1、毒理學重點筆記考點毒理學第一章 緒論 第一節、毒理學概念 傳統定義-是研究外源化學物對生物體損害作用的學科。外源化學物（外源生物活性物質 ）一一指在人類生活的外界環境中存在、可能與機體接觸并進入機體，在體內呈現一定生物學 作用的化學物質.現代節理學閏義:是研究所有外源因素（化學、物理、生物因素）對生物系統的損害作用、生物學機制、安全性評價與危險性分析的 科學。毒理學主要的研究領域：描述毒理學、機制毒理學、管理毒理學1、描述毒理學：直接關注的是毒性鑒定（毒性試驗），為安全性評價和危險度管理提供信息。同時可為化學物的毒作用機制提供線索。2、機制毒理學：研究重點是外源因素對生物系統產生損害作用的細胞

2、、生化、分子機制。研究資料的用途：1）、證實與人類直接相關的實驗動物中所觀察到的損害作用；（有機磷）；2）、驗證可能與人類無關的發生于實驗動物中的有害效應；（糖精）；3）、設計和生產較為安全的化學物以及合理治療化學中毒和臨床疾病；（反應停）；4）、進一步加深對基礎生理學、藥理學、細胞生物學和生物化學的了解。3、管理毒理學：主要的職責和任務是根據描述和機制毒理學的研究資料進行科學決策，協助政府部門制定相關法規條例和管理措施并 付諸實施，以確保化學物、藥品、食品等進入市場時足夠安全，達到保護人體健康的目的。還需根據危險度評定的原理和方法，結合描述毒理學和機制毒理學研究提供的科學信息，制定相關的衛生

3、標準.4、毒理學其它特殊領域包括：法醫毒理學、臨床毒理學、環境毒理學第二節、毒理學簡史1、古代與中世紀毒理學售物（poison） 是指較低劑量進入機體后能引起疾病或危及生命的物質。2、啟蒙時代毒理學：Paracelsus的格言：所有的物質都是毒物，不存在任何非毒物質，劑量決定了一種 物質是毒物還是藥物。3、現代毒理學第三節毒理學展望毒理學是借助多個學科成長并繁榮起來的科學。隨著現代生物技術信息的快速擴增和現代分析技術與方法的超常發展，毒理學的研究領域、評價過程和相關管理信息系統正發生著革命性的變化。可以預料，毒理學科學的未來發展趨勢將是：從高度綜合到高度分化；從體內試驗到體外試驗；從構效關系到

4、定量構效關系；從定 性毒理學到定量毒理學；從微觀、宏觀到人體；從觀察現象、探明機制到科學規范管理。第二章毒理學基本概念第一節、毒性和毒效應一、外源化學物和毒性外源化學物外源生物活性物質 ）:指在人類生活的外界環境中存在、可能與機體接觸并進入機體，在體內呈現一定生物學作用的化學內源化學物是指機體內原已存在的和代謝過程中形成的產物或中間產物。四是指較低劑量進入機體后能引起疾病或危及生命的物質。no是指化學物引起有害作用的固有的能力。化學物對機體健康引起的有害作用。I中毒:是生物體受到毒物作用而引起功能性或器質性改變后出現的疾病狀態。1、外源性化學物的分類（按用途及分布范圍分類）：工業毒物（工業原料

5、、中間體、輔助劑、雜質等） 、環境污染物（工業 三廢”）、食品中有毒物質（天然毒素、食品變質產生的毒素、食品中不合格的添加劑等）、農用化學物（農藥、化肥、生長激素等）、嗜好品（香煙、化妝品、日用品中的有害成分） 、生物性毒物（微生物、植物、動物產生的毒物） 、醫用藥物（包括 獸醫用藥）、軍事毒物、放射性核物（內源性毒物、含氧自由基、含氮自由基、同型半光氨酸）二、損害作用和非損害作用損害作用是指影響機體行為的生物化學改變,功能紊亂或病理損害，或者降低對外界環境應激的反應能力。非損害作用：I機體發生的生物學改變應在機體適應代償能力范圍之內，對其它外界不利因素影響的易感性也不應增高。第二節外源性化學

6、物作用于人體的毒效應譜一、毒效應譜：機體接觸外源化學物后，取決于外源化學物的性質和劑量 ，可引起多種變化，稱為，可以表現為：機體對外源化學物的負荷增加；意義不明的生理和生化改變；亞臨床改變；臨床中毒；甚至死亡。二、毒作用分類：（一）速發性或遲發性作用速發性毒作用：I外源性化學物在一次暴露后的短時間內所引起的即刻毒作用。遲發性毒作用：I在一次或多次暴露某種外源性化學物后,經一定時間間隔才出現的毒作用。（二）局部或全身作用局部毒作用：|指外源化學物在機體暴露部位直接造成的損害作用。全身毒作用：I指外源化學物被機體吸收并分布至靶器官或全身后所產生的損害作用。（三）可逆或不可逆作用逆作用指停止暴露后可

7、逐漸消失的毒作用。不可逆作用：I指在停止暴露后其毒性繼續存在，甚至對機體造成的損害作用可進一步發展。（四）世敏反應是機體對外源化學物產生的一種病理性免疫反應。敏原引起超敏反應的外源化學物。（五） 府異質反應:I通常是指機體對外源化學物的一種遺傳性異常反應性（過強或過弱）,主要由于基因多態性，而與免疫性超敏反應無關。三、選擇性毒性、靶器官和高危險人群選擇性毒性：I指一種化學毒物只對某種生物產生損害作用,而對其他種類生物無害；或只對機體的某一組織器官有毒性，而對其它組 織器官不具有毒性。外源化學物直接發揮毒作用的器官。高險危人群：易受環境因素損害的那部分易感人群。構成易感性的生物學基礎：年齡、性別

