毒理学基础

本导图涵盖5页，包括毒理学基础1-11章的大部分内容，最后一页为汇总备考，希望大家成绩理想。

中心主题

• 5.8L水会喝死人(艺术)
• 第一章 绪论
  • 了解：“毒”的基本内涵；毒理学的发展状况；学习毒理学的意义；毒理学的主要工作方向和服务对象。GLP的基本概念、GLP的基本内容、实施GLP的必要性。国内外GLP的发展历史和现状。 熟悉：毒理学的任务和在医学科学中的地位。 掌握：毒理学的概念；毒理学的三个主要研究领域，研究的核心内容，毒理学研究方法。
  • I. 问题
    • 为什么学毒理学？
      • 社会经济上升但健康水平存在问题
      • 人寿命有待提高
        • 哺乳动物寿命应为成长期的5-7倍
          • 智齿萌出视为生长期结束:18-25 *5-7=135岁
      • 疾病谱发生改变，健康状况令人担忧
    • 我们在吃些什么？
      • 敌敌畏
      • 石蜡
      • 苏丹红
    • 我们都喝了什么？
    • 为什么健康得不到保障
    • 毒
      • 中药最基本的性能，总之得当可治疗，不当也对机体发生种种损害
        • 发烧呕吐等为人体的保护机制，故辨证论治要优于西医的治表面
      • 毒和药都是一种偏性
        • 以毒攻毒
      • 毒的科学内涵？
        • 偏性
      • 凡是对机体有不利影响的因素统称为毒！ ——影响机体平衡
    • 何为健康？
      • 平衡=“通”
      • 不通则痛，痛则不通
      • 健康取决于机体的平衡能力
    • 什么是本科和专科？
      • 本科
        • 本科教育注重理论上的专业化通识教育，是创造知识
      • 专科
        • 是学习并精通知识
    • 哪些物品偏性比较大？
      • 稀少，少有接触的？
      • 毒物和药物
    • 吃什么东西好？
      • 偏性小的
    • 当今民众饮食上存在哪些问题？
    • 当今临床用药存在哪些问题？
      • 追求高效药，特效药的思维方式
    • 为什么会出现水土不服？
      • 适应&平衡
    • 为什么老百姓有"本地产"之说？
  • II. 第一节 毒理学概述
    • i. 毒理学定义
      • 传统定义
        • 研究外源化学物对生物体损害作用的学科
      • 现代定义
        • 研究所有外源有害因素(化学物理生物)对生物系统的损害作用和生物学机制，进行安全性评价和风险评估的科学
    • ii. 研究方法
      • 不包括临床试验 毒理学研究——以人为本，以动物为对象，以事实说话 毒理学的主要研究方法：动物实验、人群调查 具体方法：分析化学、分子生物学、病理学、免疫学、遗传学、统计学与流行病学等方法。 动物实验可以采用整体动物、游离的动物脏器、组织、细胞、细胞器等。常分为体外试验和体内试验。
      • 体内体外实验
        • 体内试验基本目的
          • 检测外源化合物一般毒性
        • 体外试验基本目的
          • 外源化学物对机体急性毒作用的初步筛检，作用机制和代谢转化过程的深入观察研究
      • 流行病学研究
      • 人体观察
    • iii. 毒理学和药理学的区别
      • 毒理学-外源化学物对生物体的损害作用
      • 药理学-药物对生物体的治疗作用
    • iv. 现代毒理学按功能划分
      • 描述毒理学
        • 主要进行外源有害因素的毒性描述，毒性鉴定和毒性表型锚定
          • 毒性鉴定，描述毒作用现象
        • 核心内容
          • 毒性鉴定
        • 主要方法
          • 动物实验
        • 主要用途
          • 为安全性评价和危险度管理提供信息
          • 为化学物的毒作用机制提供重要线索
        • 例
          • 用实验动物进行适当的毒性试验，以获得用于评价人群和环境特定化学物暴露的危险度信息
      • 机制毒理学
        • 重点研究外源有害因素对生物系统产生损害作用的机制
          • 产生毒作用现象的机制
        • 核心内容
          • 化学物对生物体产生毒作用的生物学机制，生物化学机制和分子生物学机制
        • 主要方法
          • 动物实验，细胞学方法，生化方法，基因组学方法等
        • 主要目的
          • 验证由描述毒理学所获得的假说
        • 主要用途
          • 证实实验中的损害作用
            • 有机磷酸酯可被人体内酯酶水解，而害虫不能水解→相对毒害作
          • 验证与人类无关的发生在实验动物中的有害效应
            • 糖精可导致大鼠膀胱癌，对人无影响
          • 设计和生产较为安全的化学物以及合理治疗化学中毒和临床疾病
            • 反应停事件
          • 进一步加深对基础生理学，药理学，细胞生物学和生物化学的了解
            • 毒物组学，基因治疗
      • 管理毒理学
        • 主要在描述毒理学和机制毒理学研究的基础上，对外源有害因素进行毒理学安全性评价，健康风险评估及其干预管理的毒理学分支领域
          • 科学决策，法规条例，管理措施及实施
        • 主要任务
          • 安全性评价和危险度管理
        • 主要目的
          • 确保化学物，药品食品进入市场足够安全，达到保护人民群众身心健康的目的
    • v. 毒理学研究核心内容
      • 毒物、毒性、毒作用、危险度评价和管理（毒物的管理）
    • vi. 毒理学作用
      • 对预防和控制外源有害因素对人类和环境的危害，改善环境质量和人类生存状况，保障人群健康，促进社会经济可持续发展具有重要作用
    • vii. 毒理学科学与艺术
      • 毒理学是科学又是艺术，未知过多难免有偏差误解
      • 科学是反映事实真相的学说，是对事实真相的客观反映。科学不一定是真理，真理一定是科学
      • 艺术的含义是创造，艺术源于生活，又高于生活，而且要更精炼，概括地创造性表现生活
      • 科学-技术-艺术
    • viii. 毒理学发展状况
      • 起源早。 我国： 对毒和药的正确认识，“药以治病，因毒为能”， “以毒攻毒,大毒治大病” 小病以食养之，大病以毒攻之 《神农本草》(约公元前2735年)，详细地阐释了用毒药疗疾的原理 《黄帝内经》(公元前2650年) ，书中指明:“一切疾病皆因毒而生”... 古埃及：公元前1553-1500年 Ebers 文稿 古希腊：Pathagoras(公元前580-489) 疾病和中毒 Hippocrates(公元前460-355) 营养/饮食、环境 Theophraetus(公元前370-286) 食品毒理学 Mithridates 六世(公元前120-63) 人体毒物第一人 20世纪后发展迅速。 现在呈加速度发展。
    • ix. 毒理学的任务怎样
      • 1) 目前全世界登记的化学物已达1000多万种，人们经常使用和接触的约有7~8万种，此外每年还有1000多种新品投入市场。而且呈加速发展趋势。几乎每10年翻一番。迄今为止，全世界已制订了有关卫生标准的化学物仅为4000余种，作过致癌性评价的仅1000余种，经生殖毒性测试的不到1000种，经系统危险度评价的仅数十种。特别是转基因技术、纳米技术的出现，更是前所未有的问题。据经济合作发展组织(OECD)估计，今后5年欧共体国家需评价的化学物数量达20万种。 2) 现有卫生标准及相关法规还不健全，特别是发展中国家。 3) 社会经济的不断发展，人们有条件拥有更多食品及物品，但其安全性得不到保障。 4) 现有毒理学研究方法和技术还存在很大局限性。
    • x. 毒理学的主要工作方向是什么？
      • 主要工作内容：毒性鉴定、机制研究、安全性评价和管理。 主要工作方向：疾控中心；海关；食品卫生、环境卫生、劳动卫生监督所(局)；食品(保健食品)、农药、中(西)药安全性评价中心；安监局；生物科技；药物、食品、保健品、化妆品、日化用品、工业用品、军事等相关科研机构。
    • xi. GLP
      • 基本概念
      • 基本内容
      • 必要性
      • 发展历史和现状
  • III. 第二节 毒理学简史
    • 学科萌芽期
    • 学科形成期
    • 学科发展期
  • IV. 第三节 毒理学应用
    • 毒理学研究领域
      • 按研究领域功能分类
        • 1. 描述毒理学——毒性鉴定、描述毒作用现象
        • 2. 机制毒理学——产生毒作用现象的机制
        • 3. 管理毒理学——科学决策、法规条例、管理措施及实施
      • 按应用领域分类
        • 环境毒理学
        • 生态毒理学
        • 临床毒理学
        • 职业毒理学
        • 食品毒理学
        • 法医毒理学
        • 放射毒理学
        • ...
      • 按研究对象分类
        • 纳米毒理学
        • 颗粒物毒理学
        • 金属毒理学
        • 农药毒理学
        • 受体毒理学
        • ...
      • 按研究手段分类
        • 分析毒理学
        • 分子毒理学
        • 计算毒理学
        • 基因组毒理学
        • ...
      • 按毒作用的靶器官分类
        • 心血管毒理学
        • 肝脏毒理学
        • 肾脏毒理学
        • ...
    • 安全性评价
      • 主要通过体内外试验方法，结合人群暴露评估，阐明受试物的毒性和潜在危害，达到确保人群健康的目的
    • 风险评估
      • 主要通过毒理学研究和毒性试验，并结合人群流行病学调查资料，系统评价外源有害因素对人类和生态的潜在损害作用
    • 法规毒理学
  • V. 第四节 毒理学展望
    • 从高度综合到高度分化
    • 从整体动物试验到替代试验
    • 从阈剂量到基准剂量
    • 从构效关系到定量构效关系
    • 从传统毒理学到系统毒理学
    • 从危险度评价到危险度管理
  • VI. 思考题
    • 1、解析毒理学定义，阐明描述-机制-管理毒理学的关联。 2、简述毒理学与药理学的异同点。 3、对毒理学科学的回顾与展望有何重要意义?
• 第二章 毒理学基本概念
  • 了解：毒物的分类；表示毒性大小的常用指标。 熟悉：毒性分级；选择毒性；毒作用分类。 掌握： 1.外源化学物、毒物、毒性、毒作用（中毒）胶及分类、毒效应谱、选择毒性和靶器官、生物学标志 2.剂量-效应关系和剂量-反应关系 （1）概念：剂量、效应、反应、剂量-效应关系、剂量-反应关系 （2）剂量-反应（效应）关系曲线的形式及其意义 （3）毒物低剂量兴奋效应 3.表示毒性常用参数和安全限值 （1）致死剂量，LD50、LD100和LD0 （2）观察到损害作用的最低剂量（LOAEL）、未观察到损害作用的剂量（NOAEL） （3）损害作用的阈值，有阈毒效应与无阈毒效应 （4）安全限值和实际安全剂量 4.剂量-反应关系比较 （1）危害范围（MOH）[安全范围（MOS）]和暴露范围（MOE） （2）毒作用带（范围）。
  • 第一节 毒物，毒性与毒作用
    • A. 毒物
      • a. 环境有害因素
        • 是毒理学研究的主要对象
        • 1. 物理因素
          • 电离辐射，非电离辐射，噪声，振动，高温等
        • 2. 化学因素
          • 各种环境污染物，工业毒物，药物，农药，食物中成分等
        • 3. 生物因素
          • 各类细菌感染，病毒感染等
      • b. 外源化学物与内源化学物
        • 外源化学物
          • Xenobiotics，指存在于人类环境中，可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定的生物学效应的一些化学物质
        • 内源化学物
          • 指机体内原已存在的以及代谢过程中形成的产物或中间产物
      • c. 毒物
        • Toxic substance/ poison/toxicant 指在一定条件下，较低的剂量时即可导致机体损害的物质 PPT概念：一般是指在通常可能接触的途径和剂量(dose)的情况下就能对机体发生损害作用的外源化学物。 剂量使一种化学物成为毒物
        • 药物?
          • 可以改善或查明生理功能及病理状态的各种物质产品（药理学）
        • 食物？
          • 可以吃的东西，提供营养素，满足机体正常的生理需要
      • d. 毒物的分类
        • 从某种意义上讲，所有的外源化学物都可能是毒物
        • 按外源化学物的用途及分布范围分类
          • 1. 工业毒物
            • 生产中的原料，中间体，杂质，成品，副产品等
          • 2. 环境污染物
            • 废气废水废渣
          • 3. 食品中有毒成分
            • 天然毒素或变质后产生的毒素
          • 4. 农用化学物
            • 农药，化肥，生长激素等
          • 5. 嗜好品，化妆品，其他日用品中的有害成分
          • 6. 生物性毒物
            • 统称毒素，如微生物，动物或植物产生的毒性物质
          • 7. 医用药物
            • 包括兽医用药，化疗药物等
          • 8. 军事毒物
            • 如沙林，维埃克斯等神经毒剂
          • 9. 放射性核素
            • 碘131
        • 根据靶器官不同
          • 生殖毒物
          • 心血管毒物等
        • 化学物物理性状
          • 气态毒物
          • 液态毒物
          • 固体毒物等
        • 根据毒性大小
          • 剧毒
          • 高毒
          • 中毒
          • 低毒
          • 实际无毒化学物等
    • B. 毒性
      • 毒性
        • Toxicity：毒性-偏性 指在特定条件下，化学物导致机体有害作用的一种内在的，固有的能力。 通过测量毒作用大小确定，通过规范的急性毒性实验来评价毒物的急性毒性等 其毒性大小取决于物质的化学结构 1同等剂量下外源化学物对机体造成损害越大，其毒性越大 2化学结构是外源化学物毒性大小的决定因素 如AS2O3(砒霜,雌黄)的溶解度比AS2S3(雄黄)大3万倍 偏性大的物品毒性大或治疗作用强
        • 根据暴露剂量与持续时间不同分类
          • 急性毒性
          • 亚慢性毒性
          • 慢性毒性
            • 发生慢性中毒的基本条件是毒物的蓄积作用
        • 根据引起的毒效应类型
          • 一般毒性
          • 特殊毒性
            • 致畸，致癌，致突变性
      • 选择性毒性
        • 指化学物在不同物种间的毒性差异。 目前认为选择性毒性可发生在物种之间，也可发生在同种属群体不同个体之间，或同一个体不同器官或系统间 外源化学物直接或主要损害的器官称为该物质的靶器官
        • 靶器官
          • (target organ): 化学物被吸收后直接发挥毒作用的一个或几个组织器官，就称为靶器官。 •许多化学物质有特定的靶器官。 •在同一靶器官产生相同毒效应的化学物质，其作用机制可能不同。 •一种化学物可有多个靶器官，一个器官可以受多种的作用。
      • 蓄积毒性
        • Accumulation toxicity
      • 毒性分级
    • C. 毒作用
      • 毒作用及其分类
        • 毒作用
          • toxic effect 外源化学物本身或其代谢产物在作用部位达到一定数量并停留一定时间，与组织大分子成分相互作用的结果，导致机体的功能或结构产生不良的或有害的生物学改变。 毒作用又称毒效应、不良效应、损伤作用、损害作用、中毒。 毒作用的程度主要取决于： 1机体自身的属性、 2接触剂量和途径。
          • 三要素
            • 剂量
            • 途径
            • 机体属性
          • 毒作用谱
            • 由外源化学物作用于生物体，随剂量增加所表现出来的一系列不同的生物学效应构成
            • 可表现为
              • 机体负荷增加
              • 意义不明的生理和生化改变
              • 亚临床改变
              • 临床中毒
              • 死亡
        • 毒作用类型
          • 根据其特点、发生的时间和部位，按不同的方法进行分类
          • 1. 速发作用和迟发作用
          • 2. 局部作用与全身作用
          • 3. 可逆作用与不可逆作用
          • 4. 变态反应和特发性反应
          • 5. 一般毒性和特殊毒性
      • 损害作用与非损害作用
        • 二者都属于生物学作用，后者经过量变达到某一水平后发生质变而转变为前者
        • 损害作用
          • (adverse effect)：化学物对机体造成的毒作用超过了机体的代偿能力，使机体正常形态、生长发育过程受到影响、寿命缩短，甚至危及生命
        • 非损害作用
          • (non-adverse effect)：化学物对机体造成的毒作用在机体代偿能力范围之内，不造成机体形态、生长发育过程及寿命的改变，不降低机体维持稳定的能力和对额外应激状态代偿的能力。
      • 不良反应与副作用
      • 联合毒作用
    • D. 作用模式与毒作用途径
  • 第二节 剂量、剂量-反应关系
    • I. 剂量
      • 通常是指机体接触化学物质的量或给予机体化学物质的量，单位为mg/kg体重、mg/cm2皮肤等。 常指的是外剂量，另外的表示形式还有： 内剂量----化学物质被吸收入血后的量 靶剂量、生物有效剂量----到达靶器官并与其相互作用的量
      • 暴露剂量
        • 又称外剂量或接触剂量，指机体摄入，吸入过应用于皮肤的外源化学物的量
      • 吸收剂量
        • 又称内剂量，是指已经被机体吸收进入血液到达体内的量
      • 生物有效剂量
        • 又称靶剂量，指被吸收且到达毒作用器官组织产生毒作用的剂量
    • II. 效应与反应
      • 效应(effect)、反应(response)：指化学物质与机体接触后引起的生物学改变。
      • 效应
        • 为量改变——可以进行定量观察的改变，用于表示化学物质在个体中引起的毒效应强度的变化。
      • 反应
        • 为质改变——只能进行定性观察的改变，用于表示化学物质在群体中引起的某种毒效应的发生率或比例。
    • III. 剂量-效应关系和剂量-反应关系及其应用
      • 剂量-效应关系
        • (dose-effect relationship)表示化学物质的剂量与个体中发生的量改变强度之间的关系。
      • 剂量-反应关系
        • (dose-response relationship)表示化学物质的剂量与某一群体中质改变发生率之间的关系。
      • 剂量-效应、剂量-反应曲线
        • 毒作用强度与效能分析
          • potency（效价强度）即相等效应时的剂量差别 efficacy即可引起的最大效应差别
        • 易感性分析
          • 易感人群随着剂量增加，其反应率增加更快
        • 不同效应剂量分析
      • 曲线形状差异主要由于化学物导致生物作用强度存在个体差异
        • 在某剂量全部个体发生相同毒作用
          • 曲线呈竖立直线
        • 个体对化学物毒作用易感性不一致
          • 曲线呈S形
    • IV. 时间-反应（效应）关系
      • 时间-效应关系
        • 化学物暴露剂量固定后，毒效应随时间变化而改变的规律
        • 毒作用潜伏期
        • 毒作用时间过程
          • 比较不同剂量暴露，观察持续暴露期间或停止暴露后一段时间内毒作用的变化过程
        • 毒作用持续时间
        • 延迟效应
          • 一些物质效应只有在长期暴露后才出现
      • 剂量-时间-效应关系
    • V. 低剂量兴奋效应/hormesis
      • 即毒物在低剂量条件下表现为适当的刺激（兴奋）反应，而在较高或高剂量条件下表现为抑制作用。其曲线基本形式是U或J形
    • VI. 生物学标志
      • (biomarker, biological marker)： 又称生物学标记或生物标志物，是指针对通过生物学屏障进入组织或体液的化学物质及其代谢产物、以及为反映它们所引起的生物学效应而采用的检测指标。
      • 分类
        • 暴露生物学标志
          • (biomarker of exposure)是对各种组织、体液或排泄物中存在的化学物质及其代谢产物，或它们与内源性物质作用的反应产物的测定值，可提供有关化学物质暴露的信息
        • 效应生物学标志
          • (biomarker of effect)是指可以测出的机体生理、生化、行为等方面的异常或病理组织学方面的改变，可反映与不同靶剂量的化学物质或其代谢产物有关的健康有害效应的信息。
        • 易感性生物学标志
          • (biomarker of susceptibility)是反映机体对化学物质毒作用敏感程度的指标
  • 第三节 毒性参数和安全限值
    • 在毒理学研究中，常用不同的毒作用终点来检测各种毒效应，反映毒作用终点的观察指标分两大类： 1. 特异指标——反映生理、生化改变 这类指标的出现与特定化学物质之间有着明确的因果关系，有助于中毒机制的阐明。但在完成系统的毒理学之前难以确定，且因指标多样化，无法对不同化学物质的毒性大小进行比较。 2. 死亡指标 简单、客观、易于观察，可作为衡量不同作用部位和作用机制的化学物质毒性大小的标准。但比较粗糙，不能反映毒作用的本质。
    • I. 一般毒性参数
      • i. 毒性大小描述参数
        • A. 毒性上限参数
          • LD/LC100
            • (一)绝对致死剂量(或浓度) (absolute lethal dose or concentration ， LD100或LC100)：指化学物质引起受试对象全部死亡所需要的最低剂量或浓度(concentration)
          • LD50/LC50
            • (四)半数致死剂量(或浓度) (median lethal dose or concentration ，LD50或LC50)指化学物质引起一半受试对象出现所需要的剂量，又称致死中量。
            • 最重要参数
          • MLD，LD01/MLC,LC01
            • (二)最小致死剂量(或浓度) (minimal lethal dose or concentration, MLD、 LD01或 LC01)：指化学物质引起受试对象的个别成员出现死亡的剂量。
          • LD0/LC0
            • (三)最大耐受剂量(或浓度) (maximal tolerance dose or concentration, LD0或 LC0)：使全部实验动物不发生死亡的最大剂量(或浓度)。
        • B. 毒性下限参数
          • 阈剂量
            • 阈剂量或浓度 (threshold dose or concentration) ：指化学物质引起受试对象中的少数个体出现某种最轻微的异常改变所需要的最低剂量，又称最小有作用剂量(minimal effect level, MEL)。 分为急性阈剂量(acute threshold dose, Limac)和慢性阈剂量(chronic threshold dose, Limch) 。 准确的测定阈剂量或浓度是很困难的，实验中常获得的类似参数是观察到损害作用的最低剂量(lowest observed adverse effect level, LOAEL)
          • 损害作用的最低剂量（LOAEL）
            • (lowest observed adverse effect level, LOAEL)是指在规定的暴露条件下，化学物引起机体某种有害作用的、已被观测到的最低剂量或浓度。
          • 未观察到损害作用的剂量（NOAEL）
            • (no- observed adverse effect level, NOAEL) 是指在规定的暴露条件下，外源化学物不引起机体可检测到的有害作用的最高剂量或浓度。
        • C. 基准剂量
      • ii. 毒性特征描述参数
        • A. 毒作用带
          • 急性毒作用带
            • acute toxic effect zone， Zac，为半数致死剂量和急性阈剂量的比值 Zac=LD50/Limac Zac值小，说明化学物质从产生轻微损害到导致急性死亡的剂量范围窄，引起死亡危险性大
            • zone：急性到致死
          • 慢性毒作用带
            • chronic toxic effect zone，Zch 为急性阈剂量与慢性阈剂量的比值 Zch=Limac/Limch Zch越大，表示急性慢性阈剂量之间的剂量范围大，由轻微慢性毒效应到较明显的急性中毒之间剂量范围宽，易被忽视，故发生慢性中毒危险性大
            • zone：慢性到急性
        • B. 急性吸入中毒指数
        • C. 蓄积系数
        • D. 剂量-反应（效应）关系曲线斜率
        • E. 暴露指数与安全指数
          • MOE
            • margin of exposure，MOE 暴露指数/暴露范围 是指动物实验中获得的未观察到有毒作用剂量NOAEL与人群暴露量估计值的比值。MOE大，发生有害作用危险性小
          • MOS
            • margin of safety，MOS 安全指数/安全范围 是人群暴露量估计值与安全限值的比值。MOS大，发生有害作用危险性大
    • II. 特殊毒性参数
      • 描述化学物致畸性、致癌性和致突变性的参数
    • III. 安全限值
      • 安全性
        • safety是指在规定条件下化学物暴露对人体和人群不引起健康有害作用的实际确定性
      • 风险度
        • risk，危险性/危险度 指在具体暴露条件下，某一种因素对机体、系统或人群产生有害作用的概率
      • 安全限值
        • 是指为保护人群健康，对生活、生产环境和各种介质中与人群身体健康有关的各种因素所规定的浓度和暴露时间的限制性量值。 安全限值=NOAEL/安全系数
        • 实际安全剂量
          • virtual safety dose，VSD 相应于可接受风险度的外源化学物暴露剂量。 对于致癌性，一般认为某化学物终生暴露所致的风险在百万分之一（10^-6）或以下，为可接受的风险或危险度。
        • 每日容许摄入量
          • (acceptable daily intake ,ADI)指允许正常成人每日由外环境摄入体内的特定物质的总量。单位mg/(kg bw)
        • 最高容许浓度
          • (maximum allowable concentration,MAC)是指车间内工人工作的空气中某种化学物质不可超越的浓度。
        • 阈限值
          • (threshold limit value,TLV)为美国政府工业卫生学家委员会推荐的生产车间空气中有害物质的职业接触限值，为绝大多数工人每天反复接触不致引起损害作用的浓度。
        • 参考剂量
          • (reference dose,RfD)由美国环境保护局(EPA)首先提出，用于非致癌物质的危险度评价。
      • 无阈值效应
        • 无阈值效应:遗传毒性致癌物的作用以及性细胞致突变物致突变的作用在零以上的任何剂量均可发生,即具有零阈剂量-反应关系 如乙酰水杨酸所致的胎仔畸形
  • 思考题
    • 1、何为毒效应谱？毒作用的类型有哪些？ 2、毒理学的主要研究方法及优缺点 3、为什么要研究剂量-反应关系？简述其前提和意义。 4、选择性毒性有哪些不同的水平？简述其原因和意义。 5、简述主要的毒性参数和比较剂量-反应关系的指标。
• 毒理学实验
  • 实验动物染毒途径
    • 经口
      • 喂饲
      • 灌胃
        • 小鼠灌胃法
          • 口腔与食道成一直线，针头转动刺激其咽喉
        • 大鼠灌胃法
      • 子主题
    • 注射
      • 皮下注射
      • 皮内注射
        • 皮丘
      • 腹腔注射
        • 使动物处于头低位，头朝下大约15° 针入45°
  • 实验动物生物标本采集及处死
    • 剪尾采血
    • 眼眶静脉丛采血
    • 眼球摘除采血
    • 断头采血
    • 股动脉采血
    • 耳缘静脉采血
    • 腹主动脉采血

中心主题

• 第三章 化学毒物在体内的生物转运与生物转化
  • 吸收，代谢，排泄都是化学毒物穿过生物膜的过程，其本身结构和性质不发生变化，统称为生物转运 biotranportation 了解：生物膜的结构特点；特殊的屏障：血-脑脊液屏障(blood-brain barriaer)胎盘屏障和其他屏障；毒物在组织中的贮存；贮存库及意义，体内的四种主要贮存库。 熟悉：ADME过程；脂/水分配系数(lipid-water partition coefficient)；血/气分配系数(blood-gas partition coefficient)；外来化学物转运与膜结构关系。 掌握： 1.生物转运 生物转运的概念和膜转运机制（毒物通过生物膜的方式）：被动转运——简单扩散(simple diffusion)、易化扩散(facilitated diffusion)和滤过(filtration) ；主动转运(active transport)、转运体、膜动转运(cytosis) 2.吸收(absorption)、分布(distribution)和排泄(excretion) （1）吸收途径和影响因素 （2）分布过程、部位、再分布(re-distribution)和影响因素 （3）排泄途径和影响因素 3.毒物动力学 （1）概念：毒物动力学、消除、时-量曲线、速率类型； （2）经典毒物动力学主要参数:Vd、Ve、AUC、t1/2、CL。 了解：生物转化的方式：Ⅰ相反应和Ⅱ相反应；还原作用及其类型、水解作用；硫酸结合、乙酰化作用、氨基酸结合、甲基化作用；毒物代谢酶的抑制和激活；代谢酶的遗传多态性。 熟悉：毒物代谢酶的分布；氧化作用及其反应类型；谷胱甘肽结合；葡糖醛酸结合。 掌握： 1.生物转化及其反应类型 （1）生物转化的概念和意义 （2）Ⅰ相反应及相关酶 （3）Ⅱ相反应及相关酶 2.代谢活化 （1）概念：代谢活化、终毒物 （2）代谢活化过程 3.毒物代谢的影响因素 （1）毒物代谢酶的多态性 （2）酶的诱导和诱导剂 （3）酶的抑制及其类型 生物转化的意义；代谢解毒；主要的代谢活化形式；毒物代谢酶的基本特性；Ⅰ相反应的类型及其酶；Ⅱ相反应的类型；毒物代谢酶的诱导和阻遏。
  • 概述
    • 生物转运
      • 外源化学物穿越生物膜的过程，且其本身的结构和性质不发生变化。包括吸收、分布、排泄
    • 生物转化
      • 是化学毒物在细胞内发生一系列化学结构和理化性质改变而转化为新衍生物的过程
    • 毒物动力学
