导图社区 医学毒理学第八章外源化学物致突变作用
这是一个关于毒理学第八章外源化学物致突变作用的思维导图,包含外源化学物致突变类型、 外源化学物致突变作用机制、机体对致突变作用影响等。
编辑于2023-12-17 16:31:29这是一个关于药理学传出神经药物的思维导图,介绍了主要支配心脏、平滑肌、腺体等效应器的交感神经系统和副交感神经系统。探讨了植物神经系统/自主神经系统和肠神经系统的功能。在传出神经的解剖学分类方面,脑图区分了胆碱能神经和去甲肾上腺素能神经,并列出了它们各自的递质类型:乙酰胆碱Ach和去甲肾上腺素NA。还概述了传出神经系统药物的作用方式和分类,包括它们如何直接影响递质的生物合成、转化、释放、再摄取和贮存,以及它们如何直接作用于受体。
这是一个关于药理学中枢神经药物的思维导图,详细介绍了遗传物质本身的变化及由此引起的变异,特别是可遗传的变异,并提到了两种主要类型的变异:自发突变和诱发突变。自发突变具有发生过程长、发生率极低的特点,与物种进化有关。而诱发突变则相反,发生过程短、发生率高,对人类有利有弊。描述了外源化学物致突变的类型,包括直接致突变物和间接致突变物。同时,探讨了外源化学物致突变的作用机制,以及可能导致的后果,如肿瘤、衰老、动脉粥样硬化以及新生儿畸形、死胎、发育迟缓、流产等。
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这是一个关于药理学传出神经药物的思维导图,介绍了主要支配心脏、平滑肌、腺体等效应器的交感神经系统和副交感神经系统。探讨了植物神经系统/自主神经系统和肠神经系统的功能。在传出神经的解剖学分类方面,脑图区分了胆碱能神经和去甲肾上腺素能神经,并列出了它们各自的递质类型:乙酰胆碱Ach和去甲肾上腺素NA。还概述了传出神经系统药物的作用方式和分类,包括它们如何直接影响递质的生物合成、转化、释放、再摄取和贮存,以及它们如何直接作用于受体。
这是一个关于药理学中枢神经药物的思维导图,详细介绍了遗传物质本身的变化及由此引起的变异,特别是可遗传的变异,并提到了两种主要类型的变异:自发突变和诱发突变。自发突变具有发生过程长、发生率极低的特点,与物种进化有关。而诱发突变则相反,发生过程短、发生率高,对人类有利有弊。描述了外源化学物致突变的类型,包括直接致突变物和间接致突变物。同时,探讨了外源化学物致突变的作用机制,以及可能导致的后果,如肿瘤、衰老、动脉粥样硬化以及新生儿畸形、死胎、发育迟缓、流产等。
这是一个关于毒理学第八章外源化学物致突变作用的思维导图,包含外源化学物致突变类型、 外源化学物致突变作用机制、机体对致突变作用影响等。
第八章外源化学物致突变作用
概述
遗传(heredity )
保持生物种族特性的根本
变异(variation)
生物物种推陈出新的来源
突变(mutation)
遗传物质本身的变化及引起的变异
可遗传的变异
类型
自发突变
发生过程长、发生率极低,与物种进化有关
诱发突变
发生过程短、发生率高,对人类有利有弊
致突变作用( mutagenesis)
化学物质和其他环境因素引起生物体遗 传物质发生改变的能力,且该改变过程 可随细胞分裂过程而传递
突变的发生及其过程
致突变物
直接致突变物
间接致突变物
外源化学物致突变类型
基因突变( gene mutation)
碱基置换
某一碱基配对性能改变或脱落所致突变(某一种碱基被另一种碱基所取代)
移码突变
发生一对或儿对(3或3的倍数对除外)碱基减少或增加,从受损点开始碱基序列完全改变,形成错误密码,并转译为不正确的氨基酸
染色体畸变( chromosome aberration )
染色体型畸变( chromosome-type aberration )
稳定型染色体畸变:裂隙、 缺失、倒位、重复等.
