环境毒理学

环境毒理学，突变是自发突变（物种进化）和诱发突变（新品种的培育），突变类型是基因突变和染色体畸变（染色体结构和数目的改变）。

重点章节（第五章）

• 致突变试验
  • 突变
    • 自发突变（物种进化）和诱发突变（新品种的培育）
    • 突变类型:基因突变和染色体畸变（染色体结构和数目的改变）
    • 机理：以 DNA 为靶的损伤：基因突变和染色体结构改变 不以 DNA 为靶的损伤：染色体数目改变
    • 引起基因突变的因素 物理因素 化学因素 生物因素 年龄因素 遗传因素
    • 基因突变：碱基置换，移码突变
    • 染色体突变：染色体数目异常（染色体结构的缺失，重复，重排），染色体结构畸变
    • 一）体外／体内的基因突变试验
      • 1、体外的基因突变试验：鼠伤寒沙门氏菌／哺乳微粒体酶试验( Ames 试验）、哺乳动物体细胞株突变试验 2、体内的基因突变试验◇显性致死突变试验、果蝇伴性隐性致死试验（ SLRL )
    • （二）体外／体内的 DNA 损伤试验
      • 1、体外／体内的姐妹染色单体交换试验（ SCE ) 2、体外／体内的程序外 DNA 合成试验（ UDS 实验）
    • （三）体外／体内的染色体畸变试验
      • 1、体外的染色体畸变试验：体外培养哺乳动物细胞或人类淋巴细胞的染色体畸变分析、外周血淋巴细胞微核试验 2、体内的染色体畸变试验：大鼠或小鼠骨髓细胞体内染色体畸变分析、动物嗜多染红细胞微核试验
      • AMES实验标准菌株：TA98,TA97,7A100,7A102（不仅含有his突变还有附加突变）
      • 菌液的制备并进行菌株鉴定
        • 组氨酸需求，深粗糙需求，紫外线敏感，自发回变
        • 结果评价：点式法，渗入法
        • 实验优缺点
          • 特点：①优点：简便、灵敏、快速（48h)、费用低 检测结果与对动物的致突变性相符率达到90%
          • ②缺点：利用微生物作为供试物，不能全面反映哺乳动物遗传信息微生物的 DNA 修复系统与动物有差别 微生物无免疫系统少数不在肝脏中进行转化的外来化合物本法不能检出
        • 常用实验细胞株：中国地鼠肺细胞v97，中国地鼠卵巢细胞（CHO）细胞株，小鼠淋巴瘤细胞
      • 体内基因突变试验
        • （果蝇伴性隐形实验）（SLRL实验）
          • 试验方法：选择实验果蝇，可口性试验，毒性试验，繁殖力实验，致突变试验
          • 原理
          • 方法
        • 显性致死突变实验（）
        • DNA损伤实验
          • 姐妹染色单体交换实验（SCE）原理，方法
          • 程序外DNA合成实验（UDS）原理，方法
          • 染色体畸变实验
            • 试验方法：体外培养哺乳动物或人类淋巴细胞的染色体畸变实验和大鼠或小鼠骨髓细胞体内染色体实验
          • 微核试验
            • 骨髓嗜多染红细胞微核试验（PCE）
              • 染毒途径：腹腔注射
  • 致畸试验
    • 致畸作用的毒理学特点
      • 器官发生期的胚胎对致畸物最为敏感，一种致畸物在敏感期中与胚胎接触时，可因胚胎处于不同发育阶段（受孕后数日）而引起不同的畸形。
      • 物种差异以及个体差异在致畸作用中较为明显 1、在不同动物中不一定都具有致畸作用，引起畸形的类型也不一定一致。 2、种间差异即同一物种中不同品系之间存在的差异，在致畸作用中也极明显。
