MPH毒理学考研知识点总结

浙江大学MPH公共卫生硕士考试大纲和知识点总结，如：掌握毒理学主要的三个研究领域及各领域的研究重点，现代毒理学的几个重大毒理学相关的公共卫生事件；熟悉毒理学的发展简史；了解传统毒理学与现代毒理学的区别和联系，毒理学的应用和未来发展趋势。

毒理学基础

• 1.掌握毒理学主要的三个研究领域及各领域的研究重点，现代毒理学的几个重大毒理学相关的公共卫生事件；熟悉毒理学的发展简史；了解传统毒理学与现代毒理学的区别和联系，毒理学的应用和未来发展趋势。
  • 毒理学(toxicology)是研究外源化学物对生物体损害作用及其机制的科学，是现代医学的一门基础学科，其发展与生命科学同步。
  • 现代毒理学(moderntoxicology)是以毒物为工具，在实验医学和治疗学的基础上，发展为研究环境有害因素（化学、物理和生物因素）对机体的损害作用、生物学机制、危险度评价和危险度管理的科学，主要包括描述毒理学、机制毒理学和管理毒理学三个研究领域。具有两大功能：危害性鉴定功能和危险度评价功能
    • 毒理学两个基本功能：
      • ①检测理化因素产生的有害作用的性质（危害性鉴定功能）；
      • ②评价在特殊暴露条件下出现毒性的可能性（危险度评价功能）；
  • 研究对象：环境有害因素
    • 是在人类生活的外界环境中存在、可能与机体接触并进入机体，在体内呈现不良的生物学作用的化学的、物理的和生物的因素
    • 主要对象是环境化学物，尤其是外源性化学物
  • 毒理学主要三大研究领域：
    • 描述毒理学(descriptivetoxicology)对外源化学物可能引起接触者的健康危害进行评价和描述，包括定性描述(即是否引起健康危害)与定量描述(剂量-反应关系)
      • 描述毒理学通过毒性鉴定，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研究提供线索。
    • 机制毒理学(mechanistictoxicology)研究外源化学物的生物转运与生物转化过程，以及如何与靶器官发生反应引起不良生物学改变的机制
      • 机制毒理学主要研究化学物对生物体产生毒性作用的细胞、生化和分子机制，为建立敏感、特异的预测实验、安全性评价与管理，安全性化学物(或药物)的设计与生产以及疾病的诊断和治疗提供科学依据。
      • 机制毒理学研究成果在应用毒理学领域的主要用途：
        • 证实与人类直接相关的实验动物中所观察到的损害作用
        • 验证可能与人类无关的发生于实验动物中的有害效应
        • 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
        • 进一步加深对生理学、药理学、细胞生物学、生物化学等基础学科的了解
    • 管理毒理学(regulatorytoxicology)结合社会、经济、文化等因素， 做出管理决策，以降低外源化学物的暴露风险，保证人体健康
      • 管理毒理学根据描述和机制毒理学研究资料进行科学决策，协助政府部门制定相关法规条例和管理措施并付诸实施，以确保化学物、药品、食品、化妆品、健康相关产品等进入市场后足够安全，达到保护人民群众身心健康的目的。
  • 毒理学研究方法
    • 动物实验
      • 体内实验法/整体动物试验
        • 通常在整体动物进行，使实验动物在一定时间内，按人体实际接触方式接触一定剂量的受试外来化合物，然后观察动物可能出现的形态或功能变化。
        • 实验多采用哺乳动物
        • 通常检测外来化合物一般毒性，例如急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验等
      • 体外实验法
    • 人群调查
      • 临床观察/人体试验
      • 流行病学研究
  • 毒理学展望：
    • 高度综合-->高度分化
    • 动物试验-->替代试验
      • “3R”趋势
        • 优化（refinement）试验方法和技术
        • 减少（reduction）受试动物数量和痛苦
        • 取代（replacement）整体动物试验模式
    • 阈剂量-->基准剂量
    • 结构-活性关系-->定量结构-活性关系
    • 危险度评价-->危险度管理
      • 四个步骤：危害性认定，剂量-反应关系评价，接触评定，危险度特征分析
    • 传统毒理学-->系统毒理学
• 2.掌握外源化学物、毒性、中毒、毒物、损害作用、非损害作用、毒效应谱、特异质反应、选择性毒性、靶器官、生物学标志、剂量、内剂量、靶剂量、剂量-效应关系、剂量-反应关系、效应、反应、毒物兴奋效应、LD50、LOAEL/NOAEL、阈值、安全限值和实际安全剂量等基本概念；掌握毒性、中毒、毒物和毒素概念上的辨别，外源化学物的分类，毒效应谱的金字塔形分布，毒作用分类，生物学标志分类，剂量-效应关系和剂量-反应关系的辨别，毒理学研究方法的分类。
  • 外源化学物(xenobiotics)是在人类生活的外界环境中存在、可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定的生物学作用的一些化学物质，又称为“外源生物活性物质”。
    • 与外源化学物相对的概念是内源化学物，是指机体内原已存在的和代谢过程中所形成的产物或中间产物。
  • 毒物(poison，toxicsubstance，toxicant)是指较低的剂量下可导致机体损伤的物质。
    • 按外源化学物的用途及分布范围，可将毒物分为
      • ①工业毒物
      • ②环境污染物
      • ③食品中有毒成分
      • ④农用化学物
      • ⑤嗜好品(如卷烟)、化妆品、其他日用品中的有害成分
      • ⑥生物性毒物
        • 又统称毒素（toxin），如微生物、动物或植物产生的毒性物质。
      • ⑦医用药物
      • ⑧军事毒物
      • ⑨放射性核素
  • 毒性(toxicity)是指化学物致机体损害的能力。毒性是物质一种内在的，不变的性质，取决于物质的化学结构。同等剂量下，对机体损害能力越强的化学物，其毒性越高；相对于同一损害参数，剂量越小的化学物，其毒性越大；剂量是化学物毒性的决定因素。
    • 选择性毒性(selective toxicity)是指在接触条件完全相同的情况下，化学物对某种生物体的毒性较大，而对另一种生物体的毒性较小，或只对机体内某一组织产生毒作用，而对其他组织器官不具有毒作用的现象(如杀虫剂、除草剂)
      • 选择性毒性可发生在物种间、个体内(靶器官)和群体内(高危险人群)
      • 易受环境因素损害的那部分易感人群称为高危险人群
        • 构成这种易感性的生物学基础有
          • ①年龄;
          • ②性别;
          • ③遗传因素;
          • ④营养及膳食;
          • ⑤健康状况;
          • ⑥适应和耐受性等
      • 形成选择性毒性的原因：
        • 物种和细胞学差异
        • 对毒物或其代谢产物蓄积能力的差异
        • 对毒物在体内生物转化过程的差异
        • 对化学物所致损害修复能力的差异
    • 蓄积毒性（accumulation toxicity）∶当外源化学物连续地、反复地进入机体，而且吸收速度（或总量）超过代谢转化排出的速度（或总量）时，化学毒物或其代谢物在机体内逐渐增加和蓄积，这种现象为化学毒物的蓄积作用（accumulation）。
      • 蓄积作用是外源化学物发生亚慢性、慢性毒作用的基础，故蓄积作用又被称为蓄积毒性。
        • 若机体反复多次接触化学物后，用化学分析方法能测得机体内或某些器官组织内存在该化合物的原型或其代谢产物，成为物质蓄积（materialaccumulation）。
        • 若化学毒物反复多次染毒实验动物后，机体内虽不能检出化学毒物或代谢产物，然而机体可以出现慢性中毒现象，称为功能蓄积（functional accumulation）或损伤蓄积。
      • 外源化学物或其代谢产物在机体的蓄积部位称为储存库（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。如骨骼为铅的储存库。
      • 蓄积形式主要有原型、代谢产物和结合形式
  • 毒作用(toxiceffect)是化学物本身或代谢产物在作用部位到一定量并停留一定时间，与组织大分子相互作用的结果。毒作用又称毒效应，是化学物对生物体所致的不良或有害的生物学改变，故又称不良效应或损伤(害)效应。毒性是一种能力，中毒是一种状态，而毒效应是一种表现。
    • 毒作用分类/损害作用的类型
      • 1.速发或迟发性作用
        • 速发型毒作用（immediate toxic effect）：某些外源化学物在一次暴露后的短时间内所引起的毒作用。
        • 迟发型毒作用（delayed toxic effect）：在一次或多次暴露某种外源性化学物后，经一定时间间隔才出现的毒作用。
      • 2.局部或全身毒作用
        • 局部毒性作用（local toxic effect)：某些外源化学物在生物体暴露部位直接造成的损害作用。
        • 全身毒作用（systemic toxic effect)：外源化学物被机体吸收后并分布至靶器官或全身后所产生的损害作用。
      • 3.可逆或不可逆毒作用
        • 可逆毒作用（reversible toxic effect）∶是指停止外源化学物的暴露后可逐渐消失的毒作用。
        • 不可逆毒作用（irreversible toxic effect）∶是指在停止外源化学物暴露后继续存在甚至可进一步发展的毒作用。
      • 4.急性或慢性毒作用
        • 急性毒作用（acute toxic effect）∶是指外源化学物一次性、较大剂量暴露对机体产生的损害作用
        • 慢性毒作用（chronic toxic effect）;是指某些外源化学物长期、反复多次暴露对机体产生的损害作用
      • 5.一般或特殊毒作用
        • 一般毒作用（general toxic effect）;是指外源化学物暴露对机体产生的、经常性的、传统概念意义上的损害作用。
        • 特殊毒作用（special toxic effect）;是指某些外源化学物暴露引起机体出现的突变、肿瘤、畸胎等特殊的损害作用。
      • 其他
        • 超敏反应
          • 超敏反应（hypersensitivity），是机体对外源化学物产生的一种病理性免疫反应。
          • 许多外源化学物作为一种半抗原进入机体后，首先与内源性蛋白质结合形成抗原，然后再进一步激发免疫系统。当再次暴露后，即可产生超敏反应。
          • 超敏反应可分为I～Ⅳ型。
            • 其中，I型超敏反应也称为变态反应（allergic reaction），如青霉素引起的过敏性休克等;
        • 特异质反应
          • 特异质反应（idiosyncratic reaction），通常是指机体对外源化学物的一种遗传性异常的反应性（过强或过弱），主要由于基因多态性，而与免疫性超敏反应无关。
  • 中毒(poisoning)是生物体受到毒物作用而引起功能性或器质性改变后出现的疾病状态。根据病变发生的快慢，中毒可分为急性中毒和慢性中毒
  • • 损害作用（adverse effct），是指影响机体行为的生物化学改变、功能紊乱或病理损害，或者对外界环境应激反应能力的降低或机体代偿能力下降，或导致机体对其他环境有害因素的易感性异常等。也有认为还包括寿命的损失和工作能力的下降。损害作用也有称为健康影响（health effect）。
    • 非损害作用（non-adverse effect）是指外源化学物对机体产生的生物学变化是可逆的，应在机体适应代偿能力范围之内，机体对其他外界不利因素影响的易感性也不应增高。
  • • 不良反应（（adverse reactions），系指正常剂量的药物用于预防、诊断、治疗疾病或调节机体生理功能时出现的有害的和与用药目的无关的反应，故特称为药物不良反应（adverse drug reactions，ADR）。
    • 药物副作用（drug toxic efect），是最常见的药物不良反应，它是指药物在治疗剂量下出现的与治疗目的无关而与药物的药理作用有关的作用。副作用产生的基础是药物的药理作用选择性低，作用范围广。因此，当药物的某一效应被用于治疗目的时，其他效应就成了副作用。
  • 凡两种或两种以上的外源化学物同时或短期内先后作用于机体所产生的综合毒性作用，称为化学物的联合毒作用（joint toxic effect）
    • 相加作用(additive effects)两种化学物的联合效应等于每种化学物单独效应的总和
    • 协同作用(synergistic effects)两种化学物的联合效应远大于每种化学物各自单独效应的总和
    • 增强作用(potentiation)一种化学物本身对某个器官或系统无毒作用，但当其与另一种化学物同时给予时，可使另一种化学物的毒性加强
    • 拮抗作用(antagonism)两种化学物同时给与时，其毒作用彼此相互干扰，或者其中一种化学物抵消另一种化学物的毒作用，从而使两者的联合效应低于各自单独效应的总和
  • • 作用模式（mode of action，MOA），是指以化学物与生物分子交互作用开始的、证据权重支持并可能导致毒性有关终点的一组事件。
    • 毒作用路径（adverse outcome pathway，AOP），也称有害结局路径，是一个概念框架，用以描述已有的关于一个直接的分子起始事件（molecular initiating event，MIE）（如外源化学物与特定生物大分子的相互作用）与在生物不同组织结构层次（如细胞，器官，机体 群体）所出现的与风险评估相关的"有害结局"之间的相互联系。
  • 毒效应谱
    • 毒效应谱(spectrum of toxic effects)是指机体接触外源化学物后，由于化学物的性质和剂量不同，可引起机体多种变化。
    • 随剂量增加可以表现为：
      • ①机体对外源化学物的负荷增加
      • ②意义不明的生理和生化改变
      • ③亚临床改变
      • ④临床中毒
      • ⑤死亡
    • 亚临床改变、临床中毒、死亡属于损害作用(毒效应)
    • 毒效应谱还包括致癌、致突变和致畸胎作用
  • 剂量
    • 剂量(dose)是决定外源化学物对机体损害作用的关键因素，主要包括暴露/给予剂量、内剂量和靶器官剂量。
    • 暴露剂量(exposure dose)是指个体或人群暴露物质的量。在实验情况下，动物的暴露剂量被称为给予剂量(administered dose)。暴露剂量单位常以mg/kg、mg/m³或mg/L表示
      • 暴露特征是决定外源化学物对机体损害作用的另一个重要因素
      • 暴露特征
        • 暴露途径
          • 经口、吸入和经皮，注射途径
        • 暴露期限
          • 急性毒性试验定义为24小时内一次或多次染毒
          • 亚急性毒性试验是指在1个月或短于1个月的重复染毒
          • 亚慢性毒性试验是指在1个月至3个月的重复染毒
          • 慢性毒性试验是指在3个月以上的重复染毒
          • 亚急性、亚慢性和慢性毒性试验可统称为重复染毒试验
        • 暴露频率
          • 重复染毒引起毒作用的关键因素是暴露频率，而不是暴露期限
    • 内剂量(internal dose)经吸收到机体血流的外源化学物的量，又称为吸收剂量(absorbed dose)
    • 靶器官剂量(target organ dose)是指发生损害作用的部位(细胞或组织)的外源化学物的量，可更好地反映剂量-效应之间的关系，也称为送达剂量(delivered dose)
      • 生物有效剂量(biologicallyeffectivedose)，又称靶剂量(targetdose)是指送达剂量中到达毒作用部位的部分，是送达剂量的一部分
    • 有效剂量(ED)，中毒剂量(TD)，致死剂量(LD)
  • • 量反应（graded response)：属于计量资料，有强度和性质的差别，可用某种测量数值表示。
    • 效应(effect)是量反应表示暴露一定剂量外源化学物后造成的个体、器官或组织的生物学改变。
    • 剂量-效应关系(dose-effect relationship)是指外源化学物暴露剂量的变化与个体发生的量反应强度之间的关系
    • 质反应（quantal response）：属于计数资料，没有强度的差别，不能以具体的数值表示，而只能以“阴性或阳性”、“有或无”来表示。
    • 反应(response)是质反应指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例，一般以百分率或比值表示，如死亡率
    • 剂量-反应关系(dose-response relationship)是指外源化学物暴露剂量的变化与群体中质反应发生率高低之间的关系，是外源化学物与机体损伤之间存在因果关系的重要证据
      • 曲线基本类型：S形、直线、抛物线形
      • 个体易感性：A完全相同，B正态分布，C偏态分布
      • 剂量-反应关系曲线中以S形曲线最常见。S形曲线分为对称或非对称两种； 曲线的中间部分，即反应率50%左右斜率最大，剂量略有变动，反应即有较大增减
      • 根据所用指标不同可分别称为半数有效剂量ED50，半数中毒剂量TD50和半数致死量LD50
  • 毒物兴奋效应(hormesis)是一种U形剂量-反应关系曲线，即低剂量条件下表现为一定的刺激(兴奋)反应，而高剂量条件下则呈现抑制作用
    • 倒U型见于终点为生长情况或存活情况
    • J型见于终点为发病率的研究
  • 时间-反应关系(time-response relationship)是研究某一固定暴露剂量条件下，毒效应发生的时间过程
  • 潜伏期：在单次剂量或短期暴露致癌物质后至出现第一个临床症状/体征所需的时间。在暴露和效应出现之间的时间间隔(潜伏期)取决于暴露的剂量
  • 效应持续时间：仅用于停止暴露后可逆的效应。如果在靶器官中化学物或其活性代谢产物的浓度超过最小有效浓度(Ceff)，即可发生效应，当低于Ceff后，效应即消失
  • 延迟效应：由于在毒效应出现前必须有效应蓄积，一些物质的效应只有在长期暴露后才出现
  • 暴露时间与浓度：引起某种毒效应，所需的暴露时间与暴露浓度之间存在一定的关系，其对呼吸毒理学研究有重要意义
  • 靶器官(target organ)化学物进入机体后，对体内各器官的毒作用并不一样，往往有选择性，外源化学物可以直接发挥毒作用的器官就称为该物质的靶器官
    • 如脑是甲基汞的靶器官，肾是镉的靶器官
    • 毒效应的强弱，主要取决于毒物在靶器官中的浓度，但靶器官不一定是该物质浓度最高的场所
  • 高危险人群(high risk group)易受环境因素损害的那部分易感人群称为高危险人群。同一污染环境中，高危险人群比正常人出现健康危害早而且程度也严重。保护高危险人群就保护了整个人群
    • 个体对环境潜在健康危害的“危险性谱”由三个因素构成：
      • ①暴露的环境有害因子
      • ②发生暴露特定的时间
      • ③个体对该环境有害因子的易感性
  • 生物学标志
    • 生物学标志(biomarker)是指外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液后，对该外源化学物或其生物学后果的测定指标，可分为暴露标志，效应标志和易感性标志
      • 暴露生物学标志(biomarker of exposure)是测定组织、体液或排泄物中吸收的外源化学物、其代谢物或与内源性物质的反应产物，作为吸收剂量或靶剂量的指标，提供关于暴露于外源化学物的信息。暴露生物学标志包括反映内剂量和生物效应剂量两类标志物
        • 暴露标志用于人群可定量确定个体的暴露水平；
      • 效应生物学标志(biomarker of effect)指机体中可测出的生化、生理、行为或其他改变的指标，包括反映早期生物效应、结构和/或功能改变、及疾病三类标志物，提示与不同靶剂量的外源化学物或其代谢物有关联的对健康有害效应的信息。
        • 效应标志可将人体暴露与环境引起的疾病提供联系，可用于确定剂量-反应关系和有助于在高剂量暴露下获得的动物实验资料外推人群低剂量暴露的危险度；
      • 易感性生物学标志(biomarker of susceptibility)是关于个体对外源化学物的生物易感性的指标，即反映机体先天具有或后天获得的对暴露外源性物质产生反应能力的指标
        • 易感性标志可鉴定易感个体和易感人群，应在危险度评定和危险度管理中予以充分的考虑
    • 通过动物体内试验和体外试验研究生物学标志并推广到人体和人群研究，生物学标志可能成为评价外源化学物对人体健康状况影响的有力工具。
  • 毒性参数
    • 毒性参数是用于定量描述或比较外源化学物的毒性大小的指标
    • 经整体动物实验获得的毒性参数可分为两类:
      • 毒性上限参数：是急性毒性试验中以死亡为终点的各项毒性参数
      • 毒性下限参数：即观察到有害作用最低水平及最大无有害作用剂量，可从急性、短期重复剂量、亚慢性和慢性毒性试验中得到
    • 毒性参数的测定是毒理学实验中剂量-效应关系和剂量-反应关系研究的重要内容
    • 绝对致死剂量或浓度(LD100或LC100)指引起一组受试动物全部死亡的最低剂量或浓度