      • toxicokinetics 研究化学毒物的数量在生物转运和生物转化过程中依时而变的动态规律 目的：了解毒物在体内的消长规律，为毒物的安全性评价提供依据。 ①有助于毒理学研究的设计(如剂量和染毒途径)； ②通过对暴露、时间依赖性的靶器官剂量与毒作用关系研究，解释毒作用机制； ③确定有关剂量、分布、代谢和消除的参数，用以进行对人的危险性评价。
  • 第一节 化学毒物在体内的生物转运
    • I. 化学毒物跨膜转运
      • i. 生物膜
        • 是把细胞或细胞器与周围环境分割开来的半透膜，包括细胞膜和细胞器的膜
      • ii. 生物膜结构特点
        • A. 结构和成分
          • 磷脂双分子层
          • 镶嵌蛋白
          • 膜孔
        • B. 分类
          • 细胞膜
          • 细胞器膜
        • C. 主要生理功能
          • 隔离功能，包绕和分隔内外环境
          • 生化反应和生命现象进行的场所
          • 内外物质交换屏障
      • iii. 化学毒物通过生物膜的方式
        • A. 被动转运
          • 大部分毒物的吸收方式
          • a. 简单扩散
            • 又称脂溶扩散，是大多数化学毒物通过生物膜的方式
            • 脂/水分配系数
              • 指当一种物质在脂相和水相之间的分配达到平衡时，其在脂相和水相中溶解度的比值 系数值越大，越易溶解于脂肪
          • b. 滤过
            • 是化学毒物通过生物膜上亲水性孔道的过程。
            • 主要方式
              • 亲水性孔道
                • 蛋白质分子的亲水氨基酸，脂质双分子层脂肪酸间出现空隙
              • 细胞间通道
                • 肾小球上孔道
                • 肠道上皮
                • 毛细血管孔道
        • B. 特殊转运
          • 特异性选择 饱和性 竞争性抑制
          • 主动转运
          • 易化扩散
        • C. 膜动转运
          • 较大颗粒和大分子的外源性化学物质的转运常伴有膜的运动，称为膜动转运
          • 胞吞
          • 胞饮
    • II. 吸收
      • 吸收强度顺序 → 呼吸，舌下，直肠，肌肉，皮下，经口，皮肤
      • i. 经胃肠道吸收
        • 吸收主要部位是小肠，其次是胃
        • A. 主要方式
          • 简单扩散
        • B. 影响胃肠道吸收的因素
          • 1. 化学毒物本身的理化性质
            • 固体＜液体，脂溶性＞水溶性 固体分散度大容易吸收
          • 2. 胃肠蠕动
          • 3. 胃肠道充盈程度
          • 4. 消化酶和菌群
          • 5. 胃肠道内食物与同时摄入的化学毒物情况
            • 低钙膳食可增强铅和镉的吸收 脂肪使胃排空速度降低
          • 6. 特殊生理状况
            • 妊娠，哺乳期，年龄
      • ii. 经呼吸道吸收
        • 区分气态和气溶胶(气体和胶体融合)，丁达尔效应 吸收速度仅次于静脉注射
        • 气体和蒸汽的吸收
          • 主要方式
            • 单纯扩散
          • 特点
            • 不流入门静脉
            • 吸收过程迅速
          • 吸收速率影响因素
            • 气体在肺泡气与血浆中的浓度差或分压差(主要)
              • 血-气分配系数
                • (blood to gas partition coefficient)：平衡状态下，气体在血液中的浓度(mg/L)与其中肺泡气中的浓度(mg/L)之比。血-气分配系数越大，在血液中溶解度越高，即越容易被吸收，达到平衡所需时间也越长。 如乙醇为1300.甲醇为1700
            • 肺的通气量与血流量及其两者比值
              • 血气分配系数大的物质，呼吸频率和深度（通气限制）影响其到达肺泡气中的浓度，故肺通气量越大越有利于他们吸收。 血气分配系数小的物质，经肺血流量（灌注限制）决定其吸收后被移走的速度，该流量越大则越有利于他们吸收
              • 血-气分配系数高，在血中溶解度高，增加通气量(来路)
              • 血-气分配系数低，在血中溶解度低，增加血流量(去路)
        • 颗粒物质及在水中溶解度
          • d>10μm——上呼吸道 5-10μm ——支气道 d<1μm ——肺泡内扩散沉积 水溶性高，可单纯扩散进入血液
      • iii. 经皮肤吸收
        • A. 过程及机理——单纯扩散吸收
        • B. 皮肤表皮的构成
          • 基底层
          • 棘层
          • 颗粒层
          • 透明层
          • 角质层
        • C. 影响因素
          • a. 化学毒物理化性质
          • b. 血流速度
          • c. 皮肤完整性
          • d. 不同部位
          • e. 不同物种
      • iv. 经其他途径吸收
        • 腹腔、皮下、肌肉、静脉注射
          • 不同途径接受毒物的吸收速度和毒性大小顺序
            • 静脉注射＞腹腔注射＞肌内注射＞经口＞经皮 静脉注射可直接入血，不存在吸收过程。最迅速，毒效应最明显 腹腔血液供应丰富、表面积大，故其吸收快 皮下肌肉易受局部血液量和毒物剂型影响，吸收较慢。
      • v. 影响化学毒物吸收的因素
        • 药物属性
        • 吸收部位
        • 血流量
        • 吸收面积
        • 接触时间
        • 亲和力
    • III. 分布
      • 化学毒物被吸收进入血液或淋巴液后，随同血液或淋巴液分散到全身组织细胞的过程，为分布(distribution)。
      • i. 概述
        • 再分布
          • redistribution 蓄积部位的转移
        • 分布去向
          • 毒性作用部位(靶器官)
          • 某组织器官贮存
          • 运往代谢转器官被降解、排泄
      • ii. 化学毒物在组织器官中贮存
        • 毒物蓄积部位可以被认为是贮存库(storage depot)
        • A. 特点
          • 1．较高亲和力，在细胞中浓集
          • 2．动态平衡，可由静止状态被动员而成为游离状态
          • 3．很多因素可以引起结合状态的化学物变成游离状态
        • B. 贮存方式
          • a. 血浆蛋白作为贮存库
            • 1. 结合情况
              • (如：对硫磷与血浆蛋白和脂蛋白结合部分各占50%， 氨基甲酸酯与白蛋白结合达90％以上，10％以下与脂蛋白结合。)
              • A、极易溶于水化学物——借助与血浆蛋白结合进行分布
              • B、脂溶性化学物——主要与血浆脂蛋白结合进行分布。
              • C、化学毒物和血浆蛋白亲和力低，但是结合容量高。
              • D、不同化学毒物与血浆蛋白质结合的量不同。
            • 2. 血浆蛋白化合物的离解
              • A、结合状态与游离状态维持动态平衡
              • B、两种化学毒物结合竞争现象
              • C、组织细胞和血浆蛋白竞争
            • 3. 与血浆蛋白结合后果
              • A、使原结合物离解，呈现毒性
                • 例： DDE与胆红素竞争血浆蛋白，使胆红素游离出来，出现黄疸
              • B、化学毒物与血浆蛋白结合，由于分子量较大，不易透过组织的毛细胞管，无法到达器官
                • DDE ，DDT在人本内可脱去氯化氢生成。在人体内DDT转化成DDE相对较为缓慢，3年间转化成DDE的DDT还不到20%。 DDT又叫滴滴涕、二二三，化学名为双对氯苯基三氯乙烷，白色晶体，不溶于水，溶于煤油，可制成乳剂，是有效的杀虫剂。为20世纪上半叶防止农业病虫害，减轻疟疾伤寒等蚊蝇传播的疾病危害起到了不小的作用。但由于其对环境污染过于严重，目前很多国家和地区已经禁止使用。 1962年，美国海洋生物学家Rachel Carson在其发表著作《寂静的春天》中高度怀疑，DDT进入食物链，最终会在动物体内富集，例如在游隼、秃头鹰和鱼鹰这些鸟类中富集。
          • b. 肝肾作为贮存库
            • A、肝、肾与化学毒物亲和力强，化学毒物可在肝、肾浓集
              • 例： 铅：染毒后30min 肝内浓度比血高50倍 镉：肝内浓度比血高100-700倍
            • B、已与血浆蛋白结合的化学毒物可转运至肝肾组织(主动转运)
            • C、肝脏中的配体蛋白质可与有机酸、偶氮色素结合
            • D、含有特殊结合蛋白——金属硫蛋白，可与Cd、Zn、Cu、Pb等重金属牢固结合
          • c. 脂肪组织作为贮存库
            • A、脂溶性高的化学毒物可在脂肪中贮存
              • (例：DDT、TCDD、六六六、多氯联苯)
            • B、在脂肪组织中蓄积的化学毒物不呈现生物活性，对机体有一定保护意义
            • C、已经沉积化学毒物可重新成为游离状态。
          • d. 骨骼作为贮存库
            • 铅——铅中毒 锶——骨肉瘤 氟——氟骨症
            • 一定情况下，沉积化学毒物将重新成为游离状态，进入血液循环，呈现毒性作用。
      • iii. 影响毒物在体内分布的因素
        • A. 组织器官的血流量
          • 影响分布重要因素
        • B. 血流，组织器官的亲和力
        • C. 特殊屏障
          • 血脑屏障和胎盘屏障受动物种属，年龄和生育状态的影响
          • 血脑屏障和血脑脊液屏障
            • ►形态学结构：脑毛细血管内皮、基膜、包围毛细血管星状胶质细胞神经胶质膜。 ☻内皮细胞是构成Barrier的主要结构。 ►血脑屏障可阻止血浆蛋白和大部分有机化合物分子通过。(解磷定) ¤未经离解的脂溶性化合物能透过血脑屏障，(元素汞、烷基汞、CO、乙醇、麻醉药物等) ☺与血浆蛋白结合的化合物不能进入；(汞盐) ☺已离解的极性化合物也不易透过； ☻ D-葡萄糖和中性氨基酸经内皮膜上专用运载系统透过内皮细胞(易化扩散)。 ¤新生儿blood-brain barrier发育不全，吗啡、铅等相对于新生儿毒性较大 ¤大脑皮质、松果体、垂体后叶、丘脑下核较脑的其它部位易透过。
          • 胎盘屏障
            • 胎盘屏障：是由胎盘将母亲与胎儿血液隔开的屏障,是胎盘有选择地阻止某些物质进入胚胎的功能和结构 母血→子宫内膜螺旋小A，经绒毛间隙→底蜕膜小V,母体血在绒毛间隙直接与胎儿绒毛的合体Cell 接触。 胎盘屏障结构基础：母体内皮，上皮细胞，胎儿滋养层，绒毛Cap内皮 胚胎发育必须物质、与内源性嘌呤、嘧啶结构相似的抗代谢物——主动转运 大多数化学物——简单扩散 脂-水分配系数起决定作用 甲基汞、二硫化碳等容易透过 胎盘还有生物转化功能
        • D. 特殊的膜转运系统
          • 主动摄取和排出
    • IV. 排泄
      • 排泄(excretion)是化学毒物及其代谢产物由机体向外转运的过程，是机体中物质代谢过程中最后一个环节。 被排泄的物质包括化学毒物的代谢产物和一部分未经代谢的母体化合物。
      • i. 排泄途径
        • A. 经肾脏随同尿液排泄
          • 肾小球滤过
            • 通过Cap内皮微孔，微孔直径70nm，分子量小于60000(较白蛋白小)皆可通过。 肾脏接收大约25%的心输出量，其中约20%通过肾小球过滤
          • 肾小管分泌
            • 划分为： 1)有机阴离子转运系统 (有机酸：马尿酸) 2)有机阳离子转系统。 (有机碱：四乙基铵) 特点：竞争抑制，饱和现象。 如：有机阴离子转运系统，转运化学毒物可影响尿酸主动排泄--痛风发生。
          • 肾小管重吸收
            • 1)部位：近端小管直部是重吸收的主要场所，可吸收全部葡萄糖、氨基酸、多肽、维生素、水、离子。 2)重吸收机理：被动重吸收和主动重吸收。 A、主动重吸收的有糖、氨基酸、有机酸，靠载体进行主动转运、蛋白质通过胞饮作用吸收。 B、化学毒物主要通过被动重吸收(被动转运)。原尿中水被重吸收，脂溶性化学毒物浓度增高，被动扩散回到血液。 尿PH一般比血浆低，解离状态不利于重吸收，易于排出，尿液pH低时，硷性化合物易于排出，pH高时，酸性化合物易于排出。 例：苯巴比妥 碳酸氢钠使尿呈碱性——促进排泄
        • B. 经肝脏随同胆汁排泄
          • 肠肝循环
            • (enterhepatic circulation): ——随同胆汁进入肠道的外源和内源性化学物一部分混入粪便排出体外，还有一部分可被吸收者，将重新被肠道吸收，再进入肝脏。 许多非极性化学毒物，经过生物转化后形成极性中高的化合物，一部分随同血液进入肾脏，另一部分将在肠道中被肠菌群水解，重新成为极性较低化合物，再次吸收，进入肝脏。 毒理学意义：毒物在体内停留时间延长，毒作用增强。 例：甲基汞 肠肝循环 生物半减期70天 口服巯基树脂 阻止重吸收
          • 排出的物质分类
            • 据胆汁/血浆浓度比分类 1) A类 浓度比接近于1 钠、钾、葡萄糖、汞、钴、铯、铊等 2) B类 浓度比大于1(10--1000) 磺溴酞、铅、砷、锰等 3) C类 浓度比小于1 锌、铁、金、铬
          • 转运方式
            • 肝细胞排泄B类毒物：主动转运 A类、C类不清楚 四种主动转系统： 两种负责有机酸类， 一种负责有机硷类 一种负责中性化合物 有可能还有排泄金属的系统
        • C. 经肺排泄
          • 体温下气态物质，单纯扩散，排泄速度取决于在血液中的溶解度，易溶于血的排泄速度慢
        • D. 其他排泄途径
          • 乳汁、肝腺、毛发等
      • ii. 影响排泄的因素
        • 分子量 决定主要排泄途径
          • 分子量小，大部分随尿液排泄，分子量较大，大部分随同胆汁排泄。 胆汁排泄可看着是经尿排泄的补充，是很多结合产物的主要排泄途径 (如：谷光甘肽和葡萄糖醛酸结合产物)
        • 水溶性
          • 水溶性较高、分子量大的也主要经尿液排泄
  • 第二节 化学毒物在体内的生物转化
    • 发生慢性中毒的基本条件是 蓄积作用 蓄积系数:多次染毒使半数动物死亡的累计剂量/一次染毒使半数动物死亡的剂量
    • I. 生物转化的意义
      • 即代谢转化，指化学毒物在体内经历酶促反应或非酶促反应而形成代谢产物的过程 生物转化的结果是改变了化学毒物的化学结构和理化特性，从而影响它们所致毒作用的强度和性质，以及在体内的分布过程和排泄速度 因此代谢转化是机体维持稳态的主要机制 生物转化—— 代谢 条件：酶催化 1水溶性改变 2毒效学改变
      • 代谢解毒和代谢活化
        • 代谢解毒
          • Metabolic detoxication 化学毒物经过生物转化后成为低毒或无毒的代谢物（metabolite）的过程 多数化学毒物的情况
        • 代谢活化
          • Metabolic activation 或称生物活化，指一些化学物经生物转化后，毒性非但没有减弱反而明显增强 但由于代谢活化的产物多数不够稳定，仅在短时间内存在，故又称为活性中间产物（reactive intermediate）
          • 主要包括4类
            • 1. 亲电子剂
            • 2. 自由基
            • 3. 亲核剂
            • 4. 氧化还原反应物
      • I相反应和II相反应
        • 被机体吸收的大多数化学毒物均具有较好的脂溶性，如果没有生物转化，他们的排泄将会极其缓慢，以致蓄积中毒 大多数化学毒物必须在I相反应结束后才能进行II 但吗啡代谢物不需要经历I 某些类固醇则在II相反应后才被氧化
        • I相反应
          • phase I biotransformation 作用:主要是使催化的底物暴露或获得一些功能基团，如羟基羧基等 增加了反应产物的水溶性，使其更易于II相反应的进行
          • 氧化反应
            • oxidation
          • 还原反应
            • reduction
          • 水解反应
            • hydrolysis
        • II相反应
          • 结合反应
            • Conjugation，包括硫酸化，乙酰化，甲基化等 内源性辅助因子与I相反应产物获得的功能基团作用形成结合物，多数II相反应使化学毒物水溶性显著增加，排泄加速 另外，甲基化和乙酰化反应常可使结合物的水溶性降低
      • 意义
        • 水溶性改变
          • 增加
            • 加速排泄(多数情况)
            • 阻碍排泄(血脑屏障等)
          • 降低
            • 加速排泄(经过肺)
        • 毒效学改变
          • 增加
            • 代谢活化
          • 减少
            • 代谢解毒
    • II. 生物转化酶
      • i. 生物转化酶的基本特性
        • 1、底物特异性广泛，一类或一种酶可代谢几种外源性化学物 2、在体内可以少量持续地表达(结构酶)，也可以被诱导(诱导酶) 3、某些生物转化酶的结构(氨基酸序列)在不同个体有所差别，即存在多态性，致使其代谢活性也不同 4、某些外源化学物具有一个或多个手性中心，具有立体选择性
        • 广泛的底物特异性
          • 一种或一类酶可代谢几种化学毒物
        • 多态性
          • 某些生物转化酶的结构（氨基酸序列）在不同个体有所差别，使其代谢活性不同 这是造成同一化学毒物在不同个体中出现代谢速率差异的根本原因
        • 手性
          • 某些化学毒物具有一个或多个手性中心，即存在立体异构体 他们的生物转化表现为立体选择性
      • ii. 生物转化酶的命名
        • 据此建立基于氨基酸一级序列的专一命名系统
      • iii. 生物转化酶的分布
        • 分布广泛。脊椎动物中肝脏含有的生物转化酶最多活性最强 在肝脏和大多数组织的细胞中，生物转化酶主要位于内质网（微粒体）和胞液 生物转化酶的亚细胞分布与化学毒物的溶解性相适应，高脂溶性物质的代谢酶多位于生物膜，而高水溶性物质代谢酶多位于胞液
    • III. 生物转化反应类型
      • i. I相反应
        • 氧化反应
          • 反应部位以微粒体氧化为主 微粒体并非细胞器，而是组织细胞经匀浆和差速离心后，由内质网形成的囊泡和碎片，而非独立细胞器
          • 细胞色素P450酶系
            • 因细胞色素P450含有的血红素铁在还原态时与CO结合所形成的复合物在光谱450nm处有最大的吸收峰而得名 又称混合功能氧化酶（mixed function oxidase，MFO）或单加氧酶（monoxygenase） P450位于生物转化酶首位
            • 组成
              • P450最为重要
              • 1. 血红素蛋白类
                • 即细胞色素P450和细胞色素b5 P450为活性中心
              • 2. 黄素蛋白类
              • 3. 磷脂类
            • 主要反应类型
              • 脂肪族羟化
              • 芳香族羟化
              • 环氧化
              • 杂原子氧化和N-羟化
              • 杂原子脱烷基
              • 氧化基团转移
              • 酯裂解
              • 脱氢
          • 黄素加单氧酶
            • flavin-containing monooxygenase，FMO 位于肝肾小肠脑，肺组织的微粒体中，以FAD为辅酶，催化反应时需要NADPH和O2
            • 催化黄嘌呤氧化
        • 还原反应
        • 水解反应
      • ii. II相反应
        • 两个阶段
          • ATP供能→生成活化的中间体
          • 供体+受体→结合产物
        • 反应类型
          • 活化的中间体+毒物→结合物
          • 结合基团的供体+活化的毒物→结合物
        • 葡糖醛酸结合
          • 需要辅因子：尿苷二磷酸葡糖醛酸，UDPGA
        • 硫酸结合
          • 需要辅因子：3'-磷酸腺苷-5'磷酰硫酸，PAPS
        • 谷胱甘肽结合
          • 在亲电子剂解毒和消除自由基中有重要作用
    • IV. 影响生物转化因素
      • (一) 代谢酶的遗传多态性——物种差异和个体差异
      • (二) 代谢酶的诱导与阻遏
        • 1、毒物代谢酶的抑制形式（竞争性抑制、非竞争性抑制) A、两种不同的毒物在同一个酶的活性中心发生竞争性抑制 B、抑制物与酶的活性中心发生可逆或不可逆结合 C、破坏酶 D、减少酶的合成 E、变构作用 F、缺乏辅因子 2、毒物代谢酶的激活 ——是指外源化学物直接作用于酶蛋白使其活性增加。 异喹啉、克霉唑在体外可使 微粒体环氧水化酶(mEH)对苯乙烯氧化物的活性增加5倍。
      • (三) 代谢酶的抑制与激活
      • (四) 代谢饱和状态、年龄、性别和营养状况等（肠道菌群与宏基因组）
    • V. 生物转化的复杂性
      • i. 多样性
        • 1、一种毒物在体内可能有多种不同的化谢途径，生成许多不同的代谢产物和结合物 如：西维因代谢、有机磷等 2、同一种毒物经不同的途径代谢其毒作用也可能不一样，即毒性的多样性
      • ii. 连续性
      • iii. 两重性
        • 1、解毒和活化 2、水溶性增加和降低 如：磺胺 3、酶诱导的两重性
      • iv. 代谢具有饱和性
  • 第三节 毒物动力学
    • 基本概念
      • 速率类型
        • 按照化学物在体内转运或转化的速率不同分为
          • 一级速率过程
            • 化学物在体内某一瞬间的变化速率与其瞬时含量一次方呈正比
          • 零级速率过程
      • 室模型
        • 一室模型
          • 药物吸收入体后迅速向各组织分布
          • 药物在全身各组织转运速率相同/相似此时把整个机体视为一个房室
        • 二室模型
          • 药物吸收入体后很快到某些部位，但在另一些部位需一段时间才能完成分布
          • 将机体划分为药物分布均匀程度不同的两个独立的系统
            • 中央室
            • 周边室
        • 三室模型
          • 二室基础上还有一部分药物分布更慢
  • 思考题
    • 1．外源化学物通过哪些转运方式进行吸收、分布、排泄？ 2．生物转运的影响因素有哪些？ 3. 生物膜主要有哪几些功能？ 4. 毒物的吸收方式主要什么？ 5. 毒物主要是通过什么途径排出体外的？ 1. 外源化学物生物转化的毒理学意义？ 2. Ⅰ相反应和Ⅱ相反应包括哪些主要反应类型？ 3. 生物转化酶的特点、亚细胞定位和底物类型？ 4. 遗传因素和环境因素如何影响外源化学物的生物转化？
• 第四章 毒作用机制
  • 了解：终毒物的来源及其类型；亲电物的形成；自由基形成；自由基的类型；终毒物与靶分子的反应；非共价结合；细胞功能障碍与毒性；毒物引起的细胞调节功能障碍；毒物引起的细胞维持功能的改变；细胞外部维持功能的损害。 熟悉：终毒物基本概念，自由基的来源；电子转移，酶促反应。毒物对靶分子的影响。基因表达调节障碍；细胞瞬息活动的调节障碍。 掌握：自由基的定义及其特点；自由基的解毒；机体内的自由基清除系统。共价结合；去氢反应，细胞内部维持自身功能的损害。
  • 概述
    • 毒物对生物机体的毒性作用主要取决于机体暴露水平与途径
    • I. 机制毒理学主要研究内容
      • 1. 毒物如何进入机体
      • 2. 怎样与靶分子相互作用
      • 3. 怎样表现其有害作用
      • 4. 机体对损害作用的反应
    • II. 研究层次
      • 组织、系统与脏器损伤水平
      • 细胞水平
      • 分子水平
        • 基因组学
        • 蛋白组学
        • 系统毒理学
    • III. 研究毒作用机制的意义
      • 1. 阐明描述毒理学资料
      • 2. 估计化学物所致有害损害作用的可能性
      • 3. 设计危害较小的药物和工业品
      • 4. 开发对靶生物具有强烈选择性毒性的农药
      • 5. 建立预防或解毒措施
      • 6. 有利于进一步认识机体的基本生理生化过程和病理过程
    • IV. 多数毒物发挥毒作用至少经历四个过程
      • 1. 经吸收进入机体，通过多种屏障转运至一个或多个靶部位
      • 2. 进入靶部位的终毒物与内源靶分子发生交互作用
      • 3. 毒物引起机体分子、细胞与组织水平功能和结构絮乱
      • 4. 机体启动不同水平的修复机制应对毒物对机体的作用
        • 修复功能低下或毒作用超过机体修复能力时，机体出现组织坏死、癌症和纤维化等毒性损害
    • V. 化学毒物产生毒作用可能途径
      • ① 最直接的途径：不与靶分子结合 (酸、碱) ②较为复杂的途径：在靶部位，与靶分子结合细胞功能失调、损伤 (河豚毒素) ③复杂的途径：在靶部位与靶分子结合细胞微环境改变细胞调节功能障碍 ④最为复杂的途径：分布到靶部位，与靶分子结合引起功能和结构紊乱→细胞修复功能障碍→组织坏死、癌形成
  • 第一节 毒物的ADME过程和靶器官
    • 毒物毒效应强度主要取决于作用靶部位的终毒物浓度与持续时间
    • I. 终毒物
      • 终毒物（ultimate toxicant）：指直接与内源靶分子反应或引起机体生物学微环境改变、导致机体结构和功能紊乱、表现毒物毒性作用的化学物 终毒物可以是毒物原型，也可以是毒物的代谢产物，也可是毒物体内生物转化过程中生成的活性氧（reactive oxygen species，ROS）、活性氮（reactive nitrogen species）或其他内源性分子
    • II. 毒物在体内转运和转化
      • i. 毒物的吸收和进入体循环前的消除
        • 毒物从接触部位进入血液循环的过程，称为毒物吸收 毒物吸收率与其在吸收表面的浓度有关，主要取决于暴露速率及化学物的溶解度。 毒物吸收率也与暴露部位的面积、发生吸收过程的上皮特征、上下皮微循环和毒物理化特性有关。
        • A. 毒物的吸收
          • 脂溶性是影响吸收的最重要的理化特性
        • B. 进入体循环前的消除
          • 上皮细胞、肝细胞含有丰富的代谢酶和转运蛋白
      • ii. 从血液循环进入靶部位-分布
        • 影响毒物分布的主要因素有：脂溶性、分子大小与形状、电离度
        • A. 促进毒物分布到靶部位的机制
          • 1. 毛细血管内皮的多孔性
            • 肝窦和肾小管周围毛细血管都具有较大孔道
          • 2. 专一化的膜转运
            • 专一化离子通道和膜转运蛋白可转运毒物进入细胞内靶部位
          • 3. 细胞器内蓄积
            • 具有可质子化的胺基和亲脂特征的两性化学物蓄积在溶酶体和线粒体
          • 4. 可逆性细胞内结合
            • 例如黑色素可结合有机和无机阳离子
        • B. 妨碍毒物分布到靶部位的机制
          • 1. 血浆蛋白结合
          • 2. 专一化屏障
          • 3. 贮存部位的分布
            • 毒物蓄积在某些组织却不发生毒性效应
          • 4. 与细胞内结合蛋白结合
            • 与细胞内非靶部位特定蛋白结合也能暂时减少毒作用靶部位毒物浓度
          • 5. 从细胞内排出
        • C. 排泄与重吸收
          • 排泄是消除毒物的物理机制 肠和肾的重吸收需要转运蛋白
    • III. 增毒与解毒作用
      • 增毒作用
        • 增毒作用（toxication）：毒物在体内经生物转化为终毒物的过程
        • 终毒物分类
          • 亲电子剂
            • 是指含有一个缺电子原子的分子(带部分或全部正电荷) 。
            • 形成方式
              • 1) 通过插入一个氧原子而产生，该氧原子从其附着的原子中抽取一个电子，使其具有亲电性。 如：醛、酮、环氧化物亚硝基化合物、磷酸盐等 2) 共轭双键形成 通过氧的去电子作用而被极化，使得双键碳之一发生电子缺失， 如：醌、醌亚胺 3) 键异裂 甲基替代的芳香族化合物、芳香胺 4) 由无机化学物氧化还原 Hg →Hg2+ , CrO42- →CrO3 3+
          • 自由基
            • 是指外层轨道里含有一个或一个以上不成对电子的任何分子、原子或离子，能够独立存在。
            • 定义
              • 自由基是在其外层轨道中含有一个或多个不成对电子的分子或分子片段。
            • 共同特点
              • 具有顺磁性、化学反应性强、作用半径小、生物半减期极短
            • 来源
              • 主要由化合物质通过接受一个电子、丢失一个电子或由共价键发生均裂而产生。
              • 由生物系统产生自由基
                • A、胞浆中小分子
                  • 例如醌单电子还原半醌＋O2 O2－ (超氧阴离子自由基)
                • B、胞浆蛋白质
                  • 如：黄嘌呤氧化酶，催化产生ROS(活性氧)。
                • C、酶催化
                  • 在白三烯、凝血噁烷、前列腺素合成过程中，环加氧酶、脂肪氧合酶催化产生氧自由基。
              • 外源化学物氧化还原
                • 许多外源性化学物可能过各种不同途径形成自由基，但其中最主要的途径是通过氧化还原循环。 如：阿霉素、CCl4、氯仿、氟烷、异烟肼、 NO2、百草枯、磺胺类、丝裂霉素C等可从还原酶接受一个电子而形成自由基，再将额外电子转移到分子氧，形成超氧阴离子自由基O2－· 。
            • 类型
              • 氢为中心 H原子(一个质子，一个电子) C为中心 CCl3· 三氯甲基自由基 S为中心 R-S· 烷硫自由基 N为中心 C6H5N=N· 苯基二肼自由基 O为中心 无机 O2－ · · OH 有机 烷氧自由基 LO· 过氧自由基 LO2· 过渡金属离子 Cu+/Cu2+ 、Fe2+/Fe3 、Ti3+/Ti4+ 其中最主要的是以氧为中心的自由基
          • 亲核物形成
            • 形成亲核物是毒物增毒作用较少见的一种机制。 如：苦杏仁经肠道细菌β-糖苷酶催化形成氰化物。 丙烯腈环氧化®氰化物 硝普钠®氰化物 亚硒酸盐®硒化氢
          • 活性氧化还原反应物
            • 氧化还原活性物的生成有其特殊机制。 如：硝酸盐®亚硝酸盐 Cr(VI) ®Cr(V)