8、、遺傳因素、營養及膳食情況、疾病狀況等。四、生物學標志生物學標志指外源化學物通過生物學屏障并進入組織或體液后，對該外源化學物或生物學后果的檢測指標。 1、院露生物學標志口是測定組織、體液或排泄物中吸收的外源化學物、其代謝物或與內源性物質的反應產物，作為吸收劑量或靶劑量的指標，提供關于暴露于外源化學物的信息。（可用于評價暴露水平） 2、性應生物學標忐廠|指機體中可測出的生化、生理、行為或其它改變的指標（包括反映早期生物效應、結構和/或功能改變、疾病）提示與不同靶劑量的外源化學物或其代謝物有關聯的對健康有害效應的信息。（可用來評價外源化學物對人體健康影響） 3、慨感性生物學標室是關于個體對外源化學

9、物的生物易感性的指標,即反映機體先天具有或后天獲得的對暴露外源性物質產生反應能力的指標。（可用于篩選易感人群）第三節劑量和劑量-反應關系一、劑量和暴露特征（一）劑量：是決定外源性化學物對記憶損害作用的重要因素。1裕予劑量|（潛在劑量）:機體實際攝入、吸入或應用于皮膚的外源化學物的量。2 .應用劑量指直接與機體的吸收屏障接觸可供吸收的量。3M劑量|（吸收劑量）:指已被吸收進入體內的量。4 .送達劑量指內劑量中可到達所關注的器官組織的部分。5支性物有效劑亶飛靶劑量）:是指送達劑量中到達毒作用部位的部分。（二）暴露劑量：以單位體重暴露外源化學的量。1、暴露劑量：以單位體重暴露外源化學物的量（mg/k

10、g）或環境中的濃度（mg/m3,mg/L）。2、暴露途徑：經口、吸入、經皮、注射。3、暴露特征：途徑、期限、頻率。二、劑量-反應關系和量反應、質反應（一）效應和反應國（量反應）：表示暴露一定劑量的外源化學物后所引起的一個生物個體、器官或組織的生物學改變。（用計量單位表示）運（質反應）：指暴露某一化學物的群體中出現某種效應的個體在群體中所占的比率。（以率或比值表示）（二）劑量一效應關系、劑量一反應關系劑量一一效應天素|表示化學毒物的劑量與個體中發生的毒效應強度之間的關系。劑量一一反應關家|表示化學毒物的劑量與群體中出現某種效應的個體在群體中所占的比例之間的關系。1、合理應用劑量 一一反應關系概念

11、，應有三個前提：所研究的反應是接觸化學物而引起的；反應強度與劑量有關；要有定量測定毒性的方法和準確表示毒性大小的手段。2、劑量-反應關系的毒理學意義：O 1、有助于發現化學物的毒效應性質；O 2、所得到的有關參數可用于比較不同化學物的毒性；O 3、 有助于確定機體易感性分布；O 4、是判斷某種化學物與機體出現某種損害作用存在因果關系的重要依據；O 5、是安全性評價和危險性評價的重要內容。三、量反應和劑量效應曲線（整體動物）（p23）四、質反應和劑量-反應關系曲線（p24）五、毒物興奮效應毒物興奮性劑量一反應關系曲線的基本形式呈U型曲線，即在低劑量條件下表現為適當的刺激（興奮）反應，而在高劑量條

12、件下表現為抑制作用。六、時間因素時間因素可涉及兩個方面：發生效應前的時間； 效應持續的時間。第四節 毒理學的研究方法毒理學的研究方法：1、體內試驗（整體動物試驗）2、體外試驗：利用游離器官、培養的細胞或細胞器、生物模擬系統進行毒理學研究、3、人體觀察：通過中毒事故的處理或治療，可以直接獲得關于人體的毒理學資料，主要評價新藥的安全性。4、流行病學研究第五節毒性參數和安全限量一、毒性參數和安全限量（一）致死劑量/濃度（毒性上限參數）：是在急性毒性試驗中以死亡為終點的各項毒性參數。1、.絕對致死劑量/濃度| （ LD100或LC loo）:指引起一組受試實驗動物全部死亡的最低劑量或濃度。2.指數致死

13、劑量或濃度|（LD 50, LC 50）：是指引起一組受試實驗動物半數死亡的劑量或濃度。（mg/kg, mg/M 3） LD 50值越小，表示毒物的毒性越強；反之，LD50值越大，毒物的毒性越低。十數耐受限 TLm）:表示一群水生生物中 50%個體在一定時間內可以耐受（不死亡）的某種外源化學物在水中的濃度。（mg/L）3. 最小致死劑量或濃度（MLD,LD 01/MLC,LC 01）：指一組受試實驗動物中，引起個別動物死亡的最小劑量或濃度。4. 最大非致死劑量或濃度（LD0或LC。）：指一組受試實驗動物中，不引起動物死亡的最大劑量或濃度。（二）覘察到有害作用的最低水干LOAEL ）:在規定的暴

14、露條件下，通過實驗和觀察，一種物質引起機體（人或實驗動物）某種有 害作用的最低劑量或濃度。（三）便觀察到有害作用水平（| NOAEL）:在規定的暴露條件下，通過實驗和觀察，一種外源化學物不引起機體（人或實驗動物）可 檢測到的有害作用的最高劑量或濃度。（四）!叵為一種物質使機體（人或實驗動物）開始發生效應的劑量或濃度。即低于閾值時效應不發生，而達到閾值時效應將發生。（NOAEL-LOAEL 之間）有閾值（一般毒性、致畸作用）無閾值（致癌、致突變）（五）安全限值1、對毒效應有閾值的化學物：制定安全限值前提是獲取LOAEL或NOAEL安全限值：每日允許攝入量（ ADI ）、參考劑量（RfD）、參考濃

