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《二氧化硫生物学:毒理学·生理学·病理生理学》
作者:孟紫强 等著
出版社:科学出版社 出版日期:2012/5/1
ISBN:9787030340733 定价: 98.00元
        内容推荐

    本书是作者20余年来对SO2及其衍生物——亚硫酸盐、亚硫酸氢盐和焦亚硫酸盐在毒理学、病理生理学及生理学方面重要研究成果的系统总结和升华,并对国内外其他学者在本领域的重要研究成果进行了介绍。全书共计19章,主要内容包括:硫的生命必需性与硫循环、SO2生物学研究历程与概况、SO2的吸收与代谢,以及SO2及其衍生物的物理和化学性质、一般毒性与流行病学、细胞生物学与病理形态学、细胞遗传毒理学与“三致作用”(致突变、致畸变与致癌变)、生物化学与分子毒理学、病理生理学与细胞因子、生理学与信号分子作用及其对植物的生物学作用等方面的最新理论和研究成果。本书力求对SO2及其衍生物的理化性质和生物学作用进行全面论述。希望读者能够应用这些研究成果解决有关生物学、医学及环境保护方面等科研和实际问题。本书适于从事生物学、医学、环境科学、环境管理等方面的专业人员及相关专业的大学生、研究生、教师及科研人员等阅读、参考。

    作者简介

    孟紫强 男,1939年2月出生,山西临汾人,医学硕士,教授、博士生导师,山西大学环境医学与毒理学研究所所长。曾任山西大学环境科学与工程研究中心主任。享受政府特殊津贴。1966年毕业于山西大学生物系,1980年天津医科大学研究生毕业,获医学硕士学位。1989~1990年,英国牛津大学药学系高级访问学者;1991~1992年,德国汉堡大学环境与职业毒理学研究室客座研究员;1995年3~10月,美国德克萨斯大学医学分院环境毒理学研究所高级访问学者。中国毒理学会常务理事、山西省毒理学会理事长、中华医学微量元素学会理事、美国纽约科学院院士、美国国家科学技术促进协会会员、国际DNA修复研究学会理事,以及多种环境医学与毒理学类期刊编委等。主要从事环境医学与环境毒理学方面研究;主要研究二氧化硫及金属元素毒理学与生理学、沙尘暴与健康、大骨节病、放射生物学、免疫核酸等。发表科研论文400余篇,其中被SCI收录论文80余篇。主编专著与教材有《环境毒理学》(中国环境科学出版社,2000)、《生态毒理学原理与方法》(科学出版社,2006)、《环境毒理学基础》[“十五”国家级规划本科生教材,高等教育出版社,2003(第一版),2010(第二版)]、《生态毒理学》(“十一五”国家级规划本科生教材,高等教育出版社,2009)、《生活方式与健康》(科学技术普及出版社,2009)、《大骨节病》(山西人民出版社,1984)。