          • 小结
            • 大多数反应性代谢物是缺电子的分子或分子片段—— 亲电子物、中性或阳离子自由基。 亲核物®亲电子物、自由基 阴离子自由基®中性HO·自由基
      • 解毒作用
        • 解毒——排除终毒物或阻止其形成的生物转化过程。
        • 1. 无功能基团的解毒
          • 两相反应方式→失活、高亲水性 如：苯、甲苯等+ -OH或-COOH→ROH或COOR+GA或H2SO3等→高亲水性、易于排泄的有机酸
        • 2. 亲核物的解毒
          • A、一般是通过在亲核基团上的结合反应来解毒 羟化的化合物→过硫酸化、葡萄糖醛酸化，少数甲基化 硫基化合物 →甲基化、葡萄糖醛酸化 胺类和肼类 →乙酰化 B、含黄素酶的单加氧酶类的氧化作用 C、特殊机制 氰化物经硫氰酸酶生物转化而形成硫氰酸
        • 3. 亲电子剂的解毒
          • A、一般是与巯基亲核物谷光甘肽结合而解毒 可自发地发生，也可以由谷胱甘肽-S-转移酶催化 如：Ag+、Cd2+、Hg2+和CH3Hg+ B、特殊机制 a. 水解 环氧化物水化酶：环氧化物→二醇类 芳烃氧化物→二氢二醇类 羟基酯酶：有机磷酸酯水解 b. 氧化还原 醌(黄递酶)→氢醌 c. 与蛋白共价结合 具有巯基反应活性的金属离子与金属硫蛋白结合，二价铁与铁蛋白结合
        • 4. 自由基的解毒
          • a. O2－· SOD HOOH 过氧化氢酶 H2O b. HO· 阻止前体H2O2的形成 c. 过氧化物酶生成的过氧自由基通过谷光甘肽的电子转移来排除
        • 5. 蛋白毒素的解毒
          • α-、β-银环蛇毒素、半不扁尾蛇毒素、磷酯酶：与硫氧环蛋白结合
        • 6. 解毒过程失效
          • 原因 1、解毒酶耗竭 2、解毒酶失活 3、结合反应被逆转 4、在解毒过程中产生潜在的有害副产物 如：自由基解毒过程中
  • 第二节 终毒物与靶分子的反应
    • 毒作用是由终毒物与靶分子的反应所介导的一系列继发生化过程导致在不同生物学组织结构水平上的功能失常与损伤。 与毒效应有关的因素： ① 靶分子的属性 ② 终毒物与靶分子之间反应的类型 ③ 毒物对靶分子的影响 ④ 毒物对生物学微环境的改变
    • I. 靶分子属性
      • 具有合适的反应性或空间构型，可以接触到足够高浓度的终毒物。 引起毒效应的靶分子的确认： ① 终毒物与靶分子反应并对其功能产生不良影响 ② 终毒物在靶部位达到有效的浓度 ③ 终毒物以某种机制与以所观察到的毒作用相关的方式改变靶分子 主要靶标：大分子——核酸、蛋白质 小分子——膜脂质
    • II. 终毒物与靶分子反应类型
      • 1. 非共价结合
        • 某些毒物以非极性交互作用或氢键、离子键等非共价结合方式与膜受体、细胞内受体、离子通道和某些酶等靶分子结合。
      • 2. 共价结合
        • 共价结合是不可逆的。共价结合持久改变内源性分子，有重要毒理学意义。
      • 3. 去氢反应
        • 自由基迅速从内源化合物中去除氢原子，将这些化合物转变为新的自由基
      • 4. 电子转移
        • Fe2+ → Fe3+ →高铁血红蛋白血症
      • 5. 酶促反应
        • 蓖麻蛋白→诱发核糖体的水解断裂→阻断蛋白质的合成 白喉毒素→阻断蛋白质合成过程中延伸因子的功能 霍乱毒素→活化蛋白 蛇毒——水解酶
      • 6. 总结
        • 大多数终毒物借助于其化学反应性作用于内源性分子。具有一种类型以上反应性的毒物可以通过不同机制与不同靶分子发生反应
    • III. 终毒物对靶分子的有害影响
      • 1、靶分子功能失调 A、模拟内源性配体 B、抑制靶分子的功能 C、改变蛋白质的构型结构 D、干扰DNA的模板功能 2、破坏靶分子结构 与内源性分子形成加合物、发怒生交联和断裂而改变内源分子的初级结构(脂质过氧化、蛋白质降解、DNA断裂) 3、形成新抗原 通常结合于内源蛋白，发生在个体。 4、引起生物学微环境改变 a. 改变PH b. 细胞膜脂质改变 c. 占据位置或空间
    • IV. 毒
  • 第三节 细胞调节功能障碍
    • I. 细胞应激
    • II. 细胞调节功能障碍
      • A. 基因表达调节障碍
        • 1. 基因转录调节障碍
        • 2. 信号转导调节障碍
        • 3. 细胞外信号产生调节障碍
      • B. 细胞瞬息活动调节障碍
        • 1. 电可兴奋细胞的调节障碍
        • 2. 其他细胞活动的调节障碍
    • III. 细胞稳态失调
    • IV. 毒物引起细胞维持功能的改变
      • 细胞内部维持自身功能的损害
        • 1、危害细胞存活的原发性代谢紊乱 2、原发性代谢紊乱之间的相互影响导致细胞紊乱 ATP耗竭→细胞内高钙→ROS和RNS↑→ ATP耗竭 3、线粒体渗透性改变 后果：引起细胞ATP耗竭、细胞结构和功能丧失、细胞溶解、坏死或凋亡 4、ATP的利用度决定细胞死亡的形式 ATP耗竭突然发生→ 坏死 ATP耗竭过程较长→ 凋亡
      • 细胞外部维持自身功能的损害
        • 毒物干扰支持细胞→细胞、组织、机体功能损害
  • 第四节 修复障碍
    • I. 损伤修复机制
      • i. 分子修复
        • A. 蛋白质修复
          • 酶促还原而逆转
        • B. 脂质修复
          • 水解→取代
        • C. DNA修复
          • 直接切除，重组
      • ii. 细胞修复
        • 1. 细胞分裂
        • 2. 巨噬细胞
        • 3. 施旺细胞
      • iii. 组织修复
        • 1. 细胞凋亡
        • 2. 细胞增殖
        • 3. 细胞分裂
        • 4. 细胞外基质的取代
    • II. 修复障碍及其引起的毒作用
      • i. 修复障碍
        • 修复遗漏，失效，修复能力耗竭
      • ii. 修复障碍引起的毒性
        • ATP耗竭或修复过度
        • 1. 炎症
        • 2. 坏死
        • 3. 纤维化
        • 4. 致癌
          • DNA修复失效，凋亡失效
  • 思考题
    • 1、简述解毒过程失效的原因 2、举例说明毒物引起的细胞调节功能障碍与毒效应的关系。 3、目前已知引起中毒性细胞死亡的机制有哪些？ 4、简述毒物引起线粒体渗透性转变的毒理学意义。 5、简述修复障碍的后果。
• 第五章 毒作用影响因素
  • 了解：毒作用产生的一般性规律、构-效关系。 熟悉：研究构-效关系的意义。 掌握：毒物的联合作用（概念,类型）。 外源化学物毒作用的影响因素种类繁多且较复杂
  • 第一节 化学物因素
    • 不同化学物生物作用各异，与其固有特性有关
    • I. 化学结构
      • 化学结构是决定化学物毒性的物质基础
      • i. 取代集团对毒性的影响
      • ii. 异构体和立体构型对毒性的影响
      • iii. 同系物的碳原子数和结构对毒性的影响
      • iv. 结构-活性关系对毒性的影响
    • II. 理化性质
      • i. 脂水分配系数对毒性的影响
        • 脂溶性越大越容易扩散通过胞膜。且不易排泄
      • ii. 分子量、粒径大小和比重对毒性的影响
      • iii. 挥发性和稳定性对毒性的影响
      • iv. 气态物质的血气分配系数对毒性的影响
      • v. 电离度和荷电性对毒性的影响
    • III. 化学物纯度
  • 第二节 机体因素
    • I. 物种、品系差异
      • 解剖结构、生理和生化的差异
      • 代谢转化的差异
    • II. 个体间遗传学差异
      • 代谢酶的多态性
      • 修复能力的个体差异
      • 受体的个体差异
    • III. 机体其他因素对毒作用的影响
      • 健康与免疫状态
        • 健康状况对毒作用的影响
        • 免疫状态对毒作用的影响
      • 年龄
        • 年龄对生物转运的影响
        • 年龄对代谢酶系统的影响
      • 性别
        • 代谢的性别差异
        • 排泄的性别差异
      • 营养状况与生活方式
  • 第三节 暴露因素
    • I. 暴露剂量与内剂量
      • 内剂量：靶器官中的剂量
    • II. 暴露途径
    • III. 暴露持续时间
    • IV. 暴露频率
    • V. 溶剂和助溶剂
  • 第四节 环境因素
    • I. 气象因素
      • 气温
      • 气湿
      • 气压
    • II. 噪声与辐射
    • III. 昼夜与季节节律
    • IV. 动物饲养条件
  • 第五节 化学物的联合作用
    • I. 概念
      • 毒理学将两种或两种以上的化学物同时或先后作用于生物体所引起的毒作用称为联合作用
    • II. 作用方式
      • 外环境中进行的联合作用
      • 体内进行的联合作用
    • III. 作用类型
      • 非交互作用
        • 相加作用
        • 独立作用
      • 交互作用
        • 协同作用
        • 拮抗作用
    • IV. 联合作用的评价
      • 等效应线图法
        • 可信限上下之间为相加作用
        • 上限以上为拮抗
        • 下限以下为协调
• 第六章 毒理学实验设计
  • 毒理学作为一门实验科学是以动物实验为中心的，毒理学动物实验的设计、实施、结果观察和评价是毒理学研究的基本功。
  • I. 研究内容
    • 研究核心内容
      • 毒物
      • 毒性
      • 毒作用
      • 危险度评价和管理
    • 研究基本内容
      • 研究外源化学物对于机体的有害作用及其机制
    • 研究原则
      • 以人为本
      • 以动物为对象
      • 以事实说话
  • II. 主要研究方法
    • i. 动物实验
    • ii. 人群调查
  • III. 主要研究手段
    • 体内实验
      • ¡是以实验动物为模型，最终目的是通过外源化学物对实验动物的毒性反应，向人(原型)外推，以期评估外源化学物对人的危害及危险性。
    • 体外实验
      • 主要用于筛选和预测急性毒性和机制研究
    • 人体试验和流行病学调查
      • 则可进一步深化和证实在动物实验中所得到的资料。
  • IV. 毒理学实验的原则和局限性
    • 原则
      • A. 化学物在实验动物中产生的作用可以外推于人
        • 一般认为，如果某一化学物对几个物种实验动物的毒性是相似的，则人的反应也可能是相似的。
        • 前提
          • 人是最敏感的动物物种
          • 人和实验动物的生物学过程包括化学物的代谢，与体重(或体表面积)相关
      • B. 实验动物必须暴露于高剂量，这是发现对人造成潜在危害的可靠方法
        • •毒理学试验中，一般要设3个或3个以上剂量组，以观察剂量-反应(效应)关系，确定受试化学物引起毒效应及其毒性参数。 •引起毒效应的最低剂量(LOAEL)与人的暴露剂量接近时，说明该化学物不安全。当该剂量与人的暴露剂量有很大的距离(几十倍，几百倍或以上)，才认为具有一定安全性，此距离越大，安全性越可靠。
      • C. 成年的健康动物和人可能的暴露途径是基本的选择
        • •选用成年健康实验动物，是为了使实验结果具有代表性和可重复性。 •成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物降低实验对象的多样性，减少实验误差。保证试验结果的准确性和可重现性 应尽可能模拟人接触该受试物的方式
    • 局限性
      • 1. 实验动物和人对外源化学物的反应敏感性不同，有时甚至存在着质的差别。
      • 2. 在毒理学试验中，为了寻求毒作用的靶器官，并能在相对少量的动物上就能得到剂量-反应或剂量-效应关系，往往选用较大的染毒剂量，这一剂量通常比人实际接触的剂量大得多，存在着高剂量向低剂量外推的不确定性。
      • 3. 毒理学试验所用动物数量有限，那些发生率很低的毒性反应，在少量动物中难以发现，存在着小数量实验动物到大量人群外推的不确定性。
        • 样本量不足，样本推断总体力度不足
      • 4. 在对外源化学物毒性反应的易感性上存在着很大差异。
        • 易感性完全由基因决定，是指人和动物对某种人畜共患病病原体感染受性的大小
  • V. 毒理学毒性评价试验的基本目的
    • 常规部分
      • 毒性评价试验
      • 安全性评价试验
    • 基本目的
      • 1、受试物毒作用的识别和鉴定
      • 2、剂量-反应(效应)研究
      • 3、确定毒作用的靶器官
        • 成为靶器官的机制： 1、器官的解剖位置和功能，多为吸收、排泄器官 2、器官的血流供应 3、具有特殊的摄入系统 4、代谢毒物的能力和活化/解毒系统的平衡 5、存在特殊的酶或生化代谢途径 6、毒物与特殊的生物大分子结合能力 7、对损伤的修复能力 8、对特异性损伤的易感性
      • 4、确定损害的性质和可逆性
  • VI. 毒理学实验设计
  • VII. 动物实验的职业道德
    • 实验动物
      • (Laboratory animal):以科学研究为目的而进行科学饲养繁殖的动物称为实验动物，包括所有脱离自然环境而用于研究、教学和试验的脊椎动物。
      • 意义
        • •实验动物是生命科学（生物、医学、食品等）研究的重要基础和支撑条件，在科研、教学、生产、检定、安全评价和成果评定中都离不开实验动物，被称为“活的仪器、活试剂”。 • •英国一位科学家曾这样比喻：“在生命科学研究中使用实验动物就象在分析化学中使用分析天平一样重要”。
    • 应遵循原则
      • ¡3R原则，即替代(replacement)、减少(reduction)和优化(refinement)。 ¡替代是指应用无知觉材料的科学方法来代替使用活的有知觉脊椎动物的方法。 ¡减少是指在能保证获取一定数量与精确度的数据信息的前提下，减少动物的使用数量。 ¡优化是指在必须使用动物时，要尽量减少非人道程序的影响范围和程度。
      • 1.给予人道主义的管理和处理
      • 2.使痛觉和不适感减少到最低限度
      • 3.避免不必要的使用实验动物
  • VIII. 实验动物的选择和管理
    • ¡毒理学的动物实验是以实验动物作为研究对象的，为获得可靠的研究结果，先决条件是：正确地选用实验动物。 Ø花费人力、物力较少，时间短，容易发现单因素与结果的关系。 Ø 能提供大量有价值的可与人类生命活动现象相类比的资料。 Ø 以保护人类健康来讲，需从动物身上安全，再推到人，避免对人直接损伤。
    • 实验动物物种的选择
      • 实际上没有一种实验动物完全符合上述物种选择的原则，目前常规选择物种的方式是利用两个物种，一种是啮齿类，另一种是非啮齿类。
      • 选择的基本原则
        • 1.受试物在代谢、生物化学和毒理学特征与人最接近的物种；
        • 2.自然寿命不太长的物种；
        • 3.易于饲养和实验操作的物种；
        • 4.经济并易于获得的物种。
      • 常用动物
        • l系统毒性研究最常用的啮齿类是大鼠和小鼠，非啮齿类是狗。 l豚鼠常用于皮肤刺激试验和致敏试验。 l兔常用于皮肤刺激试验和眼刺激试验。 l遗传毒理学试验多用小鼠，致癌试验常用大鼠和小鼠，致畸试验常用大鼠、小鼠和兔。 l迟发性神经毒性试验常用母鸡。
        • 豚鼠
          • 特点是毛短而光滑，生长快，抗病力强，繁殖性能好。广泛用于药物学、传染病学、免疫学、营养学、耳科学等各项医学及生物学的研究中。
        • C57BL/6J小鼠
          • 黑色，对放射物质耐受性强，但照射后肝癌发生率高。眼畸形，对结核杆菌有耐受性嗜酒精性高，是肿瘤学、生理学、遗传学研究常用品系。
        • SD大鼠
          • 白色，产仔多，生长发育较Wistar大鼠为快，对疾病的抵抗力尤以呼吸道疾病的抵抗力强。自发肿瘤发生率较低，对性激素感受性高。
        • Lewise大鼠
          • 近交系大鼠，白化，对诱发自身免疫心肌炎高度敏感，可诱发过敏性脑脊髓炎、过敏性关节炎和自身免疫复合物血管球性肾炎等立刻移植多种肿瘤，高脂肪食物容易引起肥胖症。
    • 实验动物品系的选择
      • 品系
        • ¡是实验动物学的专用名词，指用计划交配的方法，获得起源于共同祖先的一群动物。
      • 实验动物按遗传学控制分类
        • n遗传均一性排序：近交系＞杂交群＞封闭群
        • 1、近交系：指全同胞兄妹或亲子之间连续交配20代以上而培育的纯正品系。
        • 2、杂交群动物：指两个不同的近交系之间有目的的进行交配，所产生的第一代动物。
        • 3、封闭群：一个群在5年以上不从外部引进新血缘，仅由同一品系的动物在固定场所随机交配繁殖的动物群。
    • 个体选择
      • 性别
        • ¡雌雄两性对化学物的毒性敏感性上存在着差异。应将不同性别动物实验结果分别统计分析。选择敏感的性别。
      • 年龄和体重
        • ¡实验动物年龄取决于试验类型。急性试验一般选用成年动物，慢性试验应选用较年幼的动物。一般以体重判断年龄，作为挑选依据。
      • 生理状态
        • 应根据所作实验决定受试动物分笼或合笼。
      • 健康状况
        • 应选用健康动物
    • 对实验动物微生物控制的选择
    • 实验动物的管理
      • ¡实验动物的管理应遵循国家科技部省(市)、自治区科技厅领导下的各行业或系统、各行政区域、各单位的实验动物管理委员会批准、制定的法规和标准。 ¡特别注意： ¡动物的管理：动物的健康、动物的接收、适应、饲养、鉴别和记录。 ¡环境条件的控制：气候条件（温度、湿度、通风、光照），其他条件（噪声、气味、垫料、群体密度和空间限制）。 ¡设施的管理：清洁卫生、废弃物处理、害虫控制、节假日和突发事件的管理。
  • IX. 基本实验技术与方法
    • 实验动物的准备
      • 雌雄分笼饲养，新购进的动物一般应进行5-7天的检疫，在此期间应进行多次观察，及时剔除不健康的动物，à按实验要求进行分组。
    • 基本操作技术
      • I. 动物的抓取
      • II. 动物的识别
        • 雌雄标志
          • 性器官与肛门的距离
        • 健康动物辨认
        • 实验动物的编号标记
          • 染色
            • (苦味酸、品红酒精饱和溶液 颜料涂擦被毛编号法（常用于大小鼠）： 红色：0.5%中性红或品红溶液 黄色：3-5%苦味酸溶液（水） 80-90%苦味酸酒精饱和溶液 咖啡色：2%硝酸银 黑色：煤焦油的酒精溶液
          • 打耳孔法标记
      • III. 动物的分组
        • 原则
          • 随机化
        • 步骤
          • 将符合实验要求的20只小白鼠随机分配到A，B两组。
          • 1）动物编号 1-20
          • （2）根据随机数字表，任意指定第10行第15列，从 左到右依次读取20个两位的随机数字。
          • （3）对随机数字按大小顺序排序，如数字相同，按 先后顺序，先出现的为小。
          • （4）随机数字序号为1~10号对应的小鼠分为A组， 11~20号对应的小鼠分为B组。
      • IV. 受试物和样品的准备
      • V. 实验动物染毒途径
        • i. 经口
          • 喂饲
          • 灌胃
          • 吞胶囊
        • ii. 经呼吸道
          • 静式
          • 动式
          • 气管滴注
        • iii. 经皮
          • 经皮染毒
          • 皮肤刺激和致敏试验
        • iv. 注射
          • 皮下注射(SC)
          • 皮内注射(ID)
          • 肌内注射(IM)
          • 腹腔注射(IP)
          • 静脉注射(IV)
      • VI. 灌胃技术
        • 小鼠灌胃法
          • ¡按正确方法用左手抓取和固定动物。使腹部朝上，颈部拉直。 ¡固定后，右手持持接灌胃针的注射器吸取药液（或事先将药液吸好），将针头从口角插入口腔内，然后用灌胃针头压其头部，使口腔与食管成一直线，再将灌胃针头沿上腭壁轻轻进入，转动针头刺激动物吞咽，然后沿咽后壁慢慢插入食道。若动物挣扎厉害，应退出后灌胃针，待动物安静后重新插入。切不可强行插入，以免损伤食道或误入气管导致动物死亡。 ¡当感觉有落空感时表明灌胃针可能进入胃内，向外抽动注射器活塞，感觉有负压说明灌胃针未插入气管，此时可将药液灌入。
          • 成年小鼠插管深度一般是：3cm
          • 小鼠灌胃量：
            • 0.1～0.25ml/10g体重
        • 大鼠灌胃法
          • 成年大鼠插管深度一般是：5cm
          • 大鼠灌胃量：
            • 1～2ml/100g体重
      • VII. 动物的处死
        • 麻醉
          • ¡麻醉过程中确定麻醉深度是一个非常重要的步骤 ¡麻醉分四个时期： ¡1)、痛觉丧失期：从药效开始发挥到意识丧失 ¡2)、兴奋期：从意识丧失开始出现到规则呼吸结束。 ¡3)、耐受期：从规则呼吸开始到自主呼吸结束。 ¡4)、窒息期：反射性膈呼吸结束。 ¡ ¡进行手术最佳麻醉状态是意识丧失，痛觉丧失和松弛。 ¡常用麻醉药：长效 戊巴比妥纳 ¡ 中效 赛拉嗪+氯胺酮 ¡ 短效 啮齿类多用乙醚，大动物可用硫喷妥纳 10-25mg/kg静脉或腹腔注射
        • 处死
          • 安乐死
          • 断头
          • 脱颈
          • 猛击
          • 放血
      • VIII. 动物解剖
      • IX. 标本采集
        • 生物标本采集
          • 血液采集
            • 采集 应将应激降至最小程度；采血总量取决于物种、性别、年龄、健康及营养状况。非终末采血分单次和多次采血，单次采血量应低于动物园总血量的15%，若采集次数和采血量过多则引起贫血。 不同的动物有不同的采血方法。
          • 尿液采集
            • 对半减期长(数小时以上)的受试化学物可用代谢笼，相反可在全麻下以尿道或经腹壁插管至膀胱收集尿液。 唾液采集 胆汁采集 粪便采集 毛发采集

中心主题

• 第七章 一般毒性作用
  • 了解：动物自发病、检测条件的控制。 熟悉：急性致死性毒性试验方法要点；物质蓄积、功能蓄积的概念；亚慢性毒性、慢性毒性试验目的、方法要点。 掌握： 1.毒性试验 （1）实验毒理学试验的基本原则 （2）毒理学试验基本程序 （3）毒性试验的基本目的 （4）毒性试验结果的评价 2.急性毒作用及其评价 （1）急性毒性的概念和目的 （2）经典急性毒性试验设计 （3）急性毒性替代试验：固定剂量法、急性毒性分级法、金字塔法、上-下移动法、限量试验 3.局部毒作用及其评价 （1）皮肤刺激试验及替代试验 （2）皮肤致敏试验及替代试验 （3）眼刺激试验及替代试验 （4）阴道黏膜刺激试验 4.短期重复剂量、亚慢性、慢性毒作用及其评价 （1）蓄积作用、短期重复剂量毒性、亚慢性毒性、慢性毒性 （2）短期重复剂量毒性试验 （3）亚慢性毒性试验 （4）慢性毒性试验 （5）短期重复剂量毒性、亚慢性毒性、慢性毒性试验的评价实验
  • 第一节 概述
    • I. 一般毒性作用定义
      • 指机体对外源化学物的非特异性毒性反应，是与特殊毒性相对应的概念
    • II. 一般毒性分类（按接触时间）
      • i. 急性毒性
      • ii. 亚急性毒性
      • iii. 亚慢性毒性
      • iv. 慢性毒性作用
    • III. 一般毒性评价和研究的主要目的
      • i. 确定受试物毒作用的表现和性质
        • 通过一般毒性评价试验，观察受试物对机体的损害，初步评价外源化学物对人体产生损害的可能性
      • ii. 确定受试物毒作用的剂量反应关系
        • 剂量反应关系可得到外源化学物的多种毒性参数。如LD50、LOAEL等
      • iii. 确定毒作用靶器官
      • iv. 确定损害的可逆性
  • 第二节 急性毒性作用
    • I. 急性毒性概念
      • 指实验动物一次接触或24h内多次接触一定剂量的某种外源化学物短期内所产生的健康损害作用和致死效应
      • 中毒出现的时间
        • 几分钟到十几天，＜两周
      • 中毒效应的强度
        • 一般比较大→死亡
    • II. 急性毒性试验目的
      • i. 确定受试物的一系列急性毒性参数(LD50)
      • ii. 通过观察实验动物的中毒表现和死亡情况，初步评价受试物对动物的毒性和人体产生损害的危险性大小、毒效应特征、靶器官和剂量反应关系等
      • iii. 为亚急性、亚慢性和慢性毒性试验以及其他毒理学研究的染毒剂量设计和观察指标选择提供依据和建议
      • iv. 为毒作用机制研究提供初步线索
    • III. 急性毒性试验方法要点
      • i. 实验动物的选择和要求
        • A. 一般原则
          • A、对化学毒物的代谢和毒效应表现与人的反应尽可能一致的动物。
          • B、易于获得、品系纯化、价格较低和易于饲养等。
          • C、应先进行检疫。检疫期及试验期内雌雄动物须注意分笼喂养，防止交配和受孕。
        • B. 种属
          • 两个种属，包括啮齿类和非啮齿类。 啮齿类多选用小鼠和大鼠，也可选用豚鼠或家兔；非啮齿类一般选用狗或猴。 急性吸入毒性实验和经口毒性实验：优先考虑大鼠。 从进化角度来讲，啮齿目是现存哺乳类中最为成功的类群 啮齿目哺乳动物，其特征为上颌和下颌各两颗会持续生长的门牙，啮齿目动物必须通过啃咬来不断磨短这两对门牙。哺乳动物中百分之四十的物种都属于啮齿目，而且在除了南极洲的其他所有大陆上都可以找到其大量的踪迹。下颌关节突与颅骨的关节窝联结比较松弛，既可前后移动，又能左右错动，既能压碎食物，又能碾磨植物纤维。听泡较发达，盲肠较粗大。雌性具双角子宫，雄性的睾丸在非繁殖期间萎缩并隐于腹腔内。个体数目远远超过其他全部类群数目的总和。 生物通常包括七个主要级别：界、门、纲、目、科、属、种 。
        • C. 年龄和体重
          • 未曾交配和受孕，刚成年动物
          • 大鼠180~240g、小鼠18~25g、家兔2~2.5kg、豚鼠200~250g、狗10~15kg。
        • D. 性别
          • 一般急性毒性试验对动物性别要求为雌雄各半
        • E. 实验动物的检疫
          • ►大鼠、小鼠、家兔、豚鼠：1周
          • ►狗、猴：2-3周
        • F. 禁食
          • 经口染毒的试验，要求动物实验前禁食
      • ii. 染毒剂量与分组
        • 动物数量与随机分组： ♥严格遵循随机化的原则 ♥小动物数量为每组10只，大动物6只。 剂量分组：ⅰ= (lgLD90-lgLD10)/ (n-1) 或ⅰ= (lgLD100-lgLD0)/ (n-1) 注：一般来说，剂量组数n是根据试验设计所选用的LD50计算方法来确定。 如：概率单位法(6组，10只/组)； 寇氏法(5-10组，6-10只/组)； 霍恩法(4组，5只/组)； Bliss法(6组，10只/组)。
      • iii. 受试物及处理
        • A. 常用剂型
          • 水溶液、混悬液、油溶液
        • B. 常用溶剂
          • 蒸馏水、去离子水、生理盐水
          • 0.5%羧甲基纤维素、10%阿拉伯乳胶
        • C. 推荐剂量
          • 经口 20ml/kg； 经皮 2ml/kg； 静脉 1ml/kg (5分钟以上) ； 肌内注射 0.5ml/kg(一个部位)、直肠0.5ml/kg； 经眼 0.01ml/每眼； 阴道：大鼠 0.2ml，兔1ml； 吸入 2ml/L，或猴、狗每鼻孔0.1ml 一般为体重的1-2%
      • iv. 染毒途径的选择
        • 吸收速度： 静脉≥呼吸道>腹腔≥肌肉注射﹥皮下﹥皮内﹥经口﹥经皮 应考虑人在生产和生活环境中接触该化学毒物的情况，通常根据实验目的、化学毒物的性质和用途、人类实际接触途径和方式来选择染毒途径。
      • v. 毒作用观察
        • A. 中毒体征及发生过程
          • 观察动物出现的中毒症状、发生的时间、症状发展的经过
        • B. 死亡情况和时间分布
        • C. 体重
          • 可以反映动物中毒后的整体变化。对存活动物尤其是对低于LD50剂量组的存活动物，应在观察期14天内称量其体重的变化，以便了解受试物引起毒效应的持续时间。
        • D. 病理检查及其它指标
          • 对死亡的动物：均应及时进行大体解剖和病理组织学检查。 对存活动物：在观察期结束时进行大体病理检查。 其他：体温、心电图或某些生化指标的测定。
      • vi. 试验周期
        • 化学毒物的LD50(LC50)的测定一般要求计算实验动物接触受试物后14天内的总死亡数。 在实际工作中，对速杀型化学毒物可以仅计算24小时的死亡率求其LD50。
        • 一般要求计算实验动物接触受试物后14天内的总死亡数
    • IV. LD50应用中的有关问题
      • LD50的意义
        • ①比较不同药物的毒性大小
        • ②可用于计算药物的治疗指数，药效剂量和毒性剂量的距离
        • ③为后续的重复给药毒理学试验课题的选择提供参考
        • ④通过比较不同途径的LD50值，获得生物利用度的信息
        • ⑤试验结果可用来推测人类的致死剂量以及中毒后的体征，为临床毒副反应提供临测参考
      • LD50的局限性
        • ①评价新药或化学物时，LD50值给予的有效信息较少。
        • ②LD50的波动性较大，影响因素较多
        • ③物种差异对LD50的影响较大
        • ④经典急性毒性试验消耗的动物量较大
      • 应用
        • 根据食品安全性毒理学评价程序，LD50小于人的可能摄入量的10倍者，应放弃其用于食品，不再继续进行其他毒性试验；大于10倍者，可进入下一阶段的试验
  • 第三节 局部刺激作用
    • 是指机体暴露于化学物后，在其接触和暴露部分造成的局部损伤和刺激，如眼刺激和皮肤刺激作用等。
    • 概述
      • 目的
        • 了解外源化学物对皮肤、眼睛的局部刺激性和腐蚀性
      • 内容
        • 包括眼刺激试验、皮肤原发性刺激试验、皮肤致敏试验
    • 眼刺激实验
      • 观察终点为化学物导致的眼刺激和眼腐蚀性。
      • 替代方法
        • 用非实验动物组织替代兔眼
        • 检测细胞膜损伤的溶血试验
        • 检测血红蛋白变性
        • 细胞毒性试验
        • 生物模型替代法和其他非生物试验法
      • 首选家兔
    • 皮肤刺激试验
      • 动物选择
        • 家兔或豚鼠
    • 皮肤致敏试验
      • 在实验动物身上表现为皮肤红斑和水肿
      • 动物选择
        • 常用豚鼠
  • 第四节 短期、亚慢性和慢性毒作用
    • 概述
      • 实际情况下人类对生活和生产环境中的化学物一般是较低剂量的长期、重复接触，不至于发生急性中毒。
      • 蓄积作用
        • (accumulation) 当化学毒物反复多次给动物染毒，化学毒物进入机体的速度(或总量)超过代谢转化的速度和排泄的速度(或总量)时，化学毒物或其代谢产物就有可能在机体内逐渐增加并贮留，这种现象称为化学毒物的蓄积作用。 化学毒物容易蓄积的组织和器官称为储存库(depot)。 机体常见的储存库有血浆蛋白、脂肪组织、肝脏、肾脏、骨骼等。
