目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 化學(xué)物質(zhì)危害性評估與毒性測試 1
1.1.1 化學(xué)物質(zhì)危害性評估需求 1
1.1.2 化學(xué)物質(zhì)毒性測試需求 2
1.1.3 機(jī)制毒理學(xué)與新技術(shù)方法 3
1.2 毒理基因組學(xué)的發(fā)展 4
1.2.1 毒理基因組學(xué)概念 4
1.2.2 毒理基因組學(xué)研究方法 5
1.3 基于毒理基因組學(xué)的化學(xué)物質(zhì)毒性篩查與風(fēng)險(xiǎn)評估 7
1.3.1 方法學(xué)研究 8
1.3.2 分子靶標(biāo)與受干擾生物學(xué)通路識別 10
1.3.3 多生物層次的系統(tǒng)毒理學(xué)評估 11
1.3.4 針對個(gè)體易感性的精準(zhǔn)毒理學(xué)研究 13
1.3.5 環(huán)境復(fù)合污染的毒性鑒別研究 15
1.4 展望 17
參考文獻(xiàn) 17
第2章 高通量轉(zhuǎn)錄組測試的方法學(xué)研究 20
2.1 劑量依賴RHT/RZT方法構(gòu)建 20
2.1.1 基因集設(shè)計(jì) 20
2.1.2 計(jì)算機(jī)模擬驗(yàn)證 24
2.1.3 建立基于RNA-Ampliseq測試 32
2.1.4 建立劑量依賴轉(zhuǎn)錄組通路分析方法 33
2.2 案例1：基于劑量依賴RHT方法評估三氯生 35
2.3 案例2：基于劑量依賴RZT方法評估雙酚A 42
2.4 案例3：基于劑量依賴RZT方法評估復(fù)合污染物 47
2.5 小結(jié) 56
參考文獻(xiàn) 56
第3章 基于受干擾生物學(xué)通路的化學(xué)物質(zhì)分類方法 58
3.1 傳統(tǒng)化學(xué)物質(zhì)分類方法 58
3.2 基于劑量依賴轉(zhuǎn)錄組的化學(xué)物質(zhì)分類方法 59
3.3 案例1：基于RHT對遺傳毒性模式化學(xué)品分類 60
3.3.1 遺傳毒性模式化學(xué)品的劑量依賴圖譜 62
3.3.2 基于三種通路分析方法的分類效果 67
3.3.3 “POD+GSEA”整合型的化學(xué)品分類方法 71
3.3.4 基于ToxPi權(quán)重賦值的“POD+GSEA”化學(xué)品分類 71
3.4 案例2：應(yīng)用RZT對高環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)分類 73
3.4.1 斑馬魚胚胎毒性 75
3.4.2 濃度依賴斑馬魚簡化轉(zhuǎn)錄組 77
3.4.3 響應(yīng)性分析 79
3.4.4 敏感性分析 79
3.4.5 區(qū)分不同致毒機(jī)制 80
3.5 小結(jié) 82
參考文獻(xiàn) 83
第4章 短鏈氯化石蠟生物毒性的跨物種比較 84
4.1 短鏈氯化石蠟的毒性研究現(xiàn)狀 84
4.2 暴露試驗(yàn)設(shè)置 86
4.3 短鏈氯化石蠟對人類細(xì)胞的毒性評估 87
4.3.1 細(xì)胞毒性 87
4.3.2 人類細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組圖譜 88
4.4 短鏈氯化石蠟對斑馬魚胚胎的毒性評估 89
4.4.1 差異表達(dá)基因定量結(jié)果 89
4.4.2 生物學(xué)通路定量結(jié)果 91
4.4.3 聚類分析結(jié)果 95
4.5 跨物種毒理基因組學(xué)評估 99
4.5.1 生物學(xué)通路比較 99
4.5.2 AOP網(wǎng)絡(luò)圖譜比較 101
參考文獻(xiàn) 104
第5章 雙酚A替代化學(xué)品的毒理基因組學(xué)評估方法 105
5.1 雙酚A及其替代品毒性研究現(xiàn)狀 105
5.2 雙酚A及其替代品的分類 107
5.2.1 基于化學(xué)結(jié)構(gòu)描述符的分類 107
5.2.2 基于胚胎毒性的分類 109
5.2.3 基于劑量依賴轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的分類 112
5.3 轉(zhuǎn)錄組學(xué)與表型毒性的關(guān)聯(lián)分析 119
5.3.1 斑馬魚胚胎致死毒性與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的關(guān)系 119
5.3.2 敏感毒性終點(diǎn)（運(yùn)動行為）與轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的關(guān)系 120
5.4 篩選毒性效應(yīng)相關(guān)的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征描述符 122
參考文獻(xiàn) 126