    目录

    前言

    专业名词缩写

    第一章 概论

    一、硫和SO2的生物学意义

    二、硫循环与人为干预

    (一)硫循环

    (二)人类活动对硫循环的干预:SO2对大气环境的污染

    三、SO2生物学研究及其历程:从毒理学到生理学

    (一)SO2及其衍生物毒理学研究及历程

    1.流行病学研究与急性毒性评价阶段

    2.细胞毒理学与细胞遗传毒理学研究阶段

    3.生物化学与分子毒理学研究阶段

    4.功能毒理学研究方面

    (二)SO2生理学研究及其历程

    1.内源性SO2生物合成的研究

    2.内源性SO2生物合成调节的研究

    3.内源性SO2的生理浓度和合成细胞类型的研究

    4.内源性SO2的失活过程及其机理的研究

    5.亚硫酸钠和亚硫酸氢钠混合液被作为“SO2供体”的误区

    6.内源性SO2生理作用的研究

    (三)SO2病理生理学研究及其历程

    1.SO2与肺损伤

    2.SO2与中性粒细胞

    3.SO2与应激

    4.其他

    四、SO2衍生物病理生理学与生理学研究概况

    (一)SO2衍生物与SOz的生物学作用比较

    (二)SO2衍生物对细胞离子通道的生理效应

    (三)SO2衍生物对中性粒细胞功能的影响

    (四)SO2衍生物对心血管功能的效应

    (五)SO2衍生物对多种器官的生物化学与分子生物学效应

    (六)其他

    五、展望

    第二章 二氧化硫的物理与化学性质

    一、SO2的物理性质

    (一)SO2在水中的分子形态与性质

    1.SO2在水中的溶解度

    2.SO2在水中的分子形态与性质

    (二)SO2在有机溶剂中的溶解度及分子形态

    1.SO2在有机溶剂中的溶解度

    2.SO2在有机溶剂中的分子形态

    (三)SO2的脂/水分配系数

    二、SO2的化学性质

    (一)SO2与水的反应

    (二)SO2与碱性物质的反应

    (三)SO2的氧化性

    (四)SO2产生ROS引起生物氧化反应

    (五)SO2的还原性——与氧反应

    (六)SO2的还原性——与其他化学物的反应

    (七)SO2与有机物的反应

    (八)SO2与有机色素反应生成无色化合物

    (九)SO2与NO的反应

    三、SO2衍生物亚硫酸盐和亚硫酸氢盐的化学性质

    (一)SO2衍生物的生成反应

    (二)SO2衍生物水溶液的光谱特征

    (三)SO2衍生物与酸的反应

    (四)SO2衍生物对有机分子的磺化作用

    (五)SO2衍生物与细胞内小分子化学物的反应

    (六)SO2衍生物的硫解反应

    (七)SO2衍生物对蛋白巯基的磺化作用

    (八)SO2衍生物与核酸反应

    1.胞嘧啶的脱氨基反应

    2.转氨基作用——蛋白质与核酸交联

    3.尿嘧啶和胸腺嘧啶的加合

    4.自由基反应……

    第三章 二氧化硫的一般毒性与流行病学

    第四章 二氧化硫的吸收与体内转化

    第五章 二氧化硫及其衍生物细胞毒理学

    第六章 二氧化硫及其衍生物细胞遗传毒理学

    第七章 二氧化硫及其衍生物致突变、致畸变、致癌变作用

    第八章 二氧化硫及其衍生物的脂质过氧化作用

    第九章 二氧化硫及其衍生物致蛋白质氧化损伤与蛋白质-DNA交联

    第十章 二氧化硫及其衍生物的DNA损伤作用

    第十一章 二氧化硫及其衍生物对基因表达的作用

    第十二章 二氧化硫及其衍生物与细胞凋亡

    第十三章 二氧化硫与细胞因子

    第十四章 二氧化硫及其衍生物对细胞离子通道的作用

    第十五章 二氧化硫及其衍生物与哮喘相关基因表达

    第十六章 二氧化硫与信号转导

    第十七章 二氧化硫对心备管功能的调节及其信号分子作用

    第十八章 二氧化硫及其衍生物对神经系统的生物学作用

    第十九章 二氧化硫对植物的毒理学作用

    参考文献

    在线试读部分章节

    第一章概 论

    硫是生物必需的大量营养元素之一, 几乎遍及所有生物和细胞。可以说, 没有硫元素就没有生命。因此,硫在生物圈中的循环和平衡是保证生态环境稳定与生物健康的重要一环。生物体内各种内源性含硫化合物,包括有机的和无机的,均在生命活动过程中发挥着重要的生理作用。其中, 二氧化硫(SO2 ) 是最常见的硫化合物之一,它不仅是人类生产和生活活动产生的、对大气环境造成严重污染的外源性化合物,也是人和哺乳动物体内各种组织器官自行生成、具有多种生理作用的内源性化合物。

    人类生产、生活活动对硫循环的干扰作用, 使全世界每年排入大气中的SO2达数百万吨, 使其成为大气中数量最多的有害成分之一,也成为酸雨形成的主要原因, 严重影响硫在生物圈中的平衡分布。SO2 的大量排放不仅导致全球性的生态灾难,而且对人体健康造成很大危害。因此, SO2 一直被人们作为有毒气体来认识和评价, 它的毒理学作用也最先引起人们关注。长期以来,我们从多个角度对SO2 的毒理学作用进行了研究。自1980 年发现生物内源性一氧化氮( NO) 是一种生物气体信号分子以来,我们设想生物内源性SO2 可能也是一种气体信号分子, 并开始对其在生命过程中的生理作用进行系列研究。本章将对硫和SO2的生物学意义、硫循环与人为干预做简单介绍, 对近20 余年来SO2 生物学研究及其历程做重点论述,即从毒理学到生理学研究的历史、背景及主要发现与展望。