        • 蓄积作用多来自小剂量的长期接触。
        • 蓄积作用是发生慢性毒作用的基础。
        • 两个含义
          • 物质蓄积
            • ( material accumulation)：当实验动物反复多次接触化学毒物一定时间之后，用化学分析方法能够测得机体内(或某些组织器官内)存在该化学毒物的原型或其代谢产物时，称之为物质蓄积。
          • 功能蓄积
            • ( functional accumulation)：有的化学毒物在机体内虽不能被测出，然而在长期接触的情况下机体可以出现慢性中毒的现象，这种情况称为功能蓄积。也称损伤蓄积、机制蓄积。
            • 功能蓄积是机体多次接触化学物收起损伤效应累积的结果
        • 蓄积系数
          • 蓄积系数又称为蓄积因子或积累系数，是指多次染毒使半数动物出现毒性效应的总有效剂量(ED50（n）)与一次染毒的半数有效量（ED50（1））之比值，毒性效应包括死亡 即若多次染毒有效剂量与一次染毒有效剂量相等，即K=1，则毒物在体内蓄积为累加，不存在代谢消除。 若K较大，则表明多次染毒有效剂量需要更多，即毒物蓄积作用弱，易被清除 若K<1 ，则毒物高度蓄积。（？？）
      • 短期重复剂量毒性、亚慢性毒性和慢性毒作用
        • 所谓较大剂量是相对低剂量而言，没有明确的剂量范围下限，但上限一般小于急性LD50。 新药临床前安全评价，一般为临床用药的2-3倍。
        • 基本概念
          • 短期重复剂量毒性
            • 指实验动物或人连续接触外源化学物14~30天（一般28天）所产生的中毒效应
          • 亚慢性毒性
            • (subchronic toxicity)：指实验动物或人连续较长期(相当于生命周期的1/10，一般6个月)较大剂量的接触外源化学物所产生的中毒效应。
          • 慢性毒性
            • (chronic toxicity)：指实验动物长期(对于环境污染物，要相当于生命周期的80%，一般至少12个月)染毒外源化学物所引起的毒性效应。
        • 主要目的
          • 1．观察长期接触受试物的毒性效应谱、毒作用特点和毒作用靶器官。 2．了解其毒作用机制。 3．观察长期接触受试物毒作用的可逆性。 4．研究重复接触受试物毒作用的剂量-反应(效应)关系，从初步了解到确定未观察到有害作用的剂量(NOAEL)和观察到有害作用的最小剂量(LOAEL)，为制定人类接触的安全限量提供参考值。 5．确定不同动物对受试物的毒效应的差异，为将研究结果外推到人提供依据。
          • 不包括确定致死剂量（急性）
    • 研究方法
      • (重复剂量毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验三者有很多相似之处)
      • 试验设计
        • 实验动物的选择
          • (1) 品系：与人的代谢、生理反应、生化特性接近、对受试物敏感的物种和品系。选择多用纯系动物，如大鼠常用Wistar和SD品系。
          • (2) 种属：一般要求两种实验动物，一种为啮齿类(大鼠，兔) ，另一种为非啮齿类(如狗、猴)
          • (3) 性别：雌雄各半
          • (4) 年龄：刚断乳的健康动物。如体重为15g左右的小鼠，100g左右的大鼠。
          • (5) 数量：较多。小动物每组不少于20只，大动物不少于6-8只。 各试验组和对照组动物数应相同，体重相近，同组动物体重相差不超过平均体重的10%，组间平均体重相差不超过5%。
        • 染毒方式与染毒期限
          • ♥染毒途径： 一般以经口(喂饲法、灌胃法)、经呼吸道和经皮肤染毒三种途径为多。 ♥染毒频率：一般每天一次；必须每日定时染毒。 经呼吸道染毒时间通常为每日6小时，工业毒物可以缩短至1小时或延长，环境污染物可延长至8小时。 经皮染毒一般每天6小时，而且每周应对染毒部位脱毛一次。 ♥染毒期限：工业毒物至少是6个月，环境毒物与食物则要求1年或2年。 新药临床前安全评价，一般为临床用药的2-3倍。对于未限 定临床用药时间者才进行6个月亚慢性毒性试验。 短期重复剂量毒性：指实验动物或人连续接触外源化学物14~30天（一般28天）所产生的中毒效应。 亚慢性毒性(subchronic toxicity)：指实验动物或人连续较长期(相当于生命周期的1/10，一般6个月)较大剂量的接触外源化学物所产生的中毒效应。 慢性毒性(chronic toxicity)：指实验动物长期(对于环境污染物，要相当于生命周期的80%，一般至少12个月)染毒外源化学物所引起的毒性效应。
        • 剂量选择与分组
          • 实验组：一般设3个剂量组(受试物) 对照组：1个(阴性)，必要时可加1个溶剂对照组。 最高剂量组：染毒剂量应使动物在染毒期间产生明显的中毒症状或某些观察指标发生明显的改变，但不会引起动物死亡，即使有死亡，也应小于10%的动物数。 最低剂量组：动物应无中毒反应或仅有极其轻微的反应，相当于亚慢性的阈剂量或NOAEL水平。 中间剂量组：在低、高剂量组之间再设置1个剂量组。比较理想的中间剂量组当于LOAEL水平。=最高x最低 开平方 组距3-10倍为宜，最低不少于2倍。
          • 剂量设计参考原则
            • 能测出LD50的受试物：以该化学物急性毒性的阈剂量或以1/20~1/5 LD50作为最高染毒剂量；最低剂量组至少是人体可能摄入量的3倍。 测不出LD50的受试物：30天喂养试验应尽可能函盖人体可能摄入量100倍的剂量组；90天喂养试验以人体可能摄入量的100-300倍作为最大未观察到有害作用剂量，然后在此剂量组上下设几个剂量组。 对于人群主动摄入的食品和药品，可采用人体可能拟用的最高剂量为剂量设计的依据
        • 观察指标
          • 一般性指标
            • 动物体重
              • 实验动物体重增长的抑制或体重减轻受到多种毒效应的影响，包括食欲、消化功能、代谢和能量消耗变化等。
            • 食物利用率
              • 即动物每食入100g饲料所增长的体重克数(g体重/100g饲料)。
            • 中毒症状
              • 染毒期间每日应观察实验动物出现的行为改变和客观特征的异常，详细记录各症状出现的时间和先后次序，包括食欲、活动、被毛、分泌物、呼吸等，尤其要留意动物被毛的光洁度和色泽、眼分泌物、呼吸、神态、行为等。
            • 脏器系数
              • 指某个脏器的湿重和单位体重的比值，通常是每100g体重中某脏器所占的质量。表示为脏器质量(g)/体重(100g)，又称脏/体比值。
            • 生化检验指标
              • 常规生化检查一般包括： ♥血液学指标：血红蛋白、红细胞计数、红细胞压积、白细胞 计数及分类、血小板数。 ♥血液生化学指标：ALT、AST、BUN、Cr、TP、Alb、Glu、Tch、TG均为必测指标。
          • 病理学检查
            • 目的
              • 确定化学毒物对机体毒作用的靶部位、损害的性质和程度，从病理学角度寻找化学毒物与病理改变的剂量效应关系，为了解化学毒物的毒效应及其机制提供依据。
            • 内容
              • 大体检查、常规病理组织学检查、酶组织化学检查、免疫组织化学检查、细胞超微结构检查等
          • 特异性指标
            • 在仔细分析化学毒物的急性、亚急性毒性试验过程中动物中毒表现的基础上，结合受试物的化学结构和了解其特殊的化学基团找出线索，然后设计测试项目和方案。
      • 长期毒性试验的注意事项
        • 严格遵循GLP原则
          • GLP
            • GLP (Good laboratory practice of drug) 药品非临床研究质量管理规范。 1999年11月1日起国家食品药品监督管理局发布施行《药品非临床研究质量管理规范》。系指对从事实验研究的规划设计、执行实施、管理监督和记录报告的实验室的组织管理、工作方法和有关条件提出的法规性文件
        • 重视试验项目管理
        • 合理试验设计
        • 试验动物环境的要求
        • 检测条件的控制(SOP)
          • SOP
            • （Standard Operation Procedure）标准作业程序
      • 结果评价
        • 1. 明确化学物质的毒效应。
        • 2. 确定毒效应的敏感指标，并依据指标出现变化的情况来确定阈剂量和/或最大无作用剂量。
        • 3. 根据阈剂量和/或最大无作用剂量进行评价。
  • 思考题
    • 1. 按照接触时间长短一般毒性试验分为哪几种？其目的和意义是什么？ 2. 何为LD50？ LD50有什么毒理学意义？如何获得LD50 ？ 3. 不同类型的一般毒性试验对试验动物有何具体要求？为什么？
• 第八章 外源化学物致突变作用
  • 第一节 概述
    • I. 环境中的致突变因素
      • 化学物质
        • 天然存在的致突变物
          • 黄曲霉素
          • 亚硝酸盐
          • ...
        • 人工合成的致突变物
          • 抗癌药物
            • 环磷酰胺等
          • 烷化剂
            • 如环氧乙烷，氮芥，硫芥等
          • 有毒金属
            • 如六价铬，有机汞等
          • 农药
            • 如乐果，敌百虫等
          • 食品添加剂
            • 如奶油黄，胭脂红，食用蓝1/2号
          • 其他
            • 多氯联苯，氯乙烯，苯等
    • II. 基本概念
      • i. 遗传
        • 生物物种以各种繁殖方式来保证世代间生命的持续。 种瓜得瓜 种豆得豆
      • ii. 变异
        • 亲子之间或子代之间出现不同程度的差异
      • iii. 突变
        • Ø遗传结构本身的变化及其引起的变异 ---生物体的遗传物质发生了突然的、根本的变化，因为这种变化起源于基因和染色体，因此，是可遗传的变异. •突变”这个词的来源：“突变”是由荷兰De Vries（1901－1903）提出。他当时在栽培月见草，发现其中有多种可变遗传的变异，因这些变异是不连续的好象突然发生，故叫“突变” •孟德尔的豌豆杂交实验为现代遗传学 奠定了基础(基因分离、自由重组)
        • 自发突变
          • （spontaneous mutation） 在普遍存在的未知因素的作用下，生物体在自然条件下发生的突变。 特点：发生过程长、频率很低，与物种进化有关。通常只发生在某一个基因位点上，而且通常是隐性的。
        • 诱发突变
          • （induced mutation） 人为的用已知的某种化学、物理和生物因素所引起的突变。 特点：发生过程短、频率高，可被人类利用（筛选或转基因技术等），也可能对人类产生危害（遗传毒性）。
      • iv. 遗传毒理学
        • (genetic toxicology)：研究化学性和放射性物质的致突变作用以及人类接触致突变物可能引起的健康效应的科学。
      • v. 致突变作用
        • （mutagenesis)：是指外来因素特别是化学因子引起细胞核中的遗传物质发生改变的能力，而且此种改变可随同细胞分裂过程而传递。
      • vi. 致突变物
        • (mutagen)：凡能引起生物体遗传物质发生改变的化学物质或任何环境因子，又称诱变剂，也称为遗传毒物。
        • 直接致突变物
          • Ø（direct-acting mutagen)： 具有很高的化学活性，其原型就可引起生物体突变的物质。
        • 间接致突变物
          • （indirect-acting mutagen)：本身不能引起突变，必须在体内经过代谢活化，才具有致突变性的物质。
      • vii. 遗传毒性与致突变性
        • zDNA损害不一定导致突变，其既可能被固定而转变为突变，也可能被修复，但突变一般必然伴随DNA的损害
        • 遗传毒性：造成DNA损害的能力
        • 致突变性：造成突变的能力
  • 第二节 化学毒物致突变的类型
    • I. 基因突变
      • （genetic mutation)：是指基因中DNA序列的变化，即DNA碱基组成和排列顺序的改变。由于基因突变限制在某一特定的部位又称点突变（point mutation） v不能应用光学显微镜直接进行观察，须采用理化或生物学方法才能检出。 v基因突变：可分为碱基置换，移码突变 和密码子插入或缺失三种类型。
      • i. 碱基置换
        • 碱基置换是某一碱基配对性能改变或脱落而引起的突变。
        • 分类
          • 转换
            • (transition)：即嘌呤到嘌呤或嘧啶到嘧啶的变化
            • 同类别
          • 颠换
            • (transversion):即嘌呤到嘧啶或嘧啶到嘌呤的变化
        • 后果
          • 同义突变
            • Ø(synonymous mutation)：指没有改变基因产物氨基酸序列的突变。
          • 错义突变
            • (missense mutation)：指碱基序列的改变引起了产物氨基酸序列的改变
          • 无义突变
            • •(nonsense mutation)：指某个碱基的改变使代表某个氨基酸的密码子变为蛋白质合成的终止密码子，导致多肽链在成熟之前终止合成的改变。
          • 终止密码的突变
            • 链终止突变：指无义突变使肽链过早终止
            • 延长突变：指如果终止密码子因突变而为氨基酸编码，结果产生过长的肽链的现象
      • ii. 移码突变
        • （frameshift mutation Ø指发生一对或几对不等于3的倍数的碱基减少或增加，以致从受损点开始碱基序列完全改变，形成错误的密码，并转译为不正常的氨基酸。 Ø由于碱基序列所形成的一系列三联体密码子相互间并无标点符号，于是从受损位点开始密码子的阅读框架完全改变。
        • 结果
          • 是从原始损伤的密码子 开始一直到信息末端的氨基酸序列完全改变
          • 使读码框架 改变其中某一点形成无义密码 ，于是产生一个 无功能的肽链片段
          • 移码突变较易成为 致死性 突变
      • iii. 密码子插入或缺失
    • II. 染色体畸变
      • Ø染色体结构异常（畸变）（structural chromosome aberration)：是指由于染色体或染色单体断裂，造成染色体或染色单体缺失或引起各种重排，从而出现染色体结构异常。
      • i. 分类
        • 染色体型畸变
          • （chromosome-type aberrations)：指染色体中两条染色单体同一位点受损后所产生的结构异常 即染色体断裂时，当断端不发生重接或虽重接而不在原处，即可出现染色体结构异常。
          • 缺失
            • （deletion)：染色体上丢失了一个片段。 一个染色体发生一次或多次断裂而不重接，就会出现一个或多个无着丝粒断片和一个缺失了部分染色质并带有着丝粒的异常染色体。
          • 重复
            • 在一套染色体里，一个染色体片段出现不止一次。
          • 倒位
            • 一个染色体片段被颠倒了。倒转180再重接 臂间倒位：如果颠倒的片段包括着丝点，称为臂间倒位； 臂内倒位：如不包括着丝点，称为臂内倒位。
          • 易位
            • 从某个染色体断下的节段接到另一染色体上称为易位。
          • 插入
          • 环状染色体
        • 染色单体畸变
          • （chromatid-type aberrations)：指畸变涉及复制染色体中两条染色单体中的一条 其类型与染色体型畸变基本类似，但仅涉及一条染色单体。
          • 分类
            • 裂隙
            • 断裂
            • 缺失、断片
            • 微小体
            • 无着丝点环
            • 环状染色体
            • 双着丝粒染色体
            • 辐射体
          • 稳定性畸变
            • 可通过细胞分裂传给子代
            • 如缺失、重复、倒位易位等
          • 非稳定性畸变
            • 如染色体断裂可产生环状染色体、双着丝粒染色体及各种其他不对称重排
      • ii. 后果
        • 涉及的基因数量非常大，可对整个基因组造成严重影响； 双着丝粒、环、无着丝粒断片等不稳定的畸变，在细胞分裂过程中容易丢失导致细胞死亡； 缺失、倒位、重复及易位等稳定的畸变，在细胞分裂过程中细胞的复制不受影响，故畸变可通过细胞分裂传给子代，并可能导致遗传性疾病。
    • III. 基因组突变
      • 染色体数目异常
      • 类型
        • 整倍性畸变
        • 非整倍性畸变
  • 第三节 DNA损伤的修复
    • I. 直接修复
      • 光复活
        • （photoreactivation)：修复紫外线损伤产生的胸腺嘧啶二聚体，广泛存在原核和真核生物体内(光裂合酶)
      • 烷基转移酶修复/适应性反应
        • 主要是O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶（MGMT)修复鸟嘌呤O6位的烷基化损伤。
    • II. 切除修复
      • u负责较大范围损伤的修复机制 u是一种比较普遍的修复机制 u其过程包括去除损伤的DNA，填补空隙和连接。 u主要由DNA-聚合酶Ⅰ和连接酶完成。
      • 碱基切除修复
        • BER üDNA糖基化酶（具有特异性）识别异常碱基，切断碱基与脱氧核糖之间的键，使受损的碱基脱落，形成一个无嘌呤或无嘧啶位点（AP位点）； üAP内切酶将AP位点5’端的数个核苷酸切除； ü插入酶将正确碱基插入AP位点； üDNA聚合酶合成DNA片段填补空缺； üDNA连接酶将新合成的互补片接上。 ü与核苷酸切除修复相比，碱基切除修复的专一性更强。
      • 核苷酸切除修复
        • ØNER)：总基因组修复（GGR)；转录偶联修复（TCR) 主要修复导致DNA结构发生扭曲并影响到DNA复制的损伤，包括由紫外线所导致的嘧啶二聚体、化学分子或蛋白质与DNA间的结合—DNA附加物(DNA adduct)，或者DNA与DNA的结合—DNA交互连结(cross-link)等。
      • 错配修复
        • （mismatch repair，MMR)：识别并切除错配的碱基对，如G:T和A:C
        • 意义
          • 修复DNA复制过程中逃避了DNA聚合酶校正作用的子链上的错配碱基。在子链合成后几分钟之内，GATC尚未甲基化，故能被MutH蛋白识别，结合并制造切口。 人类遗传性非多发性结直肠癌的病因是错配修复的基因缺陷。
    • III. 重组修复
      • (recombinant repair)或复制后修复 DNA复制过程中发生的损伤，无法修复时，在暂时保留损伤的情况下，继续复制，复制结束后再进行修复，由于这一机制是事先合成错误率较高的DNA，再其进行修复。
    • IV. 双链断裂修复
      • •DNA断裂特别是双链断裂时一种极为严重的损伤，这种损伤难以彻底修复。 •双链断裂修复主要有两种机制：其一是同源重组，精确性高；其二为非同源末端连接，能在无同源序列的情况下，让断裂的末端重新连接起来，这种方式精确性低，但却是人类修复双链断裂的主要方式。
    • V. 交联修复
      • 1、无误交联修复
        • 本质是切除修复
      • 2、易误交联修复
        • 切除修复，易误DNA聚合酶
    • VI. DNA损伤-修复-突变模式
      • l致突变作用是一个涉及多元因素相互作用的复杂细胞过程，它包括突变、修复和代谢。对于化学致突变作用的模式应为DNA损伤-修复-突变模式。 ü 任何DNA损伤，修复无误，突变就不会发生； ü 如果修复错误或者未经修复，损伤就固定下来，于是发生突变。
      • DNA损伤修复的一般特点
        • 1.DNA损伤不仅可因外源性因素所致，也可因内源性因素所致
        • 2.不同类型DNA损伤通过不同的DNA修复途径修复
        • 3.不同类型DNA损伤修复速度是不同的
        • 4.DNA损伤修复机制有些是基本的，有些是可诱导的
        • 5.DNA损伤修复功能存在物种和个体差异
  • 第四节 化学毒物致突变作用机制及后果
    • I. 以DNA为靶的直接诱变作用
      • 1. 碱基烷化
        • 烷化剂(alkylating agent):是指对DNA和蛋白质具有强烈烷化作用的物质 一般情况下甲基化＞乙基化＞高碳烷基化 烷化剂所致甲基化易产生碱基错配
      • 2. 碱基类似物取代
        • Ø有些化学物的结构与碱基非常相似，称碱基类似物 Ø它们能在S期中可与天然碱基竞争，并取代其位置 例如5-溴脱氧尿嘧啶核苷能取代胸腺嘧啶； 2-氨基嘌呤(2-AP）能取代鸟嘌呤
      • 3. 碱基的化学结构的改变或破坏
        • Ø化学物可对碱基产生氧化作用，从而破坏或改变碱基的结构，进而引起链断裂； Ø有些化学物质可在体内形成有机过氧化物或自由基，如甲醛、氨基甲酸乙酯和乙氧咖啡碱等，可间接使嘌呤的化学结构破坏，容易出现DNA链断裂。
      • 4. 平面大分子嵌入DNA链
        • Ø嵌入剂（intercalating agent)：指能以静电吸附形式嵌入DNA单链的碱基之间或DNA双螺旋结构的相邻多核苷酸链之间的物质 常见的嵌入物：多环芳烃的环氧化物，吖啶（ādìng）类化合物，联苯胺等。其共同的结构特征为：平面多环状结构，一般是三个环，长度极为相似约 6.8Å。
      • 5. 二聚体的形成
      • 6. . DNA加合物形成
        • Ø活性化学物质与细胞大分子之间通过共价键形成的稳定复合物如生物毒素、多环芳烃和芳香胺类致癌物可使DNA形成大加合物，使DNA的立体构象发生明显变化，阻断受损部位的半保留复制和转录
    • II. 不以DNA为靶的间接诱变作用
      • 1. 干扰细胞分裂过程
        • Ø一些化学物能作用于纺锤体，中心粒或其他核内细胞器，从而干扰有丝分裂过程 Ø诱发这种作用的物质称为有丝分裂毒物，又称干扰剂 Ø秋水仙碱是典型的引起细胞分裂完全抑制的物质，因此这种效应又称秋水仙碱效应或细胞有丝分裂。 Ø有些干扰剂仅使细胞群体的有丝分裂数减少，被称之为抗有丝分裂剂。
        • 染色体数目改变主要涉及细胞分裂过程的改变
          • 影响纺锤体功能，导致细胞分裂异常
            • 如秋水仙碱、长春碱
          • 抑制微管→抑制细胞分裂，造成非整倍体
            • 如铅、锌、汞、砷
          • 破坏微管结构功能
          • 抑制中心粒分离和移向两极
            • 秋水仙碱
      • 2. 对DNA合成和修复有关的酶系统的作用
        • Ø一些氨基酸类似物可使与DNA合成有关的酶系统遭受破坏从而诱发突变，脱氧核糖核苷三磷酸在DNA合成时的不平衡也可诱发突变 Ø铍和锰除可直接与DNA相互作用外，还可与酶促防错修复系统相作用而产生突变
      • 3. DNA修复抑制
  • 第五节 致突变作用的危害/后果
    • I. 体细胞突变的后果
      • 癌变
        • 体细胞突变是细胞癌变的重要基础，在许多肿瘤中，都可观察到癌基因的活化和抑癌基因的失活，并存在缺失、易位、倒位等染色体畸变
      • 致畸胎
        • 胚胎体细胞发生突变）：致突变物可透过胎盘作用于胚胎体细胞引起畸胎，所以致畸作用不完全是亲代生殖细胞突变的后果
        • 致突变物可透过胎盘作用于胚胎体细胞引起畸胎
      • 老化
      • 动脉粥样硬化
        • 如氯乙烯和多环芳烃类
    • II. 生殖细胞突变的后果
      • 致死性突变将导致死胎，它影响后代的数量而非质量。 非致死性突变主要影响后代的质量。 Ø生物个体生殖细胞发生突变或染色体畸变后，有些可能会在世代传递、选择过程中在人群中固定下来，增加人类的遗传负荷 遗传负荷（genetic load)：指人群中每个个体所携带有害基因或致死基因的平均水平
      • 致死性
        • 显性致死
        • 隐形致死
        • 如配子死亡、死胎、自发流产
      • 非致死性
        • 先天畸形等遗传性疾病
        • 遗传易感性改变
    • III. 遗传损伤对人类基因库的影响
    • IV. 影响化学物致突变作用的遗传因素
      • 先天性
      • 后天性
  • 第六节 化学物致突变作用的检测
    • I. 致突变试验的目的
      • （1）检测外源化学物的致突变性，预测其对哺乳动物和人的致癌性
      • （2）检测外源化学物对哺乳动物生殖细胞的遗传毒性，预测其对人类的遗传危险性
    • II. 观察项目的选择
      • 观察效应终点的类型
        • 遗传学终点
          • （genetic endpoint）：遗传学实验观察到的现象所反应的各种事件。
          • （1）DNA完整性改变
          • （2）DNA重排或交换
          • （3）DNA碱基序列改变（基因突变）
          • （4）染色体完整性改变（染色体畸变）
          • （5）染色体分离改变（非整倍体和多倍体）
      • 成套的观察项目
        • Ø试验组应包括每一类型的遗传学终点，如细胞回复突变试验、微核试验、细菌DNA修复试验和体外姐妹染色单体交换试验（SCE)，这一组试验包括主要类型遗传学终点 Ø试验组中的指示生物应包括几个进化阶段，至少要包括原核细胞与真核细胞两个系统 Ø试验组应包括体内试验与体外试验，体外试验（+S9和-S9)和体内试验细胞突变试验为阳性者有必要进行生殖细胞突变试验
        • 为什么选择成套观察项目
          • ①一种致突变试验通常只能反映一个或两个遗传学终点，实际工作中，没有一种致突变试验能涵盖所有的遗传学终点，仅用一种试验检测受试物得到阴性结果，不能肯定该物质不具有致突变作用 ②化学毒物的致突变性强弱在不同系统中存在差异，有的在某一检测系统中是强致突变物，而在另一系统中可能是弱的致突变物 ③致突变物中仅少数具有直接致突变作用，大多数为间接致突变作用,即需要在体内代谢活化后才具有致突变作用 ④化学毒物的种类和结构多种多样，其致突变的机制不尽相同，作用的靶细胞也不一样
    • III. 常用的致突变试验
      • 各实验遗传学终点
        • Ames试验、基因正向突变试验的检测终点是基因突变 微核试验的检测终点是原发性DNA损伤 UDS试验检测终点是程序外DNA合成 程序外DNA合成试验的遗传学终点为DNA完整性改变 显性致死试验的遗传学终点为染色体畸变
      • i. 鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验
        • （Ames试验） v细菌回复突变试验是利用突变体的测试菌株，观察受试物能否纠正或补偿突变体所携带的突变改变，从而判断其致突变性。其遗传学终点是基因突变。 v常用的菌株有鼠伤寒沙门氏菌 (Salmonella typhimurim)和大肠杆菌 (E. Coli)。 v目前，Ames试验作为检测环境诱变剂的一组试验中的首选试验，广泛应用于致突变化学物的初筛。
        • 实验原理
          • v人工诱变的突变株在组氨酸操纵子中有一个突变，突变的菌株必需依赖外源组氨酸才能生长，而在无组氨酸的选择性培养基上不能存活，突变物可使其基因发生回复突变，使它在缺乏组氨酸的培养基上也能生长，计数诱发的回复菌落数即可判断化学毒物的致突变性(教材P150) 。 v野生型的鼠伤寒沙门氏菌(TA) 自身能合成组氨酸。 v检测基因突变的指示菌株——Ames教授通过人工诱发突变选出的。 v v 特点：突变型菌株不能合成组氨酸，在缺乏组氨酸的培养基上，只有自发回复突变的少数菌株能生长。如果有诱变性的化学物能使回复突变大大增加，从而表现为缺乏组氨酸的培养基上生长的细菌菌落数大大增加。 v由于细菌缺乏哺乳动物的药物代谢酶，故Ames试验还需加入哺乳动物微粒体酶(S9) ，使间接诱变剂被活化。原则上对同一受试物应同时作+S9和-S9的诱变性检测。
        • 通过致突变物引起回复突变
      • ii. 染色体畸变实验
        • •观察染色体形态结构和数目改变，又称细胞遗传学试验。 •将观察细胞停留在细胞分裂中期相，用显微镜检查染色体畸变和染色体分离异常。
        • 利用显微技术直接观察细胞中期染色体损伤的方法
      • iii. 微核试验
        • 微核（micronucleus):是指染色体无着丝点断片或因纺锤体受损伤而丢失的整个染色体在细胞分裂的后期仍留在子细胞的胞质内，成为一个或几个规则的次核 微核试验(Micronucleus test, MNT)是用于染色体损伤和干扰细胞有丝分裂的化学毒物的快速检测方法。 微核试验能检测化学毒物或物理因素诱导产生的染色体完整性改变和染色体分离改变这两种遗传学终点，用于检测断裂剂及非整倍体诱发剂。
        • 用于检测染色体损伤以及染色体非整倍性
      • iv. 姐妹染色单体交换实验
        • •一条染色体的两条单体在同一位置发生同源片段的变换，称为姐妹染色单体交换。由于交换是对等的，所以染色体的形成没有改变，但用特殊的培养液和处理方法可以显示出来
        • 将姐妹染色单体交换频率的增加作为检测染色体损伤的一个通用指标
      • v. 显性致死试验
        • •显性致死突变指哺乳动物生殖细胞染色体发生结构和数目变化，出现的受精卵在着床前死亡和胚胎早期死亡。 •它是评价化学毒物对雄性动物的生殖细胞遗传毒性较好的方法之一。
        • 检测生殖细胞突变的体内实验，直接观察显性致死现象
      • vi. 单细胞凝胶电泳/彗星实验
        • comet assay 对于致突变物敏感的细胞，形成的DNA单双链断裂和碱性不稳定位点会引起DNA迁移速率增加，形成彗星尾状结构
        • 一种常用的检测DNA单双链断裂和碱性不稳定位点的方法。
      • vii. 正向基因突变实验/Ames实验
        • 利用回复突变使异常基因恢复正常功能
      • viii. 程序外DNA合成实验
        • DNA损伤修复可用来作为DNA损伤的显著指标 一般哺乳动物DNA复制合成仅出现在S期，但受到损伤 时，对DNA修复需要合成新核酸，称为程序外DNA合成
        • 常用的DNA损伤修复检测方法
      • ix. γ-H2AX与DNA双链断裂检测
        • double strand break，DSB 是一种重要DNA损伤形式 γ-H2AX（组蛋白变异体）有助于招募其他DNA损伤修复蛋白聚集在DSB断裂点。 细胞内γ-H2AX与DSB数目呈正相关。
      • x. 高通量测序技术在遗传毒理学中的应用
        • 从一级结构研究受试物
      • xi. 果蝇伴性隐性致死试验
        • •利用隐性基因在伴性遗传中具有交叉遗传特征，选择黑腹果蝇，给雄蝇受试物，如雄蝇的X染色体有突变，传给F1代雌蝇，再通过F1代雌蝇传给F2代雄蝇，使位于X染色体上的隐性基因在半合型雄蝇表现出来。
      • xii. 荧光原位杂交技术
        • •利用荧光探针，将已标记或经特殊修饰的核酸探针与已固定的组织、细胞或染色体中DNA、RNA杂交，继而通过分析标记探针在被检对象中的显示状况而达到对特殊目标顺序进行检测、定位的目的。
    • IV. 致突变试验中的一些问题
      • 阴性、阳性对照的设立
        • 阴性对照：即未处理对照或溶剂对照
        • 阳性对照：用某种已知能产生阳性反应的物质作对照
      • 体外试验活化系统的采用