      • 剂量与效应关系较为复杂 1、剂量效应关系表现复杂、产生的原因不同。2、致畸作用的剂量反应曲线较为陡峭，亦即致畸带较为狭。 3、致畸作用最大无作用剂量问题尚有不同意见。
    • 致畸作用机理
      • （1）突变引起胚胎发育异常 （2）对发育起重要作用的酶受抑制或破坏，使胚胎的正常发育受到影响，导致胚胎畸形（3）干扰母体稳态 （4）细胞分裂过程障碍
      • 实验方法动物选择
  • 致癌试验
    • 基本概念：
      • 化学致癌作用 指化学物质（包括有机、无机、天然和合成的化学物）引起肿瘤的过程。 化学致癌物 指能诱发肿瘤的化学物质。
      • 化学致癌物的特点 多数是亲电子剂，即分子结构中有亲电子基团的一类化合物 受种属、品系、性别和环境等因素的影响．存在剂量﹣反应关系 生物学效应具有持久性和迟发性 动物试验中，当剂量相等时，多次给予受试物比一次效应大 一般都和宿主细胞的遗传物质或其它细胞大分子相互作用有关
      • 化学致癌物作用机理
        • 体细胞突变学说致癌因素作用于体细胞的遗传物质 DNA ，使其发生突变，结果使细胞的功能发生异常变异而致癌，亦即癌变
        • 分化障碍学说 细胞癌变不一定需要体细胞遗传物质发生突变，而只是细胞分化过程中有关的基因调控过程受到致癌因素的干扰，使细胞分化和增殖发生紊乱而出现癌变。
        • 癌基因学说 所有细胞的 DNA 分子中都存在原癌基因，在正常细胞基因组中它们对细胞正常生命活动起主要调控作用，这些基因一旦发生突变或被异常激活，可是细胞发生恶性转化。
        • 多阶段学说
          • 1、引发阶段 致癌物与某一组织相互作用导致"引发细胞（或称激活细胞）"产生的过程，也称为启动阶段。能导致"引发细胞"产生的物质称为"引发剂"。 2、促长阶段 ◇促进引发细胞的表型在组织水平表达的过程，是癌症的增殖阶段；具有促长作用的化学物质称为促长剂或促癌剂。促长阶段需要较长时间，早期是可逆的，晚期是不可逆的。同时具有引发和促长作用的化学物质称为完全致癌物，而仅具有引发作用的化学致癌物，则称为不完全致癌物。 3、浸润和转移阶段（进展阶段） 已形成的癌不断发展，逐渐侵害周围的正常组织，并扩散到较远的部位，是不可逆的
        • 实验优点：试验周期短，经济，方便；实验缺点：不能全面反应整体动物的生理和代谢作用
• 第六章（化学物质的毒理学安全性评价）
  • 安全性评价实验的选用原则
    • 根据受试物但种类选择相应的毒理学实验
    • 周期短，费用低，预测价值高的实验
  • 实验前的准备工作
    • 收集受试物有关的基本资料（化学结构，理化性质和纯度，受试物的应用情况）
  • 受试样品及实验动物选择
    • 生产过程，成分规格，属性差异
  • 重点知识汇总（第十章）
    • 内分泌干扰物的分类：农药，工业化合物，植物雌激素
    • 有机氯农药的作用机理
      • 主要表现为对中枢神经系统的伤害，轻者头痛，头晕，视力模糊，恶心，呕吐，流涎，腹泻，全身乏力，重者出现阵发性，强直性抽搐，甚至因为失去知觉而死亡
      • DDT在环境中降解为低毒的DDE,DDD和无毒的DDA（DDA是羧酸类物质，可溶于水，随尿排出）
    • 有机磷农药的作用机理
      • 少量的有机磷被人体吸收之后不会出现毒性，但是当摄入过多时，还是会有影响
    • 氨基甲酸之类的作用原理
      • 急性中毒表现为流涎流泪，肌肉颤动，瞳孔收缩，深度麻痹可以出现呼吸困难，严重时抽搐死亡
    • 拟出春菊酯类农药
      • 轻者头痛头晕，恶心呕吐，重者精神萎靡不振，烦躁不安，抽出昏迷