    • 半数致死剂量或浓度(LD50或LC50)指引起一组受试实验动物半数死亡的剂量或浓度。是经过统计学处理得到的数值，常用以表示急性毒性的大小
      • LD50是评价化学物质急性毒性大小最重要的参数。 也是对不同化学物质进行急性毒性分级的基础标准
      • WHO急性毒性分级：剧毒、高毒、中等毒、低毒、实际无毒
      • LD50数值越小，表示外源化学物的毒性越强，反之LD50数值越大，则毒性越低
      • LD50优点：敏感性好，稳定性好，实用性好
      • LD50局限性：1.仅反应急性毒性，2.观察终点为死亡，3.是一个统计估计值，4.受影响因素较多，5.动物损耗量较大，6.无法反映毒性特征
      • 半数致死量的概念和意义
        • 半数致死量是指引起半数动物死亡所需的剂量。
        • 意义：
          • 常用以表示急性毒性的大小，最敏感。
          • LD50是药物重要特征性参数之一;
          • 有助于计算其他相关的毒性参数;
          • 为药物急性毒性分级依据;
          • 为长期毒性试验、特殊毒性试验和临床药理评价提供指标及剂量设计依据;
          • 为毒效应靶器官确定和机制分析提供线索;
          • 作为生产过程中的质量监控的检测措施。
      • 急性毒性求LD50 的计算方法
        • （1）霍恩（Horn）法：
          • a.要求：
            • ①4 个剂量组，且各剂量组呈等比排列，组距为2.15 倍或3.16 倍 。
            • ②每组动物数相等，为4－5 只，根据动物死亡情况查表求LD50 值及其95%可信区间。
          • b.优点：简便，使用动物数少。
          • c.缺点：求得的95%可信限范围大，不够精确。
        • （2）改进寇氏法：
          • a. 要求：
            • ①各剂量组组距呈等比排列，设6~8 组；
            • ②各组动物数相等；
            • ③最低剂量组死亡率＜20%，最高剂量组死亡率＞80%。
        • （3）序贯法：
          • a. 方法：先以一个剂量进行试验，如动物死亡，则以下一个小剂量试探，若仍死亡则以更小剂量试探；如动物存活，则以较大剂量试探，依次类推，最终求出LD50。
          • b. 优点：节省动物，一般12 到14 只动物即可完成试验。
          • c. 缺点：只适用于动物快速发生中毒反应及死亡的化学毒物，凡引起迟发死亡的化学物不适用。
        • （4）Bliss 法：
          • 又称最大似然性法（maximum likelihood method），被认为是最精确的LD50 计算方法。我国《新药临床前毒理学研究指导原则》及《新药（西药）毒理技术要求规范》均推荐此法。Bliss 法试验设计要求不是太严格，但该法计算复杂，现多利用计算机软件进行运算。
    • 半数耐受限量(median tolerance limit,TLm)用于表示一种外源化学物对某种水生生物的急性毒性，即一群水生生物(例如鱼类)中50%个体在一定时间(48h)内可以耐受(不死亡)的某种外源化学物在水中的浓度(mg/L)，一般用TLm48表示
    • 最小致死剂量或浓度(MLD，LD01或MLC，LC01)指一组受试动物中，仅引起个别动物死亡的最小剂量或浓度
    • 最大非致死剂量或浓度(LD0或LC0)指一组受试动物中，不引起动物死亡的最大剂量或浓度
    • 阈剂量（threshold dose）在毒理学试验时，导致该批实验动物中个别动物出现最轻微的损害作用所需的剂量
      • 急性阈剂量：一次性暴露
      • 慢性阈剂量：反复多次暴露
        • 高剂量组：出现较明显毒性
        • 中剂量组：个别；最轻微毒性
        • 低剂量组：无
        • 对照组：无
    • 观察到有害作用的最低水平(lowest observed adverse effect level,LOAEL)：在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种物质引起机体(人或实验动物)某种有害作用的最低剂量或浓度，此种有害改变与同一物种、品系的正常(对照)机体是可以区别的
    • 观察到作用的最低水平(lowest observed effect level,LOEL)：在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种物质引起机体(人或实验动物)某种非损害作用的最低剂量或浓度
    • 未观察到有害作用水平(no observed adverse effect level，NOAEL)：在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种外源化学物不引起机体(人或实验动物)可检测到的有害作用的最高剂量或浓度。机体(人或实验动物)在形态、功能、生长、发育或寿命改变可能检测到，但被判断为非损害作用
    • 未观察到作用水平(noobservedeffectlevel，NOEL)：在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种外源化学物不引起机体(人或实验动物)可检测到的作用的最高剂量或浓度
    • 阈值(Threshold)为一种物质使机体(人或实验动物)开始发生效应的剂量或浓度，即低于阈值时效应不发生，而达到于阈值时效应将发生
    • 有害效应阈值应在NOAEL和LOAEL之间；非有害效应阈值应在NOEL和LOEL之间；对有害效应的阈值应说明是急性、亚急性、亚慢性和慢性毒性的阈值
    • 毒作用带(toxiceffectzone)是表示化学物质毒作用特点的参数
      • 急性毒作用带(Zac)是指半数致死剂量与急性阈剂量的比值
        • 表示为：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，引起死亡的危险性大
      • 慢性毒作用带(Zch)是指急性阈剂量与慢性阈剂量的比值
        • 表示为：Zch= Limac /Limch
        • Zch值大，说明Limac和Limch之间的剂量范围大，由轻微的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，故发生慢性中毒的危险性大
    • 药物的治疗指数和安全范围
      • 对于药物，常用治疗指数(Therapeuticindex，TI)来计算其安全性，TI越大安全性越高。TI=LD50/ED50
      • 治疗指数一般由动物实验中获得。药物在人体的治疗指数无法求得； 有认为新药的治疗指数大于5时，可优先考虑进行下一步临床前实验研究。
      • 用药物的安全范围(margin of safety，MOS)来评价安全性，药物的MOS即最小致死剂量LD01与药效ED99的比值，MS=LD01/ED99
      • 这种定量比较主要用于单次给药，不能用于多次重复给以的药物或无有益作用的化学物
      • 药物的TI和MOS的ED50和ED99都是反应率(质反应)
    • 安全限值
      • 安全限值(safety limit value)是指为保护人群健康，对生活和生产环境和各种介质(空气、水、食物、土壤等)中与人群身体健康有关的各种因素(物理、化学和生物)所规定的浓度和暴露时间的限制性量值，在低于此种浓度和暴露时间内，根据现有的知识，不会观察到任何直接和或间接的有害作用
      • 安全限值分为两类
        • 基于健康的指导值，以单位体重表示
          • 每日最大容许摄入量（ADI）是指为了保护人群健康，针对食品中某种化学物每日的总摄入量所制定的限制性量值，即正常成人、终生摄入时不出现任何健康损害的每日容许摄入的总量的限量值
          • 最高容许浓度（MAC）
          • 阈限值（TLV）
          • 参考限值（Rf）
        • 涉及具体的暴露条件和介质，以单位环境介质表示，如职业卫生标准、环境空气质量标准、水环境质量标准、土壤中有害物质限量标准、食品中有害物质限量标准
      • 制定安全限值的前提是必须从动物实验或人群调查得到LOAEL或NOAEL
    • 实际安全剂量(virtual safety dose,VSD)：化学致癌物的VSD，是指低于此剂量能以99%可信限的水平使超额癌症发生率低于10-6，即100万人中癌症超额发生低于1人
  • 动物试验外推到人通常有三种基本的方法：
    • 利用不确定系数(安全系数)
    • 利用药动学外推(广泛用于药品安全性评价并考虑到受体易感性的差别)
    • 利用数学模型
  • 毒理学研究方法分类：
    • 整体动物试验/体内试验(一般毒性试验、特殊毒性试验)
    • 体外试验(离体器官、细胞、细胞器)
    • 人体观察(临床毒理学研究、志愿者研究)
    • 流行病学研究(描述流行病学研究、分析流行病学研究)
    • 毒理学研究方法的优缺点
• 3.掌握ADME过程，生物转运和生物转化的概念，外源化学物通过生物膜的主要方式，外源化学物吸收的主要途径，外源化学物的分布与再分布过程，代谢活化的概念，主要代谢酶类，I相/II相反应及类型和影响外源化学物生物转化的因素。
  • ADME过程：
    • 吸收(absorption)
    • 分布(distribution)
    • 代谢(metabolism)
    • 排泄(excertion)
  • 机体对于化学毒物的处置包括吸收、分布、代谢和排泄四个过程(又称ADME过程)，每个过程都会受到多种因素的影响，进而改变化学毒物在作用部位的存在数量、时间和继发的反应。
  • 代谢过程与排泄过程又合称为消除(elimination)
  • 毒物动力学(toxicokinetics)研究化学毒物在生物转运和生物转化过程中，其数量随时间推移而发生动态变化的规律
  • 生物膜的结构特点
    • 磷脂双分子层
      • 生物膜具有流动性
      • 磷脂双分子层对于水溶性物质具有屏障作用，但对多数脂溶性物质无此作用，易于透过
    • 镶嵌蛋白
      • 某些化学毒物，包括极性分子和离子，以及与蛋白质结合的物质可以通过该组分通过生物膜
    • 膜孔
      • 膜孔直径约为4nm，肾小球和毛细血管，约为70nm
      • 水溶性小分子化合物可经膜孔转运
  • 化学毒物通过生物膜的方式可分为两类
    • 被动转运(passive transport)
      • 简单扩散(simple diffusion)
        • 又称脂溶扩散，是大多数化学毒物通过生物膜的方式
        • 必要条件
          • ①膜两侧具有浓度梯度
          • ②化学毒物具有脂溶性
            • 脂水分配系数：脂水分配系数=脂相中溶解度/水相中溶解度，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
            • 脂/水分配系数越大，越易溶解于脂肪，经简单扩散转运的速率也就越快
            • 脂/水分配系数极高、只能全部溶解于脂肪的物质也难以通过简单扩散方式跨膜转运
          • ③化学毒物处于非解离状态
        • 不消耗能量，不需要载体，不受饱和限速与竞争性抑制的影响
      • 滤过(filtration)
        • 是化学毒物通过生物膜上亲水性孔道的过程
    • 特殊转运(special transport)
      • 主动转运(active transport)
        • 指化学毒物在载体的参与下,由浓度低的一侧通过生物膜向浓度高的另一侧进行转运的过程。
        • 主动转运特点
          • 1.逆浓度梯度
          • 2.消耗细胞能量
          • 由于是逆浓度梯度转运，需要消耗能量，故代谢抑制剂可以阻断转运过程
          • 3.具饱和性
            • 载体具有一定的容量，在底物达到一定浓度后，转运系统可被饱和，即存在转运极限
          • 4.选择性
            • 转运系统对于化学毒物的结构具有特异选择性，只有具备某种结构特征的物质才能被转运
          • 5.可竞争性抑制
            • 使用同一转运系统转运的化学毒物之间可发生竞争性抑制
        • 主动转运对已吸收的化学毒物在体内的不均匀分布和排泄具有重要意义
      • 易化扩散(facilitateddiffusion)
        • 是载体中介的转运方式，又称为载体扩散
        • 化学物质为顺浓度梯度转运，不需要消耗能量
        • 存在对底物的特异选择性、饱和性和竞争性抑制
      • 膜动转运(cytosis)
        • ①吞噬作用和胞饮作用
          • 固态颗粒物质如烟、粉尘等与细胞膜接触后，改变了膜的表面张力，使其外包或内陷，将异物包裹进入细胞，称为吞噬作用(phagocytosis)。
          • 某些液态微滴或大分子物质也可经此方式转运进入细胞，称为胞饮作用(pinocytosis)
        • ②胞吐作用
          • 某些颗粒物或大分子物质通过上述方式从细胞内转运到细胞外的过程，称为胞吐作用(exocytosis),或出胞作用。
  • 生物转运：吸收、分布与排泄
    • 在这四个过程中，吸收、分布和排泄具有共性，即都是化学毒物穿越生物膜的过程，且其本身的结构和性质不发生变化，故统称为生物转运(biotransportation)。
    • 吸收是化学毒物从机体的接触部位透过生物膜屏障而进入血液的过程。吸收的主要部位是胃肠道、呼吸道和皮肤。在毒理学实验研究中还采用某些特殊的染毒途径，如腹腔注射、静脉注射、皮下注射和肌肉注射等
      • 经胃肠道吸收
        • 经胃肠道吸收的化学毒物通过门静脉系统首先达到肝脏，进行生物转化后，进入体循环
        • 化学毒物这种进入体循环之前即被消除的现象称为体循环前消除或首过效应(firstpasseffect)
        • 肠肝循环（enterohepati circulation）：一部分如葡萄糖醛酸结合物可为肠道菌群水解，脂溶性增强，被肠道重吸收，返回肝脏，形成肠肝循环。毒理学意义：排泄速度减慢、延长生物半减期、毒作用持续时间延长
      • 经呼吸道吸收
        • 血气分配系数：气压差为零，吸收不在进行时，某气态物质在血液中的浓度（mg/L）与在肺泡中的浓度（mg/L）之比
        • 血/气分配系数越大的物质在血液中的溶解度越高，越容易被吸收，达到平衡所需的时间也越长
        • 主要通过简单扩散，不经过肝脏的首过效应
      • 经皮肤吸收
        • 穿透阶段
          • 指化学毒物被动扩散透过角质层的过程
        • 吸收阶段
          • 指化学毒物扩散通过表皮深层(颗粒层、棘层和生发层)和真皮层并经静脉或毛细淋巴管进入体循环的过程
      • 经其它途径吸收
        • 静脉、腹腔、皮下、肌肉注射等
      • 经胃肠道、呼吸道和皮肤吸收的主要特点及影响因素：
        • （1）经胃肠道吸收：
          • 吸收方式主要通过简单扩散，还可以通过主动转运、滤过、胞饮或吞噬； 吸收部位主要在小肠。
          • 影响胃肠道吸收的因素：
            • ① 化学物的脂溶性和水溶性；
            • ② 胃肠道的酸碱度；
            • ③ 消化道内容物的数量和性质、胃肠的蠕动和排空速度以及肠道菌丛等也可对吸收产生一定的影响。
        • （2）经呼吸道吸收：
          • 吸收对象气态物质（气体、蒸汽）气溶胶（烟、雾、粉尘）； 吸收的方式——简单扩散； 主要的吸收器官——肺；经肺吸收的特点经肺吸收十分迅速，仅次于静脉注射；不经过肝脏的生物转化，直接进入体循环而分布全身。
          • 影响因素：
            • ① 主要取决于脂溶性和浓度；
            • ② 外源化学物在肺泡气中与肺毛细血管血液中的浓度差；
            • ③ 血气分配系数；
            • ④ 肺通气量和经肺血流量；
            • ⑤ 气溶胶颗粒的直径大小。
        • （3）经皮肤吸收：
          • 外源化学物经表皮分为两个阶段，第一阶段为穿透阶段，第二阶段为吸收阶段。
          • 主要的影响因素：
            • ①化学物溶解性：既有脂溶性，又有水溶性，脂/水分配系数接近于1，易被吸收进入血液。光有水溶性或光有脂溶性吸收困难；
            • ②皮肤条件表皮损伤可促进外源化学物吸收。 皮肤潮湿，促进吸收充血和炎症。
    • 分布是指化学毒物吸收后，随血液或淋巴液分散到全身组织细胞的过程。 分布受到化学毒物经膜扩散速率及其与组织器官亲和力的影响，发生再分布(redistribution)
      • 蓄积（accumulation）：化学毒物的吸收速度超过排泄速度，以相对较高的浓度富集于某些组织器官的现象，包括物质蓄积和功能蓄积。其蓄积的部位均可认为是储存库
      • 体内主要的贮存库及分布的毒理学意义：
        • （1）毒物在组织中的贮存
          • ①血浆蛋白作为贮存库（清蛋白）；
            • 暂时性、可逆性、可饱和，存在竞争
          • ②肝和肾作为贮存库；
          • ③脂肪组织作为贮存库；
          • ④骨骼组织作为贮存库。
            • 铅，锶，氟
        • （2）毒理学意义
          • 对急性中毒具有保护作用
          • 可成为体内慢性中毒的来源
      • 特殊屏障
        • 有些器官或组织的生物膜具有特殊的形态学结构和生理学功能，可以阻止或延缓某些化学毒物进入，称为屏障
        • 血-脑屏障(blood-brain barrier)
          • 是指由毛细血管内皮细胞和聚集包围毛细血管的星形胶质细胞的软脑膜组成的一种特殊的功能结构
        • 胎盘屏障(placental barrier)
          • 是指位于母体血液循环系统和胚胎之间的一层或几层细胞结构
          • 化学毒物经过胎盘屏障的主要方式是简单扩散
        • 血眼屏障
    • 排泄是指化学毒物经由不同途径排出机体的过程
      • 最重要的途径是经肾脏随尿液排泄，其次是随粪便排泄，经肺排出的主要是气态物质。一些化学毒物还可随脑脊液、乳汁、汗液、唾液等分泌物以及毛发和指甲排出体外。
      • 经肾脏排泄
        • 肾小球滤过
        • 肾小管排泌
          • 肾小管排泌是主动转运过程
      • 经粪便排泄
        • 混入食物中的毒物
        • 随胆汁排出的毒物
          • 这是经粪便排泄的化学毒物的主要来源
        • 肠道排泄的毒物
        • 肠壁和菌群
      • 经肺排泄
      • 其他排泄途径
        • 脑脊液
        • 乳汁
        • 汗液和唾液
        • 毛发和指甲
      • 几种主要的排泄途径及排泄的主要物质：
        • （1）经肾脏（尿）排泄：
          • 分子量＜60，000，且未与血浆蛋白结合的外源化学物分子
          • 机制：肾小球滤过和肾小管排泌。
        • （2）粪便排泄：
          • ①混入食物中的毒物；
          • ②随胆汁排出的毒物；
          • ③肠道排泄的毒物；
          • ④肠道菌群。
        • （3）经肺排泄：
          • 体温下以气态存在的物质、挥发性液体。
  • 生物转化：代谢变化
    • 生物转化又称代谢转化是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
    • 代谢解毒和代谢活化
      • 化学毒物经过生物转化以后成为低毒或无毒的代谢物(metabolite)，这一过程称为代谢解毒
      • 化学物质经过生物转化后，毒性非但没有减弱，反而明显增强，甚至产生致突变、致癌和致畸作用，这种现象称为代谢活化或生物活化
      • 由于代谢活化的产物多数不够稳定，仅在短时间内存在，故称为活性中间产物(reactive intermediate)
      • 活性中间产物分为4类
        • ①亲电子剂
        • ②自由基
        • ③亲核剂
        • ④氧化还原反应物
    • 化学毒物溶解度的变化
      • 生物转化反应类型
        • Ⅰ相反应
          • 1.氧化
            • 氧化反应(oxidation)通常是化学毒物代谢的第一步反应，以微粒体内氧化为主
            • 催化氧化反应的生物转化酶主要有
              • 细胞色素P450酶系
                • 又称为混合功能氧化酶(MFO)或单加氧酶
                • 主要由三种成分组成
                  • 血红蛋白类(细胞色素P450和细胞色素b5)
                    • 最为重要，是催化反应的活性中心
