大气污染二元混合物健康风险评价方法技术

一种大气污染二元混合物健康风险评价新方法，包括以下步骤：从文献或实际环境监测中获得大气中污染物浓度，选取近似浓度的污染物作为待评价的二元混合组分，并将实际环境暴露浓度转化为体外等价浓度；从公开数据库或文献中获得每种污染物的转录组数据和特定通路的体外生物测试信息，计算其混合效应数值、校正相对效能因子和联合毒性作用模式；对污染物体外等价浓度进行蒙特卡洛模拟并耦合校正相对效能因子，评价混合污染物的健康风险。本发明专利技术建立在污染物单体环境暴露浓度和生物测试数据的基础上，不依赖混合物毒性数据，便可评价其健康风险，节约人力物力成本，在实际环境混合暴露健康风险评价和环境安全性评估等领域具有广阔的应用前景。

Health Risk Assessment Method for Binary Mixture of Air Pollution

A new method for health risk assessment of binary mixtures of air pollution includes the following steps: obtaining air pollutant concentration from literature or actual environmental monitoring, selecting approximate concentration of pollutants as binary mixtures to be evaluated, and converting actual environmental exposure concentration into in vitro equivalent concentration; obtaining transcriptome data of each pollutant from open database or literature The mixed effects, corrected relative efficacy factors and combined toxicity modes were calculated based on the in vitro bioassay information of specific pathways. Monte Carlo simulation of the equivalent concentration of pollutants in vitro and coupled correction of relative efficacy factors were carried out to evaluate the health risks of mixed pollutants. The invention is based on the environmental exposure concentration of pollutant monomer and the biological test data, and can evaluate the health risk of pollutant monomer without depending on the toxicity data of mixtures, thus saving manpower and material costs. It has broad application prospects in the field of health risk assessment of mixed environmental exposure and environmental safety assessment.

【技术实现步骤摘要】
大气污染二元混合物健康风险评价方法
本专利技术涉及污染混合暴露的健康风险评价
，更具体地涉及一种大气污染二元混合物健康风险评价方法。
技术介绍
环境污染问题从来都不仅仅是单一化学品的污染问题。真实环境中种类繁杂的污染物往往以混合形式存在，并暴露于人群产生联合毒性效应。由于混合污染联合作用产生复杂多变的健康效应，计算评价联合毒性及其健康风险一直以来都是科学界关注的难点和焦点。早在2013年美国国立环境卫生科学研究所(NationalInstituteofEnvironmentalHealthSciences，NIEHS)就指出应以阐明环境混合物的健康效应作为其未来优先研究重点之一。大气细颗粒物(FineParticulateMatters，PM2.5)是天然混合体系。以大气颗粒物(ParticulateMatters，PM)污染为例，灰霾通常涉及硫酸盐、氮氧化物、多环芳烃(PolycyclicAromaticHydrocarbons，PAHs)、多氯联苯(PolychlorinatedBiphenyls，PCBs)和有毒重金属等各种化学成分的污染问题。即使主要有机污染组分多环芳烃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二元混合物的联合毒性预测方法，所述二元混合物包含摩尔浓度相接近的两组分，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：从公开数据库或文献中获得两组分分别暴露的转录组数据和与特定靶点或通路相对应的测试终点的体外测试数据，选取两组分中毒性最大的一组分作为参照体，另一组分作为非参照体，得到参照体和非参照体相互的基因表达相似度、以及参照体和非参照体分别对应于不同靶点或通路的测试终点的单体剂量‑效应曲线方程；步骤2：根据所述单体剂量‑效应曲线方程分别获取对应靶点或通路非参照体和参照体的体外测试半数有效浓度，计算其比值进而得到非参照体相对于参照体的相对效能因子；步骤3：根据所述基因表达相似度和单体剂量‑效应曲...