        • Ø许多化合物不具有致突变性，经哺乳动物代谢才转变成致突变物。由于微生物和培养的哺乳动物细胞缺乏整体动物体内的许多代谢能力。必须加入代谢活化系统以检出前致突变物。
      • 致突变试验的质量控制措施
        • （1）盲法观察
        • （2）阴性对照和阳性对照的设立
        • （3）资料的统计学分析
        • （4）试验结果的重现性
      • 阴性结果的判定条件
        • ① 最高剂量应包括受试物溶解度许可或灌胃量许可的最大剂量
        • ② 各剂量的组间差距不应过大，以防漏检仅在非常狭窄范围内才有突变能力的某些外源化学物
• 第九章 外源化学物致癌作用
  • 了解：常见致癌物，前致癌物（precarcinogens）、近致癌物(proximate carcinogens)、终致癌物(ultimate carcinogens) 。致癌过程涉及内在因素：细胞凋亡与癌变的关系；细胞周期调控系统紊乱与癌变的关系。人类肿瘤的预防前景。 熟悉： 1. 与致癌作用有关的代谢—前致癌物（precarcinogens）。 2. 化学致癌作用的分子机制—基因与癌变：几种癌基因与抑癌基因。 3. 非遗传性致癌机制。 掌握： 1.化学致癌作用和化学致癌物概念 2.化学致癌机制 （1）化学致癌多阶段过程：引发、促长、进展 （2）化学致癌的遗传机制和表观遗传机制 （3）与化学致癌有关的分子和细胞事件 3.化学致癌物分类 （1）IARC分类 （2）作用模式分类：DNA-反应性致癌物、表观遗传学性致癌物、无机致癌物、未分类致癌物 4.化学致癌物的检测 （1）遗传毒理学试验和细胞恶性转化试验 （2）短期致癌试验 （3）动物致癌试验 （4）人群流行病学研究
  • 第一节 概述
    • I. 化学致癌作用
      • （chemical carcinogenesis） 化学物质引起或诱导正常细胞发生恶性转化并发展成为肿瘤的过程。
    • II. 化学致癌物
      • （chemical carcinogen） 能引起肿瘤、增加其发病率或死亡率的化合物。黄曲霉毒素、苯并（a）芘
  • 第二节 化学致癌的过程
    • I. 前致癌物
      • （precarcinogens） 本身并不直接致癌，必须在体内经代谢转化，其所形成的代谢产物才具有致癌作用
    • II. 近致癌物
      • （proximate carcinogens） 前致癌物经代谢活化过程形成的一种或一系列中间代谢产物
    • III. 终致癌物
      • （ultimate carcinogens） 不需代谢活化的直接致癌物和间接致癌物经代谢活化所形成的具有致癌作用的代谢物的统称 终致癌物通常是带正电荷的亲电子物质，化学性质非常活跃，容易和DNA、RNA和蛋白质等生物大分子共价结合并导致遗传损伤
      • 终致癌物诱导DNA损伤的发生
    • IV. 化学致癌的多阶段过程
      • 三阶段无明显界限
      • 引发阶段
        • 获得无限增值表型 化学致癌物不可逆地将正常细胞转变为肿瘤细胞的起始阶段 细胞在各种致癌因素作用下，发生基因突变或表观遗传变异，导致异常增生的单克隆癌细胞的生成，从而引发致癌过程 具有引发作用的化学物称为引发剂。引发剂本身有致癌性，大多数是致突变物，没有可检测的阈剂量，引发作用是不可逆的并且是累积性的。但并非所有的引发细胞都将构成肿瘤，因其中大多数将经历程序性细胞死亡（凋亡）。引发细胞不具有生长自主性，因此不是肿瘤细胞。
        • 引发剂
          • 1. 本身有致癌性，大多是致突变物
          • 2. 无可检测的阈剂量
          • 3. 不可逆
          • 4. 累积性
      • 促长阶段
        • 良性肿瘤 单克隆的癌细胞在一种或多种促癌物质的不断地作用下，表型发生了改变，恶性肿瘤细胞的各种性状得以表达的过程 引发细胞增殖成为癌前病变或良性肿瘤的过程 促长剂（promotor）：通过刺激细胞增生使引发细胞发展进入促长阶段的化学物
        • 促长剂
          • 1. 无致癌性
            • 无或有极微弱引发作用
          • 2. 非致突变物
          • 3. 有阈剂量
      • 进展阶段
        • 由良性肿瘤转变为恶性肿瘤，并进一步演变成更具恶性表型或具有侵袭特征的肿瘤的过程，主要表现是细胞自主性和异质性的增加、生长加速、侵袭性加强、出现浸润和转移的恶性生物学特征。 遗传不稳定性和恶性转化 有可测定的和（或）形态学可描述的细胞基因组改变 不可逆性 进展剂（progressor） 使细胞由促长阶段进入进展阶段的化学物 完全致癌物（complete carcinogen） 兼有引发、促长和进展作用的化学致癌物
        • 进展剂
          • 1. 遗传不稳定性和恶性转化
          • 2. 有可测定的和（或）形态学可描述的细胞基因组改变
          • 3. 不可逆性
  • 第三节 化学致癌机制
    • I. 体细胞突变学说
      • 建立的理论基础 致癌物活化代谢后生成DNA加合物诱导基因突变 大多数致癌物在致突变试验中呈阳性 DNA修复缺陷可导致肿瘤的发生 许多肿瘤组织中存在染色体畸变或基因组不稳定性 肿瘤细胞来源于单细胞克隆 癌基因突变及抑癌基因突变或缺失在肿瘤细胞中普遍存在，且突变的基因型可以通过细胞分裂传递给子代细胞 从本质上说，肿瘤是细胞中多基因突变累积的结果。
      • I. DNA加合物（DNA adduct)
        • 许多化学致癌物进入体内经代谢活化形成带电荷的亲核或亲电子物质，与生物大分子如DNA、RNA、蛋白质等共价或非共价结合，其中与DNA碱基共价结合→形成DNA加合物→造成DNA损伤（基因突变、缺失、插入、交联、DNA链断裂等） →部分细胞恶性转化→肿瘤 DNA加合物在化学致癌过程中起到关键作用，是体细胞突变机制的分子基础 Aflatoxin B1-DNA adduct、PAH-DNA adduct等可作为接触/效应生物标志，在肿瘤防治、人群生物监测、危险度评定、风险评估中具有重要应用价值。
      • II. 癌基因、原癌基因激活及抑癌基因失活
        • 原癌基因
          • 原癌基因（pro-oncogene） 机体内正常细胞所具有的能致癌的遗传信息 正常情况下呈静止状态，对细胞无害且具有重要生物学功能（调控细胞生长分化，促进细胞分裂、增殖等）。 当发生突变、缺失、病毒整合、染色体易位时，原癌基因失去正常的调控细胞生长和分化功能，使细胞发生恶性转化。 发生恶性转化的原癌基因即是癌基因。
        • 癌基因
          • （oncogene） 一类在自然或实验条件下具有诱发恶性转化的潜在基因。 以原癌基因形式普遍存在于正常细胞基因组中 癌基因是化学致癌物作用的主要靶分子 癌基因实质是一类被激活的基因，所指导合成的蛋白质能促成细胞恶性表型的形成 生长因子癌基因（如sis，KS/hst），生长因子受体癌基因（如erbB, kit),细胞内酪氨酸激酶癌基因（如src，abl），信号转导分子癌基因（如ras，gsp/gip）,丝氨酸/苏氨酸激酶癌基因（如raf,mos）及转录因子癌基因（如myc,fos,jun）。
        • 抑癌基因
          • （anti-oncogene） 细胞内一类能对抗肿瘤作用的基因，在控制细胞生长、增殖等过程起负调控作用。又称为抗癌基因(anti-oncogene)或肿瘤抑制基因（tumor suppressor gene）。 是正常细胞分裂生长的负性调节因子，其编码的蛋白质能够降低或抑制细胞分裂活性 正常时可抑制肿瘤细胞的肿瘤性状表达 在细胞癌变或恶变过程中发生失活或纯合缺失，使其自身不能表达或其产物失活化，允许肿瘤性状的
      • III. DNA修复与化学致癌
    • II. 表观遗传变异学说
      • 表观遗传学
        • （epigenetic）：即外遗传学，是研究机体发育和细胞增殖中的遗传的改变，但不改变DNA序列，受环境因素的影响。 表观遗传修饰：DNA甲基化（DNA methylation）、组蛋白修饰化（histone modification）、染色质重塑（chromatin remodeling）、非编码RNA（non coding RNA, ncRNA）等，能动地调控着具有组织和细胞特异性的基因表达模式。 表观遗传变异（epimutation）即错误的表观遗传模式，与许多人类疾病的发生密切相关，例如肿瘤、衰老、遗传性疾病、免疫性疾病及中枢神经系统疾病等。
    • III. 非突变致癌机制
      • 建立的理论基础 肿瘤形成与细胞分化和增生有关 肿瘤癌性状态有时候是可逆的 致癌作用可由非诱变剂引起 并非所有致癌物都是致突变物 致癌作用与DNA甲基化改变有关 体外细胞转化频率很高
      • 细胞异常增生
        • 良性：有明显的刺激因素 增生限于一定程度和一定时间 刺激因素消除，增生则停止 恶性增生：细胞不受任何约束和控制，呈无 规律的迅速生长，以至破坏正常 组织器官结构并影响其功能
      • 免疫抑制
        • 肿瘤发生与机体免疫状态密切相关。 外源化学物通过抑制免疫功能促进肿瘤发生。 肿瘤细胞破坏宿主的免疫功能，使肿瘤细胞免受宿主的攻击，使肿瘤细胞继续生长、扩散，并发生转移，产生免疫“逃避” 。
      • 内分泌激素失衡
        • 长期使用激素可导致肿瘤发生 一些激素类药物在治疗过程中也会导致内分泌系统失衡而诱发肿瘤 环境内分泌干扰物能诱发人类某些肿瘤，但其致癌机制目前尚未明确
      • 过氧化酶体增值剂激活受体
        • 过氧化酶体：单层膜的亚细胞器，清除ROS和H2O2，参与甘油酯和胆固醇的生物合成和降解 过氧化酶体增殖剂：具有刺激肝脏过氧化物酶体增生作用的化学物，与PPAR-γ结合刺激过氧化酶体增殖
  • 第四节 有关化学致癌的分子事件
    • I. 端粒调控与细胞永生化
      • 细胞染色体端粒（Telomere）随着细胞分裂而逐渐地缩短，这些细胞最终都进入以细胞死亡为特征的危机阶段M2期，如果在这个危机点细胞的端粒酶（Telomerase）被激活，细胞就获得了不断增值分裂的能力成为永生化细胞（Immortalized cells）。 细胞永生化过程是细胞恶性转化的必经阶段，因为多有的肿瘤细胞都具有无限分裂的特征。
    • II. 细胞周期调控紊乱
      • 细胞周期调控的核心成员是细胞周期素（cyclin）、周期素依赖性蛋白激酶（cyclin dependent kinases，CDKs）和CDK的抑制性蛋白（CDK inhibitor，CKDI）. 上述几种不同分子与其他相关调控蛋白精确调控细胞周期每一个关卡（check point）。这些关卡中重要的是G1-S转换和G2-M转换关卡，前者是肿瘤形成最为关键的控制点。
    • III. 细胞凋亡与肿瘤发生
      • 细胞坏死实在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞死亡。 细胞凋亡是细胞在一定的生理或病例条件下，受内在遗传机制的控制自动结束生命的过程。是机体为了清除多余的、有害的、已经完成使命的细胞，维持机体的稳态所启动的系统。 细胞凋亡调控异常与肿瘤发生密切相关。促癌剂TCDD、苯巴比妥能特异性抑制癌前细胞凋亡，三氧化二砷（砒霜）成功治疗急性早幼粒细胞白血病的重要机制之一，就是诱导细胞凋亡。 促进细胞凋亡的基因：p53,Rb,p16,WT1,Bax等；抑制细胞凋亡的基因：c-Myc,Ras,c-Abl,Src,Bcl-2家族等。
  • 第五节 化学致癌物分类
    • I. 根据人类和动物致癌作用分类
      • 国际癌症研究中心（International Agency for Research on Cancer, IARC） 根据人类致癌性资料和实验动物致癌性资料，将化学物分为4级：致癌性证据充分；致癌性证据有限；致癌性证据不足；证据提示缺乏致癌性。
      • i. 根据人类、实验动物致癌性资料分4级
        • A. 致癌证据充分
          • : 接触该化学物（或混合物）与人群肿瘤的因果关系 已经确定。接触和人群肿瘤之间观察到确切的联系，机遇、偏倚、干扰等对结论的影响已在合理的可信程度内排除；
        • B. 致癌性证据有限
          • : 观察到接触该化学物（或混合物）与人群中肿瘤之间的联系，因果关系被认为是可信的，但是机遇、偏倚、干扰等对结论的影响尚不能在合理的可信程度内排除
        • C. 致癌性证据不足
          • 因为现有调研证据的质量、一致性或统计把握度方面的欠缺，尚不足以得出有无致癌因果关系的结论，或缺乏人群致癌的资料
        • D. 缺乏致癌性
          • 有数个确切的调研覆盖了人群可能接触该化学物的浓度范围，相互一致地没有表现任何致癌迹象。这一结论受致癌部位、接触条件、水平等的限定，而且极微小的危险也难以排除
      • ii. 根据动物诱癌实验中证据是否充分
        • 致癌证据充分：在多物种或多品系的动物实验中，用不同的染毒途径均观察到肿瘤发生率升高。 致癌性证据有限：部分动物诱癌实验获得阳性结果，但资料有限。 致癌性证据不足：现有的实验结果由于实验设计因素（剂量、接触时间、动物数目、观察时间等）或某些重要因素限制，无法明确化学物与癌症作用的关系。 致癌性证据阴性：在多种动物或多种品系的动物诱癌实验中，没有结果显示该化学物具有致癌性。 无证据可引用：目前尚无相关的研究证据。
        • 致癌性证据充分
        • 致癌性证据有限
        • 致癌性证据不足
        • 无致癌性证据
        • 无证据可引用
      • iii. 根据环境因子和类别、混合物及暴露环境与人类致癌风险
        • 组1：人类致癌物
          • 对人类致癌证据充分
        • 组2
          • 2A：人类可能致癌物
            • 人类致癌性证据有限，动物充分
          • 2B：人类可疑致癌物
            • 人类致癌性证据有限，动物不充分
            • 人类不足，动物充分
        • 组3：基于现有证据不能对人类致癌性进行分类
        • 组4：人类非致癌物
    • II. 按化学致癌作用模式分类
      • i. 直接致癌物
        • 本身有致癌作用，在体内不需代谢活化即可致癌（各种烷化剂、大多数为亲电子反应物，如N-甲基-N-亚硝基脲,氮芥类）
      • ii. 间接致癌物
        • 本身并不致癌，在体内代谢活化后形成的代谢产物具有致癌作用（多环芳烃、芳香胺类化合物，黄曲霉毒素B1等）
        • β-萘胺
      • iii. 促癌剂
        • 本身无致癌性，在给予致癌物后再给予促癌剂可增强致癌物的致癌作用，也可促进“自发性”转化细胞发展成癌（佛波酯，巴豆油）
    • III. 根据化学致癌作用机制分类
      • i. 遗传毒性致癌物
        • 机制是入胞后与DNA共价结合引起遗传物质改变
        • 占化学致癌物的大多数
        • 可用遗传毒理学试验检测
      • ii. 非遗传毒性致癌物
        • A. 分类
          • 1. 促癌剂：增强致癌物的致癌作用，如佛波酯（TPA及其衍生物）、苯巴比妥等。
          • 2. 内分泌调控剂：改变内分泌系统平衡及细胞正常分化，起促长剂作用。如乙烯雌酚、雌二醇、硫脲。
          • 3. 免疫抑制剂：对病毒诱导的恶性转化起增强作用。如嘌呤同型物。
          • 4. 细胞毒剂：导致细胞死亡的物质可引起代偿性增生，发生肿瘤。如次氮基三乙酸及氯仿等。
          • 5. 过氧化物酶体增殖剂 ：导致细胞内氧自由基过量生成
          • 6. 固态物质：可能涉及细胞毒性。如塑料、石棉等。
        • B. 特点
          • 1. 不直接作用于机体遗传物质的致癌物
          • 2. 不具有DNA反应活性
          • 3. 大多为非致突变物
          • 4. 一般具有可检测的阈剂量
          • 5. 作用一般可逆，需长期染毒
  • 第六节 化学致癌物筛查的基本方法
    • I. 定量构效关系分析
      • 一、定量构效关系分析（quantitative structure-activity relationship，QSAR） 利用理论计算和统计分析研究化学物结构与其生物学效应间的定量关系 构效关系分析从一种同系物着手，找出该系物质化学结构中与致癌性关系最密切的结构成份，以及其他结构成分改变时对其致癌性的影响 快速、经济、有效 分析方法不统一，未结合生物因素
    • II. 遗传毒性试验
      • 通过以致突变试验作为致癌物筛检。遗传毒性致癌物可能有多种致癌机理，因此要求试验组合尽可能反映较多的遗传学终点。 短期试验有Ames试验、哺乳动物细胞tk正向突变试验、微核试验、染色体畸变试验、UDS和SCE试验等。
      • 通过以致突变试验作为致癌物筛检
    • III. 细胞恶性转化试验
      • 三、细胞恶性转化试验 受试物与正常细胞在体外接触，如有致癌作用，可使正常细胞形态、功能发生变化，出现癌细胞的表现 观察终点：细胞恶性变
      • 细胞恶性转化结果判定标准
        • 细胞形态学及生长状况的改变 染色体核型异常 细胞转化灶形态 半固体琼脂培养基中形成集落的能力 在免疫抑制动物或裸鼠体内的致瘤能力
      • 细胞形态学恶变的表现
        • 细胞偏大，且大小不等； 核大而畸形，染色质深染而粗糙，核浆比例倒置，核膜粗厚，核仁增生而肥大； 核仁核胞浆因RNA增多而偏酸性，呈嗜碱性染色而偏蓝； 多见核分裂现象； 正常的接触抑制消失，它的克隆是多层细胞且排列紊乱； 生长表型改变。
      • 细胞形态学及生长状况的改变
        • 正常细胞：在液体培养时，克隆中的细胞排列有序、只能生长成单层； 癌细胞：贴壁生长的克隆失去接触抑制的能力，因而形成的“恶性转化”克隆中的细胞排列杂乱，重叠生长。
      • 非遗传毒性致癌物筛查方法
    • IV. 哺乳动物试验
      • 短期动物试验
        • 在有限观察时间范围内，观察的靶器官限定为一个而非全部器官和组织 ，有限动物试验（limited in vivo bioassay）
        • 主要短期致癌实验
          • 小鼠肺肿瘤诱发试验
          • 大鼠肝转化灶诱发试验
          • 小鼠皮肤肿瘤诱发试验
          • 雌性大鼠乳腺癌诱发试验
        • 任一试验的阳性结果，其意义与长期动物致癌试验相当，意义较大
        • 阴性结果意义较弱
      • 长期动物试验
        • 终身试验（life-time test），经典的和公认的化学物致癌性检测方法
        • 动物选择
          • 动物和品系
            • 常规选用大鼠和小鼠
              • 要求用两种实验动物，常规选用大鼠和小鼠，也可用仓鼠。 在选择品系时应选择较敏感、自发肿瘤率低、生活力强及寿命较长的品系。
          • 年龄和性别
            • 使用刚离乳的动物，以保证有足够长的染毒和发生癌症的时间，而且幼年动物解毒酶及免疫系统尚未完善，对致癌作用比较敏感。 性别一般要求雌雄各半
            • 使用刚离乳的动物，以保证足够长的染毒和发生癌症的时间
          • 数量
            • 每组动物数较一般毒性试验多。 一般每组动物数雌雄各50只,希望在出现第一个肿瘤时，每组还有不少于25只动物。
            • 一般每组动物数雌雄各50只
        • 剂量设计
        • 试验期限与染毒途径
          • 3. 试验期限与染毒途径 一般情况下，试验期限小鼠和仓鼠应为18个月，大鼠为24个月；然而对于某些生命期较长或自发肿瘤率低的动物品系，小鼠和仓鼠可持续24个月，大鼠可持续30个月。 尽可能模拟人体可能的暴露途径，主要途径有经口、经皮和吸入三种，应根据受试物的理化性质和接触方式选择确定。 受试物优先选择短期致癌试验阳性的化学物质。
          • 小鼠仓鼠18m
          • 大鼠2年
          • 尽可能模拟人可能暴露的途径
        • 结果的观察，分析和评定
          • 分析指标
            • 肿瘤发生率
            • 多发性
            • 潜伏期
            • 致癌指数
          • 判定
            • 阳性的判定标准
              • 子主题
            • 阴性结果的判定
        • 适用条件
          • 人体可能长期暴露于该化学物
          • 该化学物或其代谢物化学结构与已知致癌物相似
          • 反复染毒，，
        • 局限性
          • 花费大
          • 周期长
          • 使用动物数量大
          • 外推不确定性
    • V. 促癌剂的检测
      • 哺乳动物短期致癌试验的4种方法中，除大鼠乳腺癌诱发试 验外，其余3种都适用于促癌剂的检测 具体方法是选用适当的引发剂，引发后的1-2周开始用受试 物染毒。 小鼠皮肤肿瘤诱发试验中引发剂可选用多环芳烃类 小鼠肺肿瘤诱发试验中可用氨基甲酸乙酯 大鼠肝转变灶诱发试验中可用二甲基苯芘蒽 引发剂的剂量应较低，单独使用时不应引起或仅引起很少肿 瘤形成
    • VI. 转基因或基因敲除动物在致癌物筛查中的应用
      • 为研究化学致癌作用提供了新手段，并为快速检测致癌物提供了新途径 转基因小鼠模型主要包括抑癌基因敲除小鼠（p53基因敲除小鼠）或癌基因高表达小鼠（HK-fos小鼠） 省时、省力、省经费、敏感性高，但还需要标准化并逐步完善评价体系
    • VII. 人群肿瘤流行病学研究
      • 优点
        • 人是癌症的最终指示者
          • 用于确证人类致癌物
        • 可对敏感人群进行评价
        • 可对职业暴露进行队列研究
      • 缺点
        • 通常是回顾性的
        • 不敏感、费用昂贵、时间长
        • 无准确的暴露资料或不易获得
        • 对化学物暴露是联合、长期的
        • 常常缺乏适宜的研究人群
        • 伦理与道德原因不能对人实验
        • 结果是癌症检出而非预防
• 第十章 发育毒性与致畸作用
  • 第一节 概述
    • 发育毒理学概念
      • 研究出生前暴露于环境有害因子导致的异常发育结局及有关的作用机制、发病原理、影响因素和毒物动力学等
    • 畸胎学
      • (Teratology） 作为一个描述性的科学在有文字之前就已经存在了。最早可以追溯到6500D.B。
    • 杂交理论
      • （Hybride theory） 认为畸形是人和动物杂交的结果并且这种杂交动物广泛存在 于神话传说中，如人头马身怪物、人头牛身等。
  • 第二节 发育毒性和致畸性
    • I. 基本概念
      • 畸形
        • 在胚胎发育过程中，由于受到各种理化因素的影响，使胚胎细胞的分化、器官形成和发育不能正常进行，以致出现器官的器质性缺陷，造成形态结构的异常（狭义）。分为严重畸形和轻微畸形。广义的畸形还包括生理、生化以及精神（行为）发育缺陷。
      • 致畸性和致畸作用
        • 在妊娠期接触外源性理化因素引起后代结构畸形的特性或作用
      • 致畸物（致畸原）
        • 凡是能透过母体的胎盘屏障，直接作用于胚胎细胞，引起胚胎发育障碍，导致先天性畸形的外来物，称为致畸物或致畸原。
      • 变异
        • 指同一种属的子代与亲代之间或子代的个体之间，有时出现不完全相同的现象，是小的或次要的改变。一般认为变异不影响正常生理功能，更不危及生命 变异是生命的一种特征，在生物学上具有适应与进化的意义，变异并非畸形，但有时与畸形难于严格区分。一般情况下，变异出现率较低，而且不呈现剂量与效应或反应关系。但是在致畸试验中，如果某种变异出现较多，而且呈现一定剂量效应或反应关系，即使不作为畸形，也应另行记录，并在试验结果评定时，作具体分析。
      • 胚体-胚胎毒性
        • 在实验动物发育毒性试验中，通常不去区分胎儿与胚体，所以使用胚胎毒性（embryo-fetal toxicity）更恰当。 广义的说胚胎毒性包括孕体结构和功能方面的各种损害，一般情况下，胚胎毒性是指孕体的死亡和生长发育迟缓，而不包括结构畸形。
        • 胚体毒性
          • 通常是指外源性理化因素造成的孕体着床前后直到器官形成期结束的所有的毒性。 ❑表现为：胚体期染毒而出现畸胎、生长迟缓、着床数减少和吸收胎，也偶有死胎。
        • 胎体毒性
          • 是指器官形成期结束后的因素引发的任何毒性表现。 ❖包括胎儿死亡、体重降低、骨化迟缓、功能缺陷以及结构异常，甚至肿瘤。
      • 发育毒性
        • 指出生前后接触有害因素，子代个体发育为成体之前诱发的任何有害影响
        • 主要表现
          • 发育生物体死亡
            • 由于外来化合物的作用，在胚胎或胎儿发育期间对胚胎或胎儿产生损害，并致其死亡，具体表现为自然流产、死产，死胎率增加。
          • 生长改变
            • 一般指生长迟缓，胚胎与胎儿发育在外来化合物的影响下，较正常的发育过程缓慢。
            • 一般指生长迟缓
          • 结构异常
            • 由于外来化合物的干扰，胎儿在出生时表现出形态结构异常，即畸形。
            • 即畸形
          • 结构缺陷
            • 胎儿的生理、生化、代谢、免疫、神经活动及行为的缺陷或异常。
      • 出生缺陷
        • 指婴儿出 生前即已形成的发育障碍。 ■ 形态结构异常：结构畸形。 ■ 功能缺陷：智力低下，代谢和行为异常。
      • 不良妊娠结局
        • 妊娠后不能产生外观和功能正常的子代。包括所有的不良结果，如流产、死胎、死产、宫内生长迟缓、发育异常、新生儿和婴幼儿期死亡等。
    • II. 发育毒性作用的特点和影响因素
      • 与对其他器官系统的毒性作用相比，外源化学物的 发育毒性作用有显著的特点: 致畸作用受到多种因素的影响，包括敏感期、遗传 类型、剂量、母体毒性等。
      • i. 发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期
        • A. 着床前期
          • 
          • a. 事件
            • 发生受精、卵裂、进入子宫腔、囊胚形成、原肠胚形成及着床
          • b. 时间
            • 人类为受精后的第11－12天；啮齿类动物为最初的６天。
            • 这一发育阶段被称为早期不易感期
          • c. 发育特点
            • 分裂迅速、分化很少
          • d. 毒作用特点
            • 受损的是相对末分化细胞，很少发生特异致畸效应
              • 通常是受损导致胚泡死亡
          • e. 发育毒性主要表现
            • 胚泡死亡，着床前丢失
        • B. 器官形成期
          • 
          • a. 事件
            • 细胞增殖、移动和组合形成器官原基，即细胞结构开始分化，并逐渐形成不同的器官和组织
          • b. 时间
            • 人类为第3－8周；啮齿类动物为第1－3周
          • c. 发育特点
            • 细胞增殖分化和移动活跃、细胞间相互作用频繁
          • d. 毒作用特点
            • 容易受到致畸物作用诱发器官结构畸形，故又称致畸敏感期
          • e. 发育毒性主要表现
            • 结构畸形、胚胎死亡和生长迟缓
        • C. 胎儿期
          • a. 事件
            • 主要是组织分化、生长和生理学成熟
          • b. 时间
            • 人类是从第56-58天起，直到分娩
          • c. 发育特点
            • 器官已形成，以组织分化、生长和生理学成熟为主
          • d. 毒作用特点
            • 可能造成免疫系统、中枢系统、生殖器官功能障碍
          • e. 发育毒性主要表现
            • 全身生长迟缓、特异功能障碍、经胚胎致癌、偶见死胎
        • D. 围生期和出生后的发育期
          • a. 此期接触外源性化学物质，主要表现在发育免疫毒性、神经行为发育异常和儿童期肿瘤
          • b. 围生期是一生中对致癌物最敏感的时期
          • c. 发育特点
            • 细胞增殖快、智力发育的关键期、免疫监视功能低
          • d. 毒作用特点
            • 主要攻击免疫系统和神经系统，而且是一生中对致癌物最敏感的时期
          • e. 发育毒性主要表现
            • 免疫毒性、神经发育异常、儿童期肿瘤
      • ii. 发育毒性的剂量-反应模式和阈值问题
        • A. 正常胎、生长迟缓和结构畸形同时存在，但较高剂量下几乎引起全窝胚胎死亡。这种类型较常见，此类化学物低剂量下主要导致生长迟缓，随剂量的增加，导致畸形和死胎。多为细胞毒性致畸物，包括烷化剂、抗癌药及很多致突变物。
        • B. 在远低于胚胎致死剂量下即可出现致畸，甚至全窝致畸，致畸胎儿常同时出现生长迟缓。当剂量增加到远远超过全窝畸形时才出现胚胎死亡，后者的剂量范围常常与明显的母体毒性剂量范围重叠。这种模式表示受试物有高度致畸作用，较少见，如沙立度胺、糖皮质类固醇等。
        • C. 只有生长迟缓和胚胎致死但没有畸形发生。往往生长迟缓先出现，曲线较平缓，较大剂量时才出现胚胎死亡，其曲线较陡，接近于“全或无”。表明胚胎存活有明显的界限。这类化学物，可被认为是有胚胎毒性（包括胚胎致死性）的，但不具有致畸作用。
        • 发育毒性是否有阈值尚存在争论
          • 很难用实验找出一个发生率很低的剂量-反应关系，因为那需要极大的样本数量，如每剂量组几百到几千窝的动物 多数发育毒性机制还不了解，有的已知机制支持阈值的存在，而有些机制则不支持 通常认为哺乳动物的发育毒性是一种有阈剂量的效应 ◆ 致畸带：从NOAEL到胚胎死亡剂量之间的范围，致畸带越宽，该物质的致畸危险性越大
      • iii. 发育毒性的物种差异
        • 任何环境有害因素的损害效应都存在物种品系及个体差异，在致畸作用中较突出。例如，杀虫剂西维因对豚鼠具有致畸作用，对家免和仓鼠并不致畸。农药敌枯双对大鼠致畸作用明显，但未得到人群调查的证实资料。同一物种不同品系对一种致畸物敏感性的差别很大，反应停和脱氢皮质酮都有这种现象。 可能由于同一致畸物在不同物种和同一物种的不同品系动物的代谢过程有一定差异；也可能由于致畸物主要是通过母体胎盘作用于胚胎，而不同物种动物胎盘构造也不相同。这些差异可能是由于遗传因素，即基因型差异。
    • III. 母体毒性与发育毒性
      • 母体毒性
        • 化学毒物对受孕母体产生的损伤作用。 表现为增重减慢、功能异常、临床症状、甚至死亡。
      • 母体因素对发育毒性的影响
        • 遗传
          • 母体的遗传结构是胚胎发育的一个决定因素。如唇腭裂的发病率白种人明显高于黑种人，主要原因在于母体，而非胚胎本身的基因结构
        • 疾病
          • 母体受病毒感染、未控制的糖尿病等疾病，将会对胚胎产生影响。如怀孕前三个月，母体高热、病毒感染等均可能导致胎儿中枢神经系统畸形
        • 营养
          • 母体蛋白质、热量、维生素、微量元素及酶的辅助因子缺乏将对胚胎产生影响。
        • 应激
          • 不同形式的母体毒性可能通过诱导生理学应激反应而产生发育毒性
        • 胎盘毒性
          • 胎盘是母体和胚胎进行物质交换的结构，为胚胎提供营养、气体交换、废物排出。胎盘可产生维持妊娠关键的激素，而且能代谢和储存外源化学物。外源化学物既可透过胎盘进入胎儿体内，同时胎盘也可能是其作用靶点，或作为其储存库
      • 母体毒性与发育毒性的关系
        • 具有致畸作用但无母体毒性
          • 非共效应致畸物
          • 此类外源化学物的致畸作用具有特定的作用机理，与母体毒性无关，如反应停