                  • 黄素蛋白(NADPH-细胞色素P450还原酶)
                  • 磷脂
                • 细胞色素P-450酶系催化的基本反应是单加氧反应
                • 特点
                  • 专一性低
                  • 变异性大
                  • 易受诱导和抑制
                • 催化反应的机制共由7步组成一个循环
                  • ①处于氧化态的细胞色素P450与底物结合形成复合物
                  • ②血红素中的Fe3＋接受NADPH-细胞色素P450还原酶从NADPH转运来的1个电子，还原为Fe2＋
                  • ③1个氧分子与还原型细胞色素P450结合，加上形成底物形成三元复合物
                  • ④该复合物接受第2个电子(由NADPH-细胞色素P450还原酶或细胞色素b5转运而来)和1个H＋，成为Fe2＋OOH复合物
                  • ⑤第2个H＋的加入使该复合物裂解为水和(FeO)3＋复合物
                  • ⑥(FeO)3＋复合物将氧原子转移到底物，形成氧化的ROH产物
                  • ⑦释放ROH产物，细胞色素P450从还原态恢复为氧化态，又可与底物结合，开始新一轮的循环
                • 催化的主要反应类型
                  • ①脂肪族羟化
                  • ②芳香族羟化
                  • ③环氧化
                  • ④杂原子(S-、N-、I-)氧化和N-羟化
                  • ⑤杂原子(O-、S-、N-)脱烷基
                  • ⑥氧化基团转移
                  • ⑦酯裂解
                  • ⑧脱氢
              • 黄素加单氧酶(FMO)
                • 以黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)为辅酶，催化反应时需要NADPH和O2
                • 哺乳动物的FMO基因家族由5种酶组成，分别命名为FMO1～FMO5
                • FMO催化反应步骤
                  • 首先，FMO的辅酶FAD接受NADPH提供的H＋而被还原成FADH2，但氧化态的NADP＋仍然结合在酶分子上，并不脱落
                  • 随后，FADH2与氧结合形成稳定的过氧化物FADHOOH(即4a-羟基过氧化黄素)
                  • 继之与底物结合并将其氧化，FADHOOH转变为FADHOH(4a-羟基黄素)
                  • 最后，FADHOH恢复为氧化态FAD，释放出NADP＋，准备进入下一个催化循环
              • 微粒体外的氧化反应
                • ①醇脱氢酶(ADH)
                  • 一种含锌酶，位于胞浆，肝脏含量最高
                  • ADH依组成亚单位的不同分为4型
                    • Ⅰ型包括ADH1、ADH2和ADH3，催化乙醇和其他短链脂肪醇的氧化
                    • Ⅱ型仅有ADH4，主要在肝脏表达，催化长链脂肪醇和芳香醇的氧化，对乙醇和甲醇的氧化几乎无作用
                    • Ⅲ型为ADH5，底物也为长链醇(戊醇及更长链的醇)和芳香醇(如肉桂醇)，还在甲醛的解毒过程中起重要作用。但与Ⅱ型ADH主要在肝脏分布不同的是，Ⅲ型ADH普遍分布于全身组织
                    • Ⅳ型为ADH6，主要在胃肠道上部表达，参与乙醇和维生素A的代谢，并在致癌物硝基苯甲醛的解毒中发挥作用。长期饮酒者发生的胃肠道上部肿瘤可能与ADH6将乙醇转化为乙醛有关
                • ②乙醛脱氢酶(ALDH)
                  • 该酶以NAD＋为辅基，可将乙醛氧化为乙酸
                  • 人体内有12种ALDH的基因已被确定，包括ALDH1～ALDH10以及SSDH和MMSDH
                  • 缺乏ALDH2活性。饮酒摄入的乙醇转化为乙醛后，难以转变为乙酸，以致乙醛大量堆积，造成局部血管因释放儿茶酚胺而扩张，产生红晕综合症
                  • ALDH2缺乏影响脯氨酸的代谢，引起Ⅱ型高卟啉血症，表现为智力发育迟缓和惊厥
                  • ALDH10可使脂肪醛解毒，缺乏时会引起膜脂质代谢紊乱，症状有鱼鳞病、神经疾病和智力发育不全
                • ③钼水解酶
                  • 包括
                    • 醛氧化酶
                    • 黄嘌呤氧化酶(XO)
                      • 脱氢酶(XD)
                      • 氧化酶(XO)
                • ④单胺氧化酶(MAO)、二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶
                  • MAO有MAO-A和MAO-B两种形式
                  • MAO-A主要氧化5-羟色胺、去甲肾上腺素和普萘洛尔的烷基代谢物。氯吉兰是其抑制剂。
                  • 而MAO-B的主要底物是β-苯乙胺和卞胺，受1-司来吉兰抑制。
                  • MAO-A和MAO-B缺陷可导致Norrie病，为一种以失明、失聪和智力迟钝为特征的X隐性遗传的神经疾病。
                  • MAO-A基因点突变可引起异常的好斗
                  • MAO-B的活性高低与帕金森氏综合症的易感性有关
                • ⑤过氧化物酶依赖的共氧化反应
                  • 过氧化物酶催化的化学毒物氧化不需要NAPDH或NADH的参与，其过程包括氢过氧化物的还原以及其他底物氧化生成脂质氢过氧化物，故称为共氧化
                  • 涉及共氧化反应的过氧化物酶包括前列腺素H合成酶(PHS)、乳过氧化物酶和髓过氧化物酶等
                  • PHS具有两个催化中心：一个为环加氧酶，另一个是过氧化物酶
          • 2.还原
            • 机体内参与还原反应(reduction)的酶主要是细胞色素P450和黄素蛋白酶，肠道菌群还原酶的活性较高，在化学毒物的还原中占有重要地位
            • 偶氮还原和硝基还原
            • 羰基还原
            • 二硫化物、硫氧化物和N-氧化物还原
            • 醌还原
          • 3.水解
        • Ⅱ相反应即结合反应
          • 葡萄糖醛酸化
          • 硫酸化
            • 磺基转移酶(SULT)
          • 乙酰化
            • 是含有芳香胺或肼基团的化学毒物代谢的主要途径，反应产物分别是芳香酰胺和酰肼
            • N-乙酰转移酶(NAT)
          • 甲基化
            • 甲基供体是S-腺苷甲硫氨酸(SAM)
            • 甲基转移酶
          • 与谷胱甘肽结合
            • 谷胱甘肽S-转移酶(GST)
          • 与氨基酸结合
            • 是羧酸和芳香羟胺的主要代谢途径
            • 酰基-CoA合成酶
            • N-酰基转移酶
            • 氨酰基-tRNA合成酶
      • Ⅰ相反应的作用主要是使催化的底物暴露或获得一些功能基团,增加了反应产物的水溶性，而且使之更易于进行Ⅱ相反应；多数Ⅱ相反应使化学毒物的水溶性显著增加，排泄加速
    • 生物转化酶
      • 基本特性
        • 底物特异性
        • 多态性
        • 立体异构体
      • 生物转化酶包括结构酶和诱导酶
    • 影响生物转化因素
      • 毒物代谢酶的遗传多态性
        • 指在群体中出现了频率大于1% 的多种等位基因形式
      • 毒物代谢酶的诱导和阻遏
        • 许多化学毒物可引起某些代谢酶的含量增加并伴有活力增强，这种现象称为酶的诱导（enzyme induction）
        • 凡具有诱导效应的毒物称为诱导剂(inducer)
          • 分为双功能诱导剂和单功能诱导剂两类
        • 毒物代谢酶的阻遏（enzyme repression）指对某些代谢酶诱导的同时可阻遏另一些代谢酶的合成
      • 毒物代谢酶的抑制与激活
        • 竞争性抑制
        • 非竞争性抑制
          • 与酶的活性中心发生可逆或不可逆性结合
          • 破坏酶
          • 减少酶的合成
          • 变构作用
          • 缺乏辅因子
        • 毒物代谢酶的激活（activation）指化学毒物直接作用于酶蛋白，使其活性增加，但不涉及酶蛋白的诱导合成
    • 生物转化的意义、主要类型以及影响生物转化的因素：
      • （1）毒物经过生物转化可以：
        • ①多数化学物经生物转化后毒性降低，毒效应减弱，水溶性增加，易于排泄；
        • ②一些化学物经过生物转化后，毒性明显增强，甚至产生致突变、致癌和致畸作用；生物转化是机体对外源化学物处置的重要的环节，是机体维持稳态的主要机制。
      • （2）生物转化反应类型：I 相反应和II 相反应；
        • ①I 相反应的类型：氧化、还原和水解反应。
        • ②II 相反应主要——结合反应。
      • （3）影响生物转化因素：
        • ①代谢酶的诱导和抑制；
        • ②代谢酶的种属差异和个体差异；
        • ③遗传与代谢酶的多态性；
        • ④代谢饱和状态；
        • ⑤其他。
    • 毒物代谢酶的诱导和阻遏，以及酶诱导的意义：
      • （1）许多外源化学物可引起某些代谢酶的合成增加并伴有活力增强，这种现象称为酶的诱导（enzyme induction）
      • （2）毒物代谢酶的阻遏（enzyme repression）指对某些代谢酶诱导的同时可阻遏另一些代谢酶的合成。
      • （3）酶诱导的意义：
        • ①经生物转化后毒性降低的化学物，在诱导物作用下，毒性作用降低的速度加速；
        • ②经生物转化后毒性升高的化学物，在诱导物作用下，毒性作用增强。
• 4.掌握毒性发展各个阶段所包含的内容，终毒物的概念和分类，增毒作用与解毒作用； 熟悉非共价结合与共价结合，毒物对靶分子的影响，细胞调节功能障碍和修复机制。
  • 毒物的ADME过程和靶器官
    • 毒效应的强度主要取决于终毒物在其作用靶部位的浓度和持续时间
    • 一、从接触部位进入血液循环
      • 毒物的吸收
        • 毒物从接触部位进入血液循环的过程，称为毒物的吸收
      • 毒物进入体循环前的排除
    • 二、从血液循环进入靶部位
      • 促进毒物分布到靶部位的机制
        • 毛细血管内皮的多孔性
        • 专一化的膜转运
        • 细胞器内的蓄积
        • 可逆性细胞内结合
      • 妨碍毒物分布到靶部位的机制
        • 血浆蛋白结合
        • 专一化屏障
        • 贮存部位的分布
        • 与细胞内结合蛋白结合
        • 从细胞内排出
      • 排泄与重吸收
        • 排泄
          • 排泄(excretion)是指外源化学物及其代谢产物从血液中清除并返回外界环境的过程。
          • 排泄是排除毒物的物理机制，而生物转化是排除毒物的化学机制。
        • 重吸收
          • 转运到肾小管的毒物可穿越肾小管细胞扩散回小管周毛细血管
          • 经胆汁和胃肠排泄以及唾液腺和外分泌胰腺分泌而转运到胃肠道的毒物可通过穿越小肠黏膜扩散而重吸收
          • 经扩散重吸收的过程需要化学物有一定的脂溶性
    • 三、增毒与解毒
      • 终毒物的形成
        • 终毒物是指与直接内源靶分子反应或引起机体生物学微环境的改变、导致机体结构和功能紊乱并表现毒物毒性的物质
        • 外源化学物在体内经生物转化为终毒物的过程称为增毒(toxication)
        • 终毒物主要分为四类
          • 1.亲电子剂(electrophiles)
            • 指含有一个缺电子原子的分子
          • 2.自由基(freeradicals)
            • 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
            • 化学物通过①接受一个电子或②丢失一个电子或③共价键均裂而形成自由基
            • 共同特点：具有顺磁性、其化学性质十分活跃、反应性极高，因而半减期极短，一般仅能以μs计，作用半径短
          • 3.亲核物(nucleophiles)
          • 4.活性氧化还原性反应物(redox-activereductants)
      • 解毒作用
        • 消除终毒物或阻止终毒物生成的生物转化过程称为解毒
        • 无功能基团毒物的解毒
          • 一般情况下，苯和甲苯等不含功能基团化学物的解毒分为两相反应。
          • Ⅰ相反应包括氧化反应、还原反应和水解反应
          • Ⅱ相反应为结合反应
        • 亲核物的解毒
          • 亲核物通过亲核功能基团的结合反应进行解毒
        • 亲电子剂的解毒
          • 亲电子剂通常与巯基亲核物谷胱甘肽发生结合而解毒
        • 自由基的解毒
          • 清除O2－是一种重要的解毒机制
          • 体内O2－自由基的清除主要依赖于超氧化物歧化酶(SOD)的作用
        • 蛋白质毒素的解毒
          • 胞内和胞外蛋白酶参与了有毒多肽的解毒作用
        • 解毒过程失效
          • 毒物可能使解毒过程失效，引起解毒酶耗竭、共底物的消耗、胞内抗氧化剂如谷胱甘肽耗竭，最终导致终毒物的蓄积
          • 偶尔可见某种具有反应活性的毒物使解毒酶失活
          • 某些结合反应可被逆转
          • 解毒过程有时产生潜在有害副产物
  • 靶分子的反应
    • 内源性分子作为毒物靶分子必须具有合适的反应性和(或)空间构型，以容许与终毒物发生共价或非共价反应
    • 靶分子必须接触足够高浓度终毒物才能与终毒物发生反应
    • 活性代谢物靶分子有时是催化外源化学物代谢并形成活性代谢物的酶或邻近的细胞内结构
    • 一、反应的类型
      • 1.非共价结合
        • 某些毒物以非极性交互作用或氢键与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
        • 非共价结合的键能相对较低，所以非共价结合通常是可逆性的
      • 2.共价结合
        • 共价结合是不可逆的
        • 指化学毒物或其具有活性的代谢产物与机体的一些重要大分子发生共价结合，从而改变核算、蛋白质、酶、膜脂质等生物分子的化学结构与其生物学功能
        • 加合物（adducts）指活性化学物与细胞大分子之间通过共价键形成的稳定复合物
      • 3.去氢反应
        • 自由基迅速引起内源化学物去氢，生成新的内源性自由基
      • 4.电子转移
        • 化学物将血红蛋白分子中的Fe2＋氧化生成Fe3＋，引起高铁血红蛋白血症
      • 5.酶促反应
    • 二、毒物对靶分子的影响
      • 1.靶分子的功能失调
        • 某些毒物模拟内源性配体，活化靶蛋白分子
        • 当毒物与蛋白质交互作用而改变其结构时，蛋白质的功能即发生损害
        • 毒物可干扰DNA的模板功能
      • 2.靶分子的结构破坏
        • 毒物通过与内源性分子形成加合物、发生交联和断裂而改变内源性分子的一级结构
        • 某些靶分子在外源化学物作用下引起自发性降解
        • 毒物可引起几种形式的DNA断裂
      • 3.新抗原形成
  • 细胞调节功能障碍
    • 毒物与靶分子反应并导致细胞功能损害，是毒性发展过程的第三个阶段
    • 一、毒物引起细胞调节功能障碍
      • (一)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.细胞外信号产生的调节障碍
      • (二)细胞瞬息活动的调节障碍
        • 1.电可兴奋细胞的调节障碍
          • 外源化学物引起细胞瞬息活动障碍途径
            • (1)神经递质浓度
            • (2)受体功能
            • (3)细胞内信号转导
            • (4)信号终止过程
        • 2.其他细胞活动的调节障碍
    • 二、毒物引起细胞维持功能改变
      • (一)细胞内部维持的损害：中毒性细胞死亡的机制
        • 1.危害细胞存活的原发性代谢紊乱
          • (1)ATP耗竭
          • (2)细胞内Ca2+持续升高
          • (3)ROS与RNS的过度产生(活性氧与活性氮)
        • 2.原发性代谢紊乱之间的相互影响
        • 3．线粒体渗透性转变(MPT)及其后果：坏死
        • 4．MPT的另一种后果：细胞凋亡
          • 引起细胞凋亡的机理有三种途径：线粒体途径、死亡受体途径和内质网应激途径
          • 细胞凋亡过程可能有多个通路，几种通路均涉及caspase活化
        • 5.ATP的利用度决定细胞死亡的形式
        • 6.由未知机制诱发细胞死亡
      • (二)细胞外部维持的损害
  • 修复障碍
    • 一、损伤修复机制
      • (一)分子修复
        • (1)蛋白质修复
          • 巯基被氧化使许多蛋白质功能受损。
          • 被氧化的蛋白巯基可通过酶促还原而逆转。
          • 内源性的还原剂包括：硫氧还蛋白和谷氧还蛋白，其活性中心含有两个氧化还原活性半胱氨酸
        • (2)脂质修复
          • 过氧化脂质的修复过程需要NADPH的参与
        • (3)DNA修复
          • 直接修复
          • 切除修复
          • 重组修复
      • (二)细胞修复
        • 由于成熟的神经元细胞失去增殖能力，当外周神经轴索损伤时，主要依靠巨噬细胞和施旺细胞参与其修复过程
      • (三)组织修复
        • (1)细胞凋亡
          • 细胞损伤启动的凋亡过程是组织修复过程的一部分。
          • 其一，坏死产生比凋亡更为有害的后果，而凋亡可以阻止坏死的发生。
          • 其二，凋亡通过清除具有潜在突变的DNA受损细胞而抑制肿瘤形成的过程。
        • (2)细胞增殖
          • 细胞分裂
          • 再生过程
          • 细胞移动
        • (3)细胞外基质的替代
    • 二、修复障碍及其引起的毒作用
      • (一)修复障碍
        • ①修复机制保真度并非绝对，某些损伤的修复可能被遗漏;
        • ②损伤程度超过机体修复能力时，修复失效;
        • ③修复所必需酶或辅因子被消耗时，修复能力耗竭;
        • ④某些毒性损害不能被有效修复。
      • (二)修复障碍引起的毒性
        • 1．炎症
          • (1)细胞与介质
            • 炎症的标志是微循环改变和炎性细胞(巨噬细胞和粒细胞)聚集
          • (2)活性氧和活性氮
            • 炎症过程中自由基主要来源于三种氧化酶：NAD(P)H氧化酶、一氧化氮合酶和髓过氧化物酶
        • 2.坏死
          • 细胞损伤向组织坏死进展可被两种协同的修复机制所中止：细胞凋亡与增殖
        • 3.纤维化
          • 纤维化是一种以异常成分在细胞外间质过度沉积为特征的病理损害
          • 纤维化的有害影响包括
            • (1)瘢痕收缩挤压实质细胞和血管
            • (2)基膜成分沉积于毛细血管内皮细胞和实质细胞之间并形成扩散屏障，导致组织细胞营养不良
            • (3)细胞外间质增加、导致组织弹性和易曲性降低，影响心肺等脏器的机械功能
