基于与人类呼吸道模型集成的生理学性毒动力学模型的暴露基准度的建议
Yilin Tang1, Tong Lyu1, Hongbin Cao1
1Engineering Research Center of Natural Medicine, Ministry of Education, Beijing Normal University, Beijing, 100875, China; Faculty of Geographical Science, Beijing Normal University, Beijing 100875, China.
这项研究开发了一种新模型来估计吸入 (Cd) 的健康风险,推慢性病,骨质疏松症,中风和糖尿病的安全暴露水平.
科学领域:
- 环境健康 环境健康
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- (Cd) 暴露对健康构成重大风险,但慢性吸入毒性数据有限,特别是在非关键效应方面.
- 基于生理学的毒性动力学 (PBTK) 模型提供了一种方法,可以在整个暴露途径中推断毒性.
研究的目的:
- 开发和验证一个改进的PBTK模型与人类呼吸道 (HRT) 模型集成,用于模拟吸入.
- 将口服毒性数据推断为吸入暴露的系统性毒性作用,缺乏吸入参数.
- 为了获得与特定慢性疾病相关的吸入的参考度 (RfCs).
主要方法:
- 结合了PBTK模型和HRT模型来模拟呼吸道中的沉积和清除.
- 使用蒙特卡洛分析来解释敏感参数的个体变化.
- 与现有的人类暴露数据集对模型进行了验证,证明了更好的预测性能.
主要成果:
- 与原始模型相比,集成PBTK-HRT模型显示可接受的优异预测性能,RMSE减少了14.45%.
- 成功地从口服到吸入路线对四种系统性影响的毒性参数进行了推断.
- 慢性病 (0.01μg/m3),骨质疏松症 (0.01μg/m3),中风 (0.04μg/m3) 和糖尿病 (0.13μg/m3) 的推RfC.
结论:
- 开发的PBTK-HRT模型为评估吸入风险提供了一个强大的工具.
- 由此产生的RfC为保护公众健康免受引起的全身性疾病提供了关键的基准.
- 这项研究扩大了对慢性系统毒性的理解,超出了关键效应.
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