15、度（RfC ）、最容許容許濃度（MAC ）等。2、對毒效應無閾值的化學物，不能利用安全限值的的概念，只能引入實際安全劑量（ VSD）的的概念。安全限值動物試驗外推到人通常有 3種基本方法：利用不確定系數（安全系數）；（有閾值-安全系數/無閾值-人實際安全劑量）利用藥物動力學外推；利用數學模型。二、劑量反應關系比較1、比較劑量-反應關系3性毒作用禱T Zac）:為半數致死劑量與急性閾劑量的比值。（Zac=LD 50/Limac）江值小，表示化學物從產生輕微損害作用到導致急性死亡的劑量范圍窄，引起死亡的危險性大；反之，說明引起急性死亡的危險性小。慢性毒作用用| Zch）:急性閾劑量與慢性閾劑量的比

16、值。 Zch=Lim ac/Lim chZh值大，表示Limac與Limch_之間的劑量范圍大，由輕微的慢性毒效應到較為明顯的急性中毒之間劑量范圍寬，易被忽略，故發生慢性中毒的危險性大；反之，則說明發生慢性中毒的危險性小。3、藥物的治療指數和安全范圍治療指數（TI） = LD 50/ED 50TI越大安全越大安全性越高。安全范圍（MOS） = LD01/ED994、 安全范圍和暴露范圍暴露范圍（MOE）:作為衡量人群 暴露量”估計值與動物實驗中獲得的 NOAEL差異大小的指標。MOE大，發生有害作用危險性小。表示方式：MOE=NOAEL/人群暴露量安全范圍（MOS）:是人群暴露值”估計值與安全

17、值差異大小的指標。MOS大，發生有害作用危險性大。表示方式：MOS=人群暴露量/安全限量5、強度和效能強度：指相等效能時劑 量的差別。效能：是指效應的差 別。（以最大效應代表效能）第三章外源化學物在體內的生物轉運和生物轉化機體對外源化學物的處置包括：吸收、分布、代謝、排泄，又稱 ADME過程1、隹物轉運吸收、分布和排泄具有共性，即都是外源化學物穿越生物膜的過程，且其本身的結構和性質補發生變化。2、生物轉化（代謝轉化）：代謝則不同，是外源化學物轉化為新的衍生物的過程，形成的產物結構與性質均發生了改變。代謝、排泄過程合稱消性二外來化合物對機體的毒性，一般取決于：化學物自身固有的毒性和機體接觸的劑量

18、；外來化合物或其活性代謝產物在靶器官中的濃度及持續時間。研究化學毒物在體內的 ADEM的意義：有助于闡明外源化學物單獨作用或聯合作用所致毒效應的機理及物種差異存在的原因，為機體化學毒物中毒的預防和治療提供科學依據。第一節外源化學物在體內的生物轉運一.生物膜與生物轉運1、忙物膜:|是將細胞或細胞器與周圍環境分開的半透膜。是細胞膜（質膜）和細胞器膜的總稱。2、生物膜的結構特點：是一種可朔的、具有流動性的脂質與蛋白質鑲嵌而成的雙層結構，厚度約為79nm。（流動鑲嵌模型）生物膜上充滿水份的孔道一一膜孔3、生物膜的功能：隔離功能，將細胞或細胞器與周圍環境分隔開以保持內環境穩定；內外環境物質交換的屏障；是

19、進行許多重要生化反應和生命現 象的場所。二、外源化學物通過生物膜的方式1、被動轉運一一簡單擴散（脂溶擴散）、濾過被動轉運是外源化學物順濃度梯度通過生物膜的過程，不消耗能量。（1）簡單擴散（脂溶擴散）特點：不消耗能量，不需要載體，不受飽和限速和競爭抑制的影響。具備條件：外源化學物有脂溶性，膜兩側存在濃度梯度，化學物以非解離狀態存在。（2） 脂/水分配系均指當一種物質在脂相和水相之間的分配達到平衡時,其在脂相和水相中溶解度的比值。（3）退土是一些水溶性小分子化合物通過生物膜上親水孔道的過程。2、特殊轉運一一主動轉運、易化擴散、膜動轉運（吞噬、胞飲和胞吐 作用）（1）也動轉運:|指外源化學物在載體參

20、與下,逆濃度梯度通過生物膜轉運過程。特點：轉運的量受限；需消耗能量；對化學物有特異選擇性；使用同一轉運系統的外源化學物之間可發生競爭性抑制。主動轉運對于外源化學物在體內分布不均勻及排泄具有重要意義。（2）易化擴散（載體擴散）：需載體參加，故對底物有特異選擇性、飽和性和競爭性。順濃度梯度轉運，不需消耗能量（3） 膜動轉運：有吞噬作用和胞飲作用對固體顆粒物的胞吞稱吞噬；對液滴的胞吞稱胞飲。（細胞外-細胞內）胞吐作用（細胞內f細胞外）2 .咽是指外源化學物從接觸部位透過生物膜進入血液循環的過程。吸收途徑：消化道、呼吸道、皮膚、注射（肌肉、靜脈、腹腔、皮下等）3 .透 外源化學物通過吸收進入血液或體液

21、后，隨血流和淋巴液分散到全身組織的過程。影響分布的主要因素：1）器官組織的血流量；2）化學物與器官的親和力； 3）化學物在血液中的存在狀態及穿透生物膜的能力；4）化學物進入器官和組織時是否有屏障。1、巨外源化學物以相對較高濃度富集于某些組織器官的現象。2、1:存庫:|毒物蓄積的部位。（外源化學物的蓄積部位可能是其靶器官）化學毒物在體內貯存作用的意義：1）可減少靶器官中毒物的量，對急性中毒有保護作用。2）貯存庫中的蓄積的毒物是慢性毒性作用發生的物質基礎。體內主要貯存庫有：1）血漿蛋白，2）肝、腎，3）脂肪，4）骨骼。3、特殊的屏障：血-腦屏障、胎盤屏障四、啊叼外源化學物及其代謝產物經不同途徑排出