            • (4)改变细胞外环境，通过跨膜蛋白和偶联的细胞内信号转导网络，影响细胞极性、运动性和基因表达
        • 4.致癌作用
          • 化学致癌过程涉及各种修复机制的功能不足
          • (1)DNA修复失效：通过DNA复制导致突变固定，并最终引起原癌基因活化和抑癌基因失活
          • (2)细胞凋亡失效：促进突变和癌前细胞的克隆扩展
          • (3)终止细胞增生失效：增加突变概率、引起原癌基因过表达、启动细胞克扩展形成结节和肿瘤
          • (4)非遗传毒性致癌物：有丝分裂的促进剂和细胞凋亡的抑制剂
• 5.掌握化学性因素、机体因素、外源化学物与机体所处的环境条件、化学物的联合作用对毒作用的影响，定量构效关系的意义，交互作用的类型。
  • 化合物毒作用的影响因素
    • 1化学物因素
      • 一、化学结构
        • 化学物的化学结构直接影响其毒作用的性质和毒性的大小
        • 构效关系(SAR)和定量构效关系(QSAR)
          • 结构-活性关系（structureactivity relationship，SAR）和定量结构-活性关系（quantitative structure-activity relationship，QSAR）研究对分析化学物与其毒性之间的关系及规律具有重要意义∶
            • ①有助于通过比较，开发高效低毒的新化学物;
            • ②从分子水平上推测新化学物的毒作用机制;
            • ③预测新化学物的毒性和安全接触限值。
          • 定量构效关系QSAR 即试图寻找出分子的结构与其活性的定量关系，从而预测新化学物的生物学活性。
        • (一)取代基不同毒性不同
          • 被硝基（硝基苯）或卤素取代（卤代苯）后，具有肝毒性
          • 烷烃类的氢若被卤素取代，其毒性增强，对肝的毒作用增加，且取代愈多，毒性愈大，如 CCl4＞CHCl3＞CH2Cl2＞CH3Cl。
        • (二)异构体和立体构型的影响
          • 带两个基团的苯环化合物的毒性是:对位>邻位>间位，分子对称的>不对称的
        • (三)同系物的碳原子数和结构的影响
          • 分子饱和度，一般来讲，碳原子数相同时不饱和键增加，其毒性增加，如乙烷的毒性<乙烯的毒性<乙炔的毒性
      • 二、理化性质
        • (一)脂水分配系数
          • 是指达到动态平衡时化学物在脂相(油相)和水相中的溶解分配率的平衡系数
          • 化学物的脂/水分配系数大表明它脂溶性高，是亲脂性的，易以简单扩散的方式通过脂质双分子层，易在脂肪组织中蓄积——如DDT，易侵犯神经系统——如四乙基铅。
          • 脂溶性极大的化学物不利于经水相转运。
          • 低分子量无极性的化合物比较大的复杂分子能更迅速地被吸收
        • (二)大小
          • 外源化学物微粒的大小与分散度成反比
          • 分散度越大粒子越小，其比表面积越大，表面活性越大
        • (三)挥发性
        • (四)气态物质的血/气分配系数
          • 是指当呼吸膜两侧的气体的分压达到动态平衡时，其在血液中的浓度和肺泡气中的浓度之比
          • 该系数可影响到达肺泡的气态物质通过简单扩散跨呼吸膜吸收入血，系数越大越易被吸收入血
        • (五)比重
        • (六)电离度和荷电性
      • 三、不纯物和外源化学物的稳定性
    • 2机体因素
      • 引起物种、品系、个体差异以及选择毒性的比较重要的因素是:
        • 1.解剖、生理和生化的不同
        • 2遗传因素——代谢酶的遗传多态性
        • 3修复能力差异
        • 4宿主的其它因素
      • 一、物种、品系及个体的遗传学差异
        • (一)解剖、生理的差异
        • (二)代谢的差异
        • (三)修复能力的个体差异
      • 二、宿主其他因素对于毒性作用敏感性的影响
        • (一)健康状况
        • (二)年龄
        • (三)性别
        • (三)营养条件
    • 3外源化学物与机体所处的环境条件
      • 一、气象条件
      • 二、季节或昼夜节律
      • 三、动物笼养形式
      • 四、外源化学物的接触特征和媒介物
        • (一)接触途径
          • 不同接触途径的吸收速度和毒性大小的一般顺序是静脉注射≈吸入>腹膜内注射≥肌肉注射>皮下注射>皮内注射>口服>经皮肤给药
        • (二)接触持续时间
          • 急性(24h内)
          • 亚急性(1周内)
          • 亚慢性的(1月~3月，在人类为几周或几月)
          • 慢性(>3月，在人类为几周或年)染毒
          • 急性染毒通常指一次给药，对一些微毒或实际无毒的化学物可在24h内重复染毒。后三类均为重复染毒
        • (三)接触频率
        • (四)溶剂或助溶剂
    • 4化学物的联合作用
      • 同时或先后接触两种或两种以上外源化学物对机体产生的毒性效应被称为联合作用
      • 联合作用的类型
        • (一)非交互作用
          • 1.相加作用
            • 相加作用（addition joint action）：指两种或两种以上化学物，各自以相似的方式和机制，作用一相同的靶，但他们的毒性彼此互不影响，其对机体产生的度效应等于各化学物单独对机体产生效应的算术总和，也称为简单的相似作用或剂量相加作用。
          • 2.独立作用
            • 独立作用（independent action）：两种或两种以上化学物,由于作用的模式和作用的部位等不同，所引起的生物学效应彼此互不影响，表现出各自的毒效应,也称为简单的不同作用或反应/效应相加作用。
        • (二)交互作用
          • 两种或两种以上外源化学物造成比预期的相加作用更强的(协同，增强)或更弱的(拮抗作用)联合效应，在毒理学中称之为外源化学物对机体的交互作用
          • 1.协同作用
            • 协同作用（synergistic effect）：两种或两种以上的化学物对机体所产生的联合毒性效应大于各化学物单独对机体的毒性效应总和，即毒性增强。
          • 2.加强作用
            • 一种化学物对某器官或系统并无毒性，但与另一种化学物同时或先后暴露时使其毒性效应增强，称为加强作用
          • 3.拮抗作用
            • 拮抗作用（antagonistic joint action）：两种或两种以上的化学物对机体所产生的联合毒性效应低于各个化学物单独毒性效应的总和。有功能性拮抗，化学性拮抗，配置型拮抗，受体性拮抗。
  • 影响毒作用的主要因素：
    • （1）化学物因素：
      • ①化学结构（取代基不同毒性不同；异构体和立体构型的影响；同系物的碳原子数和结构的影响）；
      • ②理化性质（脂/水分配系数；大小；挥发性；气态物质的血/气分配系数；比重；电离度和荷电性）；
      • ③不纯物和外源化学物的稳定性。
    • （2）机体因素：
      • ①物种、品系及个体的遗传学差异；
      • ②宿主其他因素对于毒性作用敏感性的影响
    • （3）环境因素：
      • ①气象条件；
      • ②季节或昼夜节律；
      • ③动物宠养形式；
      • ④外源化学物的接触特征和赋形剂。
    • （4）联合作用：
      • ①非交互作用；
      • ②交互作用
• 6.掌握一般毒性作用的分类，急性毒性作用的概念、目的和试验方法的要点，掌握LD50应用中的重要问题，急性毒性分级与评价，蓄积作用的概念和分类，短期重复剂量毒性作用、亚慢性毒性和慢性毒性作用的基本概念和研究方法；熟悉局部刺激试验。
  • 一般毒性作用
    • 一般毒性作用也称基础毒性，是全身各系统对外源化学物的毒作用反应，与特殊毒性(生殖毒性、致突变、致癌)相对而言，称一般毒性
    • 根据接触毒物的时间长短，一般毒性作用可分为急性毒性、亚急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性
    • 观察和评价上述毒效应的试验分为急性毒性试验、亚急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验
  • 急性毒性作用
    • 急性毒性的概念
      • 急性毒性是指机体(实验动物或人)一次或24h内多次大剂量接触外源性化学物后在短期内所产生的毒性效应，包括一般行为和外观改变、大体形态变化以及死亡效应。
      • 1.急性接触的次数
        • 在经口、经注射途径染毒“一次”是指瞬间给予实验动物染毒
        • 在经呼吸道与经皮肤染毒时，则是指在一段规定的时间内使实验动物持续接触毒物的过程
        • “多次”的概念是指当外源化学物毒性很低，一次最大容积染毒仍不能达到充分了解该毒物急性毒性作用的目的。从需要24h内分次染毒。
          • 国内多数规范规定24小时内一般不超过3次
      • 2.中毒效应出现的时间
        • 对急性毒性的观察时间一般规定为7~14天，如果需要可延长至21天以上
      • 3.中毒效应的强度
        • 在急性毒性试验时通常是一次性大剂量接触毒物，中毒效应非常严重，常发生死亡，非死亡的中毒表现也很明显
    • 急性毒性试验的目的
      • 1.测定毒物的致死剂量以及其他急性毒性参数，以LD50(半数致死剂量)为最主要的参数，并根据LD50值进行急性毒性分级。其他毒性参数还有绝对致死剂量(LD100)、最小致死剂量(LD01，MLD)等
      • 2.通过观察动物中毒表现，毒作用强度和死亡情况，初步评价毒物对机体的毒效应特征、靶器官、剂量-反应(效应)关系和对人体产生损害的危险性
      • 3.为后续的亚急性、亚慢性和慢性毒性试验研究以及其他毒理试验提供接触剂量设计依据，并为选择观察指标提出建设性意见
      • 4.提供毒理学机制研究的初步线索
    • 急性毒性试验方法的要点
      • 毒理学试验设计要素主要包括实验动物、染毒途径、染毒剂量、观察周期、观察指标的选择等，最后根据试验结果作出正确评价
      • (一)实验动物的选择和要求
        • 原则
          • 1.急性毒性试验要求选择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试验动物
          • 2.动物易于获得
          • 3.品系纯化
          • 4.价格较低和易于饲养等条件
        • 1.实验动物的物种和品系
          • 急性毒性试验一般首选哺乳动物
          • 啮齿类多选用小鼠和大鼠
          • 非啮齿类一般选用犬或猴
        • 2.实验动物的年龄和体重
          • 同一次试验同一批实验动物体重差异范围不应超过该批动物平均体重的 20%
        • 3.实验动物的性别
          • 一般要求为雌雄各半，分别进行试验，求出雌性和雄性动物各自的 LD50
        • 4.实验动物分组与数量
          • 一般分为 4-6 组。大、小鼠等小动物每组数量通常为 10 只，犬等大动物为 6 只
        • 5.实验动物实验前的的检疫
        • 6.实验动物的给药前禁食处理
        • 急性毒性试验动物的选择：
          • 答：急性毒性试验动物的选择： 大鼠为首选的啮齿类动物，动物要求刚成年，健康，未曾交配和受孕的，试验动物的体重与年龄有一定的关系，常用的动物体重范围：大鼠180~220g，小鼠18~25g，兔2~2.5kg；动物的性别是雌雄各半。
      • (二)染毒
        • 染毒是急性毒性试验的关键步骤，包括染毒途径的选择和染毒量确定
        • 急性毒性试验染毒途径选择的原则是与人类接触途径相近
        • 最常用的急性毒性试验染毒途径为经口、经呼吸道、经皮及注射途径
          • 经口途径主要有灌胃、喂饲、吞咽胶囊等方式
          • 经口(胃肠道)途径是最常用也是最重要的染毒途径
          • 急性毒性试验最好是利用等容量灌胃法，即受试物按不同剂量组配制成不同浓度，实验动物单位体重的灌胃容量相同
          • 急性经呼吸道染毒的毒性试验一般用静式吸入染毒，染毒时间 2~4 小时
        • 毒理学试验染毒途径有哪些：
          • ①经口灌胃染毒：是最常用的染毒途径；
          • ②呼吸道静式吸入染毒、动式吸入染毒；
          • ③皮肤染毒：研究外源化学物经皮肤吸收应当尽量选择皮肤解剖、生理与人类较近似的动物为对象，目前多选用家兔和豚鼠。但由于研究化学物经皮肤吸收的毒性（求经皮LD50） 所需的实验动物较多，使用家兔、豚鼠不够经济，也常用大鼠代替。
          • ④注射染毒。
        • 静式吸入染毒与动式吸入染毒法的优缺点：
          • （1）静式吸入染毒法：实验动物置于一个有一定体积的密闭容器内，加入定量的易挥发的液态化合物或一定体积的气态化合物，在容器内形成所需要的受试化合物浓度的空气环境。染毒柜体积、动物数、时间，依据实验动物最低需气量计算。
            • ①优点：设备简单、操作方便、经济、受试物消耗少，适合于小鼠方
            • ②缺点：氧气减少，浓度不稳定，经皮吸收，不适合稍大动物
          • （2）动式吸入染毒方法：即采用机械通风为动力，连续不断地将含有已知浓度受试物的新鲜空气送入染毒柜内，并排出等量的污染气体，使染毒浓度保持相对稳定。动式吸入染毒装置的组成：染毒柜、机械通风系统、配气系统。
            • ①优点：受试物浓度和氧分压比较稳定，特别适于低浓度、长时间的慢性吸入染毒及大动物急性吸入染毒。
            • ②缺点：设备要求高，消耗受试物量很大，操作比较复杂，费时费工，易于污染操作室环境。
        • 一般推荐的染毒最大量如下
          • (1)经口20ml/kg(对空腹动物)
          • (2)经皮10ml/kg(根据体表面积计算，限于染毒的准确性)
          • (3)静脉1ml/kg(5min以上)
          • (4)肌肉注射0.5ml/kg(一个部位)
          • (5)每眼0.01ml
          • (6)直肠0.5ml/kg
          • (7)阴道:大鼠0.2ml，兔1ml
          • (8)吸入2mg/L
          • (9)鼻:猴或犬每鼻孔0.1ml
        • 急性毒性试验配制受试物的常用剂型为水溶液、混悬液、油溶液
      • (三)LD50测定方法
        • 经典的方法有霍恩(Horn)法、寇氏法、Bliss法，概率单位法等，其他公认的统计学方法还有Weil法、Finney法、Tompson法、MillerTainter法等
        • 新的急性毒性试验的替代方法，有固定剂量法、急性毒性分级法、金字塔法、限量试验和急性系统毒性试验
        • 1.霍恩(Horn)法
          • 是目前国内规范推荐使用的方法，是利用剂量对数与死亡率(反应率)的转换数(即几率单位)呈直线关系而设计的方法，又称平均移动法或剂量递增法。
          • 方法的要点如下:
            • 最少4个染毒剂量组;
            • 每组动物数相等，可用4只或5只动物;
            • 剂量按等比级数排列，组距分别为2.15和3.16，可根据化学毒物致死剂量范围的宽窄选择染毒剂量系列。
            • 依据每组动物数、组距和每组动物死亡数，查表即可求出受试化学毒物的LD50及其95%可信限。
          • 该方法的优点:方法简单，试验结果可直接查表求出，使用甚为方便。
          • 缺点是测定的LD50的95%可信区间范围较大，方法精确度较差
        • 2.改进寇氏法
          • 改进寇氏法是利用剂量对数与死亡率呈S型曲线而设计的方法，又称Karber法或平均致死量法
          • 该法要求每个染毒剂量组动物数要相同，各剂量组组距呈等比级数，死亡率呈正态分布，最低剂量组死亡率<20%，最高剂量组死亡率>80%。组距可根据受试物预试结果自行设计
        • 3.Bliss法
          • 最大似然性法，被认为是最精确的LD50计算方法
        • 4.最大耐受量法(MTD)
          • 一般来说，化学物LD50如大于5g/kg已表明毒性不大
          • 规定要以最大容积最高浓度给予动物后未见死亡，方可不进一步试验求出LD50值
      • (四)毒性作用观察
        • 急性毒性试验的观察和记录内容主要包括4个方面:中毒体征及发生过程、体重和病理形态学变化、死亡情况和时间分布等
        • 1.中毒体征及发生过程
        • 2.体重变化
          • 一般染毒前，染毒中期和末期分别测定动物体重
        • 3.死亡情况和时间分布
        • 4.病理检查
    • LD50应用中的有关问题
      • 以新药为例，LD50试验意义的在于
        • 1LD50标准化药物毒作用强度，评价药物对机体毒性的大小，比较不同药物毒性的大小
        • 2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剂量的选择提供参考
        • 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监测参考
      • 经典的急性毒性试验局限性
        • 1评价新药或化学物时，LD50值给予有效的信息较少，实用性有限。
        • 2LD50的波动性很大。
        • 3种属差异对LD50影响大。
        • 4经典急性毒性试验消耗的动物量大，任何一种经典法测LD50，一次实验至少需要30至50只动物。
      • 1991年，ICH第一次讨论了LD50的意义和局限性。结论如下:
        • 1在北美、欧洲和日本，“经典”的LD50测定已不再是单剂量毒性试验的正式要求。
        • 2目前申请资料要求建议进行逐渐增加剂量的耐受性研究，以监测不同剂量下的毒性反应。
        • 3建议采用两种哺乳动物。可以用两种啮齿类动物加一种非啮齿动物，以严格设计、单次给药、逐渐增加剂量的耐受性研究取代啮齿类动物和非啮齿动物LD50的测定。
        • 4如果相关的话，ICH建议应用药理学上相关的主要代谢应进行单次给药的毒性研究。
        • ICH规定在新药的报批材料中，不必准确测定LD50，只需了解其近似致死量和详细观察记录中毒表现即可。
    • 急性毒性分级和评价
      • WHO急性毒性分级
      • 我国农药的急性毒性分级
      • 我国食品急性毒性(LD50)剂量分级表
  • 局部刺激试验
    • 局部毒性作用（local toxic effect）：亦称局部刺激作用，指机体暴露于化学物后，在其接触和暴露部位造成的局部毒性损伤，刺激（如眼刺激，皮肤刺激）和（或）变态反应等。
    • 局部刺激试验目的是了解外源化学物对皮肤、眼睛的局部刺激性和腐蚀性，包括眼刺激、皮肤刺激试验
    • 皮肤致敏试验是了解化学物对哺乳动物是否可以引起皮肤变态反应及其程度。
    • 我国农药、化学品和消毒剂毒理学试验程序均规定局部刺激试验为必作项目。
    • 一、眼刺激试验
      • 眼原发性刺激试验包括单次和多次眼刺激试验等。观察终点为眼刺激和眼腐蚀。
        • 眼刺激性（eye irritation）：指眼球表面接触受试物后产生的可逆性炎症变化
        • 眼腐蚀性（eye corrosion）：指眼球表面接触受试物后引起的不可逆性组织损伤
      • 目前眼刺激试验推荐的方法是 Draize 试验
    • 二、皮肤原发性刺激试验
      • 皮肤原发性刺激试验包括单次和多次皮肤刺激试验，完整皮肤和破损皮肤刺激试验等。观察终点为皮肤刺激和皮肤腐蚀。
        • 皮肤刺激性（dermal irritation）：是指其皮肤接触或涂敷受试物后，局部产生的可逆性的炎症变化。
          • 皮肤刺激表现为水肿及红斑
        • 皮肤腐蚀性(dermal corrosion）：指其皮肤接触或涂敷受试物后，引起局部不可逆性组织损伤。
      • 下列3种情况下，可不考虑做皮肤刺激试验。
        • 1根据结构与活性关系及理化特性推测可能有腐蚀性的物质(如pH≤2或pH>11.5);
        • 2在急性经皮毒性试验显示有很强系统毒性的物质;
        • 3在急性经皮毒性试验中染毒剂量达2000mg/kg时仍未产生皮肤刺激体征的物质。
      • 皮肤刺激试验常用的动物是家兔及豚鼠
      • 皮肤反应的表现为红斑、紫红色斑，最重的可形成焦痂，按红斑和水肿的严重程度评分
      • 破损皮肤刺激试验是人为地将动物皮肤某部位擦伤(不能伤及真皮产生出血)，比较受试物对完整皮肤及受损皮肤造成的刺激反应的情况。破损皮肤刺激试验在消毒产品常需要做