    一、硫和SO2 的生物学意义

    硫是生物的必需元素, 也是生物的大量营养元素之一。硫在生物体内的含量达10 - 4 数量级水平,是多种氨基酸、蛋白质、酶、维生素B1、硫辛酸、蒜油、芥子油等重要生物分子的构成成分。半胱氨酸、胱氨酸、蛋氨酸和牛磺酸等氨基酸和一些常见的酶均含有硫,可见硫是所有细胞中必不可少的一种元素。在蛋白质中,多肽之间的二硫键是构建和维持蛋白质立体结构的重要成分。植物以无机硫酸盐的形式吸收硫并合成机体所需要的含硫有机化合物。多种微生物通过分解、氧化或还原含硫化学物而获得生存所必需的能量。因此,对所有生物来说,硫是一种重要的必不可少的营养元素。

    在人和哺乳动物的组织细胞内存在着丰富的含硫或巯基(-SH) 的氨基酸、多肽和蛋白质, 同时也存在着丰富的氧,又由于硫是价态可变元素, 其价态在- 2 价至+ 6 价之间变化, 加之巯基的化学性质非常活泼,故可以被氧化形成多种蛋白质和氨基酸的硫氧化物, 后者又可被还原为还原型硫氧化物, 从而形成强大而多样的体内氧化还原体系,影响细胞内外的氧化还原环境, 调节细胞的生命活动过程。多种酶中的巯基一般为该酶的活性中心,因此巯基的氧化还原状态对酶的活性及生物化学反应过程有很大影响, 进而对细胞的生命活动起调节作用。

    多种有活性的结构蛋白质分子也含有巯基, 其巯基的氧化还原状态对该蛋白质分子所构成的细胞结构的功能具有很大影响,如细胞离子通道蛋白。

    在多种无机硫氧化物中, SO2 是最常见的硫化合物之一。煤炭和石油一直是人类获取能量的主要物质,这些化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼可以产生大量SO2 并释放到空气中, 从而使SO2 成为大气环境中最为常见的气体污染物。同时,由于SO2 是一种具有毒性作用的气体, 所以它对大气环境及人体健康和生态环境有很大危害。此外, SO2 及其衍生物,如亚硫酸盐、亚硫酸氢盐及焦亚硫酸盐等又常被用作食品保鲜剂、防腐剂、消毒剂、漂白剂及防脱色剂等处理食品,甚至添加于食品之中。在许多发酵食品制作过程中,某些微生物也可合成亚硫酸盐。当这些化学物质通过食品过量进入人体时, 就会增加人体对SO2 的负荷, 从而对人体健康产生危害。

    研究发现, 除了某些微生物能合成SO2 外, 其他生物也能内源合成SO2(Singer and Kearney , 1956)。在人和哺乳类动物体内, SO2 也是一种常见的内源性化学物(孟紫强等, 2009) 。近来我们的研究发现, 内源性SO2是一种新型气体信号分子, 具有舒张血管、调节血压的生理作用( Meng et al., 2003a ,2009) ,而且还能够调节多种信号转导途径(详见本书第十六章) 。SO2 衍生物亚硫酸钠和亚硫酸氢钠混合液(摩尔比为3 ∶ 1 , 下同)在高浓度下( > 1.5 mmol/L)可以明显引起大鼠血管环舒张(孟紫强和张海飞, 2005a , 2005b ; 孟紫强和王少东,2007) 。亚硫酸盐也可能是一种炎症介质, 与炎症的发生有关( Mitsuhashiet al., 1998 , 2002 ,2004 , 2005) 。在某些不利因素的胁迫下, 细胞内源合成SO2 的速率增加, 设想内源性SO2 是一种应激分子,可能具有多种生理学功能(张欣和孟紫强, 2008) 。虽然目前对SO2 生理学作用的研究还很不够, 但是有限的研究已经显示,内源性SO2 具有多种类型的生理作用和病理生理作用, 对于生命活动的正常进行有重要意义。

    二、硫循环与人为干预

    自哥白尼以来, 人们一直把地球看作是太阳系中一个普通的行星。然而, 人类经过对太空的长期探索, 发现地球是一个极为特殊的行星,其特殊性就在于它具有其他已知星体所没有的、生存有多种多样生命的生物圈( the biosphere) 。