非稳定型染色体畸变:双着丝点染色体、无着丝点断片、环状染色体等
染色单体型畸变( chromatid-type aberration)
整倍体和非整倍体(polyloid and aneuploidy)
整倍体:以染色体组为单位的增减
非整倍体:增加或减少一条或几条染色体
外源化学物致突变作用机制
以DNA为靶的直接诱变
(一)碱基损伤
碱基错配
平面大分子嵌入DNA链
碱基类似物取代
碱基化学结构改变或破坏
(二) DNA链受损
嘧啶二聚体形成
DNA链间氢键减弱
DNA结构局部变形
影响DNA复制和转录
突变
DNA加合物形成
DNA-蛋白质交联物形成
不以DNA为靶的间接诱变
(一)纺锤体抑制
与微管蛋白二聚体结合
与微管蛋白巯基结合
破坏已组装完成的微管
中心粒移动受阻
其他作用
(二)对酶促过程的作用
作用于DNA复制过程的酶
作用于DNA修复过程的酶.
致突变后果
致突变物
靶细胞
体细胞
影响接触致突变物的个体
肿瘤、衰老、动脉粥样硬化以及新生儿 畸形、死胎、发育迟缓、流产等
生殖细胞
影响可遗传到下一代
机体对致突变作用影响
机体修复DNA损伤
损伤耐受机制
修复机制
DNA修复
直接修复
O6甲基 鸟嘌呤修复
光修复
切除修复
核苷酸切除修复
碱基切除修复
错配碱基修复
复制后修复
呼救性修复
遗传因素对致突变作用影响
代谢酶遗传多态性
修复功能个体差异
观察化学物致突变作用基本方法
致突变试验是通过检测遗传学终点或检测导致某终点的DNA损伤过程伴随的现象,确定化学物致突变性的能力
致突变试验的观察终点称为遗传学终点(genetic endpoint)
成套观察项目
致突变试验配套组合原则
包括多个遗传学终点
试验指示生物包括原核生物和真核生物
包括体内试验和体外试验
体细胞和生殖细胞
常用的致突变试验
细菌回复突变试验
利用营养缺陷型突变体菌株,观察受试物能否 纠正或补偿突变体所携带的突变改变,判断其 致突变性
组氨酸营养缺陷型鼠伤寒沙门菌
鼠伤寒沙门菌回复突变试验(Ames试验)
■指示微生物:鼠伤寒沙门菌组氨酸缺陷型突变株
■原理: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性组氨酸才能生长,在无组氨酸的培养基上不能存活,致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判断化学物致突变性
色氨酸营养缺陷型大肠杆菌
哺乳动物细胞基因突变试验
正向突变试验指野生型基因失活的突变,这种突 变引起酶和功能蛋白的改变
常用细胞系
小鼠淋巴瘤L5178Y细胞系
ICH将L5178Y/tk基因突变试验作为哺乳动物细 胞基因突变首选试验
中国仓鼠肺(V79) 细胞株
常用测定突变标志
胸苷激酶(tk)
我国将tk基因突变试验列为评价食品和保健食品 安全性的遗传毒性试验方法之一
次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖基转移酶(hprt)
微核试验(MNT)
微核形成:染色体或染色单体的无着丝点断片或纺锤丝受损伤而丢失的整条染色体,在细胞分裂后期遗留在细胞质中,末期之后单独形成一个或几个规则的次核,包含在子细胞的胞质内
小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验
原理:成红细胞发展为红细胞时,主核排出, 成为嗜多染红细胞(PCE),细胞保持嗜碱性 约24小时,成为正染红细胞(NCE)并进入外 周血。在主核被排出时,微核可留在胞浆中, 计数骨髓中有微核的PCE数可判断受试物的染 色体损伤作用
其他微核试验方法
体外微核试验
外周血微核试验
细胞质分裂阻断法微核试验
免疫荧光染色法和荧光原位杂交法
流式细胞仪和图像分析系统自动化微核检测技术
染色体畸变试验(CA)
光学显微镜观察停留在分裂中期相细胞染色体形. 态结构和数目改变
姐妹染色单体交换试验(SCE)
染色体同源座位上DNA复制产物的相互交换, 可能与DNA断裂和重接有关
显性致死试验(DLT)
显性致死指发育中的精子或卵子发生遗传学 损伤,此种损伤不影响受精,但导致受精卵 或发育中的胚胎死亡