      • 影响皮肤刺激反应的因素
        • 1因皮肤的完整性受到破坏，增加皮肤吸收的因素。
        • 2固态受试物的物理特性，如边缘锋利的颗粒状物质及较硬的纤维状物质均有可能对皮肤产生机械刺激和原发性刺激反应。
        • 3固态受试物于干燥及溶解状态下试验结果不同，大大在溶解状态的刺激作用增强。
        • 4如受试物可能用于人受损伤的皮肤，则受试动物皮肤也应作相似的处理。
        • 5受试物在动物皮肤表面封闭染毒的严密程度。
        • 6实验动物的年龄与受试部位，随着年龄的增长，皮肤敏感性降低。一般选用动物背部皮肤(而不是脊柱表面的皮肤)，该处皮肤较厚，对刺激不敏感。
        • 7性别不同，皮肤厚度及血液情况有差异。
        • 8个人主观判断的差别。
      • 皮肤反应的敏感顺序为兔>豚鼠>人>猪
    • 三、皮肤致敏试验
      • 皮肤致敏(致敏性接触性皮炎)是一种对化学物质免疫介导的皮肤反应，人体这类反应的特点为瘙痒、红斑、水肿、丘疹、小水疱、大疱成兼而有之，其他物种动物的反应可有所不同，可能仅见红斑和水肿。
      • 皮肤致敏性试验的目的是通过动物试验预测化学品经皮肤接触对人类引起皮肤致敏反应的危害。
      • 皮肤超敏反应属于IV型细胞介导的超敏反应，有迟发性超敏反应T淋巴细胞(TD)参与，反应高峰在二次抗原接触后24小时—48小时。
      • 皮肤致敏已建立了两种类型的试验，一是福氏完全佐剂(FCA)的方法;另一种是不加佐剂的方法
      • 皮肤超敏反应试验常选择豚鼠，试验分诱导接触和激发接触。
        • 诱导接触是以较低或中等浓度受试物对皮肤重复染毒(涂皮或皮下注射)，从而建立免疫系统反应模式，该阶段一般需14天。
        • 间隔10~14天后，到激发阶段，用激发剂量(低于诱导时的剂量)受试物处理未染过毒的皮肤部位，然后观察24小时、48小时和72小时后有无皮肤反应，以皮肤反应的严重程度来评分，比较诱导及激发后的水肿、红斑出现的情况，判断受试物是否能产生皮肤超敏反应。
  • 短期、亚慢性和慢性毒性作用
    • 蓄积作用
      • 具有蓄积性作用是发生慢性毒作用的前提
      • 蓄积作用（accumulation）：外源化学物连续地、反复地进入机体，而且吸收速度或总量超过代谢转化排出的速度或总量时，化学物质就有可能在体内逐渐增加并贮留，这种现象称为化学物质的蓄积作用
        • 物质蓄积（material accumulation）：当机体反复多次接触化学物后，可以用分析方法在体内测出该物质的原形或其代谢产物的蓄积，称为物质蓄积。
        • 损伤蓄积（damage accumulation）：如果在机体内不能测出其原形或代谢产物的蓄积，却产生了相应的慢性毒性作用，称之为损伤蓄积（功能蓄积）。
      • 化学物质易蓄积在体内的部位称为储存库
      • 蓄积毒性作用的研究方法有多种，常用方法有蓄积系数法和生物半减期法
      • 蓄积系数是指机体出现相同的生物学效应时，多次接触所需的累积剂量与一次性接触所需剂量的比值
        • 蓄积系数计算、分级
          • ⑴蓄积系数：多次染毒使半数动物出现效应（或死亡）的累积剂量与一次染毒使半数动物出现相同效应（或死亡）的剂量的比值。 K＝LD50（n）/LD50（1）；K＝ED50（n）/ED50
          • ⑵蓄积毒性分级：
            • 数值范围 蓄积级数
            • <1 高度蓄积
            • 1～ 明显蓄积
            • 3～ 中等蓄积
            • 5～ 轻度蓄积
    • 基本概念
      • 短期毒性作用（重复剂量毒性作用、亚急性毒性作用）指实验动物或人连续接触外源化学物14~30天所产生的毒效应。
        • OECD《化学品测试方法》和 USEPA《健康效应评估指南》中啮齿类动物重复剂量经口毒性试验均规定染毒期限为 28天。
      • 亚慢性毒性（subchronic toxicity）指实验动物或人连续较长期（约相当于其生命周期的1/10）接触外源化学物所产生的中毒效应。
        • OECD《化学品测试方法》和 USEPA《健康效应评估指南》中啮齿类动物亚慢性毒性试验均规定染毒期限为90天。
      • 慢性毒性（chronic toxicity）指实验动物或人长期接触外源化学物所引起的毒性效应。
        • 所谓"长期"并没有统一严格的时间界限，对于啮齿类动物，一般规定至少为12个月，亦可终生染毒。
    • 短期毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验的主要目的;
      • 1.观察长期接触受试物的毒性效应谱、毒作用特点和靶器官。
      • 2.探索受试物的毒作用机制。
      • 3.观察长期接触受试物所致毒性作用的可逆性。
      • 4.确定长期接触受试物所致毒性作用的剂量-反应（效应》关系，确定其 NOAEL和（或）LOAEL.为制定人类接触的安全限量提供依据。
      • 5.观察不同动物对受试物的毒效应差异，为确定适当的安全系数，将试验结果外推到人提供依据。
    • 研究方法
      • 亚慢性毒性试验方法
        • 1.实验动物的选择
          • (1)物种和品系
            • 亚慢性毒性试验一般要求选择两种实验动物，一种是啮齿类，一种是非啮齿类，选择两种动物是为了降低试验结果外推于人时偏差，减少动物试验的不确定性
            • 实验动物分四级
              • 普通动物CV
              • 清洁动物CCV
              • 无特定病原体动物SPF
              • 无菌动物GF
            • 目前最好的选择是大鼠和犬，有条件时可用猴。亚慢性经皮毒性试验，可用兔或豚鼠。大鼠常用品系Wistar和Sprague-Dawley。犬的亚慢性毒性试验品系多为Beagle犬
          • (2)性别、年龄和动物数
            • 一般要求选用两种性别，雌雄各半
          • (3)微生物学寄生虫学等级和饲养环境
        • 2.染毒方式与染毒期限
          • 亚慢性毒性试验染毒途径的选择
            • 一是应当尽量选择和人类接触途径相似的方式
            • 二是应当与预期进行的慢性毒性作用研究的接触途径相一致
          • 一般以经口、经呼吸道和经皮染毒为多
          • 注意问题
            • (1)经口染毒途径有三种方式:灌胃法、喂饲法、胶囊法
              • 小动物常用灌胃法和喂饲法。大鼠和小鼠建议用灌胃法，特别是在要求染毒量准确性较高的情况下。犬采用胶囊法或灌胃法
            • (2)经呼吸道染毒的时间通常为每日2~6h，根据设计需要可缩短或延长
            • (3)静脉注射途径在长期试验实施很困难，如无专门的大鼠静脉注射和留置装置，可用腹腔注射做替代方法，长期反复腹腔注射应注意无菌操作
            • (4)在进行亚慢性毒性试验时，最好结合进行毒代动力学血药浓度的监测
        • 3.剂量选择和分组
          • 一般至少应设3个剂量组和1个阴性(溶剂)对照组
          • 组距以3~10倍为宜，最低不少于2倍
          • 亚慢性和慢性试验的剂量设计
            • 1以相同物种的短期毒性资料为依据。亚慢性试验可依据急性毒性的阈剂量为最高剂量，或1/5~1/20的LD50的剂量(同一动物品系和同样染毒途径)。慢性试验以亚慢性试验毒效应的最大耐受量(MTD)为最高剂量。
            • 2人体可能拟用的最高剂量，这只适合人群主动摄入的食品和药品。
          • 剂量选择的一般步骤可以归纳为:急性毒性试验→亚急性(28天)毒性试验→90天毒性试验→慢性毒性试验。
        • 4.选择观察指标和观察时间
          • 合理地选择观察指标和采用灵敏、精确的检测方法是正确评价化学毒物对机体毒效应的关键
          • 观察指标包括一般性指标、实验室检查、系统尸解和组织病理学检查以及其他特殊指标检查
          • (1)一般性指标
            • 1)动物外观体征、行为活动
            • 2)动物体重
            • 3)饲料消耗量
              • 食物利用率：即动物食入100g 饲料所增长的体重克数，表示为体重（g）/饲料（100g）。
          • (2)实验室检查
            • 1)血液学检查
            • 2)血液生化检查
            • 3)尿液检查
          • (3)系统尸解和组织病理学检查
            • 1)脏器重量和脏器系数
              • 脏器系数：或称脏器相对重量，指某个脏器的湿重与单位体重的比值，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）
              • 该指标比较适用于实质性脏器，若某脏器的脏器系数增大，反映该脏器的肿大，病变可能为增生、充血、水肿等；脏器系数减小，可能反映脏器发育不良或萎缩等变化
            • 2)病理学检查
          • (4)特异性指标及其他
            • 特异性指标是指能反映毒物对机体毒作用本质的特征性指标，常与其毒作用机制有关，有时可作为效应生物学标志
        • 亚慢性毒性试验研究动物的选择（年龄）、剂量选择、染毒期限：
          • （1）实验动物的选择：亚慢性毒性作用研究一般要求选择两种实验动物，一种为啮齿类，另一种为非啮齿类，如大鼠和狗，以便全面了解受试物的毒性特征。由于亚慢性毒性试验期较长，所以被选择动物的体重（年龄）应较小，如小鼠应为15g 左右大鼠100g 左右。
          • （2）染毒方式、剂量选择、染毒期限：尽量选择和人类接触途径相似的方式，尽量与预期进行的慢性毒性作用研究的接触途径相一致。
            • ①经口染毒：灌胃法、喂饲法、胶囊法，大小鼠建议灌胃，犬胶囊法或灌胃法。 受试物掺入饲料的最大量有严格的规定，30 天试验不得超过10g/100g 饲料，亚慢性90 天试验不得超过8g/100g 饲料，慢性试验不得超过5g/100g 饲料，否则会影响动物的营养状况，从而影响生长发育。亚慢性毒性试验每日染毒的时间应保持一致，一般在每日上午进行，给药后喂食；
            • ②呼吸道染毒：通常每日2-6h，工业毒物可以缩短至1h，环境污染物③可延长至8h；③经皮染毒：每天6h，每周对染毒部位脱毛一次。
            • ④静脉注射染毒：长期操作实施困难，必要时可用腹腔替代。
        • 亚慢性和慢性毒性试验有哪些观察指标：
          • 答：观察指标有： ①一般观察：观察实验动物的进食量、体重、外观体征和行为活动、粪便性状等； ②实验室检测项目：血液学指标、血液生化学指标、系统尸解和病理组织学检查、可逆性观察、指标观察时间、特异性指标及其他。
      • 长期毒性试验的注意事项
        • 1.重视试验项目管理
        • 2.合理的试验设计
        • 3.试验动物环境的要求
        • 4.检测条件的控制
    • 结果评价
      • 1.剂量相关趋势
        • 剂量反应关系是反映效应与处理因素相关最重要的指标之一，即效应大小随剂量水平的增加而发生改变
      • 2.反应重现性
      • 3.相关指标变化
      • 4.差异大小和性别差异
      • 5.历史性对照的作用
  • 常用毒性试验的动物种类选择：
    • 急性毒性试验 (大鼠、小鼠、狗) 亚慢性、慢性毒性试验 (大鼠、狗 )
    • 皮肤刺激试验和致敏试验 ( 兔、豚鼠) 眼刺激试验 (兔)
    • 遗传毒理学试验 (小鼠 ) 致畸试验( 大鼠、小鼠和兔 )
    • 致癌试验 (大鼠和小鼠) 迟发性神经毒性试验 ( 母鸡)
• 7.掌握变异、突变、致突变作用、遗传毒性和致突变性的概念，致突变的类型，基因突变、染色体畸变和染色体数目改变的概念、分类，突变的后果，致突变作用的机制及后果，机体对致突变作用的影响，观察外源性化学物致突变作用的基本方法(遗传学观察终点、成套观察项目的入选原则及常用的致突变试验方法)。
  • 外源化学物致突变作用
    • 遗传(heredity)指生物物种能以相对稳定的生命形式存在于自然界，并且经各种繁殖方式来保证世代间生命的延续过程。
    • 变异(variation)指亲代与子代之间、子代个体之间的差异。
    • 突变(mutation)是遗传物质本身的变化及其引起的可遗传变异。
      • 自然条件下发生的突变称为自发突变(spontaneous mutation)，与物种进化有关
      • 人为地或各种因素诱发产生的突变称为诱发突变(induced mutation)。
    • 致突变作用(mutagenesis)指外来因素，尤其是化学因素引起遗传物质发生改变的能力，该改变可随同细胞分裂过程而传递。致突变作用指突变的发生及其过程。
    • 致突变物(mutagen)指能够引起突变的物质。
      • 直接致突变物(direct-acting mutagen)指一些化学物有很高的化学活性，不需经代谢活化，其原型可引起生物体的突变。
      • 间接致突变物(indirect-acting mutagen)指化学物本身不能引起突变，在体内经过代谢活化才有致突变作用的化学物。
    • 遗传毒理学(genetictoxicology)是研究物理、化学和生物因素对DNA及细胞遗传过程的作用，以及人类接触致突变物可能引起健康效应的学科。其旨在研究致突变的作用机制，应用检测系统发现和探究致突变物，提出评价致突变物导致健康危害的方法。
    • 致突变性(mutagenicity)指引起遗传物质发生突变的能力。
    • 遗传负荷（genetic load）：指一种物种的群体中每个个体所携带的可遗传给下一代的有害基因的平均水平。
    • 遗传毒性(genetictoxicity)指损害基因组的能力，包括对基因组引起的致突变性及其他效应。遗传毒性效应既可能转变为突变，也可能被修复。遗传毒性包括致突变性，有更广泛的检测终点，如非程序性 DNA合成、姐妹染色单体交换以及 DNA 链断裂等都是遗传毒性检测，而不是检测致突变性。
      • 致突变性是精确的概念，指引起遗传物质发生突变的能力，在一个实验群体中突变率可以定量检测。
  • 外源化学物致突变的类型
    • 外源化学物导致的突变主要分为基因突变、染色体畸变及基因组突变，它们的本质是一样的，区别在于受损的程度
    • 基因突变是一个染色体的一个或几个基因发生变化，不能用光学显微镜直接观察，要通过生长发育、生化、形态等表型改变来判断。染色体畸变和数目的变化是遗传物质大的改变，可经光学显微镜(分辨率0.2μm)直接观察
    • (一)基因突变
      • 基因突变（gene mutation）：基因中DNA序列的变化，因基因突变限制在特定的部位，也称为点突变（point mutation ） 。DNA 中发生碱基对的缺失、增添或改变而引起基因结构的改变
      • 基因突变可分为碱基置换、移码突变和密码子的插入或缺失
      • 1.碱基置换
        • 指某一碱基配对性能改变或脱落所致的突变，导致DNA碱基序列异常
        • 碱基置换分为转换和颠换
          • 转换指同类碱基的置换，即嘌呤置换另一嘌呤，或者是嘧啶置换另一嘧啶。
          • 颠换指不同类碱基的置换，即嘧啶置换嘌呤，或者嘌呤置换嘧啶
        • 碱基置换的后果:
          • 1同义突变：碱基置换后密码子的意义没有改变，经转录和翻译所对应的氨基酸不变;
          • 2错义突变：碱基置换使密码子的意义改变，经转录和翻译所对应的氨基酸改变;
          • 3无义突变：碱基置换使密码子成为终止密码，使翻译过程终止，导致肽链延长提前结束;
          • 4终止密码突变：碱基置换使终止密码转变成某种氨基酸密码，指导合成的肽链将延长到出现第二个终止密码才结束。
      • 2.移码突变
        • 指DNA片段中某一位点插入或缺失一对或几对不等于3或3的整数倍的碱基对所造成的突变
      • 3.密码子的插入或缺失
        • 若插入或缺失是3或3的整数倍碱基对，基因表达产物多肽链增加或减少一个或多个氨基酸，此后的氨基酸序列无改变，这是密码子插入或缺失，而不属于移码突变
    • (二)染色体结构畸变
      • 染色体畸变（chromosome aberration）：指染色体的结构改变，是遗传物质大的改变，细胞学检测可发现染色体断裂及由断裂所致的各种重排，可通过光学显微镜观察细胞有丝分裂中期的染色体来发现某些染色体畸变
      • 畸变涉及复制染色体中两条染色单体中的一条，称为染色单体型畸变， 涉及两条染色单体的畸变称为染色体型畸变
      • 诱变因素产生染色单体型畸变还是染色体型畸变主要取决于靶细胞所处的细胞周期， 处于G0期、G1期的细胞接触电离辐射和化学致突变物时，产生染色体型畸变， 处于S期、G2期的细胞可引起染色单体型畸变
      • 任何情况下观察到的染色单体型畸变都将在下一次细胞分裂时衍变为染色体型畸变
      • 常见的染色体结构异常有:
        • 1缺失(deletion)
          • 染色体上丢失了一个片段;
        • 2重复(duplication)
          • 断片与同源染色体连接，使该染色体出现两段完全相同的节段;
        • 3倒位(inversion)
          • 一个染色体片段被颠倒了，如颠倒的片段包括着丝点，称为臂间倒位，不包括着丝点则称为臂内倒位;
        • 4易位(translocation)
          • 一个染色体片段的位置发生改变，最常见的是两个非同源染色体片段的交换即相互易位;
        • 5环状染色体(ringchromosome)
          • 染色体两臂各发生一次断裂，其带有着丝粒的节段的两断端连接成一个环，称之为环状染色体;
        • 6无着丝点环(acentricring)
          • 一条较长的无着丝粒断片的两端连接形成的环状结构。
      • 缺失、倒位、重复及平衡易位属于稳定畸变，可经重复细胞分裂传给子代。稳定畸变多数为染色体重排，可在机体或细胞群传递
    • (三)染色体数目畸变也称为基因组突变
      • 染色体数目畸变指基因组中染色体数目的变化，包括非整倍体和多倍体
        • 非整倍体是指增加或减少一条或几条染色体，包括单体、三体、四体等。
        • 多倍体指以染色体组为单位的增加
      • 染色体数目异常是以二倍体细胞为标准进行命名。
      • 人类正常体细胞为二倍体(2n，46条染色体)，人类三倍体(3n，69条染色体)，四倍体(4n，92条染色体)多见于自然流产儿
      • 与非整倍体有关的疾病见于 Down 综合征(21 三体综合征)
    • 遗传学损伤（致突变作用）的类型及其后果：
      • （1）基因突变，包括碱基置换（转换、颠换）、移码突变（插入或缺失）和大段损伤。
        • A. 碱基置换后果：
          • ① 错义突变：突变后引起氨基酸序列改变；
          • ② 无义突变：突变成终止密码子，使肽链合成提前终止；
          • ③ 同义突变：突变后不引起氨基酸序列改变。
        • B.移码突变的后果：较易形成致死性突变。
      • （2）染色体畸变，包括染色单体型畸变、染色体型畸变。
        • A.染色体结构异常的类型：
          • ①缺失（末端缺失、中间缺失）；
          • ②重复；
          • ③倒位（臂内倒位、臂间倒位）；
          • ④易位。
        • B.后果：产生稳定的畸变或不稳定的畸变。
      • （3）染色体数目改变（基因组突变）。
        • 后果：对于人类，多倍体大多不能存活。
  • 突变的后果
    • (一)生殖细胞突变
      • 基因库指某物种在特定时期能将遗传信息传至下一代处于生育年龄群体含有的基因总和
      • 遗传负荷指一种物种的群体中每一个携带的可遗传给下一代的有害基因的平均水平
      • 生殖细胞突变后果可分为致死性突变和存活突变，其又可分为显性与隐性。
        • • 显性致死突变使精子不能受精，或合子在着床前死亡或着床后早期胚胎死亡。
          • 隐性致死需要纯合子或半合子才能出现死亡，杂合子则不出现死亡。
        • • 对于存活突变，显性遗传将造成下一代遗传病发生率增加或新病种出现，隐性遗传则增加下一代基因库的基因负荷。
          • 致死性突变导致死胎，影响后代的数量，存活突变主要影响后代的质量。
    • (二)体细胞突变
      • 体细胞突变后果有肿瘤、衰老、动脉粥样硬化、致畸等
      • 原癌基因(proto-oncogene)有其正常的生物学功能，能刺激细胞正常的生长，以满足细胞更新的要求。原癌基因可经点突变和染色体畸变转变为活化的癌基因(oncogene),刺激细胞异常增殖导致癌变
      • 抑癌基因(也称抗癌基因antioncogene)的产物能抑制细胞增殖，促进细胞分化，抑制细胞迁移
      • 抑癌基因的突变失活或缺失可导致细胞增殖失去抑制作用，在肿瘤的发生过程中起重要作用