22、機體的過程。排泄途徑：腎（尿液）、糞便、肺（呼吸）、腦積液、汗液、乳汁、唾液等。第二節外源化學物在體內的生物轉化隹物轉化代謝轉化）:是指外源性化學物在機體內經酶促反應或非酶促反應而形成代謝產物的過程。一、生物轉化的意義：代謝解毒外源化學物經生物轉化，成為低毒或無毒代謝物的過程。代謝活化|（生物活化）:外源化學物經生物轉化后，毒性非但沒有減弱，反而明顯增強，甚至產生致突變、致癌和致畸作用的現象。代謝活化產物（活性中間產物）包括：1.親電子劑、2.自由劑、3.親核劑、4.氧化還原反應物三、生物轉化的類型I相反應：包括氧化反應、還原反應、水解反應1、氧化反應：細胞色素P-450酶系：又稱混合功能氧化

23、酶（ MFO ） /單加氧酶） P-450 催化氧化的總反應：底物（RH）+O 2+NADPH+H +產物（ROH）+H 2O+NADP +四、影響外源化學物生物轉化的某些因素：遺傳因素、環境因素1、毒物代謝酶的遺傳多態性遺傳多態性是指在群體中出現了頻率大于1%的多種等位基因形式。2、毒物代謝酶的誘導和阻遏酶的誘導外源化學物引起某些代謝酶的合成增加并伴活力增強的現象。（凡具有誘導效應的毒物稱為誘導劑）酶的阻遏指對某些代謝酶誘導的同時可阻遏另一些代謝酶的合成。3、毒物代謝酶的抑制與激活指外源化學物直接作用于酶蛋白，使其活性增加，但不涉及酶蛋白的誘導合成。酶抑制包兩類：1.競爭性抑制2.非競爭性抑

24、制第三節毒物動力學1、毒物動力學：研究外源化學物的數量在ADME過程中的動態變化規律。2、毒物動力學研究的目的：通過建立數學模型，計算求出各項動力學參數，以定量描述機體對外源化學物處置的特征。毒物動力學研究對于明確靶器官、揭示外源化學物或其代謝產物的水平與毒效應強度和性質之間的關系、探究中毒機理具有重要 意義。一、經典毒物動力學基本概念速率型一級速率過程：指毒物在體內某一瞬間的變化速率與其瞬時含量的一次方呈正比。特點：毒物的生物半衰期恒定；單位時間內消除毒物的量與體存量呈正比；其半對數時一量曲線為一條直線。零級速率過程：指毒物在體內某一瞬間的變化速率與其瞬時含量的另次方呈正比。特點：單位時間內

25、消除毒物的量恒定，相當于機體的最大消除能力，而與機體存量無關；其半對數時-量曲線為一條直線。第四章毒作用機制終毒物|是指與生物靶分子（如受體、酶、 DNA、微絲蛋白、脂質）反應或嚴重地改變生物學（微）環境、啟動結構（或）功能改變（其結構表現為毒性）的化學物。mo外源化學物在體內經體內經生物轉化為終毒物的過程。解朝消除終毒物或阻止終毒物生成的生物轉化過程。第五章毒作用影響因素河指外源化學物造成機體損害的能力。棒作用（毒效應）：指機體接觸化學物后所致的各種生物學變化。主要影響因素：化學物因素、機體因素、外源化學物與機體所處的環境條件、化學物的聯合作用第一節化學物因素一、化學結構：直接影響其毒作用的

26、性質和毒性的大小化學結構與毒性的關系：取代基的影響、異構體和立體構型的影響、同系物的碳原子數和結構的影響二.理化性質（一）溶解度旨/水分配系藪7指達到動態平衡時化學物在脂相（正辛醇）和水相中的溶解分配率的平衡系數。（二）分子量和微粒的大小分散度越大粒子越小，其比表面越大，表面活性越大。（三）揮發性相對毒性=絕對毒性（LC50）比值X揮發度比值（四）氣態物質的血/氣分配系數典/氣分配系為 當呼吸膜兩側氣體的分壓達到動態平衡時，其在血液中的濃度和肺泡氣中的濃度之比。（五）比重（六）電離度和荷電性三、不純物和外源化學物的穩定性1、化學物的純度：評價外源化學物的毒性應盡可能采用其純品。除草劑2,4,5

27、-三氯苯氧乙酸（2,4,5-T）,四氯二苯-對位-二嗯英（TCDD ）2、化學物的穩定性：毒物在使用情況下補穩定可能影響其毒性。第二節機體因素一、物種、品系及個體的遺傳學差異（一）解剖、生理學的差異：其根本原因是基因組的不同，表現在解剖、生理學和代謝過程的不同。（二）代謝的差異：包括量的差異和質的差異，是音像外源化學物的主要因素。（三）修復能力的個體差異：不同組織對化學物所致損害的修復能力又差異，如腦組織的再生能力差，而肝、腎等器官再生能力強 二、宿主其它因素對于毒性作用敏感性的影響：健康狀況、年齡、性別、營養條件、生活方式代謝后毒性減弱代謝后毒性增強酶活性幼年成年老年第三節環境因素、氣象條件

28、：氣溫、濕度、氣壓、季節或晝夜節律 三、動物籠養形式四、外源化學物的接觸特征和賦型劑（一）接觸途徑：靜脈注射吸入 腹腔注射）肌肉注射皮下注射皮內注射口服經皮（二）接觸持續時間：急性大劑量與較長時間低劑量染毒的毒性表現不同，慢性重復染毒在每次給要之后除了長期的、低水平的或慢 性的效應之外也可能引起一些急性效應。（三）接觸頻率：一定劑量的外源化學物，一次全部給予動物時可引起嚴重中毒，若分多次給予可能只引起輕微的毒作應，甚至不引 起毒作用。（四）溶劑或助溶劑：要求是無毒的、不與受試物發生化學反應、不影響受試物的毒性、受試物在溶劑或助溶劑中穩定。第四節 化學物的聯合作用聯合作用同時或先后接觸兩種或兩種

