目前农药在全世界范围广泛并大量使用，农药的使用在杀灭害虫保护农作物的同时也对环境及人体的健康带来了危害^[1]。几乎每个人都正在或曾经在工作、玩耍或进食过程中有过农药的暴露^[2]，农药的长期慢性低剂量暴露对人体健康尤其是儿童健康的影响逐渐引起人们的关注。测定人体生物样本中农药及其代谢产物的含量及动态变化情况有助于掌握人体内农药暴露情况，并为评估农药暴露对人体健康造成的风险提供更为精确的数据依据。所以，如何准确评估人体内农药的慢性暴露水平被认为是有关暴露评估领域的具有挑战性的一个方面。本文将对农药暴露的生物学监测的标本及监测指标的相关研究进展综述如下。 1 人体农药暴露生物学监测生物学标本来源 1.1 尿液

人体内暴露的农药化学物质及其代谢产物主要通过尿液排出，并且多种有机磷农药在尿液中有共同的代谢产物，因此，尿液中农药化学物质及代谢产物的含量可反映人体内农药暴露的水平。除此之外，尿液标本还有采集方便、标本量充足并且对人体无创的优点^[3]，Egeghy等^[4]对尿液作为农药暴露生物学监测标志物进行了总结分析，认为尿液是目前人体农药暴露的生物学监测的相关研究中最常用并且特异性高的生物学标本。但是，尿液用于农药暴露的生物学监测也存在一些问题:(1)浓度变化：人体每天所产生的尿液的量并不是恒定不变的，所以尿液中农药化学物质及其代谢产物的浓度也随着尿液产生量的多少而浓缩或稀释。针对这一问题，Arcury等^[5]认为收集晨尿进行检测比其他时间收集的标本测量结果更为准确，如果是随机收集的尿液标本则应同时检测尿液中肌酐含量来去除掉过于稀释或过于浓缩的尿液标本。(2)半衰期的影响：慢性暴露人群体内农药的化学物质及其代谢产物在尿液中的清除会达到一个稳定的水平，而这个水平可以反映平均暴露水平。但是不同农药在体内代谢的半衰期不同，所以在对某种农药进行生物监测时要根据该农药的代谢特点选取留取尿液标本的时间^[6]。 1.2 血液

使用血液标本进行农药暴露的生物学监测的主要优点是可直接检测血液中农药本身的化学物质而不是其代谢产物，所以相对于尿液标本的检测特异性更高。除此之外，人体内的血液的容量是相对恒定的，所以血液中所检测出来的农药化学物质的浓度不会受到影响^[7]。血液作为生物学监测标本的主要不利因素在于：采集血液标本需要进行有创操作，而最容易受到农药暴露危害的人群是儿童及孕妇，这一类人群对于有创操作依从性欠佳^[8]。而且血液中的农药化学物质及其代谢产物的浓度远远低于尿液中的浓度，从而影响了检测的敏感度及阳性率。除此之外，随着时间的延长，农药化学物质在血液中的浓度并不会像在尿液中达到一个稳定的水平，所以，对于某一特定农药来说，其在血液中检测到的标志物的水平并不能很好地反映人体内的平均暴露水平^[9]。 1.3 唾液

尽管目前用于农药暴露监测的生物学标本主要为尿液及血液，唾液标本由于其获得方法简便易行也开始得到了越来越多的研究^[10]。唾液目前已被用于多种化学物质的的生物学监测，如药物滥用、激素水平、化学治疗剂、重金属等。Timchalk等^[11]研究证明在口服暴露杀虫剂的大鼠唾液中可以检测到毒死蜱的主要代谢产物，并且其动力学改变与血液动力学改变是一致的。然而，目前大部分研究是采取的某一个时间点的唾液进行检测，所以需要进一步研究农药化学物质在唾液中的药代动力学，从而可靠评估在某一个时间点检测的唾液标本中的农药化学物质或代谢产物的含量是否能代表体内的平均暴露水平^[10]。 1.4 头发

Tutudaki等^[12]及Ostrea等^[13]认为头发的发干在生长过程中可以吸收无论是通过食物摄入的还是环境中接触的农药，并且由于头发中检测的是农药本身的化学物质，所以检测特异性高，被认为是一个可以用于持续监测农药慢性低剂量暴露情况的一个良好窗口。有研究对怀孕期妇女的农药暴露水平进行研究，检测发现头发相对于血液有更高的敏感性，头发中农药的检出率及浓度均高于血液^{[14, 15]}。 1.5 汗水

Rosenberg等^[16]早在1985年曾就有关汗水是否能用于农场工人农药暴露水平检测指标的研究。近年来，Brunet等^[17]及Bush等^[18]的研究表明检测汗水中酒精或药物的浓度可以反应血液中的浓度，这些研究也为汗水用于农药暴露的生物学监测研究提供了机会和依据。 1.6 羊水

目前已有研究认为羊水中农药的代谢产物可作为评估胎儿期农药暴露水平的生物学标本。Koutroulakis等^[19]检测了415名怀孕期妇女羊水中有机磷农药的代谢产物，发现97.8%的羊水标本中可以检测到≥1种有机磷农药的代谢产物，他们的研究还认为羊水中有机磷农药代谢产物的水平与胎儿的出生体重具有相关性。 2 农药暴露的生物学监测指标

目前，检测各种生物标本中的农药本身的化学物质及其代谢产物的含量是用于农药暴露的生物学监测最常用的直接指标，除此之外，还有一些间接反映农药暴露水平的生物学监测指标，如酶学、神经递质、DNA、蛋白质的检测等。 2.1 酶学的检测