    • 生殖细胞突变和体细胞突变的后果：
      • 突变的后果取决于化学毒物所作用的靶细胞。
        • （1） 生殖细胞：
          • ①致死性突变
            • 显性致死：杂合子就引起胚胎死亡
            • 隐性致死：需纯合子或半合子才引起胚胎死亡
          • ②非致死性突变
            • 显性遗传：杂合子就出现疾病
            • 隐性遗传：纯合子或半合子才出现疾病
        • （2） 体细胞：
          • ①癌变（体细胞突变是细胞癌变的重要基础）；
          • ②致畸胎；
          • ③其他不良后果。
  • 外源化学物致突变作用的机制
    • 化学物诱导基因突变和染色体畸变的主要靶分子是DNA，引起染色体数目改变(整倍体和非整倍体)靶部位主要是有丝分裂或减数分裂的细胞结构，如纺锤丝。
    • 一、作用于DNA导致突变
      • (一)碱基损伤
        • 1.碱基错配
          • 是指在DNA复制时，碱基未遵守碱基互补配对原则进行配对
          • 烷化剂是可引起碱基错配的一类化学物，其对DNA和蛋白质都有强烈的烷化作用
          • 烷化作用指烷化剂提供甲基或乙基等烷基，与DNA发生共价结合的过程
          • 错配不是烷化剂引起突变的唯一机制，有些烷化碱基可引起DNA二级结构的改变
          • 丢失碱基的DNA留下了一个无嘌呤或无嘧啶的位点，通常称AP位点
        • 2.平面大分子嵌入
          • DNA链一些有平面环状结构的化学物以非共价结合的方式(静电吸附)嵌入核苷酸链之间，称为嵌入剂，它们能引起碱基对的增加或缺失，通常引起移码突变
        • 3.碱基类似物取代
          • 有些外源化学物的分子结构与DNA分子的四种天然碱基的结构相似，称为碱基类似物
          • 其可在DNA合成期(S期)中竞争取代天然碱基，掺入DNA分子，引起碱基配对特性的改变，造成碱基置换，引发突变
        • 4.碱基的化学结构改变或破坏有些化学物
      • (二)DNA链受损
        • 1.二聚体的形成
          • 二聚体指相同或同一类物质以成双的形态出现，可能具有单一状态时所没有的性质或功能
        • 2.DNA加合物形成
          • DNA加合物是活性化学物与细胞大分子之间通过共价键形成的稳定复合物，一般化学或生物学方法很难将其解离
        • 3.DNA-蛋白质交联物(DPC)形成
    • 二、影响细胞分裂过程引起突变
      • 1.与微管蛋白二聚体结合
      • 2.与微管上的巯基结合
      • 3.破坏已组装好的微管
        • 方式
          • 1秋水仙碱、灰黄霉素、长春碱可与微管结合蛋白结合，使已组装好的微管解聚。
          • 2非特异性作用与微管，使其蛋白质变性，如洋地黄皂苷。
          • 3使微管失去定向能力，主要通过对细胞分裂和DNA合成的复杂作用，如异丙基-N-氨基甲酸苯酯。
      • 4.阻止中心粒移动
        • 秋水仙碱能妨碍有丝分裂早期两对中心粒的分离和移向两极
      • 5.其它作用
    • 三、其他改变
      • 1.DNA的高保真复制
      • 2.修复
    • 四、DNA损伤修复与突变
      • 化学致突变作用的模式为损伤-修复-突变。只有修复功能饱和或能力不足时才会引起突变，修复成功，损伤不发生，修复失败，发生突变
      • Ⅰ.直接修复
        • ①光复活修复
        • ②烷基转移酶修复
      • Ⅱ.切除修复
        • ①碱基切除修复
          • DNA糖基酶、AP内切酶、聚合酶、连接酶
        • ②核苷酸切除修复
          • DNA内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶，是所有生物体内最常见的修复机制
      • Ⅲ.错配修复
        • 识别并除去错配的碱基对
      • Ⅳ.双链断裂修复
        • 是易错修复
      • Ⅴ.交联修复
  • 观察外源化学物致突变作用的基本方法
    • 致突变试验的评价可用于检测致突变物、外源化学物的致突变作用和预测潜在的致癌物，致突变试验可检出多种与人类健康有关的遗传学改变，包括基因突变和染色体畸变等。
    • 一、观察项目的选择
      • 1.观察的效应终点类型
        • 基因突变和染色体畸变的检测可直接反映外源化学物的致突变性，是评价外源化学物致突变性的可靠方法。
        • 将基因突变、染色体畸变以及反映致突变过程中发生的其他事件统称为遗传学终点
        • 致突变试验能反映的遗传学终点的有基因突变、染色体畸变、染色体组畸变(多倍体和非整倍体)和原发性DNA损伤
      • 2.成套的观察项目
        • 遗传毒理学成套观察项目入选原则:
          • 1一组试验系统应包括每一类型的遗传学终点，如基因突变、染色体畸变、非整倍体、原发性DNA损伤等。
          • 2有病毒、细菌、真菌、培养的哺乳细胞、植物、昆虫及哺乳动物等试验材料。配套试验要包括多种不同进化程度的物种，如原核细胞、低等和高等真核细胞，至少应包括原核细胞和真核细胞两个系统。
          • 3体内外试验配合
          • 4应包括生殖细胞和体细胞
    • 二、常用的致突变试验
      • (一)细菌回复突变试验(Ames试验)
        • Ames试验是基因突变的体外试验，用于检测受试物能否引起菌株基因组碱基置换或移码型突变，常用的菌株有鼠伤寒沙门氏菌和大肠杆菌
          • Ames试验，又称为细菌回复突变实验，是利用突变体的测试菌株，观察受试动物能否纠正或补偿突变体携带的突变改变，判断其致突变性
        • 细菌回复突变试验的方法有平板渗入法、预培养平板渗入法、点试法
          • 平板渗入法是细菌回复突变试验的标准方法
          • 点试法一般用于初步判定受试物诱变试验是否阳性
      • (二)微核试验
        • 微核试验是观察受试物能否产生微核的试验。主要可检出DNA断裂剂和非整倍体诱变剂
        • 传统的微核试验是体内试验
      • (三)染色体畸变试验
        • 在致突变物作用下，染色体结构和数目改变称为染色体畸变
        • 经检测染色体畸变，以评价受试物是否有致突变作用
        • 1.体内染色体畸变试验
          • (1)啮齿类动物精原细胞或精母细胞染色体畸变试验
          • (2)啮齿类动物骨髓细胞染色体畸变试验
        • 2.体外染色体畸变试验
      • (四)姐妹染色单体交换(SCE)试验
        • SCE试验指染色体同源座位上DNA复制产物的相互交换，其频率与DNA断裂和修复有关，可间接反映DNA损伤
      • (五)显性致死试验
        • 显性致死突变是发生于生殖细胞的染色体畸变，其遗传结构或数目改变不引起精子或卵子机能障碍，而是直接造成受精卵或发育期胚胎死亡。
        • 其是检测受试物诱发哺乳动物生殖细胞遗传毒性的试验，观察终点是显性致死突变
      • (六)果蝇伴性隐性致死试验
        • 果蝇伴性隐性致死试验是果蝇各种测试系统中最敏感的实验
      • (七)程序外DNA合成试验
      • (八)单细胞凝胶电泳试验(SCGE)
        • SCGE(又称彗星试验)是一种单细胞DNA电泳技术，一项完善的定量检测DNA双链或单链缺口的技术
        • 其原理是在DNA损伤时，断裂的DNA片段比大片段DNA迁移的更快，电泳后出现彗星状，即可判断DNA损伤
      • (九)转基因动物致突变试验
  • 致突变试验的设计和结果判定
    • (一)致突变试验设计中的一些问题
      • 1.对照组的设立
        • (1)阴性对照
        • (2)阳性对照
      • 2.体外试验的活化系统
        • 有些化合物本身没有致突变性，但经哺乳动物代谢活化后可转变为致突变物，这些化合物称前致突变物
        • 1.S9
          • S9是国内常规应用于体外致突变试验的代谢活化系统
          • S9 混合液：经多氯联苯处理后制备的肝匀浆，再经9000g 离心分离所得上清液，加上适的缓冲液和辅助因子。主要含有混合功能氧化酶（MFO），是国内常规应用于体外致突变试验的代谢活化系统。
        • 2.哺乳动物细胞
        • 3.纯化酶和基因工程纯化酶
    • (二)致突变试验的结果判定
      • 1.阴性结果的判定
        • 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。如果该剂量毒性很大，则体内试验和细菌试验为最大耐受量。使用哺乳动物细胞进行体外试验，常选LD50或LD80作为最大剂量。对于溶解度大、毒性低的化学物，在细菌试验中可用5000μg/皿作为最高剂量。
        • 2剂量组间距不要太大，以避免漏检掉某些仅在非常狭窄范围内才有突变能力的化学物。若满足上述条件，试验结果仍为阴性，才能慎重下结论。
      • 2.阳性结果的判定
        • 阳性结果要有剂量反应关系(随着受试物剂量增加，其致突变作用也增强);并且在一组或多组的观察值与阴性对照组比较，差异有统计学意义
      • 3.致突变试验与致癌试验的关系
• 8.掌握化学致癌作用的概念，细胞癌变的多阶段学说(多阶段致癌的形态学和生物学特征)，遗传易感性和化学致癌的关系，化学致癌机制(体细胞突变学说和非突变致癌机制)，化学致癌物的分类，化学致癌物筛查的基本方法；熟悉化学致癌相关的分子事件。
  • 化学致癌概念
    • 化学致癌是指化学物质引起正常细胞发生恶性转化并发展成肿瘤的过程，具有这种作用的化学物质称为化学致癌物(chemicalcarcinogen)。在此，“癌”的含义已作了推广，包括上皮的恶性变(癌)，也包括间质的恶性变(肉瘤)及良性肿瘤。
  • 癌细胞的特征
    • 1.无限增殖
    • 2.形态结构发生了变化
    • 3.癌细胞表面也发生了变化
  • 人癌细胞的基因型特征
    • 突变引起癌症
      • ①很多致癌物是致突变物
      • ②对某些致癌物的易感性取决于细胞代谢活化酶转化致癌物成为致突变物的活力
      • ③DNA修复能力的缺失增加癌发生的可能性
      • ④在多种癌观察到染色体和基因组的不稳定性
      • ⑤某些癌具有可遗传性
      • ⑥癌的单克隆性
      • ⑦某些癌有突变的癌基因
      • ⑧某些癌有肿瘤抑制基因的丢失或突变
    • 一、癌基因(oncogene)
      • 环境有害因素作用下，引起原癌基因异常激活(点突变/染色体重排)而成为癌基因
        • 是化学致癌物作用的靶分子
        • 在细胞癌变过程中发挥关键作用
        • 指导合成的蛋白质能促成细胞恶性表型的形成
      • 原癌基因指机体内正常细胞所具有的能致癌的遗传信息，即癌基因的原型
      • 癌基因的检测主要通过DNA转染试验
      • 假基因是指缺失了内含子而不能转录的变异基因，因此也没有蛋白质翻译产物
      • 细胞癌基因活化方式有：基因突变、外源基因插人、染色体易位与基因重排、基因丢失、DNA甲基化程度降低等
      • ras基因家族有5个成员，即H-ras-1、ras-2、K-ras-1、K-ras-2和N-ras
    • 二、肿瘤抑制基因
      • 肿瘤抑制基因，又称抗癌基因，是癌细胞中另一类的常见的异常基因
      • 抑癌基因是对细胞生长、增殖和分化起负调控的基因
      • p53是人类肿瘤中分布最广泛的一种突变的肿瘤抑制基因
      • p53基因突变有三种类型，即完全丢失、显性负突变和显性正突变
    • 三、DNA保真性相关基因
  • 化学致癌机制
    • 癌变过程是多阶段过程，从良性肿瘤向恶性转变的过程称为进展阶段
    • 化学致癌过程的主要阶段
      • 一、引发阶段
        • 引发阶段是指化学物或其活性代谢物(亲电子剂)与DNA作用，导致体细胞突变成引发细胞的阶段。
        • 在引发过程中至少有三个细胞功能是重要的，即致癌物的代谢，DNA修复和细胞增殖。
        • 引发细胞不具有生长自主性，因此不是肿瘤细胞。
        • 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。
        • 引发剂作用的靶主要是原癌基因和肿瘤抑制基因。
        • 引发阶段的个体变异、物种差异及亲器官特征是取决于细胞对致癌物的代谢、DNA修复及细胞增殖／凋亡的平衡
      • 二、促长阶段
        • 促长阶段是引发细胞增殖成为癌前病变或良性肿瘤的过程
        • 促长剂单独使用不具致癌性，必须在引发剂后使用才发挥促长作用
        • 促长剂通常是非致突变物，存在阈剂量和最大效应，其剂量反应关系呈S形曲线
        • 促长阶段历时较长，早期有可逆性，晚期为不可逆的，因此在促长阶段(特别是在早期)持续给以促长剂是必需的。
        • 促长阶段的另一个特点是对生理因素调节的敏感性，衰老、饮食和激素可影响促长作用
      • 三、进展阶段
        • 进展阶段是从引发细胞群(癌前病变、良性肿瘤)转变成恶性肿瘤的过程，在进展期肿瘤获得生长、侵袭和转移
        • 在进展期中可观察到恶性肿瘤(癌)的多种特征，包括生长率增加、侵袭、转移、对激素无反应性、形态特征随疾病的发展独立地变异等。这些特征是由于在进展阶段的核型不稳定性
        • 进展剂导致核型不稳定性的机制很多，包括有丝分裂装置的紊乱、端粒功能改变、DNA低甲基化、重组、基因易位和基因扩增等
      • 化学致癌的三个过程及主要特征：
        • 引发阶段
          • 1、 不可逆性
          • 2、 存在自发引发作用
          • 3、 引发作用必须发生在促长作用之前
          • 4、 引发的“干细胞”在形态学上无法识别
          • 5、 需经细胞分裂“固定突变”
          • 6、 对外源和其他化学物敏感
          • 7、 剂量-反应关系良好，但没有可测定的最大反应
          • 8、 引发剂的强度经一定的促长阶段后发生癌前病变来定量
        • 促长阶段
          • 1、 可逆性
          • 2、 致突变物需要持续、反复暴露
          • 3、 促长细胞群的存在取决于促长剂的持续时间
          • 4、 内源促长剂可起“自发”促长作用
          • 5、 对衰老、饮食、激素因子敏感
          • 6、 剂量-反应关系显示有可测阈值和最大作用
          • 7、 以能否有效扩大引发细胞群来确定促长剂的相对强度
        • 进展阶段
          • 1、 不可逆性
          • 2、 伴随生长和侵袭性增加，出现核型异常
          • 3、 在早期，已改变的细胞对环境因子敏感
          • 4、 可以观察到良、恶性肿瘤
          • 5、 进展剂使已促长细胞进入此期
    • 多阶段致癌的形态学和生物学特征
    • 兼有引发剂、促长剂和进展剂作用的化学致癌物可称为完全致癌物
    • 化学致癌是长期的、复杂的多阶段过程，至少涉及引发、促长和进展三个阶段。在引发和进展阶段涉及遗传机制，在促长阶段主要是遗传外机制。在引发阶段主要是细胞原癌基因和肿瘤抑制基因的突变，在进展阶段主要是核型不稳定性。正常细胞经过遗传学改变的积累才能转变为癌细胞。
      • 微核：是由于外界损害因素使染色体发生断裂，细胞进入下一次分裂时，染色体不能随有丝分裂进入子细胞，而导致染色体丢失或断裂，从而形成一个或数个小核
    • 一、体细胞突变致癌学说
      • 致癌物活化代谢后生成的DNA加合物诱导基因突变
      • 大多数的致癌物在致突变实验中呈阳性
      • DNA修复缺陷可以导致肿瘤发生
      • 在许多肿瘤组织中发生染色体畸变或基因组不稳定性
      • 肿瘤细胞来源于但细胞克隆
      • 癌基因的突变以及抑癌基因突变或缺失在肿瘤中普遍存在，而且突变的基因型可以通过细胞分裂传递给子代细胞
    • 二、非突变致癌学说
      • (一)表观遗传突变
        • DNA甲基化
      • (二)细胞异常增生
      • (三)免疫抑制
      • (四)内分泌系统失衡
      • (五)过氧化酶体增殖剂(POP)激活受体
    • 三、化学致癌相关的分子事件
      • (一)端粒调控与细胞永生化
      • (二)细胞周期调控紊乱
      • (三)细胞凋亡与肿瘤发生
  • 化学致癌物的分类
    • 一、国际癌症研究所IARC分类
      • 将化学物对人类致癌性资料(流行病学调查和病例报告)和对实验动物致癌性资料分为四级
        • 致癌性证据充分
          • 对人致癌性证据充分是指在致癌物和人癌症发生之间有因果关系
        • 致癌性证据有限
          • 致癌性证据有限是指因果关系的解释是可信的，但其他的解释如偶然性、偏倚、混杂因素不能完全排除
        • 致癌性证据不足
          • 致癌性证据不足是指资料的性质、一致性或统计学把握度不足以判断因果关系或没有对人致癌性的资料
        • 证据提示缺乏致癌性
          • 证据提示缺乏致癌性是指有几个在已知人类充分暴露水平范围内的研究表明暴露水平与所研究的癌症无关联
      • 实验动物致癌性资料证据评价标准
        • (1)致癌性证据充分指确立了受试物与肿瘤发生率(恶性或恶性和良性肿瘤合计)增加的因果关系：
          • ①见于两种或两种以上动物；
          • ②一个物种但经两次或多次独立的试验(包括不同时间或不同实验室或在不同实验方案条件下)；
          • ③在一个物种一次试验中，恶性肿瘤发生率、部位、肿瘤类型或发癌时间得到肯定的阳性结果。
        • (2)致癌性证据有限指资料提示有致癌作用，但在作决定性评价中证据有限：
          • ①致癌性证据限于一个试验；
          • ②在设计、实施或结果解释的合理性方面尚有疑问；
          • ③仅有良性肿瘤、未确定致癌性潜力的损伤、或该种系中此肿瘤的自发率较高。
        • (3)致癌性证据不足指资料由于重要的定性或定量上的限制，不足以证明致癌作用的存在与否，或没有实验动物致癌性的资料。
        • (4)证据提示无致癌性是指有足够的资料(至少两种种系)证明该物质无致癌性。但需指出，证据提示无致癌性的结论必然限于所研究的种系、肿瘤部位和暴露剂量水平。
      • 将环境因子和类别、混合物及暴露环境与人类癌症的关系分为四组
        • 组1，对人类是致癌物。对人类致癌性证据充分者属于本组。
        • 组2，对人类是很可能或可能致癌物。又分为两组，即组2A和组2B。
          • 组2A，对人类很可能(probably)是致癌物，指对人类致癌性证据有限。对实验动物致癌性证据充分。
          • 组2B，对人类是可能(possible)致癌物，指对人类致癌性证据有限，对实验动物致癌性证据并不充分；或指对人类致癌性证据不足，对实验动物致癌性证据充分。
        • 组3，现有的证据不能对人类致癌性进行分类。
        • 组4，对人类可能是非致癌物。
    • 二、根据致癌机制分类
      • 1.遗传毒性致癌物
        • 遗传毒性致癌物对DNA造成损害
        • 包括
          • (1)直接致癌物：亲电子性有机化合物，不依赖代谢活化，能直接与DNA反应。
          • (2)间接致癌物：需经宿主或体外代谢活化成亲电子剂后才能与DNA反应。
          • (3)无机致癌物：有些可能是亲电子剂，但有些是通过选择性改变DNA复制保真性，导致DNA的改变，如金属镍、铬。
      • 2.非遗传毒性致癌物
        • 非遗传毒性致癌物不与DNA反应，可能间接地影响DNA并改变基因组导致细胞癌变，或者通过促长作用、增强作用导致癌的发展。
        • 包括
          • (1)促长剂：本身无致癌性，在给以遗传毒性致癌物之后再给以促长剂可增强遗传毒性致癌物的致癌作用，也可促进“自发性”转化细胞发展成癌。如佛波酯(TPA及其衍生物)、苯巴比妥、二丁基羟基甲苯(BHT)、1，8，9—蒽三醇、DDT、TCDD(二恶英)及胆盐等。
          • (2)激素调控剂：主要改变内分泌系统平衡及细胞正常分化，常起促长剂作用。如乙烯雌酚、雌二醇、硫脲。
          • (3)细胞毒剂：可能引起细胞死亡，导致细胞增殖活跃及癌发展。如次氮基三乙酸及氯仿等。
          • (4)过氧化物酶体增殖剂：过氧化物酶体增殖可导致细胞内氧自由基过量生成。如祛脂乙酯、邻苯二甲酸乙基己酯。
          • (5)免疫抑制剂：主要对病毒诱导的恶性转化起增强作用。如嘌呤同型物。
          • (6)固态物质：物理状态是关键性因素，可能涉及细胞毒性。如塑料、石棉等。
      • 3.未分类：美舍吡伦。