          • √此类外源化学物的致畸作用往往较强，最容易被忽视也最危险，应特别注意
        • 出现致畸作用的同时也表现母体毒性，称为共效应致畸物
          • 此种受试物可能既对胚胎有特定的致畸机理，同时也对母体具有损害作用，但二者无直接联系，可能是继发效应
        • 仅具有母体毒性，但不具有致畸作用
        • 在一定剂量下，既无母体毒性，也不表现胚胎毒性
          • 应在动物可能耐受条件下，最大限度地增加剂量，使其远远高于人类实际可能接触水平，如仍未出现致畸作用，才可做出结论
          • 母体毒性与致畸作用的剂量关系之间，并无固定比值；一般情况下，致畸作用剂量较母体毒性作用剂量低
    • IV. 父源性发育毒性
      • 父源性出生缺陷
        • （paternal birth defect） 影响因素：遗传缺陷、年龄因素和外界暴露因素。 父源性暴露引起子代发育异常包括：流产、死胎、低出生体重、畸形、功能障碍等
  • 第三节 致畸作用机制
    • 基因突变与染色体畸变
    • 细胞损伤与死亡
    • 干扰细胞与细胞间交互作用
    • 通过胎盘毒性引起发育毒性
    • 干扰母体稳态
    • 宫内重编程与胚胎发育毒性
  • 第四节 发育毒性和致畸作用试验与评价
    • 外源化学物发育毒性的评价需要四方面的资料
      • ①环境流行病学资料
      • ②控制下的临床研究资料
      • ③动物发育毒性试验资料
      • ④体外试验资料
    • 哺乳动物发育毒性试验
      • 首选动物
        • 大鼠
      • 主要的试验方案
        • 三段生殖毒性试验
          • 三段生殖毒性试验主要用于评价药物的生殖发育毒性
          • I段
          • II段:胚体-胎体毒性试验(致畸试验)
          • III段
        • 一代或多代生殖毒性试验
          • 一代和多代生殖毒性试验主要用于评价食品添加剂、农药及其他化学物的生殖发育毒性
      • 基本要求
        • 最佳方案是对成年动物进行染毒并试验，包括子代从受精卵到性成熟所有生长发育阶段； 观察期应贯穿一个完整的生命周期。 设计的关键在于试验对生殖和生长发育各阶段的影响无间隔，并可直接或间接评价生殖循环的全过程。 最常选用的方案为三段生殖毒性试验 。
      • 优点
        • 容易控制接触条件、接触动物数量、年龄、状态及选择检测效应指标（终点）。甚至一些轻微的效应对研究人体影响很有意义
      • 缺点
        • 试验结果外推到人存在不肯定性，预测对人的致畸性特异性不够高；从较高剂量暴露结果外推到人（暴露剂量较低）有一定困难，况且人与人之间的个体差异要比动物的更大
    • 流行病学研究和人类发育毒物的确定
      • 人类证据的获得
        • 病例报告、出生缺陷登记
        • 回顾性或横断面调查：需要正确发现结局和相关暴露，需要足够大的效应和研究人群
      • 目的
        • (1)寻找导致出生缺陷的原因；
        • (2)通过监测了解出生缺陷的发生趋势；
        • (3)引起公众关注，保护公众健康；
      • 人类发育毒物的确定
        • 主要依据：流行病学研究、有控制的临床研究结果
        • 经证实可以引起人类发育异常的致畸原只有40种左右
      • 确认人类致畸物的标准
        • (1)一种特殊的缺陷或几种缺陷并发(综合征)的频率突然增加。
        • (2)缺陷的增加与某种已知的环境改变(如一种新药的广泛使用)相关联。
        • (3)在妊娠的特殊阶段已知暴露于某种环境的改变，产生有特征性缺陷的综合征。
        • (4)缺少妊娠时引起特征性缺陷婴儿的其他共同的因子。
    • 发育毒性的替代试验
      • 体外预筛试验
        • 1、大鼠全胚胎培养
        • 2、器官培养
        • 3、胚胎细胞微团培养
        • 4、小鼠胚胎干细胞试验
      • 体内预筛试验（C.K试验）
        • 又名生殖／发育毒性筛选试验 依据：大多数出生前受到的损伤将在出生后表现为存活力下降和／或生长障碍。因此在仔鼠出生后，观察其外观畸形，胚胎致死，生长迟缓等发育毒性表现，而不进行传统常规试验中内脏和骨骼的检查，就可达到筛选的目的。 优点：所用动物少，检测终点少，实验周期短，能提供有关化学物对生殖和／或发育可能发生影响的初步信息。

中心主题

• 第十二章 管理毒理学
  • 第一节 概述
    • I. 管理毒理学的定义
      • 将毒理学的知识、技术及研究成果应用于外源化学物的管理而形成的毒理学的实际应用的学科分支，旨在通过对有害化学物的管理达到保护公共健康的目的。
      • 毒理学研究和化学物质管理的相互关系
        • 总体目标一致
        • 行政管理
          • 规范，强制性，稳定
        • 科学
          • 追求真理，活跃
        • 管理需要以毒理学为基础
        • 子主题
    • II. 管理毒理学使命
      • 为毒物对健康的风险评定做出科学的定义和提供实验证据，为风险控制提供技术支持； 在合适的法律范围内，协助行政部门管理并控制当前社会中的危险因素。 毒理学工作者希望在获得所有毒理学有关资料之后再下结论。 政府必须面对现实，不得不在还尚未得到所有毒理学资料之前作出决策。 如何协调和处理这对矛盾，使现代毒理学更好地为立法和管理决策服务，是管理毒理学的一项重要任务。
    • III. 管理毒理学特点
      • 管理毒理学是“科学”与“艺术”的统一
        • 科学是用实验毒理学和人群流行病学方法，收集外源化学物对生物体作用的资料，旨在研究和探索外源化学物与生物体之间的客观现象和本质。 艺术是研究如何把上述资料应用于公众政策的制定及其决策过程，实际上是一种政府行为，目的是通过制定和实施法规来影响和约束人类行为，解决人们之间的争议或利益冲突
    • IV. 毒理学研究和化学物质管理的相互关系
      • 总体目标一致 行政管理——规范,强制性,稳定 科学——追求真理,活跃 管理需要以毒理学为依据 管理对毒理学试验的标准化发挥着重要的作用 管理的需要促进了毒理学概念的发展和方法的改进及毒理学研究的深入 化学品的管理是以行政法规为依据采取行政措施，而不是直接依据毒理学的科研结论
    • V. 化学品安全性管理
      • i. 需要进行安全性管理的外源化学物
        • 人体接触后有可能造成危害
        • 人体有可能以某种方式接触该化学物
      • ii. 涉及的主要领域
        • 领域广泛，食品，医药物质等
      • iii. 化学品安全管理的主要依据
        • 分类，分级管理
      • iv. 化学品安全管理的主要形式
        • 登记申报制度
          • 工业，环境化学物
        • 卫生许可制度
          • 健康相关产品
      • v. 化学品管理的组织机构
        • 美国：FDA—食品，药品和化妆品 EPA—农药和环境化学物 OSHA—工业化学物 (职业安全与健康管理局) 中国：食品药品监督管理局—化妆品、药品、食品 卫生部—涉及饮用水卫生安全产品和消毒药剂 农业部—农药、兽药 环保部—环境化学品 公安部—爆炸品
      • vi. 外源化学物安全性管理的法规
        • 《中华人民共和国环境保护法》 《中华人民共和国大气污染防治法》 《中华人民共和国水污染防治法》 《中华人民共和国药品管理法》 《麻醉药品管理办法》 《医疗用毒性药品管理办法》 《精神药品管理办法》 《化妆品卫生监督条例》 《中华人民共和国食品安全法》 卫生标准 毒性研究指导原则及标准程序 人体用药注册技术要求的国际协调组织(ICH) 经济合作与发展组织(OECD)
    • VI. 毒理学家在化学品管理中的作用
      • i. 参与有关法律，法规的制定
      • ii. 对化学品分类，分级，标签管理
      • iii. 提供技术咨询和技术支持
      • iv. 卫生标准和环境标准制定
      • v. 新化学物质毒理学安全性评价
      • vi. 对重要的环境污染物和化学品进行健康危险度评价
      • vii. 参与化学事故的应急救援
    • VII. 管理对毒理学的影响
      • i. 管理毒理学和GLP
        • GLP核心内容
          • 目的
            • 保证实验数据真实性，可重复性，可靠性
          • 设施
            • 动物、仪器
          • 人员
            • 资格、培训
          • 标准操作程序( SOP)
          • 质量保证(QA)
      • ii. 动物保护和3R原则
        • 尊重生命。善待实验动物
        • 立法保障动物福利
        • 毒理学研究中提倡3R
          • 减少
          • 替代
          • 优化
      • iii. 人体医学科学研究的伦理学要求
        • 世界医学会的《赫尔辛基宣言》
        • 《人体生物医学研究国际伦理指南》
        • 中国《药物临床试验质量管理规范》(GCP原则)
  • 第二节 安全性评价
    • I. 概念
      • i. 安全性
        • 即在规定条件下化学物暴露对人体和人群不引起健康有害作用的实际确定性
      • ii. 安全性评价
        • 即按照一定的程序要求对化学物的毒作用进行检测，综合毒性试验的结果，说明化学物的毒性作用特点，提出未观察到有害作用剂量(NOAEL)或有毒阈剂量(LOAEL)，评价在规定条件下对人体健康是否安全
        • 化学品安全性检验机构
          • 政府认可的法定检验机构
          • 专业性检验机构
          • 政府认可的实验室
        • 安全性评价常用于
          • 暴露可能是受控制的化学物的安全评价
            • 例如对食品添加剂和食物中杀虫剂和兽药等残留物的评价
          • 新化学物或新产品生产，使用的许可和管理
    • II. 毒理学安全性评价的基本内容
      • i. 毒理学试验前有关资料的收集/准备工作
        • 收集化学物质有关的基本资料
          • 包括化学结构、组成成分和杂质、理化性质、化学物的定量分析方法、原料和中间体
        • 了解化学物的使用情况
          • 包括使用方式及人体接触途径、用途及使用范围、使用量
        • 了解样品配方和工艺流程，确定样品是否为实际应用品
          • 受试样品必须是配方和工艺流程固定、成分稳定、纯度一致的定型产品，而不是纯品。选用人类实际接触和应用的产品进行试验，以反映人体实际接触情况，并一次提供足够的数量。
        • 确定化学品毒性来源:化学物质或所含杂质
      • ii. 化学物毒理学试验的程序和项目/毒理学试验项目
        • 第一阶段
          • 急性毒性试验和局部毒性评价
            • 内容：急性毒性试验,测定LD50
            • 结果判断
              • LD50<人摄入量的10倍,放弃
              • LD50>人摄入量的10倍,进行下阶段试验
        • 第二阶段
          • 遗传毒性试验
            • a.细菌致突变实验：首选 Ames试验
            • b.小鼠微核试验或染色体畸变试验
            • c.小鼠精子畸形试验或睾丸染色体畸变试验
            • d.其它试验
          • 传统致畸试验
          • 短期喂养实验
          • 遗传毒性试验试验结果的判定
            • 如三项致突变试验（Ames试验，微核或骨髓细胞染色体畸变试验，精子畸形或睾丸染色体畸变试验）中，体外或体内有一项或以上阳性，一般应放弃该受试物用于保健食品。 如三项试验均为阴性，则可继续进行下一步的毒性试验。
        • 第三阶段
          • 内容
            • 亚慢性毒性试验——90天喂养实验、繁殖实验、代谢试验
          • 结果判断
            • 最大无作用剂量<人摄入量的100倍,放弃。
            • 摄入量的100倍<最大无作用剂量<人摄入量的300倍,进行下阶段试验。
            • 最大无作用剂量>人摄入量的300倍,可用于食品。
        • 第四阶段
          • 包括慢性毒性试验和致癌试验
          • 结果判断
            • 最大无作用剂量<人摄入量的50倍,放弃。
            • 人摄入量的50倍<最大无作用剂量<人摄入量的100倍,进行下阶段试验。
            • 最大无作用剂量>人摄入量的100倍,可用于食品
      • iii. 人群暴露资料
        • 主要包括： ➢ 对职业接触人群的监测 ➢ 对环境污染区居民的调查 ➢ 对药物毒性的临床观察 ➢ 对中毒事故的原因追查 ➢ 对志愿人员的试验与检测 将毒理学试验的结果外推到人具有不确定性，而人体暴露试验可直接反映受试物对人体造成的损害作用，具有决定性意义。 在可能的情况下，应努力搜集这方面的资料。
    • III. 安全性评价的试验原则
      • 一般性原则
        • 根据化学物“新”的程度，遵循分阶段试验原则 第一阶段：急性毒性试验和局部毒性试验 第二阶段：包括重复剂量毒性试验、遗传毒性试验与发育毒性试验 在结束第一、二阶段试验后，根据试验结果和受试物的用途、人可能的暴露水平，决定是否进行下一阶段的试验。 第三阶段：包括亚慢性毒性试验、生殖毒性试验和毒动学试验 第四阶段：为慢性毒性试验和致癌试验
    • IV. 安全性评价中需要注意的问题
      • 1.要遵循有关机构的规范和指南
      • 2.应进行质量控制，全面贯彻GLP
      • 3.试验设计和实施时注意贯彻3R原则
      • 4.必要时应进行靶器官毒理学研究
      • 5.在应用LOAEL和NOAEL时应考虑一定的安全系数
    • V. 毒理学安全性评价用途
      • 1.通过一系列的毒理学试验，获得NOAEL或LOAEL。
      • 2.在此基础上，根据待评物质的毒作用性质、特点、剂量-反应关系及人群实际接触情况等，进行综合分析，确定安全系数。
      • 3.用NOAEL或LOAEL除以安全系数，可制定安全限值，即化学物的卫生标准。
  • 第三节 风险分析
    • I. 风险分析基本概念
      • i. 危害
        • (hazard)：指对机体、系统或人群暴露于某种因子或场所可能产生有还作用的特性(可能性)
      • ii. 风险/风险度
        • (risk)：也叫危险性或危险度，系指在具体的暴露条件下，某种因素对机体、系统或人群产生有害作用(损伤、疾病甚至死亡)的概率，确切地说是健康风险(health risk)
      • iii. 绝对危险度 (风险)
        • 也叫归因危险度，指人群暴露于某种因素而发生有害效应的可能频率(0.01、10-6)
      • iv. 相对危险度 (风险)
        • 指暴露组与对照组危险度的比值(2.5)
      • v. 可接受风险
        • (危险度，acceptable risk)：指公众和社会在精神、心理等各方面都能承受的风险
      • vi. 实际安全剂量
        • (virtual safe dose, VSD)：指与可接受风险相对应的化学物的暴露剂量
      • vii. 风险分析
        • 风险分析(risk analysis)：指对机体、系统或人群可能暴露于某种危害的控制过程。
        • 三部分构成
          • ① 风险评估(risk assessment)
            • 是指特定的靶机体、系统或人群暴露于某一危害，考虑到有关因素固有特征和特定靶系统的特征，计算或估计预期的危险的过程，包括评定伴随的不确定性
          • ② 风险管理(risk management)
            • 指依据风险评估的结果，权衡出管理决策的过程，选择并实施适当的控制措施，包括制定法规等措施。
          • ③ 风险交流(risk communication)
            • 是在风险评估者、风险交流者、消费者和其他有关各方面之间进行有关风险和风险相关的因素的信息和观点的交流过程。 风险交流应贯穿风险分析的各个阶段。
      • viii. 风险评估
        • 指对不良结果发生的概率进行描述和定量。
        • 环境风险评估
        • 健康风险评估
    • II. 健康风险评估
      • 健康风险评估——人群 环境风险评估——环境
      • i. 危害识别
        • (hazard identification) 　　识别具有引起机体、系统或(亚)人群固有能力的因素的有害作用的种类和性质。
        • A. 目的
          • 基于已知的资料和作用模式来评价对人有害作用的证据充分性；
          • 确定人体暴露化学物的潜在有害作用，产生的可能性，以及产生有害作用的确定性和不确定性。
        • B. 危害识别主要方法及资料来源
          • 从上到下 好到差资料 难得到易得
          • 流行病学研究
            • a. 职业接触人群
            • b. 环境污染区居民
            • c. 药物毒性的临床观察
            • d. 意外事故的原因追查
          • 动物毒理学研究
            • 急性毒性试验
            • b. 局部毒性试验
            • c. 亚慢性毒性试验及慢性毒性试验
            • d. 致突变、致畸试验试验、致癌
          • 体外试验
          • 定量结构反应关系
        • C. 危害识别的不确定性
          • 危害识别与剂量反应关系评定阶段存在许多不确定因素
            • 实验动物资料向人外推
            • 高剂量向低剂量外推
            • 较短染毒时间向长期持续接触外推
            • 少量人群资料向大量人群外推
      • ii. 危害表征
        • 定性或定量地描述具有引起有害作用能力的某因素或某情形固有的性质。 　 包括：剂量-反应关系评定及其伴随的不确定性。
        • 目的
          • 通过剂量-反应关系评定确定外源化学物暴露水平与有害效应发生频率之间的关系 进行试验动物与人群之间以及不同人群间的剂量-反应关系的推导，确定合适的剂量-反应曲线 通过评价确定待评物质NOAEL或LOAEL，作为基准值来评价危险人群在某种接触剂量下的风险，并估算该物质在环境介质中的最高容许浓度
      • iii. 暴露评定
        • 剂量是指机体、系统或人群给以或吸收某种因子的总量 暴露和剂量与健康效应的联系依次为暴露 (摄入intake) → 潜在剂量(potential dose，给予剂量)→应用剂量(applied dose) → (摄取uptake，吸收)→内剂量(internal dose)→送达剂量(delivered dose) →生物有效剂量(biologically effect dose) 由于数据等条件有限，一般常用的指标仍是暴露量、潜在剂量及内剂量
        • A. 基本概念
          • 暴露
            • (exposure)：指在确定的期间以特定频率到达靶机体、系统或人群的某种因子的浓度或量
          • 暴露评定
            • (exposure assessment)：指定性定量评价机体、系统或人群对一种因子或其衍生物暴露程度及其不确定性 暴露评定是风险评估的第三阶段，是定量阶段 包括暴露程度、暴露频率、暴露持续时间和内剂量。
        • B. 暴露评定步骤
          • 确定评定的问题
          • 选择或发展暴露模型
          • 收集和评价数据
          • 暴露表征
        • C. 暴露评定基本要素
          • 关注的时期内暴露于特定浓度的人数
          • 暴露剂量
          • 重要来源，路径和行为对暴露和剂量的贡献
        • D. 暴露评定内容
          • 暴露特征
            • 包括人群的暴露途径、暴露的时间和频率、亚人群(高暴露或高敏感人群)的暴露特征以及个体暴露水平等。
          • 体内剂量水平
            • 体内剂量与暴露途径、暴露类型及暴露量的关系；人群与重要亚人群的体内剂量分布特点；个体体内剂量水平等
          • 原因
            • 污染物来源、在环境中存在的形式和总量以及在不同介质中的分布、转运、转化情况和消长规律
          • 暴露的变异性
            • 个体内、个体间、不同人群之间、事件之间、空间之间暴露的差异
          • 不确定性
            • 资料缺乏或不准确、对暴露特征的不同理解导致的错误等均会增加暴露评价的不确定性
        • E. 暴露量的计算
          • 环境浓度的检测
          • 人体摄入量的计算
            • 非癌生物学效应可用日均暴露剂量(average daily dose，ADD)，对于致癌效应可用终身日均暴露剂量(1ife average daily dose，LADD)，单位为ug或mg/kg·d
          • 估算多介质/多途径的暴露量
          • 亚人群暴露量估计
          • 内剂量和生物有效剂量的计算(PBTK)
        • F. 暴露表征
          • 暴露表征应该提供暴露来源、路径和途径的完整的描述，也应该包括对评定人群的完整描述，尤其是应当讨论高暴露或易感人群或易感生命阶段暴露 不确定性的讨论是暴露表征的一个关键的组成部分
      • iv. 风险表征/剂量反应关系评定
        • (risk characterization) ——指在规定的条件下定性和定量地确定某规定机体、系统或人群发生已知的和潜在的有害作用的概率，及其伴随的不确定性。 是危害识别、危害表征和暴露评定的综合结果。 是风险评估的第四阶段，定量阶段，最后报告总结阶段
        • 有阈值毒性化学物的风险表征
          • a.计算接触人群的终身风险 公式为：R = (EED / RfD)× 10-6 (R为发生某种健康危害的终生风险，EED为人群总接触量估计值，10-6为与RfD对应的可接受风险水平) b.估计接触量达到风险水平(RfD)的人数 c.高危人群总接触量估计值(estimated exposure dose, EED)，与RfD比较 d.界限值(margin of exposure, MOE) MOE = NOAEL or LOAEL / EED
        • 无阈值毒性化学物的风险表征
          • 主要指致癌物的风险特征表征分析，包括计算超额风险 (excess risk)和超额病例数(number of excess cases) ① 终生超额风险R ② 人均年超额风险R(py)：R(py) = R/70 ③ 特定人群的年超额病例数EC
        • 不确定性分析
          • 不确定性(uncertainty)是风险表征的重要组成部分，它定量地估计了一个结果的数值范围 此种范围来源于数据的变异性和不确定性，以及用来判定暴露与有害作用之间关系的模型的结构的不确定性 在风险表征分析时，必须说明风险评定过程中每一步所涉及的不确定性，风险表征中的不确定性应反映前几个阶段评价中的不确定性 当分析不确定性时，一个必须解决的问题是如何辨别变异性(不一致性)和真正的不确定性对预测人群风险的相对影响
    • III. 风险管理
      • 风险管理(risk management)：依据风险评估的结果，权衡出管理决策的过程。必要时，选择并实施适当的控制措施，包括制定法规等措施。 综合考虑社会发展的实际需要以及公共卫生、经济、政治等多方面因素，进行费用-效益分析，确定可接受的危险度，制订有效的法规条例和管理措施并予以实施，以达到保护人民群众身体健康的目的。
      • i. 风险管理原则
        • ① 风险管理应遵循结构化方法原则 ② 在风险管理决策中，保护人类健康应该是首要考虑的问题 ③ 风险管理决策和实施应是透明的 ④ 风险评定策略的确定应该作为风险管理的特殊组成部分 ⑤ 风险管理应该通过维持风险管理和风险评定的功能独立性，来保证风险评定过程的科学完整性 ⑥ 风险管理决策应该考虑到风险评定结果的不确定性 ⑦ 风险管理在整个过程的各方面应保持与消费者和其他有关组织之间进行透明的和相互的信息交流 ⑧ 风险管理应该是一个连续的过程，应不断地参考风险管理决策的评价和审议过程中产生的新资料
      • ii. 风险管理方法
        • 1.零风险管理(只能用于添加剂) 2.传统使用的物质(GRAS) 3.推荐安全限值 ——推荐容许量：食品的每日容许摄入量(ADI)，职业暴露的阈限值(TLV)、峰值暴露时的容许暴露阈限值(PEL)、短期暴露的短期暴露阈限值(STEL)和时间加权重平均值(TWA)、报警剂量立即危及生命或健康的水平(IDLH)，以及各种最高容许浓度(MAC) 4.可忽略的风险(negligible risk)——法规阈值 5.效益-风险分析(benefit/risk analysis)：往往是最后决定因素
      • iii. 化学物或产品管理程序
        • 许可 (licensing)：许可制度的核心是颁发许可证(licence)。许可证本身是一种有一定时限的书面文件，由管理机关颁发，允许某化学物上市。与“登记制度”不同，“许可制度”是在上市前的一种官方授权，一般包括申请、受理、评审和批准等环节 登记(notification)：化学物的登记制度主要用于管理工业化学物。登记制度要求在产品生产上市前向管理机构提供有关资料，并确保它尽可能地被安全使用，包括进行必要的毒性试验，采用适当的分类标签，制定安全贮存、运输和排放的措施，以及意外泄露事故的处理等
    • IV. 风险交流
      • 风险交流(risk communication)是在风险评估者、风险管理者、消费者和其他有关各方之间进行有关风险和风险相关的因素的信息和观点的交流过程。 风险交流应贯穿风险分析的各个阶段
      • i. 要素
        • ① 风险的性质
        • ② 风险评估的不确定性
        • ③ 风险管理的措施
      • ii. 意义
        • 1.理解风险信息
        • 2.有助于风险措施实施
        • 3.建立社会信任
        • 4.宣传，达成共识
      • iii. 原则
        • 1.互动
        • 2.公开、透明
        • 3.及时
      • iv. 目标
        • (1)促进所有参与者认识和理解风险分析过程中的具体问题 (2)在达成和实施风险管理决定时，增强一致性和透明度 (3)为理解所提出的或实施的风险管理决定提供一个合理的依据 (4)促进风险分析过程的全面有效性和效率 (5)当有效的风险信息和教育计划成为风险管理的措施时，推动这些信息和教育计划的制定和传播 (6)培养公众对安全性的信任和自信 (7)加强所有参与者之间的工作关系和相互尊重 (8)促进所有各方适当地参与风险交流过程 (9)各方交流有关风险及其他论题的信息，包括其认识、态度、价值、行为及观念
  • 第四节 全球化学品统一分类和标签制度
    • WHO《全球化学品统一分类和标签制度》(GSH)于2003年公布，2005年修订，2008年全面运转。是适用于所有化学品和化学品混合物的统一制度。
    • 背景
      • 对化学品的不正确分类和标记，使得化学品在整个生命周期中均可能对人体或环境造成危害。
    • 全球化学品统一分类和标签制度(GHS)
      • 对危险化学品的危害性进行分类定级的标准方法。 旨在对世界各国不同的危险化学品分类方法进行统一，最大限度地减少危险化学品对健康和环境造成的危害。 是指导各国控制化学品危害和保护人类与环境的规范性文件。
      • 目的
        • 确定化学品和混合物中的内在危害，并传达关于这些危害的信息
      • 意义
        • 有助于全球各国化学品管理工作的接轨，也将促进毒理学的全面发展
      • 要素
        • 按照对健康、环境和物理危害，对物质和混合物进行分类的统一标准；
        • 统一危害公示要素，包括标签和安全数据单的要求。
      • 危害公示制度
        • 危害公示的目标对象：工作场所(雇主和工人)、消费者、急救人员、运输等 健康危害公示的标签包括：符号、信号词、危害说明
        • ① 标签
        • ② 安全数据单(Safety Data Sheets, SDS)
        • ③ 易懂符号
      • GHS健康危害分类和分级
        • 1、急性毒性
        • 2、致癌性
          • 第1类：已知或假定的人类致癌物 第lA类：已知对人类有致癌可能。主要根据人类证据。 第1B类：假定对人类有致癌可能。主要根据动物证据。 第2类：可疑的人类致癌物
  • 思考
    • 1、安全性评价和风险评定的联系和区别？ 2、现有一种新研制成功的保健食品，在证明确有保健功能后，能否上市？如果不能请说明原因并设计如何使其符合规定上市？ 3、管理毒理学相关概念 4、毒理学安全性评价程序四阶段包括那些内容？ 5、风险评定及其组成部分？ 6、在进行风险评定时，危害认定需要哪些科学依据？
• 第十一章 毒理基因组学和系统毒理学
  • 掌握：毒理基因组学(toxicogenomics)与系统毒理学的概念。 熟悉：毒理基因组学的基本任务，系统毒理学主要应用。 了解：人类基因组计划，基因组学(genomics)、基因组学包括三个亚领域：结构基因组学、功能基因组学和比较基因组学。 生物学中“组”的概念，毒理基因组学主要的国际性合作性机构，毒理基因组学研究的技术平台，基因组学与转录组学技术平台，蛋白质组学技术平台，代谢组学技术平台，生物信息学。
  • 第一节 概 述
    • 毒理基因组学
      • (toxicogenomics) ——研究生物体的整个基因组如何对环境有害因素发生反应的一门新兴学科。 毒理学研究涉及的环境有害因素包括化学因素(化学物、混合化学物等)、物理因素(电离与非电离辐射、噪声、异常气温等)和生物因素(细菌、病毒等)。 随着人类基因组计划(HGP)的顺利进行，生物医学研究已进入后基因组时代(post-genome era)。基因组学的研究发生了深刻的变化，已从结构基因组学(structural genomics)过渡到功能基因组学(functional genomics)。
    • 毒理基因组学的基本任务
      • 利用人类基因组的资料，帮助筛选和鉴别潜在的环境毒物，并在基因组水平上阐明毒作用发生的机制
    • 毒理基因组学的研究目标
      • 毒理基因组学的建立，为从传统的遗传毒性检测方法到基因集群检测方法的转变提供了可能，同时将显著提高遗传损伤的检测水平和降低检测阈值。
      • 近期目标——确定某种有害因素的反应基因(信号基因)，用于毒理学和相关疾病的研究；
      • 远期目标——建立全基因组与蛋白质组毒性反应知识库，并在此基础上开辟以芯片技术、生物信息技术为特征的数字毒理学(digitized toxicology)
    • 理基因组学检测技术发展
      • 传统遗传毒性检测方法→基因集群检测方法 ——微阵列技术（芯片技术） 传统检测方法：“一个化学物，一个基因” 微阵列技术（芯片技术）优势： ①扩大了遗传毒性损伤的检测范围； 即一个化学物多基因效应，或多个化学物多基因效应。 ②增加了遗传毒性损伤的检测效率； ③提高了遗传毒性损伤的检测灵敏度。 （与Northen blotting分析相似） 该技术可以检测一种化学物对人类全部基因组的效应，减少了遗传毒性传统检测方法的假阴性。
  • 第二节 毒理基因组学研究的技术平台
    • 毒理基因组学研究面临的基本挑战： 1.发展高通量筛选系统 如：DNA微阵列技术与芯片技术 2.大量生物学信息处理 如：DNA微阵列技术可测定上万个基因表达，获得约30万个数据，这些数据如何处理分析? 又如何结合传统毒理学试验资料进行综合分析?