【技术特征摘要】
1.一种二元混合物的联合毒性预测方法，所述二元混合物包含摩尔浓度相接近的两组分，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：从公开数据库或文献中获得两组分分别暴露的转录组数据和与特定靶点或通路相对应的测试终点的体外测试数据，选取两组分中毒性最大的一组分作为参照体，另一组分作为非参照体，得到参照体和非参照体相互的基因表达相似度、以及参照体和非参照体分别对应于不同靶点或通路的测试终点的单体剂量-效应曲线方程；步骤2：根据所述单体剂量-效应曲线方程分别获取对应靶点或通路非参照体和参照体的体外测试半数有效浓度，计算其比值进而得到非参照体相对于参照体的相对效能因子；步骤3：根据所述基因表达相似度和单体剂量-效应曲线方程分别计算参照体或非参照体在先暴露时对在后暴露的非参照体或参照体产生的基因剩余效应，通过所述参照体和非参照体的基因剩余效应、单体效应得到二元混合物的混合效应数值，进而得到二元混合物相对于参照体的校正相对效能因子；步骤4：利用所述非参照体相对于参照体的相对效能因子和二元混合物相对于参照体的校正相对效能因子之间变化的比率表征二元混合物的联合毒性效应的强弱和作用模式。2.根据权利要求1所述的联合毒性预测方法，其特征在于，所述二元混合物中参照体ref和非参照体i的摩尔浓度比例为(1∶1.2)～(1.2∶1)。3.根据权利要求1所述的联合毒性预测方法，其特征在于，步骤1中，所述参照体ref和非参照体i相互的基因表达相似度表示为：其中Gi和Gref分别为非参照体i和参照体ref的差异基因集合，ri，ref表示非参照体i和参照体ref共同差异基因的数量与参照体ref总体差异基因数量的比值，rref，i表示非参照体i和参照体ref共同差异基因的数量与非参照体i总体差异基因数量的比值，且0≤ri，ref，rref，i≤1。4.根据权利要求1所述的联合毒性预测方法，其特征在于，步骤2具体包括：根据所述单体剂量-效应曲线方程分别获取引发对应靶点或通路k响应50％时非参照体i和参照体ref的单体浓度，即半数有效浓度和计算参照体ref和非参照体i的半数有效浓度的比值，即为非参照体i相对于参照体ref的相对效能因子有：5.根据权利要求1所述的联合毒性预测方法，其特征在于，步骤3具体包括以下子步骤：子步骤31：由所述单体剂量-效应曲线方程分别获取非参照体i和参照体ref在体外测试暴露浓度C下引发靶点或通路k响应的百分比fic，k、有：其中，表示k最大响应百分数，设定为100％；和分别表示引发靶点或通路k响应50％时非参照体i和非参照体ref的单体浓度；n表示单体剂量-效应曲线方程系数；子步骤32：计算在浓度C下，若非参照体i首先暴露时对等量参照体ref暴露引发特定靶点或通路k的基因剩余效应以及若参照体ref首先暴露时对等量非参照体i暴露引发特定靶点或通路k的基因剩余效应有：其中，ri，ref为非参照体i相对于参照体ref的基因相似度，rref，i为参照体ref相对于非参照体i的基因相似度；为两倍量参照体ref暴露引发特定靶点或通路k响应的百分比；为两倍量非参照体i暴露引发特定靶点或通路k响应的百分比；子步骤33：计算在浓度C下，等量的非参照体i和参照体ref依次暴露引发特定靶点或通路k的具体混合效应数值以及等量的参照体ref和非参照体i依次暴露引发特定靶点或通路k的混合效应数值有：子步骤34：计算在浓度C下，等量的非参照体i和参照体ref同时暴露引发特定靶点或通路k的混合效应数值有：子步骤35：根据子步骤31～34计算在0～20倍浓度范围等间隔的多个浓度C下等量的非参照体...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘娴，张爱茜，张华洲，潘文筱，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：北京,11