第6章 化學(xué)物質(zhì)混合物的毒理基因組學(xué)評估 127
6.1 復(fù)合效應(yīng)預(yù)測與評價(jià)方法 127
6.2 化學(xué)物質(zhì)混合物的生物效應(yīng)評估 129
6.2.1 典型作用模式化學(xué)物質(zhì)的混合物 129
6.2.2 劑量依賴轉(zhuǎn)錄組的響應(yīng)基因 130
6.2.3 劑量依賴轉(zhuǎn)錄組的通路分析 132
6.2.4 復(fù)合效應(yīng)預(yù)測 134
6.2.5 劑量依賴轉(zhuǎn)錄組測試與體外測試的比較 137
參考文獻(xiàn) 139
第7章 環(huán)境樣品的毒理基因組學(xué)評估 140
7.1 環(huán)境樣品污染和評估現(xiàn)狀 140
7.2 基于組學(xué)的環(huán)境樣品分層評估方法 141
7.3 基于組學(xué)的有害物質(zhì)診斷方法 142
7.4 案例1：不同水處理工藝處理成效的生物學(xué)評估 144
7.4.1 環(huán)境樣品基本信息 144
7.4.2 劑量依賴轉(zhuǎn)錄組測試結(jié)果 145
7.4.3 轉(zhuǎn)錄組學(xué)與體外生物測試及化學(xué)分析結(jié)果比較 150
7.5 案例2：某工業(yè)園區(qū)污水中關(guān)鍵致毒物質(zhì)的識別 161
7.5.1 樣品信息及分析流程 161
7.5.2 基于通路分析的高活性餾分篩查 163
7.5.3 關(guān)鍵致毒通路篩選 166
7.5.4 關(guān)鍵致毒結(jié)構(gòu)識別 167
參考文獻(xiàn) 172
第8章 CRISPR功能基因組學(xué)方法開發(fā)及應(yīng)用 174
8.1 CRISPR功能基因組學(xué) 174
8.2 CRISPR功能基因組學(xué)在化學(xué)品毒性機(jī)制研究中的應(yīng)用 176
8.3 案例1：三氯生關(guān)鍵致毒通路篩選 179
8.3.1 CRISPR-Cas9全基因組敲除細(xì)胞系方法構(gòu)建 179
8.3.2 三氯生暴露的功能基因組篩選 181
8.3.3 統(tǒng)計(jì)分析方法 182
8.3.4 功能基因組篩選結(jié)果 182
8.3.5 功能基因組圖譜與其他圖譜比較 186
8.4 案例2：甲醛的呼吸暴露的易感性識別 187
8.4.1 甲醛的CRISPR篩選和AOP網(wǎng)絡(luò)分析 188
8.4.2 甲醛CRISPR篩選的基因圖譜分析 189
8.4.3 HTR4介導(dǎo)甲醛的呼吸毒性 190
8.4.4 HTR4介導(dǎo)的甲醛毒性機(jī)制 193
8.4.5 HTR4的遺傳變異與COPD患病率 196
8.4.6 小結(jié) 197
8.5 功能基因組學(xué)研究展望 197
參考文獻(xiàn) 199
第9章 有害結(jié)局路徑在化學(xué)物質(zhì)毒性預(yù)測中的發(fā)展及應(yīng)用 201
9.1 有害結(jié)局路徑（AOP）框架概述 201
9.2 AOP在化學(xué)物質(zhì)預(yù)測毒理學(xué)中的地位 202
9.3 定性AOP與定量AOP 208
9.3.1 基于定性AOP的化學(xué)物質(zhì)毒性評估方法 209
9.3.2 基于定量AOP的化學(xué)物質(zhì)毒性評估方法 214
9.4 案例1：基于定性AOP的毒性評估 217
9.4.1 典型環(huán)境化學(xué)物質(zhì)的選取 217
9.4.2 典型環(huán)境化學(xué)物質(zhì)的生物測試結(jié)果及毒性分布 221
9.4.3 典型化學(xué)物質(zhì)的毒性預(yù)測結(jié)果分析與評價(jià) 222
9.5 案例2：基于定量AOP的毒性評估 226
9.5.1 DLCs的生態(tài)危害與風(fēng)險(xiǎn)評估 226
9.5.2 基于AHR的定量AOP研究進(jìn)展 228
9.5.3 基于AHR-qAOP的DLCs生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)研究展望 238
參考文獻(xiàn) 240
第10章 有害結(jié)局路徑在水體復(fù)合污染毒害物質(zhì)鑒別中的應(yīng)用 242
10.1 水體復(fù)合污染研究現(xiàn)狀 242
10.2 水體復(fù)合污染的生物效應(yīng)監(jiān)測和關(guān)鍵毒害物質(zhì)鑒定方法 244
10.2.1 基于生物急性毒性測試的方法—毒性鑒別評估法（TIE） 244
10.2.2 基于體外測試的監(jiān)測與鑒別方法 245
10.3 有害結(jié)局路徑對水體復(fù)合污染監(jiān)測和毒害污染物鑒別的意義 249
10.3.1 有害結(jié)局路徑 249
10.3.2 有害結(jié)局路徑在水環(huán)境評價(jià)上的應(yīng)用 249
參考文獻(xiàn) 253