    地质历史考察证明, 地球早期的不能满足生命存在的原始环境条件,与今日非常适合生物生存的特殊环境相比大不相同。生命在地球上已存在38 亿年之久,地球今日的特殊状态是漫长的生物-地质演化的结果。所以, 要保持地球的这种特殊状态就必须依靠地球生物圈。因此,人类的一切活动都必须从保护生物圈出发, 且必须以生物圈得到保护为终结。这是对人类活动的最为基本的要求。在生物圈中存在着各种物质循环,主要有碳循环、氢循环、氧循环、氮循环、磷循环、硫循环等多种类型,这些物质的正常循环是地球生物圈维持和发展的必要条件。这些物质循环是地球生物与地球环境相互依存、相互协调、相互作用、共同发展和演化的结果,它既有利于地球生物的生存和发展, 又有利于地球环境的维持和运行。任何一种物质循环的失常, 都可导致生物圈的损害,甚至破环生物圈的动态平衡。18 世纪工业革命以来, 随着工业的发展和人类经济活动的增加,碳和硫等物质在生物圈中的循环受到了严重干扰,导致温室气体二氧化碳(CO2 ) 和有毒气体SO2 在大气环境中急剧增加, 远远超出了生物圈的自动净化能力, 使生物圈的健康,包括人类的健康受到严重威胁。

    (一) 硫循环

    硫是地球上最丰富的元素之一, 在无机环境和生物体中都有广泛而稳定的分布, 为地球生物的生存和发展提供了良好的物质条件。然而,硫在自然界的分布是依靠硫循环来实现的动态分布, 生物地球历史演化形成的自然的硫循环(sul-fur cycle)是保持硫在自然界稳定分布的动力。因此, 干扰自然的硫循环, 必将对地球生物(包括人类) 的生存和发展带来巨大危害。

    硫循环是指硫元素在生态系统和环境中运动、转化和往复的过程。自然界硫循环的基本过程是: 陆地火山爆发, 使地壳和岩浆中的硫以H2S 、SO2 和硫酸盐的形式排入大气; 海底火山爆发排出的硫, 一部分溶于海水, 一部分以气态硫化物逸入大气;陆地和海洋中的一些含硫有机物经微生物的分解作用转化为H2 S向大气释放;海洋中的硫也可经波浪飞溅而以硫酸盐气溶胶的形式进入大气。陆地岩石, 如黄铁矿(FeS2 ) 和黄铜矿(CuFeS2 ) 等含硫矿物,被风化剥蚀出的硫进入土壤。土壤中的硫一部分被地表径流溶解进入海洋, 一部分被氧化以挥发性气体的形式进入大气。进入海洋的硫,一部分以沉积的方式, 亿万年之后成为煤或石油中的硫, 一部分进入大气。

    陆地植物可从大气、土壤和水中吸收硫,海洋植物可从海洋环境中吸收硫,吸收的硫可在植物体内参与形成半胱氨酸、胱氨酸及甲硫氨酸等含硫氨基酸、含硫蛋白质、多种酶类及一些生命活性物质如一些维生素等,从而构成植物机体并参与多种生命活动。每年全球植物吸收的硫总量约为15 × 1018 g ,被吸收的硫沿着食物链在生态系统中转移。植物被动物摄取后, 植物中的硫随之进入食物网而分布于生物圈,进入硫的生物循环。植物和动物残体中的硫经微生物分解生成H2 S 和SO2 而逸入大气, 其余的又重新回到土壤,使循环得以继续。水体中的硫酸盐也可由各种硫酸盐还原菌进行还原生成H2 S 和SO2 进入大气。

    大气中的SO2 和H2 S 经氧化作用形成SO3 并进一步转化为硫酸根(SO2 -4 ) 。

    SO2 、H2 S 和SO2 -4 , 可随降水降落到陆地和海洋, 也可吸附于大气颗粒物再经自然沉降进入土壤和海水或被植物吸收,也可经表面吸收等方式进入陆地和海洋。由陆地排入大气的H2 S 、SO2 和SO2 -4 可迁移到海洋上空, 沉降入海洋。同样,海浪飞溅出来的SO2 -4 也可迁移沉降到陆地。