29、以上外源化學物對機體產生的毒性作用。一、非交互作用（ non-interaction）（一）相加作用：多個化學物對機體產生聯合作用的毒性效應等于各個化學物單獨對機體產生效應的算術總和。（1+1=2） 如：刺激性氣體、同分異構體物、PCB-TCDD（二）眇立作用外源化學物對機體產生聯合作用所表現的毒效應為各自的毒效應。（1+1=1+1）二、交互作用交互作用兩種或兩種以上外源化學物造成比預期的相加作用更強（協同、增強）或更弱（拮抗）的聯合作用。協同作用：|外源化學物對機體產生的聯合作用總毒性效應，大于各個化學物單獨對機體作用時產生的毒性效應總和。（1+1 2）如：馬拉硫磷-苯硫磷加強作用指一種化學

30、物對某器官或系統并無毒性,但與另一種化學物同時或先后暴露時使其毒性效應增強，稱為加強作用。（0+11）如：促癌劑、助癌劑拮抗作用|（抑制作用）:化學物對機體產生的聯合作用毒效應低于各個化學物單獨對機體的毒效應總和。（1+12）如：功能拮抗（去甲腎上腺宿治療巴比妥中毒）、化學拮抗（二部基丙醇一重金屬中毒）、滅活、處置拮抗、受體拮抗。一些物理因素與化學毒物共同作用于機體時，可影響化學物的毒性：1、溫度在30c以上時，酚和甲醛的聯合毒性作用增強。2、紫外線照射不足和高溫都可使機體對六氯苯的抵抗力降低，而最適劑量的紫外線照射，可提高機體對六氯苯的耐受性。3、噪聲能增加耳毒性藥物如卡那霉素對耳蝸的損害作

31、用。一些能引起代謝低下、體溫下降的毒物，在低溫條件下毒性作用增加。第六章外源化學物的一般毒性作用十般毒性作用|（基礎毒性）外源性化學物在一定的劑量、一定的接觸時間和一定接觸方式下對實驗動物產生的綜合毒性能力。第一節急性毒性作用一、概述（一）急性毒性概念急性毒性是指機體（人或實驗動物）一次或24小時內多次接觸一定劑量外源化學物后在短期內所發生的毒作用及死亡。（二）急性毒性試驗目的：1.求出LD50 （或LC50）及其它急性毒性參數，根據 LD50值進行急性毒性分級；2.通過觀察動物中毒表現、毒作用強度和死亡情況，初步評價毒物對機體的毒效應特征、靶器官、劑量-反關系和對人體產生損害的危險性。3.為

32、進一步毒理學試驗的劑量設計及觀察指標提供參考依據；4.為毒性機制研究提供初步線索。二、急性毒性試驗方法的要點：1、經典的急性毒性試驗：以死亡為試驗觀察終點，常采用的方法有概率單位法、改進寇氏法、霍恩氏法等。2、急性毒性替代試驗： OECD推薦固定劑量法、急性毒性分級法、上下移動法等。 （一）經典的急性毒性試驗1、實驗動物的選擇和要求：大鼠為首選動物。品系、年齡（體重）、性別等。2、受試物配制及染毒容量：等容量、等體積3、染毒途徑：應選擇人實際接觸的途徑為實驗染毒途徑。4、實驗觀察期限：一般為 14天。 （二）急性毒性替代試驗1、固定劑量法：試驗不以動物死亡作為觀察終點；利用預先選定的或固定的一

33、系列劑量染毒；節省動物。2、急性毒性分級法：以動物死亡為終點的分階段試驗法；每階段動物 3只；平均24個階段；節省動物。3、上一下移動法：以動物死亡為終點；每個劑量一只動物；節省動物。（三）毒性作用觀察：中毒癥狀出現及消失的時間、癥狀發展過程、體重變化、死亡出現時間、病理學檢查、實驗觀察時間（14天）三、LD50應用中的有關問題半數致死劑量（ LD50）或件數致死濃歷| LC 50）：是指化學物質引起一半受試對象出現死亡所需的劑量（或濃度） 。1、LD50的毒理學意義（藥物）：0、可用來比較不同藥物毒性的大小；O 2、可計算藥物的治療指數，藥效劑量和毒性劑量的距離；O 3、 為后續毒理學試驗提

34、供劑量設計的依據；O 4、比較不同途徑的LD50值，獲得生物利用度的信息；O 5、可用于推測人類中毒劑量和中毒 體征。2、LD50的局限性：O、無法反映毒作用特征；O 2、LD50波動性大，影響因素多，重現性差；O 3、動物種屬差異對 LD50的影響大；O、 動物消耗大。四、急性毒性分級和評價：急性毒性試驗主要目的之一就是對化學物的急性毒性進行分級，評價化學物的急性毒性強弱，用于比較其 急性毒性大小。第二節局部刺激試驗局部刺激試驗包括：眼刺激試驗、皮膚原法性刺激試驗、皮膚致敏試驗、眼刺激試驗觀察終點為：眼刺檄性指眼睛前表面接觸受試物后產生的眼睛可逆性炎癥變化。眼腐蝕性指眼睛前表面接觸受試物后產

35、生的眼睛不可逆性組織損傷。1、眼刺激試驗目前推薦的方法：Draize試驗1）實驗動物：兔2）實驗觀察內容：結膜（紅腫、分泌物）、角 膜（混濁程度及范圍）、虹膜 （充血、腫脹等）3）實驗觀察日期：721天。二、皮膚原發性激試驗試驗包括：單次和多次皮膚刺激試驗；完整皮膚和破損皮膚刺激試驗；皮膚原發性激試驗1、試驗觀察終點：皮膚刺激指皮膚接觸化學物后產生的局部可逆性的炎癥變化。皮膚腐蝕指皮膚接觸化學物后產生的局部不可逆性組織損傷。評價方法：Draize試驗1）、實驗動物：家兔 豚鼠2）、觀察內容：涂抹部位皮膚反應（紅斑、水腫）3）、觀察期限：14天三、皮膚致敏試驗：目的通過動物試驗預測化學物經皮膚接