        • 非遗传毒性致癌物并无与DNA反应的证据，在慢性染毒可引起实验动物癌症发生率增加，其中某些非遗传毒性致癌物是对自发性引发细胞起促长剂作用。但并非所有的非遗传毒性致癌物均有促长活性。
        • 这些致癌物可能经多种机制起作用，包括：
          • ①引起细胞增殖失调，直接的或持续的组织损伤，并随之导致细胞增殖；
          • ②增强氧应激，生成活性氧自由基，导致DNA损伤；
          • ③扰乱受体中介细胞信号转导过程。
      • 助癌物本身无致癌性，在致癌物之前或同时应用助癌物可显著增加癌症的发生。如芘在苯并(a)芘致皮肤肿瘤起助癌作用，纸烟烟雾中的儿茶酚和其他酚类化合物可能兼具促长剂和助癌物的作用。
      • 助癌作用的机制可涉及增加致癌物的细胞摄入、增加活化的致癌物的比例、耗尽竞争性亲核剂、抑制DNA修复、促进DNA损伤固定为突变等
    • 按作用模式可把化学致癌物分成三类∶
      • ①直接致癌物（direct carcinogens）：本身直接具有致癌作用，在体内不需要经过代谢活化即可致癌
      • ②间接致癌物（indirect carcinogens）：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致癌作用
      • ③本身并不致癌，但有促进致癌作用的促癌剂（tumor promoting agent）。
    • • 致癌物在活化代谢前称为前致癌物（procarcinogen），
      • 在活化过程中接近终致癌物的中间产物称为近致癌物（proximate carcinogen），
      • 近致癌物进一步代谢产生的活化产物称终致癌物（ulimate carcinogen）。
        • 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，但寿命极短，容易和 DNA、RNA 以及蛋白质等生物大分子物质共价结合并导致遗传损伤，进而诱发肿瘤。
  • 化学致癌物筛查的基本方法
    • 一、定量构效关系分析
    • 二、短期致突变试验
    • 三、细胞恶性转化试验
    • 四、哺乳动物短期致癌试验
    • 五、哺乳动物长期致癌试验
  • 化学致癌试验的要点 ：
    • （1）动物选择：
      • ① 物种和品系：可选用两种啮齿类动物，如大、小鼠。 在选择物种和品系时，应考虑自发肿瘤率；
      • ② 性别：雌雄各半；
      • ③ 年龄：使用刚断乳的动物，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。
    • （2）动物数量：每组雌雄至少50 只，共100 只
    • （3）剂量选择： 一般设3 个染毒剂量组和1 个对照组。
      • ① 高剂量：发生肿瘤剂量组， 最大耐受剂量MTD；
      • ② 中剂量：阈剂量组， 高剂量1/2 或1/3（按等比级数下推）；
      • ③ 低剂量：无作用剂量组， 中剂量的1/2 或1/3
    • （4）试验期限与染毒时间：原则上试验期限要求长期或终身。一般情况下小鼠最少1.5 年，大鼠2 年
  • 哺乳动物致癌试验
    • 哺乳动物致癌试验是鉴定化学致癌物的标准体内试验。哺乳动物致癌试验用来确定受试物对试验动物的致癌性、剂量—反应关系及诱发肿瘤的靶器官
    • 何时应考虑进行致癌性评价
      • ①人体可能长期暴露于该化学物
      • ②该化学物或其代谢物的化学结构与已知致癌物相似
      • ③反复染毒毒性试验提示该化学物可能产生癌前病变
    • 避免不必要的试验
      • ①临床上连续应用6个月以上的药品；对慢性或复发性疾病需间断性长期反复治疗的药品；造成长期暴露的给药系统。
      • ②已知属于对人具有潜在致癌性的同类化合物；构效关系提示具有致癌危险性的物质；长期毒性试验发现癌前病变；原型或代谢产物在组织内长期蓄积，引起局部组织反应或其他病理生理反应的物质。
      • ③具有遗传毒性的物质往往具有致癌性，如拟长期使用，应进行慢性毒性试验(1年)，检测早期致癌反应。
      • ④拟用于病人预期寿命少于3年的药品不必进行致癌试验，如肿瘤治疗药等。
      • ⑤局部使用吸收很差的药物不必进行经口致癌试验。
      • ⑥已具有致癌性资料的药物的各种酸、碱、盐应提供其在药物动力学、药效学或安全性方面没有明显改变的证据，对于酯和复杂的衍生物在确定是否需要进行致癌试验时也应有类似的资料，并应个案讨论。
      • ⑦基本作为替代治疗的内源性物质不需要进行致癌试验。但对生物技术制品，下列情况可考虑进行致癌试验：生物学作用明显不同于天然相应物质的制品；结构明显不同于天然相应物质的制品；在人体引起局部或全身浓度明显增加的制品。
    • 一、试验动物
      • 物种和品系
      • 性别
      • 年龄
    • 二、剂量选择和动物数量
      • 致癌试验一般设三个试验组
      • 美国NCI推荐以最大耐受剂量(MTD)为高剂量
      • 最大耐受剂量是由90天毒性试验来确定的，此剂量应使动物体重减轻不超过对照组的10％，并且不引起死亡及导致缩短寿命的中毒症状或病理损伤
      • 高剂量选择
        • ①毒性终点，即最大耐受剂量(MTD)
        • ②药代动力学终点，啮齿动物血浆AUC(时量曲线下面积)为人的25倍
        • ③选择吸收饱和剂量
        • ④药效学终点，不应产生生理学和内稳态紊乱
        • ⑤最大可行剂量，受试物在饲料中最高含量为5％。限制剂量为1500mg／(kg体重·d)
    • 三、染毒途径
      • 主要途径有经口、经皮和吸入三种
    • 四、试验期限
      • 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
      • 当最低剂量组或对照组存活的动物只有25％时，也可以结束试验，对于有明显性别差异的试验，则试验结束的时间对不同的性别应有所不同，在某种情况下因明显的毒性作用，只造成高剂量组动物过早死亡，此时不应结束试验
    • 五、观察和结果分析
      • 1.一般观察
        • 每天观察受试动物一次，主要观察其外表、活动、摄食情况等。
      • 2.病理检查
        • 动物自然死亡或处死后必须及时进行病理检查，包括肉眼和组织切片检查
      • 3.结果分析
        • 机体可对致癌物反应
          • (1)对于对照组也出现的一种或数种肿瘤，试验组肿瘤发生率增加
          • (2)试验组发生对照组没有的肿瘤类型
          • (3)试验组肿瘤发生早于对照组
          • (4)与对照组比较，试验组每个动物的平均肿瘤数增加
        • 在进行试验的两个物种两种性别动物中，有一种结果为阳性，即认为该受试物有致癌性
        • 常用指标
          • 肿瘤发生率
          • 多发性
          • 潜伏期
  • 与研究致癌作用有关的其他试验
    • 一、用于致癌物筛选的短期试验
      • ①基因突变试验：鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验(Ames试验)，培养哺乳动物细胞TK或HPRT正向突变试验
      • ②染色体畸变试验：体外细胞系细胞遗传学分析，小鼠骨髓微核试验，大鼠骨髓染色体畸变试验
      • ③原发性DNA损伤：DNA加合物，链断裂，DNA修复诱导(细菌SOS反应，大鼠肝UDS诱导)，SCE试验
      • ④体外细胞转化：叙利亚地鼠胚胎细胞，Balb／c3T3细胞
    • 二、哺乳动物短期致癌试验
      • 哺乳动物短期致癌试验又称为有限体内试验，指时间有限(数月)，靶器官有限
      • 1.小鼠皮肤肿瘤诱发试验
      • 2.小鼠肺瘤诱发试验
      • 3.大鼠肝转化灶诱发试验
      • 4.雌性大鼠乳腺癌诱发试验
    • 三、转基因小鼠在致癌作用的研究
      • 1.转癌基因小鼠
      • 2.肿瘤抑制基因敲除小鼠
      • 3.转穿梭质粒的转基因动物小鼠
  • ICH致癌试验基本原则
    • 1.长期致癌性试验的物种选择
    • 2.进一步的致癌性体内试验
      • (1)短期或中期体内啮齿类试验系统
      • (2)第二种啮齿类的长期致癌研究也可被接受
    • 3.选择短期或中期致癌试验的考虑
    • 4.机制研究
      • (1)细胞改变
      • (2)生化测定
      • (3)附加的遗传毒性试验
      • (4)改变试验方案
    • 5.致癌强度评价
• 9.掌握发育毒性与致畸性的基本概念(畸形、胚体-胎体毒性、发育毒性、出生缺陷)，发育毒性的主要表现，发育毒性作用的特点和影响因素，母体因素对发育毒性的影响及母体毒性与发育毒性的关系，发育毒性和致畸作用试验与评价的方法(III段生殖毒性试验和人类发育毒物的确定)，发育毒性的初筛和替代试验；熟悉致畸(发育毒性)作用机制；了解父源性发育毒性。
  • 基本概念
    • 1.畸形（malformation）指发育生物体解剖学上形态结构的缺陷。
      • 可分为
        • 严重畸形（major malformation）
          • 前者对外观、生理功能和（或）寿命有明显影响
        • 轻微畸形（minor malformation）
          • 后者则只有轻微影响或没有影响
      • 能引起畸形的环境因子叫致畸物或致畸原（teratogen），
        • 致畸物或致畸原（teratogen）：凡在一定剂量下，能通过母体对胚胎或胎儿正常发育过程造成干扰，使子代出生后具有畸形的化学物
      • 致畸物引起畸形的过程和特性分别叫致畸作用（teratogenic effect or teratogenesis）和致畸性（teratogenicity）。
        • 致畸性（teratogenicity）和致畸作用（teratogenic effect）：均指在妊娠期（出生前）接触外源性理化因素引起后代结构畸形的特性或作用。（致畸作用所表现的形态结构异常，在出生后立即可被发现）
    • 2.变异（variation） 是由遗传和遗传外因素控制的外观变化，或由于分化改变而引起的差异（deviation）。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，一般是小的或次要的结构改变
      • 例如肋骨或椎骨数目多于或少于正常，某些内脏易位也属于变异。 一般认为变异不影响正常生理功能，更不危及生命。
    • 3.胚体-胎体毒性 外源性理化因子对孕体着床前后直到器官形成期结束时的有害影响叫胚体毒性（embryotoxicity），对孕体器官形成期结束以后的有害影响叫胎体毒性或胎儿毒性（fetotoxicity），
      • 在动物发育毒性试验中，往往笼统地将胚体毒性和胎儿毒性叫胚胎毒性（embryo-etal toxicity）。
      • 广义地说胚胎毒性包括孕体结构和和功能方面的各种损害.但一般情况下胚胎毒性是指孕体死亡和生长发育迟缓，而不包括结构畸形。
      • 胚胎毒性（embryotoxicity）：通常是指外源性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：胚胎期染毒而出现畸胎、生长迟缓、着床数减少和吸收胎，也偶有晚死胎
    • 4.发育毒性（developmental toxicity）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。
      • 发育毒性的主要表现为∶
        • （1）发育生物体死亡（death of the developing organism）
          • 包括受精卵未发育即死亡或胚泡未着床即死亡（早早孕丢失），或着床后发育到某一阶段死亡。早期死亡被吸收或自子宫排出（自然流产），晚期死亡成为死胎。
        • （2）生长改变（altered growth）
          • 一般指生长迟缓（growth retardation）。当胎儿生长发育指标低于正常对照的均值2个标准差时，可认定为生长迟缓。
        • （3）结构异常（structural abnormality）
          • 指胎儿形态结构异常，即畸形，包括外观畸形、内脏畸形和骨骼畸形。
        • （4）功能缺陷（functional deficiency）
          • 包括生理、生化、免疫、行为、智力等方面的异常。
          • 功能缺陷往往要在出生后经过相当时间才被发现，如听力或视力障碍、生殖功能障碍等。
    • 5.出生缺陷（birth defect） 是指婴儿出生前即已形成的发育障碍，包括畸形和功能缺陷。
      • 与营养缺乏和环境有害因子有关的出生缺陷常见的有先天性心脏病、唇腭裂、神经管畸形、尿道下裂和低出生体重等。
    • 6.不良妊娠结局（adverse pregnancy outcomes）指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。
  • 生殖毒性与发育毒性
    • 一、生殖毒性
      • 生殖毒性指对雄性和雌性生殖功能或能力的损害和对后代的有害影响。
      • 生殖毒性既可发生于妊娠期，也可发生于妊前期和哺乳期。表现为外源化学物对生殖过程的影响
    • 二、发育毒性
      • 发育毒性指在到达成体之前诱发的任何有害影响，包括在胚期和胎期诱发或显示的影响，以及在出生后诱发和显示的影响。
      • 发育毒性表现
        • 1.发育生物体死亡
          • 指受精卵未发育即死亡，或胚泡未着床即死亡，或着床后生长发育到一定阶段死亡。早期死亡被吸收或自子宫排出(即自然流产)，晚期死亡成为死胎。
        • 2.生长改变
          • 即生长迟缓。能引起胚胎死亡和畸形的毒物多数能引起生长迟缓。
          • 一般认为胎儿的生长发育指标比正常对照的均值低2个标准差时，即可定为生长迟缓。
          • 胎鼠胸骨及枕骨骨化迟缓及低出生体重等是生长迟缓的较敏感指标。
          • 生长迟缓造成的局部发育不全可视为畸形，如脑小畸形和眼小畸形等。
        • 3.功能缺陷
          • 包括器官系统、生化、免疫等功能的变化。
          • 功能缺陷往往要在出生后经过相当时间才能诊断。如听力或视力异常、行为发育迟缓等。
        • 4.结构异常
          • 指胎儿形态结构异常，即畸形。
          • 致畸性是指化学物在胚胎发育期间引起永久的结构与功能异常的性质。
          • 致畸物是指出生前接触，诱发永久的结构与功能异常的物质
      • 外来化学物可干扰胚胎以及胎儿的发育过程，影响正常发育。具体表现可分为
        • 生长迟缓
        • 致畸作用
        • 功能不全或异常
        • 胚胎或胎仔致死作用
    • 三、生殖与发育毒性的特点及靶器官
      • 外源化学物对生殖与发育过程的损害
        • 1.亲性腺作用(性腺毒性)
        • 2.亲胚体作用(胚体毒性)
          • 胚体毒性、胎体毒性和胚胎毒性是指由出生前接触引起对孕体的任何有害影响，包括结构和功能异常，或这种影响在出生后的表现
        • 3.亲胎盘作用(胎盘毒性)
      • 化学物的生殖发育毒性有两个显著的特点
        • 一是生殖过程较机体的其他系统或功能对某些化学物的毒作用更为敏感，在成体系统毒性的未观察到有害作用的水平(NOAEL)胎儿即可受到影响。
        • 二是损害作用不仅表现在接触化学物质的机体本身，还可影响其后代
  • 母体毒性
    • 母体毒性（maternal toxicity）是指化学毒物对妊娠母体的有害效应，表现为增重减缓、功能异常、出现临床症状甚至死亡。在发育毒性试验中常用母体增重减缓和死亡率来表示。母体毒性可直接（特异）或间接（非特异）影响发育过程，导致发育毒性。影响发育的母体因素主要包括遗传、疾病、营养、应激等，也可以通过胎盘毒性影响发育。
    • 母体因素对发育毒性的影响
      • 1.遗传
      • 2.疾病
      • 3.营养
      • 4.应激
      • 5.胎盘毒性
    • 母体毒性与发育毒性的关系
      • 1.具有发育毒性，但无母体毒性，表示发育毒性有特定的机制，与母体毒性无关，如反应停。这类化学物最容易被忽视也最危险。
      • 2.出现发育毒性也出现母体毒性，尤其当发育毒性只在母体毒性存在时才能被观察到的时候，发育效应可能是间接的，往往不具有特定的致畸机制。
      • 3.具有母体毒性，但不具有致畸作用。
      • 4.在一定剂量下，既无母体毒性，也不表现发育毒性。
  • 父源性发育毒性
    • 父源性发育毒性的主要表现
      • 1.自然流产或出生缺陷
      • 2.儿童肿瘤
      • 3.男女出生比例失调
    • 父源性因素和发育毒性的关系
  • 致畸（发育毒性）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
  • 致畸作用的影响因素：
    • 答：致畸敏感期，遗传类型，剂量，母体因素和母体毒性，胎盘毒性与发育毒性，其他。
  • 发育各阶段毒作用特点（主要表现）：
    • （1）着床前期：一般认为，此时很少发生特异的致畸效应，易发生胚泡死亡，称为着床前丢失。
    • （2）器官形成期：着床后孕体即进入器官形成期，直到硬腭闭合。发育毒性的表现以结构畸形最为突出，也可以有胚胎死亡和生长迟缓。该期是发生结构畸形的关键期，也称致畸敏感期。
    • （3）胎儿期：胎儿期外源化学物的不良作用主要表现为生长迟缓、特异的功能障碍、经胎盘致癌和偶见死胎。
    • （4）围生期：和出生后的发育期围生期是一生中对致癌物最敏感的时期。研究较多的是发育免疫毒性、神经行为发育异常和儿童期肿瘤。
  • 发育毒性作用的特点：
    • 答：致畸作用敏感期是器官发生期、剂量反应关系复杂、典型致畸作用的剂量-反应曲线的斜率比较大、发育毒性尤其是致畸作用存在明显的物种差异。
  • 传统致畸试验要点 ：
    • 答：传统常规致畸试验是评定外源化学物是否具有致畸作用的标准方法，动物首选大鼠（小鼠和家兔），可以作为致畸试验阳性对照物的是维生素A、敌枯双、五氯酚钠。
  • 生殖与发育毒性试验的目的和实验设计的要点
    • 评价化学物对生殖和发育的毒性需要三方面的资料，即环境流行病学，动物生殖与发育毒性试验和控制的临床研究
    • 生殖发育过程
      • A阶段
        • 交配前到受孕：检查成年雄性和雌性生殖功能，配子的发育与成熟，交配行为，受精。
      • B阶段
        • 受孕到着床：检查成年雌性生殖功能，胚胎着床前发育、着床。
      • C阶段
        • 着床到硬腭闭合：检查成年雌性生殖功能，胎体发育，主要器官形成。
      • D阶段
        • 硬腭闭合到妊娠结束：检查成年雌性生殖功能、胎体的发育与生长，器官的发育与生长。
      • E阶段
        • 出生到断乳：检查成年雌性生殖功能，新生仔对宫外生活的适应，断乳前的发育与生长。
      • F阶段
        • 断乳到性成熟：检查断乳后的发育与生长，对独立生活的适应，达到完全的性功能。
    • 生殖与发育过程
      • 孕体[conceptus，包括胚体(embryo)和胎体(fetus)]
      • 幼体(仔体pup)
      • 成体(adult)
      • 母体(materal)
      • 父体(paternal)
      • 亲代(parentalgenetation)
      • 子代(offspring)
    • 实验设计
      • 一、动物选择
        • 必须以哺乳动物为实验对象
      • 二、接触选择
        • 1.剂量
        • 2.接触途径与频率
        • 3.对照组
  • 动物发育毒性试验
    • 三段生殖毒性试验
      • 三段生殖毒性试验由生育力和早期胚胎发育毒性试验，胚体—胎体毒性试验(致畸试验)和出生前后发育毒性试验(围产期毒性试验)三部分组成。
        • Ⅰ段：一般生殖毒性试验
        • Ⅱ段：致畸试验
        • Ⅲ段：围生期毒性试验
      • 三段的划分是按有害作用诱发的时期，而不考虑检测的时间。
      • 一、生育力和早期胚胎发育毒性试验
        • 1.研究目的
          • 评价化学毒物对雌雄生殖细胞、胚胎、胎儿的影响
        • 2.动物
          • 首选大鼠
        • 3.给药期
        • 4.交配及受孕检查
        • 5.终末处死
          • 孕期20天
        • 6.观察项目
        • 7.结果评定
      • 二、胚体—胎体毒性试验(致畸试验)
        • 1.研究目的
          • 评价受试化合物的胚胎胎儿毒性和致畸性
        • 2.动物
          • 通常用两种，一种是啮齿类，首选大鼠，另一种是非啮齿类，最好是兔
        • 3.给药期
        • 4.终末处死与标本制作
          • 孕期20天