农药暴露可导致体内的酶学改变，故酶活性的改变不仅可以用于农药急性中毒检测，同样可用于人体内农药暴露水平的生物学标志。 2.1.1 胆碱酯酶

在有机磷农药暴露后，胆碱酯酶包括乙酰胆碱酯酶及丁酰胆碱酯酶的活性均会发生改变^{[20, 21]}。有机磷农药可以通过磷酸化的途径抑制胆碱酯酶的活性从而产生毒副作用^{[22, 23]}。故这2种酶常常被用于有机磷农药对人体健康影响的有效评估^[24]。Timchalk等^[25]及Ng等^[26]研究发现无论是人类还是动物在暴露于有机磷农药后，这2种酶的活性均会在暴露早期就会发生改变，并且在人体出现不良临床表现之前就会出现酶活性的改变。 2.1.2 羧酸酯酶

Xie等^[27]研究发现生物体内羧酸酯酶表达水平变化和相关同工酶的丰富性产生了农药的选择毒性。Bulgaroni等^[28]研究认为羧酸酯酶可能比胆碱酯酶更能正确地反映人体内有机磷农药暴露水平并且可能成为农药暴露的生物监测的新工具。国内也有动物实验研究发现有机磷类农药毒死蜱可抑制

红裸须摇蚊体内羧酸酯酶活性，而三氟氯氰菊酯也可抑制羧酸酯酶的活性^[29]。 2.1.3 γ-谷酰胺转移酶

Lee等^[30]的研究表明血清中γ-谷酰胺转移酶活性的改变可能是环境中一些化学物质长期累积暴露的生物学标志。研究发现人体对某些化学物质暴露得越多，体内会产生越多的谷胱甘肽，从而诱导产生更多的γ-谷酰胺转移酶。正常范围内血清内的γ-谷酰胺转移酶水平在其与一些化学物质均有着明显的剂量相关反应，比如铅、镉和农药。但是，这一观点的研究仍处于初期阶段，仍需要更多的研究结果进行进一步的论证。 2.2 细胞遗传学指标的研究

越来越多的关于农药暴露生物学监测的研究表明，无论是慢性暴露还是急性中毒中，有机磷农药可以通过活性氧的产生诱导氧化应激，从而导致脂质过氧化反应和DNA损伤^{[25, 31, 32]}。Kapka-Skrzypczak等^[33]的研究还发现在农药暴露后，体内染色体畸变、姐妹染色单体交换、微核、单细胞凝胶电泳等与DNA 损伤有关的指标均有升高，农药暴露的生物效应在早期可以在细胞水平得到表现，所以可以通过DNA损伤的细胞遗传学标志物作为农药暴露的生物标志。 2.2.1 基因表达的改变

Hreljac等^[34]发现一些有机磷农药会对HepG2细胞株的肿瘤抑制基因TP53造成影响。研究发现经农药暴露处理过的细胞内的TP53基因的mRNA表达要明显高于对照组，这表明有机磷农药可能具有基因毒性。Bumroongkit等^[35]发现一些外在因素可以导致TP53基因的明显突变，并且最近有一项对泰国北部1个肺癌发病率高的地区的肺癌患者进行研究，发现农药暴露是引起TP53基因突变的危险因素之一。但是，TP53表达的水平与农药暴露的相关性尚未完全明确，TP53基因还不能用于农药暴露的1个具有特异性的生物指标^[36]。此外，Cohen^[37]及Povey^[38]研究发现特殊的PON1基因类型与慢性农药暴露的风险增加有关。李君等^[39]研究发现GSTM1缺失基因型对血清中有机氯农药DDT的残留效应有放大作用并且与乳腺癌的发病有交互作用。 2.2.2 染色体畸变

Zeljezic等^[40]在一项对从事农药生产的工人的长期研究中发现，暴露组较对照组的异常细胞的数量、染色体及染色单体断裂、无着丝粒片段和双着丝粒染色体均明显增加，差异均有统计学意义。 2.2.3 微核形成

微核是染色体畸变在外周血淋巴细胞中的一种表现形式。微核往往是各种理化因子，如辐射、化学药剂对分裂细胞作用而产生的，所以微核的检测成为农药暴露的细胞遗传学检查方法的一种。Collins等^[41]研究发现农药暴露可以导致小鼠的多染红细胞中的微核形成明显增加。 2.2.4 彗星试验

彗星试验，又称为单细胞凝胶电泳，是一种用于评估DNA损伤的相对简单而敏感度高的方法，也是近年来用于评估环境毒物暴露人群的DNA损伤的重要工具^[42]。 2.2.5 血型糖蛋白A监测

血型糖蛋白A，是一种主要表达在人红细胞及其前体中的唾液糖蛋白。Tucker等^[43]研究发现与高毒性化学物质接触后，血型糖蛋白A中NN或是N变体出现的频率会增加，并且发现农药暴露产生的效应与血型糖蛋白A变体出现的频率密切相关。但是该研究作者也指出，研究的样本比较小，需要更大的样本使得研究在统计学上更有意义。除此之外，Windham等^[44]研究表明在过去6个月中接触农药二嗪农的农业工作者与那些未与农药接触的人群相比，N和NN变体出现的频率增加。

综上所述,目前用于慢性低剂量农药暴露的生物学监测的标本多种多样，包括人体尿液、血液、唾液、汗液、羊水等，检测指标包括农药本身的化学物质、农药的代谢产物及降解物以及其他间接指标如酶学检测、神经递质的检测和目前越来越受到重视的DNA、蛋白质等细胞遗传学的检测等。但是，目前的生物学监测方法尚存在一些不足，仍需研究一种可用于对人体慢性低剂量农药暴露情况进行长期监测并且简便易行敏感度特异性高的生物学监测方法。