36、觸對人類引起皮膚致敏反應的危害。1）實驗動物：豚鼠2）試驗分誘導接觸和激發接觸3）實驗觀察：皮膚紅斑和水腫第三節 短期、亞慢性和慢性毒性試驗一、概述在許多情況下，人類對生活中和生產環境中的化學物接觸的方式是長期的、重復的、低水平的，不會發生急性毒性作用。根據機體對外源性化學物重復接觸時間的長短，可分為：重復劑量毒性作用（短期毒性作用）、亞慢性毒性作用、慢性毒性作用。（一）蓄積作用1尢蓄積作用外源化學物連續地、反復地進入機體，而且吸收的速度或總量超過代謝轉化排出的速度或總量時，化學物質就有可能在體內逐漸增加并貯留，這種現象稱為化學物的蓄積作用。2 .類型：欠質蓄積:當實驗動物反復多次接觸化學毒物

37、后就可以用分析方法在體內測出物質的原形或其代謝產物時，稱為物質蓄積。機傷蓄積|功能蓄積）:如果在體內不能測出其原形或代謝產物，卻出現了慢性毒性作用，稱之為損傷蓄積。3 .研究化學物蓄積作用的意義：因外源化學物的蓄積作用是發生慢性毒性作用的基礎，研究外源化學物在機體內的蓄積作用是評價化學物是否有慢性毒性的依據之一，也是制定衛生標準時選擇安全系數的主要依據。*蓄積作用的研究方法：蓄積系數法一一是指多次染毒與一次染毒后產生相同中毒效應（死亡）的劑量之比。K=LD 5o（n）/LD5o（1）蓄積系數分級標準蓄積系數（K）蓄積毒性分級1高度蓄積1明顯蓄積3中等蓄積5輕度蓄積實驗方法固定劑量法；劑量遞增法

38、；劑量固定的20天蓄積法土物半減期法（ t1/2）:生物半減期一一進入機體的外來化學物由體內消除一半所需的時間。（二）短期重復劑量毒性作用、亞慢性毒性作用和慢性毒性作用的基本概念1 .基本概念短期重復劑量毒，!T|指實驗動物或人連續接觸外源化學物1430天所產生的中毒效應。亞慢性毒性指實驗動物或人連續較長期（相當于生命周期的1/10）接觸外源化學物所產生的中毒效應。慢性毒性作用：I指實驗動物或人連續長期（甚至終身）接觸外源化學物所引起的中毒效應。2 .試驗目的：1）觀察長期接觸受試物的毒作用譜、毒作用特點及毒作用的靶器官，以了解其毒作用機制。2）觀察長期接觸受試物毒性作用的可逆性。3）研究重復

39、接觸受試物毒性作用的劑量反應（效應）關系，從而初步確定 NOAEL和LOAEL ,為制定人類接觸 的安全限量提供參考值。4）確定不同動物對受試物的毒效應差異，為將結果外推到人提供依據。二、研究方法（一）試驗設計1 .實驗動物的選擇：物種和品系；動物性別、年齡、數量；微生物學寄生蟲學等級；飼養條件2 .染毒方式：應盡量選擇和人類接觸途徑相一致。消化道、呼吸道、皮膚、注射3 .染毒期限：應根據受試物的類別而定。以大鼠慢性毒性試驗為例：工業毒物至少6個月；環境毒物和食品污染物 1.52年，甚至終生。4 .劑量選擇和分組：實驗一般要求設高、中、低3個劑量組和1個陰性（溶劑）對照組1）高劑量組：要求動物

40、出現明顯的中毒癥狀或少量動物死亡（10% ）。2）低劑量組：動物不出現明顯的中毒癥狀 （NOAEL）。高、低劑量組之間設1個中劑量組（LOAEL ）。5 .亞慢性及慢性毒性試驗劑量設計一般有幾種考慮：6 ）以相同物種的短期毒性資料為依據。急性毒性試驗一-亞急性毒性試驗（28天）一-亞慢性毒性試驗（90天）一-慢性毒性試驗。對于食品、藥品可采用人可能擬用的最高劑量為依據。（二）長期毒性試驗的注意事項應嚴格遵循GLP原則進行試驗：1 .重視試驗項目管理：專業人員、設施儀器2 .合理的試驗設計劑量設計是長期毒性試驗成敗的關鍵。合理的試驗設計能得到明確的劑量反應關系，獲得理想的LOAEL和NOAEL。

41、3 .試驗動物環境要求、：試驗動物飼養和試驗環境應標準化。4 .測試條件的控制：嚴格的測試儀器質量控制三、結果評價：長期重復試驗主要目的是明確受試物的毒性效應和劑量反應關系，獲得NOAEL及LOAEL。因此，對長期毒性試驗的結果評價需要全面分析所采集的數據和資料，借助統計學方法，結合毒理學知識綜合分析，得出準確的結論。首先明確觀察指標是否有差異（與對照組）；可選用合適的統計學方法進行分析如何判別處理組與對照組之間的差別有無生物學意義：1 .劑量相關趨勢：劑量-反應關系是反映效應與受試物相關最重要的指標之一。（因果關系）2 .反應重現性：如果試驗結果可以重復，基本可以確定與受試物有關。3 .相關

42、指標變化：與對照組相比，實驗組某項指標變化，伴隨相應的指標改變，這種效應可能與實驗有關。4 .差異大小與性別差異5.歷史性對照的作用總之，在重復劑量染毒、亞慢性、慢性毒性評價過程中，必須對整個試驗期間的全部觀察和檢測結果，進行全面的綜合分析， 結合化學物的理化性質、化學結構，應用生物和醫學的基本理論進行科學的評價，得出準確的結論，為外源化學物的管理決策提供實 驗室依據。第七章外源化學物的致突變作用第一節概述 1.gg 一種物種在親子之間或子代個體之間出現不同程度的差異（問：突變的定義？） 2.不因遺傳結構本身的改變及其引起的變異（可遺傳的變異）。（問：突變對人類與自然都是有害嗎？）（答、不是，