    如此, 在自然环境中, 硫元素在陆地、水体、大气及生物之间往复循环, 保持动态平衡,从而保证地球环境与生物圈之间的协调发展。

    (二) 人类活动对硫循环的干预: SO2 对大气环境的污染

    生物圈中, 硫的自然循环过程在没有外界的强烈干预时, 基本处于一种动态稳定和平衡的状态。陆地和少部分海水溅沫中的硫,以气体的形式进入大气, 又随降水回到陆地。这本是全球硫循环中一个普通的子循环而已, 但是由于人类活动的干扰,造成排入大气中的硫迅速增加。在一些地区, 硫循环显著加强, 大量的硫随降水返回地面,导致全球关注的酸雨问题。在人类无制约地大量开采和燃烧含硫的煤和石油等化石燃料及冶炼含硫矿石的过程中, 硫被氧化成为SO2或还原成为硫化氢( H2 S) , 并在短时间内被大量排放到大气中, 排出量超出了生物圈的自动净化能力, 破坏了硫的正常循环,造成严重的环境污染。石油炼制释放的H2 S 在大气中很快被氧化为SO2 ; 人类燃烧柴草也可释放大量SO2 ;硫还随着工业废水的排放而进入水体或土壤。人类的这些活动使城市和工矿区大气中的SO2 浓度大为升高, 而SO2 是一种有毒气体,可对人和其他动物、植物造成严重危害。在大气尘埃中的Fe 、Mn 等金属的催化下, 大气中的SO2 被氧化为SO3 遇水气而生成硫酸(H2 SO4 ) 。当降水发生时, 大量的酸性雨、雪落到地面。酸雨素有“空中死神” 之称。它可直接伤害植物的芽和叶, 影响植物的生长,也可导致土壤酸化, 引起植被死亡; 还可引起水体酸化, 使鱼类的生殖和发育受到严重影响, 导致水生生物不能生存;还会腐蚀建筑物和金属材料等。在大气中SO3 与水气形成的雾, 可导致空气能见度降低, 透光率减小,影响生物对光的利用。酸雨的危害已遍及北美和欧亚大陆, 我国的西南地区已成为世界三大酸雨灾害区之一。

    综上所述, 酸雨对生物圈的稳态构成了严重威胁, 同时影响到人类社会的可持续发展。因此, 规范人类活动, 减少和控制SO2的排放, 防止SO2 及其衍生物对人体健康和生态环境的危害具有非常重要的意义。

    三、SO2 生物学研究及其历程: 从毒理学到生理学

    人们很早就认识到SO2 是一种有毒气体, 是全球性的、常见的且严重的大气环境污染物。因此, SO2的污染状况及其毒性作用一直是科学家也是全社会共同关心的问题, 对SO2 生物学效应的研究从外源性SO2污染的毒理学作用开始逐渐深入到内源性SO2 的病理生理作用和生理作用。

    (一) SO2 及其衍生物毒理学研究及历程

    纵观SO2 毒理学研究的历程, 如同其他学科一样, 也是从调查、描述开始,发展到实验室定量研究,主要可分为以下几个阶段或方面。

    1.流行病学研究与急性毒性评价阶段

    对于SO2 危害健康的研究, 流行病学调查首当其冲。从SO2 毒理学研究开始一直到1970 年末, 对SO2影响人体和人群健康研究的焦点主要集中在对因职业接触SO2 工人的现场健康调查及其生物样品的分析方面, 包括SO2对接触者有无引起一些不良症状、有无致癌变和致畸变作用, 与其他污染物[如NO x 、O3 、苯并(a) 芘、大气颗粒物等]有无联合作用等。这一阶段的SO2 毒理学研究,主要发现SO2 暴露的主要毒害是对人和啮齿类动物的呼吸道产生刺激作用和腐蚀作用,证明SO2 污染与一些呼吸系统疾病(如气管炎、支气管炎、哮喘、肺气肿等) 的发生有关。同时也发现, 单纯地SO2暴露未见致癌变或致畸变作用, 只有在与其他致癌物同时暴露时表现出联合作用, 于是SO2 不是原致癌物而是促癌物或辅癌物的观点被提出,其中SO2 作为苯并(a) 芘的促癌物或辅癌物尤其受到重视。在这一阶段, 通过对一些志愿者的急性吸入毒性实验,尤其通过对啮齿类动物的急性致死毒性实验发现, SO2 气体的毒性属于中等毒性, 其对大鼠和小鼠的急性致死浓度、半数致死浓度均较高,在1100 ~ 1400 mg/m3 的高浓度下才可危及人的生命(孟紫强, 2003a) 。

