
5. 替代動(dòng)物實(shí)驗(yàn):
- 類器官和器官芯片提供了一種替代傳統(tǒng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的方法,減少了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用。
- 這些模型符合3R原則(替代、減少、改進(jìn)),是動(dòng)物福利和倫理考慮的重要進(jìn)步。
6. 藥物開發(fā):
- 在藥物開發(fā)過程中,類器官和器官芯片可以用于評(píng)估藥物對(duì)環(huán)境污染物的解毒效果,或者作為藥物篩選的工具,以減少污染物的毒性。
7. 環(huán)境污染物的代謝研究:
- 通過肝臟和腸道類器官,可以研究環(huán)境污染物在體內(nèi)的代謝過程,包括代謝活化和解毒。
- 這些模型有助于理解污染物在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化和排泄途徑。
8. 長(zhǎng)期暴露研究:
- 類器官和器官芯片可以模擬長(zhǎng)期或慢性暴露于低劑量環(huán)境污染物的影響,這對(duì)于評(píng)估長(zhǎng)期健康風(fēng)險(xiǎn)尤為重要。
9. 跨器官相互作用:
- 器官芯片技術(shù)可以模擬多個(gè)器官之間的相互作用,這對(duì)于研究環(huán)境污染物引起的全身性效應(yīng)和多器官損傷特別有用。
上述應(yīng)用展示了類器官和器官芯片技術(shù)在環(huán)境毒理學(xué)研究中的潛力,它們?yōu)槔斫猸h(huán)境污染物的毒理機(jī)制提供了強(qiáng)大的工具,并有助于開發(fā)更安全、更有效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)防策略。