43、突變實際上是遺傳去職的一種可遺傳的變異，它可分為：自發突變和誘發突變。自發突變的發生率極低，物種的進化與 自發突變有密切的關系。誘發突變是指人為地造成突變，它已被農、林、牧、漁業和園藝學家利用來培養和選擇新種和良種。當然， 另一方面，突變也會引起人類健康的危害。） 3槽傳毒理學7 主要研究環境致突變物的作用機制，應用檢測系統發現和探究致突變物，提出評價致突變勿健康危害的方法。 4致突變作用7外來因素（化學，物理，生物因素）引起細胞核中的遺傳物質發生改變的能力，而且這種改變可隨同細胞分裂過程而傳遞。 耳致突變物|（遺傳毒物，誘變物）：能夠引起突變的物質。 6.情傳毒性指外來因素對基因組的損害能力

44、，包括對基因組的毒作用引起的致突變性及其它各種不同效應。 7.軟突變性指外來因素引起遺傳物質發生突變的能力。第二節 化學毒物致突變的類型（問：化學致突變作用如何分類？）基因突變、染色體畸變及染色體數目變化的本質是相同的，其區別在于受損程度。通常以光學顯微鏡的分辨率0.2Pm來區分基因突變和染色體畸變。基因突變用光學顯微鏡觀察不到，須通過生長發育、生化、形態等表型改變來判斷，而染色體畸變可用光學 顯微鏡進行觀察。一.基因突變|（點突變）:指基因中DNA序列的變化。 1瞿基置換一是指DNA序列上的某一堿基配對性能改變或脫落所致的突變。當DNA鏈上某一堿基由于致突變物作用而脫落或其配對性能發生改變，

45、在 DNA復制過程中該 DNA互補鏈上的相應位點配上一個錯誤的堿基，這一錯誤配對的堿基在下一次DNA復制時，任按正常規律配對，于是原來的堿基對被錯誤堿基對所置換，稱為堿基置換。堿基置換可以分為：1）在堿基置換終，DNA的一對堿基被另一對堿基所取代，如果是嗯吟置換另一嗯吟，或者是嗑咤置換另一嗑咤，稱 為轉換。2）如果是嗑咤置換喋吟，或者喋吟置換嗑咤，則為顛換。 2. |移碼突變指發生一對或幾對（3對除外）的堿基減少或增加，以致從受損點開始堿基序列完全改變，形成錯誤的密碼，并轉譯成 為不正常的氨基酸。2 .染色體畸變:指染色體結構改變。是遺傳物質大的改變，一般可用光學顯微鏡檢查適當細胞有絲分裂中期

46、的染色體來發現。1、染色單體型畸變：畸變涉及在染色復制體中兩條染色體單體中的一條，稱為2、染色體型畸變：畸變涉及在染色復制體中兩條染色體單體，稱為3、染色體結構異常是染色體或染色單體斷裂所致。染色體結構異常的類型：（1）缺失、（2）重復、（3）倒位、4）易位、斷片、環狀染色體等3 .染色體數目異常：1排整倍體增加或減少一條或幾條染色體。2.。多倍體細胞染色體數目成倍增加。第三節外源化學物致突變作用的機制及后果一、機制（一）引起突變的 DNA變化1 .堿基損傷：1）堿基錯配（烷化劑）2）堿基類似物的取代（5-漠脫氧尿嗑咤）3）堿基的化學結構改變或破壞（亞硝酸鹽） 4）平面大分子嵌入DNA鏈（9氨

47、基口丫咤）2. DNA鏈受損：1）二聚體的形成（紫外線）；2） DNA加合物形成；3） DNA-蛋白質交聯物形成（甲醛、碎化合物）（二）引起突變細胞分裂過程的改變1 .與微管蛋白二聚體結合；2.與微管上的疏基結合；3.已組裝好的微管的破壞；4.中心粒移動受阻；5.其它作用（三）其它的改變1 .DNA的高保真復制參與的酶受損2.修復二、突變的后果（p144）（問：請談談致突變與致癌、致畸的關系，說明致突變有哪些后果。）突變的后果主要取決于化學物作用的靶細胞不同而不同。1、體細胞突變：腫瘤，衰老，動脈粥本抑I化，畸形等，最受關注的是腫瘤。2、 生殖細胞突變：致死性突變，非致死性突變I叵指某一物種在

48、特定時期中能將遺傳信息傳至下一代的處于生育年齡的群體所含有的基因總和。博傳負荷：|指一種物種的群體中每一個攜帶的可遺傳給下一代的有害基因的平均水平。第四節機體對致突變作用的影響機體自身對外來因素的致突變作用的防御功能：1） DNA執行高保真的復制；2）機體自身有多種機制修復 DNA損傷：a.耐受修復b. DNA修復（直接修復、切除修復）個體對致突變物敏感性差異的原因：1.代謝酶的遺傳多態性；2. DNA修復能力的差異；3.其它宿主因素等。一、DNA損傷的修復1.直接修復（光修復、適應性”反應）2.切除修復（核昔酸切除修復、堿基切除修復）3.錯配修復4.雙鏈斷裂修復5.交聯修復修復與突變的關系：

49、1 .致突變作用是一種涉及多元因素相互作用的復雜細胞過程，它包括突變、修復和代謝；2 .化學致突變作用的模式為：損傷-修復-突變模式。二、遺傳因素對致突變作用的影響：1.代謝酶遺傳多態性2.修復功能的個體差異第五節觀察外源化學物致突變作用的基本方法一.觀察項目的選擇1.觀察效應終點的類型：恒傳學終點：|有許多致突變試驗所觀察到的現象并不反映基因突變,染色體畸變和染色體分離異常，而僅僅反映致突變過程中發生 的其它事件。因此，將致突變試驗的觀察終點稱為遺傳學終點。目前的致突變試驗，能反映的遺傳學終點有4種：1）基因突變；2）染色體畸變；3）染色體組畸變；4） DNA原始損傷。主要致突變試驗所反映的