    • 基因组学与转录组学技术平台
      • 差异显示反转录PCR技术
        • 差异显示反转录PCR(DDRT-PCR)技术是以分子生物学上应用最广泛的两种技术PCR(聚合酶链式反应 )和聚丙烯酰胺凝胶电泳为基础。 基本原理：以1对细胞(或组织)的总RNA反转录而成的cDNA为模板，利用PCR的高效扩增，通过5’端和3’端引物的合理设计和组合，将细胞(或组织)中表达的约15000种基因片段直接显示在DNA测序胶上，从而找出1对细胞(或组织)中表达有差异的cDNA片断。 优点：DDRT-PCR具有周期短，功能多，灵敏度高，所需RNA量少和重复性高等。 缺点：DDRT-PCR技术假阳性率高、凝胶中单条cDNA带成分不均一、一些低拷贝数mRNA不能有效呈现等。 cDNA(全称complementary DNA)，是一种互补脱氧核糖核酸。与mRNA链互补的单链DNA，以其mRNA为模板，在适当引物的存在下，由mRNA与DNA进行一定条件下合成的，就是cDNA。
      • 基因表达序列分析
        • 理论依据： 来自cDNA 3’端特定位置的一段9～11bp长的序列能够区分基因组中95％的基因。这一段基因特异的序列被称为标签(SAGEtag)。 SAGE原理： 由一个9～11碱基的短核苷酸序列标签包含有足够的信息，即一个标签能确认一种转录物。例如，一条9个碱基的序列能够分辨262144个不同的转录物（49个），而人类基因组估计仅能编码80000种转录物，所以理论上每一个9碱基标签能够代表一种转录物的特征序列。 应用SAGE技术的一个前提条件：GenBank中必须有足够的某一物种的DNA序列信息，尤其是表达序列标签(expressed sequence tag，EST)的序列资料。
      • 微阵列分析——芯片技术
        • DNA微阵列(microarray assay)或DNA芯片(DNA chip)技术，是近年来发展起来的新的分子生物学研究工具。 研究所使用的基本硬件是基因微阵列或基因芯片，其上含有成千上万个寡聚核苷酸片段或cDNA探针(cDNA、EST或基因特异的寡核苷酸)。 通俗地说，就是通过微加工技术 ，将数以万计、乃至百万计的特定序列的DNA片段(基因探针)，有规律地排列固定于2cm2 的硅片、玻片 等支持物上，构成的一个二维DNA探针阵列，与计算机的电子芯片十分相似，所以被称为基因芯片。 这些探针按一定顺序以矩阵方式排列在载玻片大小的塑料或玻璃板上，在lcm2的面积上可有1万～10万个不同的排列，并可有多个拷贝，其敏感性可达1～5个拷贝mRNA/细胞。
        • 优点与主要不足
          • 优点：可以同时对大量基因，甚至整个基因组的基因的表达进行对比分析。每一次测试结果，都可能得到一系列显著性差异表达的基因。采用图像分析的方法，可以确定哪些基因的改变与染毒处理有关，并具有剂量依赖性或时间相关性。然后，通过文献发掘、数据库比对和生物模型分析，可将生物体的适应性反应和毒性效应加以区别，从而在基因表达的水平上，提供新的生物学终点。 cDNA微阵列技术的主要优点是灵敏度高，mRNA丰度低至10万分之一仍能被检测出。可同时采用几种不同颜色的荧光染料标记探针，这样在同一张阵列膜上进行一次杂交实验就可分析不同样品间基因表达的差异。 主要不足：cDNA微阵列成本较高，需要特殊的信号检测分析系统，玻片上的微阵列不能重复使用等。
      • RNA干涉(RNAinterference，RNAi)技术
        • RNA干涉是近年来发展的一种方法，能快速有效地沉寂靶基因的表达，从反向角度来阐明基因的功能。 RNAi是指将外源性双链RNA(double-stranded RNA，dsRNA)导人细胞后，可产生21～23nt长度的小分子干涉RNA(small interference RNA，siRNA)，引起与其序列同源的特异基因mRNA降解的现象，属于转录后的基因沉默(post-transcriptional gene silencing，PTGS)。 在哺乳动物细胞中进行RNAi实验包括5个步骤：选取目的基因；设计相应的siRNA序列；制备siRNA；siRNA转染哺乳动物细胞；RNAi效果分析。其中，靶siRNA序列选择是RNAi实验成败的关键。
      • 单核苷酸多态性检测
        • 单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms，SNPs)是指染色体基因组水平上单个核苷酸变异引起的DNA序列多态性，在人群中发生频率大于1％。SNPs有单碱基的转换、颠换、插入、缺失等形式。 在基因组中搜索SNPs的最普遍方法是将已定位的序列标签位点(sequence tagged sites，STS)和表达序列标签(expressed sequence tags，EST)进行测序。 由于基因组非常庞大，在整个基因组的范围内检测所有的SNPs并确定其功能在实际上非常困难。只通过检测其中少数几个标志性的SNPs，识别出不同的单倍型，有助于判断个体对化学物中毒易感性的差异。 DNA芯片技术的应用使大规模发现和识别SNPs的工作成为可能。 计算机的应用——深度测序——高通量
    • 蛋白质组学技术平台
      • 蛋白质组
        • 蛋白质组(proteome)指特定时间一个基因组或者一种组织产生并利用的所有蛋白质
      • 蛋白质组学
        • 蛋白质组学(proteomics) ：从整体的角度分析细胞内动态变化的蛋白质组成成份、表达水平与修饰状态，了解蛋白质之间的相互作用与联系，揭示蛋白质功能与细胞生命活动规律的一门新兴科学。
    • 代谢组学技术平台
      • 代谢组学
        • 是效仿基因组学和蛋白质组学的研究思想，对生物体内所有代谢物进行定量分析，寻找代谢物与生理病理变化相对关系，是系统生物学的重要组成部分。 研究对象——大都是相对分子质量1000以内的小分子物质。 代谢组学研究的基本方法 先进的分析检测技术结合模式识别和专家系统等数字分析方法 是继基因组学和蛋白质组学之后发展起来的一门新兴学科
    • 生物信息学
      • 生物信息学(Bioinformatics)——采用信息科学、计算机科学、生物数学、比较生物学等学科的观点和方法对生命的现象及其组成分子(核酸、蛋白等)进行研究。 主要研究生命中物质的组成、进化、结构与功能的规律、以及这些物质在生命体中能量和信息的交换或传递。 该学科以计算机和生物电子设备为工具，对生物信息进行提取、储存、加工和分析，用信息理论技术及生物数学的方法去理解和阐述生物大分子的存在和生命价值，最终对它们进行各种处理与应用。 通过这些处理和应用，科学家不仅能理解已有的核酸和蛋白质序列及其功能，而且能更好地着手研究新的基因和蛋白序列及其功能。
  • 第三节 毒理基因组学研究内容及其应用
    • 1.毒作用机制研究
    • 2.化学物毒性预测
    • 3.比较毒理学研究
    • 4.混合物联合毒作用研究
    • 5.危险度评定
    • 6.表型锚定
    • 7.信息整合
  • 第四节 系统毒理学
    • 系统毒理学（system toxicology） ——以毒理基因组学为基础，通过分析有害物质不同暴露后（方式、剂量、时间等）基因表达谱、蛋白质表达谱和毒物代谢谱的改变，结合传统毒理学的研究资料，利用生物信息学和数字毒理学技术，系统研究外源有害因素与生物系统（细胞、组织、器官和生物机体整体水平）的交互作用及其毒作用机制。 系统毒理学有望在阐明毒物对机体损伤分子机制、分子生物标志物和风险评估等方面取得突破。 是近年来发展起来的一门新兴学科，代表着后基因组时代毒理学发展的新方向。 尽管还有不足之处，但可以肯定系统毒理学的发展和应用将会对人类的环境与健康研究产生极大的推动作用。

中心主题

• 平时30% 期末70% 4学分 名解 3'x5（英文若缩写，需写出全称和中文） 选择1'x20 （难，公卫执业医师大纲抽） 填空1'x25 简答5'x5 综合分析15'x1 考试内容：60%A 25%B 15%C lyqyyds: 名解：target organ toxic effect zone supectrum of toxic effects GLP GHS 简答：生物转化的意义主要类型及影响因素 半数致死量的概念和意义 简述遗传毒理学试验成组应用的选择 安全性评价与危险度评定的区别和联系 毒理学既是一门科学又是一门艺术的理解 论述：安全性评价的主要内容
• 选择/填空
  • 绪论
    • 描述毒理学直接关注的是/核心内容
      • 毒性鉴定
    • 动物实验3R分别是
      • 优化、减少、取代 refinement reduction replacement
  • 基本概念
    • 铅的靶器官
      • CNS
    • 质反应剂量反应曲线多呈S的原因
      • 及化学物的生物作用存在个体差异。纵坐标为反应率 故原因在于反应率的不同，即与易感性相关。
    • 毒性上限最重要的参数
      • LD50
    • 属于无阈值效应的是
      • 乙酰水杨酸所致胎儿畸形 不属于的： Hg所致中毒性脑病 CCl4所致肝细胞坏死 HF所致皮肤灼伤 氯乙烯所致肝血管肉瘤
    • 外来化学物在血液中主要与哪种蛋白结合
      • 白蛋白
    • 化学物对机体的损害作用的性质和强度直接取决于
      • 直接 即其在靶器官的剂量
    • 生物标志可分为
      • 暴露、效应、易感生物学标志
    • 暴露特征包括
      • 暴露途径、期限、频率
    • 重复染毒引起毒作用的关键因素
      • 暴露频率 重复重复
  • 转运转化
    • 简单扩散和滤过的区别
      • 简单扩散为脂溶扩散 滤过为水溶扩散
    • 脂水分配系数越低，提示
      • 与血浆蛋白结合？
    • 适用于气管注射染毒的空气污染物为
      • 可吸入颗粒物
    • 不同途径接受毒物的吸收速度和毒性大小顺序
      • 静脉注射＞腹腔注射＞肌内注射＞经口＞经皮 静脉注射可直接入血，不存在吸收过程。最迅速，毒效应最明显 腹腔血液供应丰富、表面积大，故其吸收快 皮下肌肉易受局部血液量和毒物剂型影响，吸收较慢。
    • 易化扩散需要载体参与，因此其也存在对底物的，，，
      • 特异性选择、饱和性、竞争性抑制
    • 气体和蒸汽在呼吸道吸收与作用的部位主要取决于
      • 脂溶性和浓度
    • 脂溶性化学物经口灌胃染毒首选溶剂
      • 植物油 因为脂溶，所以脂溶
    • 洗胃清除体内未吸收毒物的最佳时间是服毒后
      • 1-6h
    • GSH S-转移酶存在于细胞的
      • 谷胱甘肽S-转移酶是谷胱甘肽结合反应的关键酶，催化谷胱甘肽结合反应的起始步骤，主要存在于胞液中。谷胱甘肽S-转移酶有多种形式
    • 多氯联苯在体内苯转为苯酚明显加速，说明该物质诱导了？
      • P450 首要生物转化酶
    • 在亲电子剂解毒和消除自由基中有重要作用的反应是
      • II相反应的GSH结合
    • 不发生结合反应的内源性底物
      • 丙氨酸
    • 对/苯硫磷可抑制
      • 乙酰胆碱酯酶
  • 毒作用机制
    • 毒物吸收率与其在吸收表面的浓度有关，主要取决于
      • 毒物吸收率与其在吸收表面的浓度有关，主要取决于暴露速率及化学物的溶解度。 毒物吸收率也与暴露部位的面积、发生吸收过程的上皮特征、上下皮微循环和毒物理化特性有关。
    • 经扩散重吸收的过程需要化学物具有一定的
      • 脂溶性？？
    • 外源化学物对生物体的毒性作用主要取决于机体暴露的
      • 机体暴露的程度和途径
    • 毒效应强度主要取决于终毒物在其作用靶部位的
      • 持续时间和浓度
    • 内源性分子作为靶分子必须具有合适的？以容许终毒物发生共价或非共价反应
      • 反应性、空间构型
    • 毒理学试验中较少使用的染毒途径
      • 皮内试验
    • 毒物在水中溶解度越大，毒性越
      • 大
  • 一般毒作用
    • 急性毒性试验观察周期
      • 一般为14天
    • 压缩空气法适用于
      • B 氯气吸入染毒
    • 稳流鼓泡法适用于
      • 颗粒物吸入染毒
    • 气管注入法适用于
      • 苯吸入染毒
    • 急性毒性试验选择小鼠体重
      • 18-25g
    • 根据食品安全性毒理学评价，该弃用或进入下一阶段试验的条件
      • LD50<人体可能摄入量的10倍：毒性较大，弃用 >人体可能摄入量的10倍：进入下一阶段试验
    • 眼、皮肤刺激试验和皮肤致敏试验首选动物
      • 眼刺激：家兔 皮肤刺激：家兔&豚鼠 皮肤致敏：豚鼠
    • 明显蓄积：其蓄积系数K应为
      • 1~ K=5.3 ：轻度蓄积
    • 蓄积系数与蓄积作用的关系
      • K越大，蓄积作用越弱
    • 慢性毒实验小鼠大鼠应选体重为
      • 小鼠15g左右 大鼠100g左右
    • 急性毒性试验经典动物是
      • 大鼠
    • 染毒体积一般为动物体重的%，不超过%
      • 一般为1-2% 不超过3
    • 根据毒物的_大小把毒物划分为不同级别
      • LD50的大小
    • ___是发生慢性毒作用的前提
      • 蓄积作用
  • 致突变
    • 染色体裂隙？
      • 属于染色单体畸变
    • 使用环磷酰胺对小鼠染毒，光镜下可看到骨髓细胞染色体畸变类型为
      • 着丝点环
    • 体细胞突变可致
      • 癌变 致畸（致突变物过胎盘，而非突变基因遗传）
    • 微核试验等遗传学终点
      • Ames试验、基因正向突变试验的检测终点是基因突变 微核试验的检测终点是原发性DNA损伤 染色体畸变试验的检测终点是染色体畸变 UDS试验检测终点是程序外DNA合成 程序外DNA合成试验的遗传学终点为DNA完整性改变
    • Ames实验中营养缺陷型菌株，哪种缺陷？
      • 缺陷：不能自行合成组氨酸
    • 生殖细胞突变后果不包括肿瘤
      • 无人知晓 存在生殖细胞瘤
    • 致畸作用毒理学特点
      • 有致畸敏感期 剂量反应关系曲线陡峭 物种差异明显
    • 致畸实验中活胎检测内容
      • 外观畸形检查 内脏畸形检查 体重测量 骨骼畸形检查
      • 不包括活组织病理学检查（活检）
    • 突变从发生原因上可分为
      • 自发、诱发突变
    • 化学物致突变类型
      • 基因突变 染色体畸变 基因组突变：整倍性畸变和非整倍性畸变
    • 基因突变可分为，，前者又可分为，，
      • 碱基置换，移码突变 颠换、转换
    • 染色体结构异常的类型
      • 缺失、重复、易位、倒位
    • 非整倍体和多倍体产生原因
      • 染色体分离异常
    • 突变的后果主要取决于化学毒物作用的
      • 靶细胞
  • 致癌
    • 引发剂特点
      • 本身有致癌性，大多是致突变物
      • 无可检测的阈剂量
      • 不可逆
      • 累积性
    • 非遗传毒性致癌物特点
      • 
    • 某化学物经动物实验致癌证据充分，但流行病学调查资料尚不足
      • 潜在致癌物
    • β-萘胺？ 佛波脂？
      • 前者为间接致癌物 后者为促长剂
    • 致癌物筛查试验有
      • 致突变试验、恶性转化实验
    • 哺乳动物长期致癌试验每组动物数至少为
      • 100 每组雌雄各50
    • 阳性结果可确定，阴性结果不能否定对哺乳动物致癌性的试验类型？
      • 哺乳动物短期致癌试验
    • 人类肿瘤与环境密切相关，其中最主要影响因素？
      • 化学因素
    • 肿瘤具有，控制和，调节的复杂性，是一个，过程
      • 多基因控制、多因素调节 多阶段过程
    • 引发阶段化学致癌物对靶细胞DNA的损伤是，，性的遗传性改变，即成为突变细胞
      • 永久性、不可逆性
  • 致畸
    • 发育毒性具体表现包括
      • 发育生物体死亡 生长改变 结构异常 结构缺陷
    • 胚胎发育的着床期、器官发生期、胚胎期易发生?
      • 胚胎期为不易感期，通常只发生胚泡死亡 器官形成期致畸敏感性高，主要发生致畸作用 胎儿发育期主要引起生长迟缓
    • 致畸试验中提示啮齿类动物交配受孕的证据是
      • 阴栓
    • 致畸试验中使用的最高剂量一般不超过该受试物LD50的
      • 1/2
    • 致畸试验首选动物
      • 大鼠
    • 睾丸细胞染色体畸变试验首选的实验动物为
      • 小鼠
    • 致畸试验染毒期应安排在
      • 器官形成期
    • 遗传毒理学试验成组应用配套原则
  • 管理
    • risk assessment步骤包括
      • hazard identification危害识别 hazard characterization危害表征 exposure assessment暴露评定 risk characterization风险/危险度表征
    • 安全限值不适用于致癌物和致突变物
    • 风险分析内容：，，，
      • 风险评估、风险管理、风险交流
  • 历年
    • 影响毒性作用的因素
      • 外源化学物本身因素 机体因素 环境因素 联合作用
    • 研究方法分类
      • 体内试验 体外试验 人体观察 人群流行病学研究
    • 肝脏及大多组织，外源化学物主要位于
      • 在肝脏和大多数组织的细胞中，生物转化酶主要位于内质网（微粒体）和胞液
    • 实验动物按遗传学控制分类
      • 近交系动物 杂交群动物 封闭群动物
    • 以实验动物为研究对象，为获得可靠研究结果，先决条件是
      • 正确地选用实验动物
    • 毒物在组织器官分布地最主要因素
      • 二者亲和力
    • 关于生物学标志的叙述检测样品可为血、尿、大气、水、土壤等
      • 错
    • 哺乳动物长期致癌试验分析指标
      • 
    • LD50含义
      • 是经过统计分析处理计算得到地数值，
    • 判别化学物质致癌性所使用的系统
      • A. 一般毒性试验（不包括此） B. 短期试验 C. 动物诱癌试验 D. 人类流行病学研究
    • 化学致癌物的判别证据包括
      • 人群流行病学调查 动物实验证据
    • 描述毒理学工作者直接关注的是
      • 外源性物质的毒性鉴定
    • 机制毒理学工作者研究重点
      • 化学物对生物体产生毒作用的生物学机制，生物化学机制和分子生物学机制
    • 化学致癌机制可分为两类
      • 一类是造成DNA损伤而引发肿瘤的遗传毒性机制,另一类是对DNA以外的靶分子作用的非遗传毒性机制
    • 修复障碍可引起的毒作用
      • 炎症、坏死、纤维化、致癌等
    • 现代毒理学
      • 是研究外源化学、物理和生物因素对生物体和生态系统的损害作用与机制、中毒的预防、诊断和救治的科学
    • 毒理学研究最终目的是对毒物进行
      • 对机体损害作用及其机制的研究
    • 主要短期致癌实验
      • 小鼠肺肿瘤诱发试验
      • 小鼠皮肤肿瘤诱发试验
      • 大鼠肝转化灶诱发试验
      • 雌性大鼠乳腺癌诱发试验
    • 急性毒性试验程序的总体原则主要包括
      • 实验动物、染毒途径、染毒剂量、观察周期、观察指标的选择、计算方法和评价等。
    • 观察化学毒物致癌作用的基本方法
      • 短期试验、哺乳动物长期致癌试验、人群流行病学调查
    • 微粒体FMO催化的是
      • P-杂原子氧化
    • 不参与水解作用的酶
      • DT-黄素酶
    • 沪胶基丁醚抑制
      • P450
    • 亚慢性大鼠体重
      • 80-100
• 综合分析
  • 历年题
    • 2013
      • 一个新化学品如药品、食品、农药、化妆品等的推广应用的安全性第一，如何保障其安全应用？请拟定主要策略与基本方案
    • 2015
      • 毒理学安全性评价的基本内容
• 简答
  • 历年题
    • 2013
      • 1. 遗传毒理学成套观察项目中致突变试验的入选原则有哪些
        • 试验组应包括每一类型的遗传学终点 试验组中指示生物应包括几个进化阶段，至少要包括原核细胞和真核细胞两个系统。通常的实验材料有病毒、细菌、真菌、培养的哺乳动物细胞、植物、昆虫及哺乳动物等 试验组应包括体内试验与体外试验，体外试验和体内试验细胞突变阳性者有必要进行生殖细胞突变试验。 试验组应包括生殖细胞和体细胞
      • 2. 简述GLP基本内容及实施GLP的必要性
        • 基本内容 对实验设施、仪器设备和实验材料（动物）的要求 对组织机构和人员的要求（资格与培训） 标准操作规程SOP 质量保证： 对研究工作实施过程的要求 对档案及其管理工作的要求 实验室资格认证及监督检查 必要性 GLP可保证实验数据的真实性、可靠性和可重复性
        • 设施人员SQA研档证
      • 3. 简述机体对毒物的主要解毒机制
        • 对动物而言解毒机制包括氧化还原反应、络合反应、水解反应、转化作用以及代谢排出体外等机制
      • 4. 简述毒理学实验基本原则
        • 有三个基本原则 化学物在实验动物身上产生的作用，可以外推到人 实验动物必须暴露于高剂量，这是发现对人潜在危害的必需和可靠的办法 成年健康实验动物和人可能暴露途径是基本的选择，实验动物染毒应尽可能模仿人接触的方式 设计上必须符合的随机、对照、重复原则 随推高仿
      • 5. 毒理学既是一门科学又是一门艺术，简述理解
        • 科学是对事实真相的客观反映。毒理学作为一门科学，是人们在发现探索总结和遵循客观规律后，在逻辑的基础上，建立系统化的理论体系，并在管理实践中应用管理原则和原理，使毒理学成为在理论指导下的规范化理性行为。 艺术的含义是创造。毒理学作为一门艺术，毒理学对象繁杂众多，因此需要灵活多变地，创造性地运用毒理学技术和方法，以解决实际问题。毒理学对象主要为人，人与人之间沟通接触需要技巧，不能照搬书上一些手段方法理论。而需要活学活用并富有创造性。
      • 6. 毒理学对今后公共卫生专业学习、工作和生活的作用
    • 2015
      • 1. 遗传毒理学成套观察项目中致突变试验的入选原则有哪些
        • 试验组应包括每一类型的遗传学终点 试验组中指示生物应包括几个进化阶段，至少要包括原核细胞和真核细胞两个系统。通常的实验材料有病毒、细菌、真菌、培养的哺乳动物细胞、植物、昆虫及哺乳动物等 试验组应包括体内试验与体外试验，体外试验和体内试验细胞突变阳性者有必要进行生殖细胞突变试验。 试验组应包括生殖细胞和体细胞 各个终点 原核真核 体生殖细胞 体内外
      • 2. 简述生物转化的意义
        • 是机体对外源化学物处置的重要环节，是机体维持稳态的主要机制 能使进入人体内的外源化学物活性改变，可增强或减弱其毒性 通过对生物转化的研究可探求外源化合物活性基因、活性分子的重要规律以防治其对机体的损伤 有利于探究其损伤机制，作用的靶器官、细胞、分子 外源化学物经生物转化后会形成新的代谢中间产物、终产物，有利于中毒诊断，疗效评价等
      • 3. 简述致突变作用的遗传学终点主要有哪些
        • （1）DNA完整性改变
        • （2）DNA重排或交换
        • （3）DNA碱基序列改变（基因突变）
        • （4）染色体完整性改变（染色体畸变）
        • （5）染色体分离改变（非整倍体和多倍体）
      • 4. 安全性评价与危险度评定的区别与联系
        • 
        • 都上同 可立控 已决策
      • 5. 简述安全性评价中需注意的问题
        • 1.要遵循有关机构的规范和指南 2.应进行质量控制，全面贯彻GLP 3.试验设计和实施时注意贯彻3R原则 4.必要时应进行靶器官毒理学研究 5.在应用LOAEL和NOAEL时应考虑一定的安全系数
        • 靶遵GRL
  • T0
    • 生物转化的意义主要类型及影响因素
      • 意义： 是机体对外源化学物处置的重要环节，是机体维持稳态的主要机制 改变化学物水溶性，增加使其加速排泄，降低阻碍其排泄 毒效应改变。代谢解毒降低其毒性，代谢活化使毒性增加。 通过对生物转化的研究可探求损伤机制，作用靶器官；化合物作用规律以防治；化学物代谢产物终产物以诊断，评价疗效。 类型：I、II相反应 影响生物转化因素： 一) 代谢酶的遗传多态性——物种差异和个体差异 (二) 代谢酶的诱导与阻遏 (三) 代谢酶的抑制与激活 (四) 代谢饱和状态、年龄、性别和营养状况等 （肠道菌群与宏基因组）
    • 半数致死量的概念和意义局限性
      • 概念
        • 化学物质引起一组受试实验动物半数死亡的剂量或浓度
      • LD50的意义
        • 用数量比做课题
        • ①比较不同药物的毒性大小
        • ②可用于计算药物的治疗指数，药效剂量和毒性剂量的距离
        • ③为后续的重复给药毒理学试验课题的选择提供参考
        • ④通过比较不同途径的LD50值，获得生物利用度的信息
        • ⑤试验结果可用来推测人类的致死剂量以及中毒后的体征，为临床毒副反应提供临测参考
      • LD50的局限性
        • 少波差耗 信少波大差耗
        • ①评价新药或化学物时，LD50值给予的有效信息较少。
        • ②LD50的波动性较大，影响因素较多
        • ③物种差异对LD50的影响较大
        • ④经典急性毒性试验消耗的动物量较大
    • 毒理学安全性评价的基本内容
      • i. 毒理学试验前有关资料的收集
        • i. 收集化学物质有关的基本资料
          • 包括化学结构、组成成分和杂质、理化性质、化学物的定量分析方法、原料和中间体
        • ii. 了解化学物的使用情况
          • 包括使用方式及人体接触途径、用途及使用范围、使用量
        • iii. 了解样品配方和工艺流程，确定样品是否为实际应用品
          • 受试样品必须是配方和工艺流程固定、成分稳定、纯度一致的定型产品，而不是纯品。选用人类实际接触和应用的产品进行试验，以反映人体实际接触情况，并一次提供足够的数量。
        • iv. 确定化学品毒性来源:是化学物质本身或所含杂质
      • ii. 化学物毒理学试验的程序和项目
        • 第一阶段
          • 内容：急性毒性试验和局部毒性评价,测定LD50
          • 结果判断
            • LD50<人摄入量的10倍,放弃
            • LD50>人摄入量的10倍,进行下阶段试验
        • 第二阶段
          • 内容
            • 遗传毒理学试验
              • a.细菌致突变实验：首选 Ames试验
              • b.小鼠微核试验或染色体畸变试验
              • c.小鼠精子畸形试验或睾丸染色体畸变试验
              • d.其它试验
            • 致畸试验
          • 遗传毒性试验试验结果的判定
            • 如三项致突变试验（Ames试验，微核或骨髓细胞染色体畸变试验，精子畸形或睾丸染色体畸变试验）中，体外或体内有一项或以上阳性，一般应放弃该受试物用于保健食品。 如三项试验均为阴性，则可继续进行下一步的毒性试验。
        • 第三阶段
          • 内容
            • 亚慢性毒性试验、繁殖实验、代谢试验
          • 结果判断
            • 最大无作用剂量<人摄入量的100倍,放弃。
            • 摄入量的100倍<最大无作用剂量<人摄入量的300倍,进行下阶段试验。
            • 最大无作用剂量>人摄入量的300倍,可用于食品。
        • 第四阶段
          • 包括慢性毒性试验和致癌试验
          • 结果判断
            • 最大无作用剂量<人摄入量的50倍,放弃。
            • 人摄入量的50倍<最大无作用剂量<人摄入量的100倍,进行下阶段试验。
            • 最大无作用剂量>人摄入量的100倍,可用于食品
      • iii. 人群暴露资料
        • 将毒理学试验的结果外推到人具有不确定性，而人体暴露试验可直接反映受试物对人体造成的损害作用，具有决定性意义。 在可能的情况下，应努力搜集这方面的资料。
        • 主要包括
          • ➢ 对职业接触人群的监测
          • ➢ 对环境污染区居民的调查
          • ➢ 对药物毒性的临床观察
          • ➢ 对中毒事故的原因追查
          • ➢ 对志愿人员的试验与检测
  • 基本概念
    • 毒性和毒效应区别
    • 毒作用分类
      • 急速一变局
      • 速发作用和迟发作用
      • 局部作用与全身作用
      • 可逆作用与不可逆作用
        • 可逆如有机磷农药对胆碱酯酶活性的早期抑制作用 不可逆如游离二氧化硅引起肺部纤维化作用及肿瘤等
      • 急性或慢性毒作用
      • 变态反应和特发性反应
      • 一般毒性和特殊毒性
    • 急性毒作用带的意义
      • 急性毒作用带升高，急性毒作用越宽，不易引起急性中毒死亡。反之亦反
    • 剂量反应关系毒理学意义
      • 有助于发现化学毒物效应性质，用于比较不同化学物毒性 有助于确定机体易感性分布 判断某种化学物与机体出现某种损害作用是否存在因果关系 是安全性评价和危险性评价的重要内容
  • 一般毒作用
    • 急性毒性试验的目的
      • 确定受试物的一系列急性毒性参数(LD50)
      • 通过观察实验动物的中毒表现和死亡情况，初步评价受试物对动物的毒性和人体产生损害的危险性大小、毒效应特征、靶器官和剂量反应关系等
      • 为亚急性、亚慢性和慢性毒性试验以及其他毒理学研究的染毒剂量设计和观察指标选择提供依据和建议
      • 为毒作用机制研究提供初步线索
    • LD50的意义和局限性
