3.4 生物标志物的应用

生物标志物的概念最早被用于医学诊断中，作为人类的一种特殊状态或疾病的指示物。20世纪80年代末，生物标志物才逐渐被应用到环境研究中。

1987年，美国国家科学院首先将生物标志物定义为由生物体或样品可测出的、由外来化合物导致的细胞学或生物化学组分或过程以及结构或功能的变化^[10]。

1988年，豪斯（Haux）和弗林（Forlin）指出生物标志物应该在生物组织的高层次发生有害的、显著的效应之前就能够被测量出来，可以作为预警工具。虽然非特异性的生物标志物也有价值，但理想的生物标志物应该对单一毒物或者一组毒物有特异性。此外，毒物与生物标志物之间必须存在清晰的浓度-效应关系。

20世纪90年代初期，世界卫生组织把生物标志物的概念规范化，才引发了该领域研究的质的飞跃。在这一时期，有四本书对生物标志物做了较为详细的论述，分别是1990年麦卡锡（МcCarthy）和舒加特（Shugart）编写的《环境污染的生物标志物》（Biomarkers of Environmental Contamination）、1992年哈格特（Huggett）等编写的《生物标志物：人为胁迫的生化、生理及组织学标志物》（Biomarker：Biochemical，Physiological and Histological Markers of Anthropogenic Stress）和皮克奥（Peakall）编写的《作为污染指示物的动物生物标志物》（Animal Biomarkers as Pollution Indicators）、1994年弗斯（Fossi）和里昂柔（Leonzio）编写的《脊椎动物中的非破坏性生物标志物》（Nondestructive Biomarkers in Vertebrates）。

1992年，美国国家环保局发表了有关生物标志物的报告，报告中将生物标志物概括为：通过机体屏障并进入人类组织或体液的环境污染物或其产生的生物效应。对它们的检测结果可作为生物体暴露、效应及易感性的指示物。

1992年，本森（Benson）和迪圭罗（DiGiulo）认为生物标志物是在生物个体所测得的生物化学、生理学或病理学反应，而这些生物学反应能给出环境污染物的暴露，或由暴露所引起的亚致死效应资料。生物标志物是机体对某种或某些化学物质的生物学反应，可用以衡量化学物质暴露，有时也用以衡量毒性效应。

1995年，迪普兰德（Depledge）等提出生态毒理范畴的生物标志物，认为生物标志物是生物体组织或体液样品中或在个体水平上所能检测到的生化、细胞、生理或行为变化，这种变化可阐明生物体暴露和产生生物效应的信息。简言之，生物标志物是生态毒理学试验的终点，所谓终点，即在生态毒理试验过程中所测得生物体的生物学反应。

1996年，以生物标志物命名的期刊《生物标志物》（Biomarker）创刊，主要发表与生物标志物相关的研究论文。

2001年，皮克奥（Peakall）和麦克比（МcBee）对哺乳动物暴露于污染物的生物标志物的研究进行了详细介绍。

2009年，斯洛文尼亚的杰麦克（Jemec）等发表论文指出，有关“生物标志物”的论文在1990年到2007年期间增加了大约200 倍，2007年发表的论文数约为3000 篇。