50、遺傳學終點試驗名稱基因突變染色體畸變染色體組畸變DNA原始損傷Ames （細菌回復突變試驗）V微核試驗VV染色體畸變分析VV姐妹染色單體互換試驗VV果蠅伴性隱性致死試驗V顯性致死試驗VV程序外DNA合成試驗V彗星試驗V（問：進行致突變試驗時為什么需要一組配套試驗？在選擇一組試驗時應注意哪些事項）由于一種致突變試驗方法只能反映一種或兩種遺傳學終點.實際工作中，沒有一種致突變試驗能涵蓋所有的遺傳學終點，為了避免出現假陰性，故需要用一組試驗配套進行檢測。2. 一組試驗配套原則（注意事項）：1） 一組試驗應包括每一種類型遺傳學終點；2）配套試驗應包括多種進化程度不同的生物物種實驗材料；3）體內試驗與體

51、外試驗相配合。二、致突變試驗中的一些問題1、陰性和陽性對照的設立陰性對照：它是未處理對照，即不加任何處理。或者是溶劑對照。陽性對照：是用某種已知能產生陽性反應的物質做對照。陽性對照無必需是世界公認的 2.體外試驗的活化系統直接致突變物：本身或其代謝產物無需代謝活化而具有生物活性，能直接與DNA反應的化學致突變物。眄接致突變物（前致突變物）:許多化合物不具有致突變性，除非它們經哺乳動物代謝變成致突變物。代謝活化系統：在遺傳毒理學試驗中，必需加入代謝活化系統以檢出前致突變物。1）、哺乳動物細胞介導2）、S2：指經酶誘導劑處理制備的肝勻漿，再經9000g離心分離所得上清液，加上適當的緩沖液和輔助因子

52、。它主要含有混合功能氧化酶（MFO ）.3）純化酶和基因工程 3.致突變試驗與致癌試驗的關系：（為什么可以用致突變試驗對化學致癌物進行篩檢？用致突變試驗對化學致癌物進行篩檢有什么不足之處？）致突變作用是致癌機制之一1）用致突變試驗對化學致癌物進行篩檢的依據：a.已知大多數化學致癌物具有致突變作用；b.發現人類接觸的致癌物與 DNA加合物、腫瘤中癌基因和抑癌基因的特異堿基對之間具有相關性；c.傳統的長期致癌試驗不能適應化學物質快速增長的需要。 2）用致突變試驗篩檢化學致癌物的不足之處：化學物質按遺傳毒性和致癌性分為：遺傳毒性致癌物、非遺傳毒性致癌物、遺傳毒性非致癌物、非遺傳毒性非致癌物4.試驗結

53、果在毒理學安全性評價中的作用1）實驗的質量控制：a.陰性對照組和陽性對照組的設立；b.盲法觀察；c.資料統計分析；d.試驗結果的重現性。2）陰性結果判定條件 3）陽性結果判定條件三、常用的致突變試驗方法1、鼠傷寒沙門氏菌回復突變試驗（Ames）、2、微核試驗、3、染色體畸變分析（細胞遺傳學試驗）、4、姐妹染色單體交換試驗（SCE）、5、果蠅伴性陰性試驗（SLRL）、6、顯性致死試驗（DLT）、7、程序外DNA合成試驗（UDS）、8、單細胞凝膠電泳試驗（SCGE）慧星試驗（comet assay）第八章外源化學物致癌作用研究的意義：死因順位的改變；研究的歷史；人類癌癥相關的環境因素化學致癌作用丁

54、|指化學物質引起或誘導正常細胞發生惡性轉化并發展成腫瘤的過程。化學致癌物：|具有化學致癌作用的化學物。第一節化學致癌過程一.細胞癌變的多階段學說（闡述化學致癌3個階段的特點及它們在腫瘤化學預防中的意義是什么？）目前認為致癌的過程大致分為引發階段、促長階段和進展階段1、電發階段啟動階段）:是化學物或其活化代謝物（親電子劑）與 DNA作用，導致體細胞突變成引發細胞的階段。在引發過程中，至少有三個細胞功能是重要的，即致癌物的代謝，DNA修復和細胞增殖。特點：歷時很短，引發過程是一個突變過程，引發細胞不是腫瘤細胞。意義：引發劑本身有致癌性，大多是致突變物，引發作用是不可逆的并且是積累性的。引發劑作用的

55、靶主要是原癌基因和腫瘤抑 制基因。2、侔長階段:|是引發細胞增殖成為癌前細胞或良性腫瘤的過程,特點：歷時較長，早期可逆性的，晚期為不可逆的。意義：促長劑單獨使用無致癌性，必須在引發劑后使用才發揮促長作用，促長劑通常是非致突變物，通常影響引發細胞的增殖， 導致局部增殖并引起良性局灶性病理性損害，如乳頭狀瘤、結節或息肉。促長劑可能干擾細胞信號傳遞、改變基因表達，可能改變細 胞周期調控，選擇性促進引發細胞增殖，可能抑制細胞凋亡。3、世展階段是引發細胞群（癌前病變、良性腫瘤）轉變成惡性腫瘤的過程。特點：在該階段可觀察到惡性腫瘤的許多特征，如生長率增加、侵襲、轉移等；核型不穩定性，導致對環境因素的反應可能喪失。意義：進展劑可引起染色體畸變，但不一定具有引發活性。意義：綜上所述，化學致癌物誘發腫瘤的發生是一個長期的、復雜的過程，至少涉及引發、促長和進展三個階段。引發和進展階 段涉及遺傳機制，促長階段主要是表觀遺傳機制。