    20 世纪70 年代之后, 人们对SO2 毒性作用的研究热情似乎有所下降,学术刊物发表的有关论文也很少。本书著者及其学生们从1986 年起开始涉足该领域的研究直到今日。

    2.细胞毒理学与细胞遗传毒理学研究阶段

    从20 世纪80 年代起至20 世纪90 年代初期, SO2 毒理学研究由现场流行病学调查阶段进入以实验室定量研究为主的阶段,其研究主要集中在致突变作用的研究方面, 主要包括对SO2 职业接触者血液淋巴细胞周期、染色体畸变(CA) 、微核( MN)、姊妹染色单体互换(SCE) 等细胞遗传毒理学的分析研究(孟紫强等, 1989 , 1990) , 以及采用动式吸入实验,定量研究SO2 对啮齿类动物的细胞遗传毒理学效应(孟紫强和张波, 2002 ; 孟紫强等, 2002c , 2002d) 。

    由于血液偏碱性(pH7.35 ~ 7.45) , 当外源性SO2 被吸入体内而进入血液以后, SO2立即转化为其衍生物亚硫酸盐和亚硫酸氢盐再随血液循环分布到全身,以亚硫酸盐和亚硫酸氢盐的形式对各组织器官产生毒性作用。根据其这一特点,我们研究发现SO2衍生物亚硫酸盐和亚硫酸氢盐在溶液中二者动态平衡的摩尔比约为3 ∶ 1 , 并以此为理论基础在20 世纪80年代建立了以亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的中性混合液代替气体SO2 处理体外培养细胞或整体动物的实验模式( Mengand Zhang ,1992) , 定量研究其毒理学效应, 包括SO2 及其衍生物对人外周血淋巴细胞(Meng and Zhang , 1992;孟紫强和张连珍, 1994) 、体外培养细胞(孟紫强等, 2000b ; 孟紫强等, 2001) 及小鼠骨髓细胞(孟紫强等,2000a) 等不同类型细胞的CA 、SCE 、MN 诱发的研究, 以及SO2 对中国田鼠卵巢细胞株CHO-AS52的细胞突变和细胞g p t 基因(黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶基因)突变的研究(孟紫强, 1997) 。此外,仪慧兰和孟紫强(2002a , 2002b) 对SO2及其衍生物诱发植物细胞遗传毒理学损伤的作用也进行了研究。在这一阶段,我们的研究发现, SO2及其衍生物亚硫酸钠和亚硫酸氢钠混合液可剂量依赖性地引起离体培养的人外周血淋巴细胞、中国仓鼠肺成纤维细胞株及小鼠骨髓嗜多染红细胞等不同类型细胞CA、SCE 、MN 增加等多种细胞遗传毒理学损伤, 是基因毒性因子和染色体断裂剂( Meng and Zhang , 1990a ,1990b , 1992 ; Meng etal., 2001) ; 同时也发现, SO2 及其衍生物可引起CHO-AS52细胞突变及g p t 基因突变(Meng and Zhang , 1999) 。我们的研究也指出, SO2及其衍生物只有在高浓度下才能引起细胞突变和基因突变, 且突变的频率较弱, 是一种弱致突变剂。由于环境中SO2 的浓度一般较低, 因此,SO2 实际上只能起到促突变剂或辅突变剂的作用。显然, 这一阶段的研究成果标志着SO2 细胞遗传毒理学研究的飞速发展。

    3.生物化学与分子毒理学研究阶段

    20 世纪90 年代至今, SO2 毒理学研究吸收了大量生物化学和分子生物学的理论和技术, SO2毒理学研究也被推向了生化和分子毒理学水平。在这一阶段,我们对SO2 诱发哺乳类动物多种细胞DNA损伤和多种器官脂质过氧化的问题进行了大量研究, 发现SO2可诱发小鼠多种器官脂质过氧化损伤、蛋白质氧化损伤、DNA-蛋白质交联及细胞DNA 损伤等, 首次得出SO2及其衍生物是全身性毒物的结论(孟紫强, 2003a ; 孟紫强和白伟, 2003b ; Meng , 2003 ; 孟紫强和张波,2001a , 2001b ; 孟紫强等, 2001c , 2003c , 2004a ; 张波等, 2002 ,