      • LD50的意义
        • 比数课生量 用数量比做课题
        • ①比较不同药物的毒性大小
        • ②可用于计算药物的治疗指数，药效剂量和毒性剂量的距离
        • ③为后续的重复给药毒理学试验课题的选择提供参考
        • ④通过比较不同途径的LD50值，获得生物利用度的信息
        • ⑤试验结果可用来推测人类的致死剂量以及中毒后的体征，为临床毒副反应提供临测参考
      • LD50的局限性
        • 少波差耗 信少波大差耗
        • ①评价新药或化学物时，LD50值给予的有效信息较少。
        • ②LD50的波动性较大，影响因素较多
        • ③物种差异对LD50的影响较大
        • ④经典急性毒性试验消耗的动物量较大
    • 常用急性毒效应参数
    • 亚慢性和慢性毒性试验有哪些观察指标
• 名解 3'x5
  • 勿照背，自行组织语言 简写写出全称
  • 历年题
    • 2013
      • toxic effect
      • risk assessment
      • GHS
        • globally harmonized system of classification and labelling of chemicals “全球化学品统一分类和标签制度” 是对危险化学品危害性分类定级的标准方法。 目的在于统一各国不同危险化学品的分类方法，尽可能减少危险化学品对人类健康和环境的危害；明确这些化学纯品或混合物的内在危害性，并传达这些信息。 意义在于促进各国化学品管理工作接轨，促进毒理学的全面发展。
      • toxic effect zone
      • target organ
    • 2015
      • target organ
      • toxic effect zone
      • biomarker
      • SOP
      • toxicity
  • 基本概念
    • 主语：Xeno
    • 1. Toxicology
      • 毒理学 传统定义：是研究xenobiotics对living organisms的adverse effects的学科 现代定义：是研究所有外源有害因素（包括化学、物理、生物因素）对生物系统的损害作用和生物学机制，并对其进行安全性评价和风险评估的科学
    • 2. Xenobiotics
      • 外源化学物 指存在于人类环境中，可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定的生物学效应的一些化学物质
    • 3. Toxicant
      • 毒物 一般是指在通常可能接触的途径和剂量(dose)的情况下就能对机体造成损害的外源化学物。
    • 4. Toxicity
      • Toxicity 毒性，指在特定条件下，外源化学物导致机体有害作用的一种内在的，固有的能力。
    • 5. Selective Toxicity
      • 指化学物在不同物种间的毒性差异。 目前认为选择性毒性可发生在物种之间，也可发生在同种属群体不同个体之间，或同一个体不同器官或系统间 外源化学物直接或主要损害的器官称为该物质的靶器官
    • 6. target organ
      • 靶器官: 外源化学物直接或主要损害的器官就称为该物质的靶器官
    • 7. toxic effect
      • 毒作用 一定条件下外源化学物导致机体发生的有害生物学改变。又称为毒效应 毒作用三要素：剂量、途径、机体属性
    • 8. spectrum of toxic effects
      • 毒作用谱 由外源化学物作用于生物体，随剂量增加所表现出来的一系列不同的生物学效应构成。
    • 9. Dose
      • 剂量 主要指外源化学物与机体接触或被机体吸收或直接导致机体损害的量
    • 10. Effect
      • 效应 为量反应，表示暴露一定剂量外源化学物后引起的一个生物个体、器官或组织的生物学改变
    • 11. Response
      • 反应 为质改变，指在暴露某一化学物的群体中出现某种效应的个体在群体中所占比率。
    • 12. dose-effect relationship
      • 剂量-效应关系 表示外源化学物作用于生物体的剂量与引起的生物学改变强度之间的关相互系。
    • 13. dose-response relationship
      • 剂量-反应关系 表示外源化学物作用于生物体的剂量与引起的生物学改变的发生率之间的相互关系
    • 14. LD
      • lethal dose 指在急性毒性试验中外源化学物引起受试实验动物死亡的剂量或浓度。
    • 15. LD50、LD100、LD0
      • 半数致死剂量(或浓度) (median lethal dose or concentration ，LD50或LC50) 化学物质引起一组受试实验动物半数死亡的剂量或浓度 绝对致死剂量(或浓度) (absolute lethal dose or concentration ， LD100或LC100) 化学物质引起一组受试实验动物全部死亡的最低剂量或浓度 最大耐受剂量(或浓度) (maximal tolerance dose or concentration, LD0或 LC0) 一组受试实验动物中，不引起动物死亡的化学物质的最大剂量或浓度
    • 16. Hormesis
      • 低剂量兴奋效应 即毒物在低剂量条件下表现为适当的刺激（兴奋）反应，而在较高或高剂量条件下表现为抑制作用。其曲线基本形式是U或J形
    • 17. biomarker
      • 生物标志 是指能反映已被机体吸收的外源化学物或其生物学后果的各类测定指标，可分为暴露生物标志、效应生物标志和易感性生物标志
    • 18. LOAEL
      • (lowest observed adverse effect level, LOAEL)观察到有损害作用的最低水平 是指在规定的暴露条件下，化学物引起机体某种已被观测到的有害作用的最低剂量或浓度。
    • 19. NOAEL
      • (no- observed adverse effect level, NOAEL)未观察到损害作用的水平 是指在规定的暴露条件下，外源化学物不引起机体可检测到的有害作用的最高剂量或浓度。
    • 20. MOE
      • margin of exposure，MOE 暴露指数/暴露范围 是指动物实验中获得的未观察到有毒作用剂量NOAEL与人群暴露量估计值的比值。MOE大，发生有害作用危险性小
    • 21. MOS
      • margin of safety，MOS 安全指数/安全范围 是人群暴露量估计值与安全限值的比值。MOS大，发生有害作用危险性大
    • 22. safety limit value
      • 是指为保护人群健康，对生活、生产环境和各种介质中与人群身体健康有关的各种因素所规定的浓度和暴露时间的限制性量值。
    • 23. VSD
      • virtual safety dose，VSD 实际安全剂量 相应于可接受风险度的外源化学物暴露剂量。
    • 24. toxic effect zone
      • 毒作用带 是表示化学物质毒作用特点的参数，又分急性毒作用带与慢性毒作用带 急慢性毒作用带的内涵及意义：
  • 转运转化
    • biotransportaion
      • 生物转运 外源化学物穿越生物膜的过程，且其本身的结构和性质不发生变化。包括吸收、分布、排泄
    • biotransformation
      • 生物转化 是化学毒物在细胞内发生一系列化学结构和理化性质改变而转化为新衍生物的过程
    • toxicokinetics
      • 毒物动力学toxicokinetics 研究化学毒物的数量在生物转运和生物转化过程中依时而变的动态规律 目的：了解毒物在体内的消长规律，为毒物的安全性评价提供依据。 ①有助于毒理学研究的设计(如剂量和染毒途径)； ②通过对暴露、时间依赖性的靶器官剂量与毒作用关系研究，解释毒作用机制； ③确定有关剂量、分布、代谢和消除的参数，用以进行对人的危险性评价。
    • Metabolic activation
      • Metabolic activation 或称生物活化，指一些化学物经生物转化后，毒性非但没有减弱反而明显增强 但由于代谢活化的产物多数不够稳定，仅在短时间内存在，故又称为活性中间产物（reactive intermediate）
  • 毒作用机制
    • ultimate toxican
      • 终毒物（ultimate toxicant）：指直接与内源靶分子反应或引起机体生物学微环境改变、导致机体结构和功能紊乱、表现毒物毒性作用的化学物 终毒物可以是毒物原型，也可以是毒物的代谢产物，也可是毒物体内生物转化过程中生成的活性氧（reactive oxygen species，ROS）、活性氮（reactive nitrogen species）或其他内源性分子
    • free radical
      • 自由基是在其外层轨道中含有一个或多个不成对电子的分子或分子片段。
    • joint action
      • 毒理学将两种或两种以上的化学物同时或先后作用于生物体所引起的毒作用称为联合作用
  • 一般毒作用
    • accumulation
      • (accumulation)蓄积作用 当化学毒物反复多次给动物染毒，化学毒物进入机体的速度(或总量)超过代谢转化的速度和排泄的速度(或总量)时，化学毒物或其代谢产物就有可能在机体内逐渐增加并贮留，这种现象称为化学毒物的蓄积作用。 化学毒物容易蓄积的组织和器官称为储存库(depot)。 机体常见的储存库有血浆蛋白、脂肪组织、肝脏、肾脏、骨骼等。
    • material accumulation
      • ( material accumulation)物质蓄积：当实验动物反复多次接触化学毒物一定时间之后，用化学分析方法能够测得机体内存在该化学毒物的原型或其代谢产物时，称之为物质蓄积。
    • functional accumulation
      • ( functional accumulation)功能蓄积：有的化学毒物在机体内虽不能被测出，然而在长期接触的情况下机体可以出现慢性中毒的现象，这种情况称为功能蓄积。也称损伤蓄积、机制蓄积。
    • 急性毒性概念
      • 指实验动物一次接触或24h内多次接触一定剂量的某种外源化学物短期内所产生的健康损害作用和致死效应
  • 管理
    • GLP
      • good laboratory practice 优良实验室规范 GLP是针对药品、食品添加剂、农药、化妆品、兽药及其他医用药品的毒性评价而制订的管理规范 药兽浓妆其添
    • SOP
      • standard operation procedure 标准操作规程 是在有限时间与资源内，为了执行复杂的日常事务所设计的内部程序，是保证实验过程规范、严格，结果准确可信的重要手段。
    • GHS
      • globally harmonized system of classification and labelling of chemicals “全球化学品统一分类和标签制度” 是对危险化学品危害性分类定级的标准方法。 目的在于统一各国不同危险化学品的分类方法，尽可能减少危险化学品对人类健康和环境的危害；明确这些化学纯品或混合物的内在危害性，并传达这些信息。 意义在于促进各国化学品管理工作接轨，促进毒理学的全面发展。
• 背
  • GLP
    • 基本概念
    • 基本内容
    • 必要性
    • 发展历史和现状
  • 绪论
    • 1. 毒理学研究方法
      • 不包括临床试验
      • 1. 体内体外实验
        • 体内试验基本目的
          • 检测外源化合物一般毒性
        • 体外试验基本目的
          • 外源化学物对机体急性毒作用的初步筛检，作用机制和代谢转化过程的深入观察研究
      • 2. 流行病学研究
      • 3. 人体观察
      • 4. 描述毒理学研究方法
        • 动物实验
      • 5. 机制毒理学研究方法
        • 动物实验、细胞学方法、生化方法、基因组学方法等等。
    • 2. 毒理学研究核心内容
      • 毒物、毒性、毒作用、危险度评价和管理（毒物的管理）
    • 3. 毒理学发展状况
      • 起源早。 我国： 对毒和药的正确认识，“药以治病，因毒为能”， “以毒攻毒,大毒治大病” 小病以食养之，大病以毒攻之 《神农本草》(约公元前2735年)，详细地阐释了用毒药疗疾的原理 《黄帝内经》(公元前2650年) ，书中指明:“一切疾病皆因毒而生”... 古埃及：公元前1553-1500年 Ebers 文稿 古希腊：Pathagoras(公元前580-489) 疾病和中毒 Hippocrates(公元前460-355) 营养/饮食、环境 Theophraetus(公元前370-286) 食品毒理学 Mithridates 六世(公元前120-63) 人体毒物第一人 20世纪后发展迅速。 现在呈加速度发展。
      • 《神农本草》
        • 详细地阐释了用毒药疗疾的原理
      • 《黄帝内经》
        • 书中指明:“一切疾病皆因毒而生
    • 4. 毒理学研究领域
      • 1. 描述毒理学——毒性鉴定、描述毒作用现象
      • 2. 机制毒理学——产生毒作用现象的机制
      • 3. 管理毒理学——科学决策、法规条例、管理措施及实施
    • 5. 毒理学的主要工作方向是什么？
      • 主要工作内容：毒性鉴定、机制研究、安全性评价和管理。 主要工作方向：疾控中心；海关；食品卫生、环境卫生、劳动卫生监督所(局)；食品(保健食品)、农药、中(西)药安全性评价中心；安监局；生物科技；药物、食品、保健品、化妆品、日化用品、工业用品、军事等相关科研机构。
  • 毒理学基本概念
    • 1. 毒物的分类
      • 从某种意义上讲，所有的外源化学物都可能是毒物
      • A. 按外源化学物的用途及分布范围分类
        • 1. 工业毒物
          • 生产中的原料，中间体，杂质，成品，副产品等
        • 2. 环境污染物
          • 废气废水废渣
        • 3. 食品中有毒成分
          • 天然毒素或变质后产生的毒素
        • 4. 农用化学物
          • 农药，化肥，生长激素等
        • 5. 嗜好品，化妆品，其他日用品中的有害成分
        • 6. 生物性毒物
          • 统称毒素，如微生物，动物或植物产生的毒性物质
        • 7. 医用药物
          • 包括兽医用药，化疗药物等
        • 8. 军事毒物
          • 如沙林，维埃克斯等神经毒剂
        • 9. 放射性核素
          • 碘131
      • B. 根据靶器官不同
        • 生殖毒物
        • 心血管毒物等
      • C. 化学物物理性状
        • 气态毒物
        • 液态毒物
        • 固体毒物等
      • D. 根据毒性大小
        • 剧毒
        • 高毒
        • 中毒
        • 低毒
        • 实际无毒化学物等
    • 2. 毒性分级
    • 3. 毒作用类型
      • 根据其特点、发生的时间和部位，按不同的方法进行分类 一局急速逆变
      • 1. 速发作用和迟发作用
      • 2. 局部作用与全身作用
      • 3. 可逆作用与不可逆作用
        • 可逆如有机磷农药对胆碱酯酶活性的早期抑制作用 不可逆如游离二氧化硅引起肺部纤维化作用及肿瘤等
      • 4. 急性或慢性毒作用
      • 5. 变态反应和特发性反应
      • 6. 一般毒性和特殊毒性
    • 4. 剂量-效应、剂量-反应曲线
      • 非对称S曲线转化
        • 1. 横坐标用对数剂量表示→对称S曲线
        • 2. 进一步将纵坐标改为概率单位→直线
      • 曲线形状差异主要由于化学物导致生物作用强度存在个体差异
        • 在某剂量全部个体发生相同毒作用
          • 曲线呈竖立直线
        • 个体对化学物毒作用易感性不一致
          • 曲线呈S形
    • 5. 毒作用带的计算
      • 毒作用带 是表示化学物质毒作用特点的参数，又分急性毒作用带与慢性毒作用带
      • 急性毒作用带
        • acute toxic effect zone， Zac，为半数致死剂量和急性阈剂量的比值 Zac=LD50/Limac Zac值小，说明化学物质从产生轻微损害到导致急性死亡的剂量范围窄，引起死亡危险性大
        • zone：急性到致死
      • 慢性毒作用带
        • chronic toxic effect zone，Zch 为急性阈剂量与慢性阈剂量的比值 Zch=Limac/Limch Zch越大，表示急性慢性阈剂量之间的剂量范围大，由轻微慢性毒效应到较明显的急性中毒之间剂量范围宽，易被忽视，故发生慢性中毒危险性大
        • zone：慢性到急性
  • 转运转化
    • 1. 生物膜结构特点
      • A. 结构和成分
        • 磷脂双分子层
        • 镶嵌蛋白
        • 膜孔
      • B. 分类
        • 细胞膜
        • 细胞器膜
      • C. 主要生理功能
        • 隔离功能，包绕和分隔内外环境
        • 生化反应和生命现象进行的场所
        • 内外物质交换屏障
    • 2. 化学毒物通过生物膜的方式
      • A. 被动转运
        • 大部分毒物的吸收方式
        • a. 简单扩散
          • 又称脂溶扩散，是大多数化学毒物通过生物膜的方式
          • 脂/水分配系数
            • 指当一种物质在脂相和水相之间的分配达到平衡时，其在脂相和水相中溶解度的比值 系数值越大，越易溶解于脂肪
        • b. 滤过
          • 主要方式
            • 亲水性孔道
              • 蛋白质分子的亲水氨基酸，脂质双分子层脂肪酸间出现空隙
            • 细胞间通道
              • 肾小球上孔道
              • 肠道上皮
              • 毛细血管孔道
      • B. 特殊转运
        • 特异性选择 饱和性 竞争性抑制
        • 主动转运
        • 易化扩散
      • C. 膜动转运
        • 较大颗粒和大分子的外源性化学物质的转运常伴有膜的运动，称为膜动转运
        • 胞吞
        • 胞饮
    • 3. 影响胃肠道吸收的因素
      • 化理同 胃充动酶菌 特殊生理状况
      • 1. 化学毒物本身的理化性质
        • 固体＜液体，脂溶性＞水溶性 固体分散度大容易吸收
      • 2. 胃肠道内食物与同时摄入的化学毒物情况
        • 低钙膳食可增强铅和镉的吸收 脂肪使胃排空速度降低
      • 3. 胃肠蠕动
      • 4. 胃肠道充盈程度
      • 5. 消化酶和菌群
      • 6. 特殊生理状况
        • 妊娠，哺乳期，年龄
    • 4. 呼吸道吸收速率影响因素
      • 气体在肺泡气与血浆中的浓度差或分压差(主要)
        • 血-气分配系数
          • (blood to gas partition coefficient)：平衡状态下，气体在血液中的浓度(mg/L)与其中肺泡气中的浓度(mg/L)之比。血-气分配系数越大，在血液中溶解度越高，易吸收。
      • 肺的通气量与血流量及其两者比值
        • 血-气分配系数高，在血中溶解度高，增加通气量(来路)
        • 血-气分配系数低，在血中溶解度低，增加血流量(去路)
    • 5. 皮肤吸收影响因素
      • a. 化学毒物理化性质
      • b. 血流速度
      • c. 皮肤完整性
      • d. 不同部位
      • e. 不同物种
    • 6. 影响毒物在体内分布的因素
      • 血亲障膜
      • A. 组织器官的血流量
        • 影响分布重要因素
      • B. 血流，组织器官的亲和力
      • C. 特殊屏障
        • 血脑屏障和胎盘屏障受动物种属，年龄和生育状态的影响
        • 血脑屏障和血脑脊液屏障
          • ►形态学结构：脑毛细血管内皮、基膜、包围毛细血管星状胶质细胞神经胶质膜。 ☻内皮细胞是构成Barrier的主要结构。 ►血脑屏障可阻止血浆蛋白和大部分有机化合物分子通过。(解磷定) ¤未经离解的脂溶性化合物能透过血脑屏障，(元素汞、烷基汞、CO、乙醇、麻醉药物等) ☺与血浆蛋白结合的化合物不能进入；(汞盐) ☺已离解的极性化合物也不易透过； ☻ D-葡萄糖和中性氨基酸经内皮膜上专用运载系统透过内皮细胞(易化扩散)。 ¤新生儿blood-brain barrier发育不全，吗啡、铅等相对于新生儿毒性较大 ¤大脑皮质、松果体、垂体后叶、丘脑下核较脑的其它部位易透过。
        • 胎盘屏障
          • 胎盘屏障：是由胎盘将母亲与胎儿血液隔开的屏障,是胎盘有选择地阻止某些物质进入胚胎的功能和结构 母血→子宫内膜螺旋小A，经绒毛间隙→底蜕膜小V,母体血在绒毛间隙直接与胎儿绒毛的合体Cell 接触。 胎盘屏障结构基础：母体内皮，上皮细胞，胎儿滋养层，绒毛Cap内皮 胚胎发育必须物质、与内源性嘌呤、嘧啶结构相似的抗代谢物——主动转运 大多数化学物——简单扩散 脂-水分配系数起决定作用 甲基汞、二硫化碳等容易透过 胎盘还有生物转化功能
      • D. 特殊的膜转运系统
        • 主动摄取和排出
    • 7. 排泄途径
      • A. 经肾脏随同尿液排泄
        • 肾小球滤过
          • 通过Cap内皮微孔，微孔直径70nm，分子量小于60000(较白蛋白小)皆可通过。 肾脏接收大约25%的心输出量，其中约20%通过肾小球过滤
        • 肾小管分泌
          • 划分为： 1)有机阴离子转运系统 (有机酸：马尿酸) 2)有机阳离子转系统。 (有机碱：四乙基铵) 特点：竞争抑制，饱和现象。 如：有机阴离子转运系统，转运化学毒物可影响尿酸主动排泄--痛风发生。
        • 肾小管重吸收
          • 1)部位：近端小管直部是重吸收的主要场所，可吸收全部葡萄糖、氨基酸、多肽、维生素、水、离子。 2)重吸收机理：被动重吸收和主动重吸收。 A、主动重吸收的有糖、氨基酸、有机酸，靠载体进行主动转运、蛋白质通过胞饮作用吸收。 B、化学毒物主要通过被动重吸收(被动转运)。原尿中水被重吸收，脂溶性化学毒物浓度增高，被动扩散回到血液。 尿PH一般比血浆低，解离状态不利于重吸收，易于排出，尿液pH低时，硷性化合物易于排出，pH高时，酸性化合物易于排出。 例：苯巴比妥 碳酸氢钠使尿呈碱性——促进排泄
      • B. 经肝脏随同胆汁排泄
        • 肠肝循环
          • (enterhepatic circulation): ——随同胆汁进入肠道的外源和内源性化学物一部分混入粪便排出体外，还有一部分可被吸收者，将重新被肠道吸收，再进入肝脏。 许多非极性化学毒物，经过生物转化后形成极性中高的化合物，一部分随同血液进入肾脏，另一部分将在肠道中被肠菌群水解，重新成为极性较低化合物，再次吸收，进入肝脏。 毒理学意义：毒物在体内停留时间延长，毒作用增强。 例：甲基汞 肠肝循环 生物半减期70天 口服巯基树脂 阻止重吸收
        • 排出的物质分类
          • 据胆汁/血浆浓度比分类 1) A类 浓度比接近于1 钠、钾、葡萄糖、汞、钴、铯、铊等 2) B类 浓度比大于1(10--1000) 磺溴酞、铅、砷、锰等 3) C类 浓度比小于1 锌、铁、金、铬
        • 转运方式
          • 肝细胞排泄B类毒物：主动转运 A类、C类不清楚 四种主动转系统： 两种负责有机酸类， 一种负责有机硷类 一种负责中性化合物 有可能还有排泄金属的系统
      • C. 经肺排泄
        • 体温下气态物质，单纯扩散，排泄速度取决于在血液中的溶解度，易溶于血的排泄速度慢
      • D. 其他排泄途径
        • 乳汁、肝腺、毛发等
    • 8. 影响排泄的因素
      • 分子量 （决定主要排泄途径）
        • 分子量小，大部分随尿液排泄，分子量较大，大部分随同胆汁排泄。 胆汁排泄可看着是经尿排泄的补充，是很多结合产物的主要排泄途径 (如：谷光甘肽和葡萄糖醛酸结合产物)
      • 水溶性
        • 水溶性较高、分子量大的也主要经尿液排泄
    • 9. 葡糖醛酸结合
      • 需要辅因子：尿苷二磷酸葡糖醛酸，UDPGA
    • 10. 硫酸结合
      • 硫P
      • 需要辅因子：3'-磷酸腺苷-5'磷酰硫酸，PAPS
  • 毒作用机制
    • 1. 自由基
      • 是指外层轨道里含有一个或一个以上不成对电子的任何分子、原子或离子，能够独立存在。
      • 定义
        • 自由基是在其外层轨道中含有一个或多个不成对电子的分子或分子片段。
      • 共同特点
        • 具有顺磁性、化学反应性强、作用半径小、生物半减期极短
      • 来源
        • 主要由化合物质通过接受一个电子、丢失一个电子或由共价键发生均裂而产生。
        • 由生物系统产生自由基
          • A、胞浆中小分子
            • 例如醌单电子还原半醌＋O2 O2－ (超氧阴离子自由基)
          • B、胞浆蛋白质
            • 如：黄嘌呤氧化酶，催化产生ROS(活性氧)。
          • C、酶催化
            • 在白三烯、凝血噁烷、前列腺素合成过程中，环加氧酶、脂肪氧合酶催化产生氧自由基。
        • 外源化学物氧化还原
          • 许多外源性化学物可能过各种不同途径形成自由基，但其中最主要的途径是通过氧化还原循环。 如：阿霉素、CCl4、氯仿、氟烷、异烟肼、 NO2、百草枯、磺胺类、丝裂霉素C等可从还原酶接受一个电子而形成自由基，再将额外电子转移到分子氧，形成超氧阴离子自由基O2－· 。
      • 类型
        • 氢为中心 H原子(一个质子，一个电子) C为中心 CCl3· 三氯甲基自由基 S为中心 R-S· 烷硫自由基 N为中心 C6H5N=N· 苯基二肼自由基 O为中心 无机 O2－ · · OH 有机 烷氧自由基 LO· 过氧自由基 LO2· 过渡金属离子 Cu+/Cu2+ 、Fe2+/Fe3 、Ti3+/Ti4+ 其中最主要的是以氧为中心的自由基
    • 2. 终毒物与靶分子反应类型
      • 1. 非共价结合
        • 某些毒物以非极性交互作用或氢键、离子键等非共价结合方式与膜受体、细胞内受体、离子通道和某些酶等靶分子结合。
      • 2. 共价结合
        • 共价结合是不可逆的。共价结合持久改变内源性分子，有重要毒理学意义。
      • 3. 去氢反应
        • 自由基迅速从内源化合物中去除氢原子，将这些化合物转变为新的自由基
      • 4. 电子转移
      • 5. 酶促反应
      • 6. 总结
        • 大多数终毒物借助于其化学反应性作用于内源性分子。具有一种类型以上反应性的毒物可以通过不同机制与不同靶分子发生反应
    • 3. 终毒物对靶分子的有害影响
      • 1、靶分子功能失调 A、模拟内源性配体 B、抑制靶分子的功能 C、改变蛋白质的构型结构 D、干扰DNA的模板功能 2、破坏靶分子结构 与内源性分子形成加合物、发怒生交联和断裂而改变内源分子的初级结构(脂质过氧化、蛋白质降解、DNA断裂) 3、形成新抗原 通常结合于内源蛋白，发生在个体。 4、引起生物学微环境改变 a. 改变PH b. 细胞膜脂质改变 c. 占据位置或空间
    • 4. 毒物引起细胞维持功能的改变
      • 细胞内部维持自身功能的损害
        • 1、危害细胞存活的原发性代谢紊乱 2、原发性代谢紊乱之间的相互影响导致细胞紊乱 ATP耗竭→细胞内高钙→ROS和RNS↑→ ATP耗竭 3、线粒体渗透性改变 后果：引起细胞ATP耗竭、细胞结构和功能丧失、细胞溶解、坏死或凋亡 4、ATP的利用度决定细胞死亡的形式 ATP耗竭突然发生→ 坏死 ATP耗竭过程较长→ 凋亡
      • 细胞外部维持自身功能的损害
        • 毒物干扰支持细胞→细胞、组织、机体功能损害
    • 5. 联合作用类型
      • 非交互作用
        • 相加作用
        • 独立作用
      • 交互作用
        • 协同作用
        • 拮抗作用
  • 一般毒作用
    • 亚慢性毒性、慢性毒性试验主要目的
      • 1．观察长期接触受试物的毒性效应谱、毒作用特点和毒作用靶器官。 2．了解其毒作用机制。 3．观察长期接触受试物毒作用的可逆性。 4．研究重复接触受试物毒作用的剂量-反应(效应)关系，从初步了解到确定未观察到有害作用的剂量(NOAEL)和观察到有害作用的最小剂量(LOAEL)，为制定人类接触的安全限量提供参考值。 5．确定不同动物对受试物的毒效应的差异，为将研究结果外推到人提供依据。
      • 不包括确定致死剂量（急性）
    • 急性毒性试验目的
      • i. 确定受试物的一系列急性毒性参数(LD50)
      • ii. 通过观察实验动物的中毒表现和死亡情况，初步评价受试物对动物的毒性和人体产生损害的危险性大小、毒效应特征、靶器官和剂量反应关系等
      • iii. 为亚急性、亚慢性和慢性毒性试验以及其他毒理学研究的染毒剂量设计和观察指标选择提供依据和建议
      • iv. 为毒作用机制研究提供初步线索