显性致死主要是染色体损伤的结果(结构、数量)
DLT以胚胎早期死亡为观察终点,检测受试物对动物生殖细胞染色体损伤作用
仅对雄性动物染毒,与未处理的雌性动物交配,观察胚胎死亡情况
常用动物:成年性成熟小鼠、大鼠
果蝇伴性隐性致死试验(SLRL)
利用隐性基因在伴性遗传中具有交叉遗传特征,选择黑腹果蝇为试验动物,给予雄蝇受试物,如雄蝇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,致死突变不出现,但有明显标记的野生型雄蝇出现
程序外DNA合成试验(UDS)
原理:正常细胞在有丝分裂过程中仅在S期进行DNA复制合成,当DNA受损后,DNA修复合成可发生在正常复制合成期以外的其他时期
同步培养将细胞阻断于G;期,并将正常DNA半保留复制阻断。受试物处理细胞,并在加有H-胸腺嘧啶核苷的培养液中进行培养。如果受试物引起DNA损伤,并启动DNA损伤修复机制,培养液中3H-胸腺嘧啶核苷就会掺入到DNA链中,测定DN放射活性,间接反映DNA损伤程度
单细胞凝胶电泳试验(SCGE)
单细胞水平上检测有核细胞DNA损伤的方法
原理: DNA损伤时,断裂的DNA片断比大片断DNA迁移快,电泳后出现彗星状,既可判断DNA损伤。DNA受损越严重,产生断片越多,片段越小,电泳时迁移DNA量就越大,迁移距离就越长,荧光显微镜下观察到尾长增加、尾部荧光密度强度增强,通过测定迁移部分光密度和迁移长度定量测定单个细胞DNA损伤程度
优点:
检测低水平DNA损伤的敏感性高
对样品细胞数要求少
适应性高、费用低、操作简便
试验需要试剂少
完成试验所需时间短
小鼠精子畸形试验
精子成熟和形态发育受基因调控,基因突变导致精子畸形率增高,通过检查精子头、尾部等形态学改变,检测化学物致突变作用
观察方法新进展
转基因小鼠致突变检测系统:
利用穿梭载体于原核和真核间往返转移,携带可回收靶基因载体的转基因动物提供哺乳动物体内基因的检测系统,用以测定自发和诱发突变率,分析.基因突变的组织专一性和顺序变化,以阐明DNA修复、基因毒性、突变和癌变分子机制
微核自动化检测技术
荧光原位杂交技术
分子生物学技术在基因突变检测中的应用
DNA测序
PCR-单链构象多态性分析
DNA芯片
转基因动物致突变试验
ICH建议的药品遗传毒性检测试验组合
细菌回复突变试验
体外哺乳动物细胞染色体畸变试验或体外小鼠淋巴细胞tk试验
体内啮齿类造血细胞染色体损伤试验(骨髓细胞染色体畸变试验或外周血多染红细胞微核试验)
致突变试验中一些问题
设立对照问题
阴性对照:空白对照或溶剂对照,除了无处理因素外,其他条件应与实验组完全相同
阳性对照:用某种己知能产生阳性反应的物质作为对照
体外试验活化系统
S9:经酶诱导剂处理后制备的肝匀浆,经9000g 离心分离所得上清夜,加上适当缓冲液和辅助 因子,主要含有混合功能氧化酶(MFO)
不足之处
哺乳动物细胞:使用完整细胞与测试细菌或细胞共培养 具有完整的细胞结构和各种酶及内源性辅助因子,代谢能力优于S9
纯化酶和基因工程
体外活化系统不能完全代替哺乳动物代谢
有些组织在活化或降解化学物反应性方面有差异
消化道的正常菌群在动物体内也参与代谢活化
诱导酶系统的物质及可改变生理状态的物质可改变毒物代谢
体外活化与解毒间的平衡与动物体内不同
最高剂量设计
体内试验:
受试物溶解度许可或染毒途径许可的最大剂 量。如该剂量有一定毒性,应是不引起动物 死亡、靶细胞生长严重受抑或靶细胞形态改 变而影响观察的最大耐受剂量
体外试验:
(1)易溶无毒化学物对细胞为0.5mg/ml或0.5mmol/L,对细菌为每平0.5mg
(2)易溶有一定毒性化学物对细菌应有明显毒性,对细胞应降低有丝分裂指数50%以上或培养的细胞密度降低50%以上
(3)难溶化学物允许有少量沉淀
试验结果判定
质量控制
阳性结果判定条件
(1)存在剂量-反应关系
(2)一组或多组观察值与阴性对照组差异有显著性
阴性结果判定条件
(1)满足最高剂量设计要求
(2)剂量组间差距不应太大,以防漏检仅在非常狭窄范围内有突变能力的受试物
致突变试验与致癌试验关系
致突变试验可检测潜在致癌物
致突变试验存在不确定性