        • 5.观察项目
        • 6.结果评定
        • 7.影响致畸作用的因素
          • (1)致畸敏感期
            • 实验证明器官形成期是发生形态结构畸形的关键期
            • 大多数器官又都有其对致畸作用的特殊敏感期，即靶窗
          • (2)遗传类型
          • (3)化学物的剂量
            • 各种致畸物都有其引发致畸作用的阈剂量
          • (4)其他因素
        • 8.母体毒性与致畸的关系
          • ①母体毒性不伴致畸作用；
          • ②母体毒性伴有包括腭裂在内的多种畸形谱；
            • 腭裂是小鼠在妊娠期禁食和禁水诱发的最主要的畸形
          • ③母体毒性伴有特征性的畸形谱。
        • 9.致畸物及发育毒物的危险度评定
          • (1)致畸指数判断
            • 致畸指数：母体LD50／胎体最小致畸剂量
            • 通过致畸指数可以判断致畸带的宽窄和致畸性的强弱。致畸指数小于10为一般不致畸，致畸指数10~100为致畸，大于100为强致畸。
          • (2)化学物致畸潜力分类和安全系数确定
          • (3)ICH人类用药危险度分类
          • ⑷根据动物试验人群调查资料对致畸物分级，这是由欧共体(EEC)和经济与发展组织(OECD)所建议。
        • 10.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巧合。
          • (3)已知在妊娠的特殊阶段接触环境的改变，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产生的其他普通因子。
          • 已知的人类致畸物
      • 三、出生前和出生后发育毒性试验(围生期毒性试验)
        • 1.研究目的
          • 评价药物在孕后齐至断奶之间对孕鼠/哺乳鼠和胎儿/新生鼠潜在的不良影响
        • 2.动物
        • 3.染毒期
          • 孕期15天至产后28天；FDA推荐孕期6天至哺乳期20天
        • 4.实验程序及终末处死
          • 断乳末期（大鼠产后28天）
        • 5.观察项目
        • 6.结果评定
    • 一代和多代生殖试验
      • 一、一代生殖毒性试验
        • 一代生殖毒性试验是指仅亲代(F0代)动物直接接触受试物，仔一代(F1)将在母体子宫内及经哺乳接触受试物
      • 二、两代(多代)生殖毒性试验
        • 两代生殖毒性试验是指仅对两代动物成体进行染毒，即F0代直接接触受试物，F1代既有直接接触，也有通过母体的间接接触，第三代动物(子二代，F2)将在子宫和经哺乳接触受试物
  • 生殖和毒性的检测方法
    • 一、雄性生殖毒性实验
      • (一)精子分析
        • 精子分析是生殖毒性较为敏感的指标，主要包括精子计数、精子运动能力以及精子形态的检查。
      • (二)精子穿透实验
        • 精子穿透实验实际上就是精子体外授精的实验。精子在体外成功地穿透卵子的能力是常规精子分析所不能显示的。
      • (三)大鼠睾丸支持细胞与间质细胞分离培养
        • 1.睾丸支持细胞的分离与培养
        • 2.睾丸间质细胞的分离和培养
      • (四)睾丸中标志酶活性检测
        • 1.乳酸脱氢酶x(LDHx)检测
        • 2.山梨醇脱氢酶检测
        • 3.6-磷酸葡萄糖脱氢酶检测
      • (五)雄性激素检测
      • (六)雄性生殖器毒性病理检验
      • (七)雄性生殖细胞遗传毒性检测
        • 慧星试验，又称单个细胞凝胶电泳试验(SCG)，优点是测试完整细胞DNA链断裂，简便又快速。
        • 其原理和方法如下：
          • 细胞在体内或体外试验中受化学物作用后，DNA链发生断裂。将细胞制成单个细胞悬液。 在载玻片上制备加有受检细胞混悬液的凝胶，在碱性条件下使细胞裂解，DNA解旋后进行电泳。带负电荷的DNA断裂端由阴极向阳极迁移。 DNA经EB染色后在荧光显微镜下可观察到DNA受损的细胞核一条尾巴、呈慧星状，如DNA无损伤则见圆形的核。 用图像自动分析仪可测定呈慧星状细胞的数量和比例及计算出受损的DNA量。 手工操作可用目镜测微尺在荧光显微镜下测量细胞核的直径和慧星尾部的长度作为DNA损伤的评价指标。
    • 二、雌性生殖性实验
      • 卵巢功能包括生殖功能(卵细胞的发育、排卵、黄体形成)和内分泌功能(雌激素和孕激素等性激素的生成和分泌)
      • (一)发情周期的观察
        • 1.基本原理
        • 2.观察方法
      • (二)排卵的观察
      • (三)雌性激素检测
        • 包括雌激素活性测定(TTC还原实验)，血浆雌二醇放免分析法，血浆孕酮放免分析
      • (四)病理组织学检查
    • 三、致畸实验方法
      • 致畸实验是借助动物实验检测外来物致畸效应的方法
      • (一)基本原理
        • 通过观察妊娠母体在敏感期接触受试物后胚胎及胎仔的发育状况来评价某种化学物质有无致畸作用
      • (二)实验步骤
        • 1.动物选择
        • 2.剂量分组
        • 3.染毒
        • 4.孕鼠状况观察
        • 5.动物剖检
        • 6.胎仔检查
          • (1)胎仔外观畸形检查
          • (2)胎仔内脏畸形检查
      • (三)结果判定
        • 1.母鼠妊娠期体重变化。
        • 2.平均着床数。
        • 3.平均活胎率。
        • 4.着床后死亡率(％)
        • 5.活胎仔平均体重、体长、尾长。
        • 6.畸形(外观、内脏及骨骼)总数。畸胎出现率，不同类别畸形出现率。
        • 7.畸胎出现率(％)
        • 8.活胎仔畸形率(％)
        • 9.母体畸胎率(％)
        • 致畸指数
          • 该数值愈大，表明致畸性愈强
          • 按致畸指标一般把化学物致畸强度分为三级：10以下为不致畸物，10－100为致畸物，100以上为强致畸物
          • 致畸指数=母体LD50/最小致死剂量
      • (四)注意事项
        • 1.雌雄鼠交配后并非全部怀孕，大鼠妊娠率约70％－90％，小鼠妊娠率较大鼠低。
        • 2.不同季节，饲养条件不同，妊娠率亦不同。
        • 3.实验组怀孕率明显低于对照组时，对于“未受孕”的结论，应予谨慎考虑并查明是否因受试物有较强胚胎毒作用而使胚胎流产、早期死亡所致
    • 四、繁殖实验
      • (一)实验动物
      • (二)剂量分
      • (三)染毒方式
      • (四)实验步骤
      • (五)观察指标
  • 发育毒性的初筛和替代试验
    • 一、体内预筛试验
      • 生殖／发育毒性筛选试验
    • 二、体外预筛试验
      • 1.大鼠全胚培养
      • 2.器官培养
      • 3.胚胎细胞微团培养
      • 4.水螅培养
• 10.掌握毒理基因组学的概念和应用范围，基因组学与转录组学技术平台、蛋白组学技术平台、代谢组学技术平台，生物信息学的研究手段，毒理基因组学研究内容；系统毒理学的概念。
  • 基本概念
    • 毒理基因组学（toxicogenomics）是应用基因组学的理论与技术，在基因组水平研究生物体的整个基因组与环境有害因素间的交互作用及其方式的一门新兴学科。
    • 转录组学（transcriptomics）是研究特定细胞、组织或器官在特定生长发育阶段或某种生理状况下所有转录本的科学。
    • 毒理转录组学（toxicotranscriptomics）是研究在外源物理、化学、生物因素作用下，生物体特定细胞、组织或器官所有转录本的科学，分析外源因素对基因表达谱的影响，阐明外源因素毒作用机制，以及寻找生物标志应用于毒理学安全性评价。
    • 蛋白质组学（proteomics）是以蛋白质组作为研究对象，揭示蛋白质的组成、来源、功能及动态变化规律的科学。
    • 毒理蛋白质组学（toxicoproteomics）是在毒理基因组学的基础上发展而来，是广义毒理基因组学的一部分，它通过对组织细胞和体液中动态变化的蛋白表达情况进行比较、分析与鉴定，识别外源化学物作用于机体产生毒效应的靶蛋白及其可能的毒作用机制。
    • 代谢组学（metabolomics）是定性和定量分析单个细胞或单一类型细胞的代谢调控和代谢流中所有低相对分子量的代谢产物，探讨基因功能调控机制的学科。
    • 毒理代谢组学（（toxicometabonomics）是代谢组学与毒理学交叉融合而形成的新的毒理学分支，关注的重点问题是因外源化学物暴露而导致的机体受损（作用靶器官、损伤程度）和由此产生的病理生理状态改变以及生化机制。
    • 系统毒理学（systems toxicology）是通过机体暴露后在不同剂量、不同时点的基因转录谱、蛋白表达谱和代谢物谱等的改变，结合传统毒理学的研究参数，借助生物信息学和计算毒理学技术，系统地研究外源性化学物和环境应激等与机体相互作用的一门学科。
  • 基因组学和转录组学技术平台
    • 基因表达序列分析
    • 微阵列技术
    • RNA测序
  • 蛋白质组学技术平台
    • 毒理蛋白质组学的实验技术基于传统蛋白质组学，并遵循毒理学的相关研究准则及方法。具体研究技术平台主要包括三个方面∶
      • ①首先是蛋白质的分离技术，主要是双向凝胶电泳（2-DE）为代表的基于凝胶的分离方法和以液相色谱（LC）技术为代表的非凝胶的分离方法。
      • ②其次是蛋白质的表达谱研究技术，以双向凝胶电泳联合基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDITOF-MS）为代表的基于凝胶的蛋白质分析方法是最经典的蛋白质组学表达谱研究技术之一。其中的双向电泳技术也分为传统的基于化学染色的 2-DE 和基于荧光标记的荧光差异双向凝胶电泳（2D-DIGE）技术。
      • ③第三需要生物信息学分析技术，主要包括对大量产生的蛋白质组学实验数据和海量信息的挖掘和分析，其中最经典的技术路线是利用2-DE 分离蛋白、结合质谱（MS）和生物信息学分析技术进行已知蛋白的鉴定和未知蛋白的预测。
    • 双向凝胶电泳
    • 生物质谱技术
      • 基质辅助激光解吸离子质谱（MALDI）
      • 电喷雾离子化质谱（ESL）
  • 代谢组学技术平台
    • 核磁共振
    • 色谱-质谱联用技术
  • 生物信息学
    • 生物信息学由生物学数据库、分析方法和应用软件三部分组成。
    • 生物学数据库
    • 生物信息学分析方法
      • 聚类分析
      • 分类识别
      • 信号通路与功能网络分析
    • 生物信息学应用软件
      • 根据功能不同，生物信息学应用软件主要包括以下几种∶序列比对、基因预测、基因组/基因注释、调控网络分析等。
  • 毒理基因组学研究内容
    • 毒理基因组学开展的主要研究内容及其应用包括
      • 毒作用机制研究
      • 毒性预测
      • 比较毒理学研究
      • 混合物毒性研究
      • 表型锚定
      • 风险评估
      • 信息整合
• 11.掌握管理毒理学的定义，3R原则，《全球化学品统一分类和标签制度》，安全性和安全性评价的概念，安全性评价的基本内容和不确定系数，危险性分析的基本概念(危害、危险度、危险性分析和危险度评定)，危险度评定的四大步骤和内容。
  • 管理毒理学的概念和范围
    • 管理毒理学指将毒理学的原理、技术和研究成果应用于外源化学物的管理，以防止外源化学物对人体健康和环境产生潜在危害的应用学科
    • 管理毒理学范围
      • (1)收集、处理和评价流行病学、实验毒理学数据
      • (2)利用毒理学对外源化学物毒作用规律的研究成果，对保护健康和环境做决策
      • (3)支持发展标准测试方案和新测试方法，促进决策程序的科学化
  • 管理对毒理学的影响
    • (一)管理毒理学和良好实验室规范
    • (二)动物保护和3R原则
      • 3R原则，即替代(replacement)、减少(reduction)和优化(refinement)
        • "减少"是指在科学过程中使用较少的实验动物获得相同的信息或使用同等数量的动物获得更多的信息。
        • "替代"是指不利用实验动物进行检测或试验，同样可以达成特定目的的试验方法。
        • "优化"是指试验过程中任何能减少或消除动物疼痛及痛苦的方法。
    • (三)人体医学科学研究的伦理学要求
  • 安全性毒理学评价
    • 安全性（safety）：指无危险或危险性可为社会接受(即危险性可忽略)，即在指定条件下化学物暴露对人体和人群不会引起健康有害效应。
    • 安全性评价（safety evaluation）：在毒理学中，安全性评价是利用规定的毒理学程序和方法评价化学物对机体产生有害效应（损伤、疾病或死亡），并外推和评价在规定条件下化学物暴露对人体和人群的健康是否安全
    • 安全性毒理学评价是应用规定的毒理学程序和方法，经动物试验和暴露人群观察,检测评价某种外源化学物的毒性及潜在健康危害，对该物质能否投放市场作出取舍的决定,或提出人类的健康安全接触条件,即对人类使用这种物质的安全性作出评价的过程。
    • 安全性毒理学评价的基本内容
      • 第一阶段急性毒性试验，是所有毒理学试验的基础，由急性毒性实验获得LD50是第二阶段蓄积试验、致突变实验和第三阶段亚慢性毒性试验及致畸试验剂量设计的参考依据；第四阶段慢性毒性试验剂量和指标的选择要参考第三阶段亚慢性毒性试验的结果
      • 第一阶段包括急性毒性试验和局部毒性试验
        • 目的：主要是测定LD50 或LC50，对受试物的急性毒性进行分级，为其他试验的剂量设计提供参数，根据毒作用的性质、特点推测靶器官。与皮肤、眼接触者需做刺激试验。
      • 第二阶段包括重复剂量毒性试验、遗传毒性试验和发育毒性试验
        • 目的：了解受试物多次接触造成的潜在危害（14 和28 天），并研究是否具有遗传毒性与发育毒性（致畸试验）。
      • 第三阶段包括亚慢性毒性试验、生殖毒性试验和代谢试验/毒物动力学试验
        • 目的：亚慢性毒性试验是为了确定较长时间内反复接触受试物所引起的毒效应强度、性质和靶器官，初步估计 LOAEL和NOAEL，预测对人体健康的危害性，并为慢性毒性试验和致癌试验的剂量设计和指标选择提供参考依据。生殖毒性试验——观察对生殖是否有影响。毒动学试验——了解生物转运和转化过程。
      • 第四阶段包括慢性毒性试验和致癌试验
        • 目的：检测受试物与机体长期接触所致的一般毒性和致癌作用，确定靶器官，探讨中毒机制，获得NOAEL 和LOAEL，判断受试物能否使用，为制定拟使用者的卫生标准提供参考依据。
    • 安全性毒理学评价程序
      • (一)食品和保健食品安全性毒理学评价程序
        • 1.我国相关的标准及规范
        • 2.《食品安全国家标准食品安全性毒理学评价程序》(GB15193.1-2014)
        • 3.《保健食品检验与评价技术规范》(2003年版)中的“保健食品安全性毒理学评价程序”
        • 《全球化学品统一分类和标签制度》
          • GHS定义了化学品物理危险性、健康危害性和环境危害性，建立了危险性分类标准，并规范了化学品标签和安全技术说明书中标签要素的内容，对标志符号、图形及其警示含义等相关信息的提供做出了统一、全面和详细的规定，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。
          • GHS分类适用于所有化学品（含农药），既适用于纯化学物质，也适用于混合物。
          • 但是，GHS不适用于医药品、食品添加剂、食品中农药残留物或消费者使用的化妆品。
          • GHS分类的结论通常可表述为4种∶
            • ①具体的分类类别∶当一种物质具有可靠、充分危害性数据，目符合分类规则时，应当根据 GHS 标准划定其具体分类和类别。
            • ②不能分类（classification not posible）∶当一种物质没有可靠数据或者缺少充分的数据时，无法根据 GHS的分类标准对物质进行分类，该物质应当确定为"不能分类"。
            • ③不适用（not applicable）∶当一种物质因物理形态等原因，不符合某项分类标准时，该物质应当确定为"不适用"。
            • ④非此类（not classifed）;当有充分的证据表明一种物质"无危害"或者"危害性极低"，未达到 GHS分类标准规定的危险性最低水平时，该物质分类结论为"非此类"。
          • GHS健康危害性共有10个危害性种类，每个种类下有若干个危害性类别，以表示该危害性的严重程度
      • (二)化妆品安全性毒理学评价程序
      • (三)化学品安全性毒理学评价程序
      • (四)水及涉水产品安全性毒理学评价程序
      • (五)消毒产品安全性毒理学评价程序
      • (六)农药安全性毒理学评价程序
      • (七)微生物肥料安全性毒理学评价程序
      • (八)医疗器械安全性毒理学评价程序
    • 安全性毒理学评价需要注意的问题
      • (一)试验前的准备工作
      • (二)选择实验动物的要求
      • (三)试验质量的保证和控制
      • (四)安全系数(不确定系数)的应用
        • 从安全性毒理学评价的结果可得到受试化合物作用于动物后毒作用的LOAEL和NOAEL，以NOAEL作为阈值的近似值。
        • 以此为基础可得出安全限值，如ADI、MAC等。安全限值=NOAEL/安全系数。安全系数，又称为不确定系数。
        • 安全系数一般采用100倍，旨在调整动物与人之间的物种差异，以及人群中的个体差异，即假设人较动物对受试化合物敏感10倍，人群内敏感性个体差异为10倍，于是10×10=100倍。
      • (五)结合人群暴露资料及实际需要进行综合分析和评价
  • 风险评估
    • 基本概念
      • 危害（hazard）∶是指当机体、系统或（亚）人群暴露时可能产生有害作用的某一种因子或场景的固有性质。
      • 风险（risk）∶也称为危险性或危险度，系指在具体的暴露条件下，某一种因素对机体、系统或（亚）人群产生有害作用的概率。危险度评定可分为绝对危险度和相对危险度
        • 可接受的危险度：是指公众和社会在精神、心理等各方面均能承受的危险度
      • 风险分析（risk analysis）∶是指对机体、系统或（亚）人群可能暴露于某一危害的控制过程。风险分析包括三部分内容，即风险评估、风险管理和风险交流。
      • 风险评估（risk assessment）;指对不良结果发生的概率进行描述和定量。包括环境风险评估和健康风险评估
        • 危险度评定（risk assessment）：以损害作用评定、剂量－反应关系评定和接触评定的各种参数为依据，对外源化学物对人群健康的危害程度作出估计
    • 健康风险评估的定义、目的、步骤
      • 健康风险评估指收集大量个人健康信息，分析其生活方式、环境、遗传等危险因素与健康状态之间的量化关系，预测个人在一定时间内发生某特定疾病或因该病致死的可能性，即对个人的健康状况及未来患病或死亡危险性的量化评估。
      • 目的在于估计特定事件发生的可能性，帮助个体综合认识健康风险，鼓励和帮助人们纠正不健康的行为和习惯，而不在于做出明确的诊断，并据此按人群的需求提供有针对性的控制与干预，以帮助政府、企业、保险公司和个人，用最少的成本达到最大的健康效果，并评价这些措施的效果。
      • 健康风险评估是风险评估的重要内容，在管理毒理学实际工作中，经常需要依据健康风险评估的结果作出政策性的决定，它是对有毒化学品进行卫生管理的重要依据。
      • 健康风险评估由以下4个步骤组成∶
        • 危害识别
        • 危害表征（剂量-反应关系评定）
        • 暴露评定
        • 风险表征（包括定量的和定性的风险和不确定性）
    • 危险度评定的四大步骤和内容
      • 一、危害识别
        • 1.危害识别
          • 危害识别指识别有引起机体、系统或(亚)人群本身能力因素有害作用的种类和性质。
          • 目的是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及其产生的可能性，以及产生这种有害作用的确定性和不确定性。
        • 2.危害识别的主要方法及对资料的要求
          • 主要方法是证据权重法。该法要对来源于适当的数据库、经同行专家评审的文献及诸如企业界未发表的研究报告等科学资料进行充分的评议。
          • 其种类主要有人群流行病学研究资料、毒理学研究资料等。这些资料为危害识别提供相关证据，通过危害识别证据权重法可知人群流行病学资料的应用价值是最高的，其次是毒理学资料。
          • 对于人群流行病学资料的要求是：
            • ①选择合适的暴露组与非暴露组；
            • ②控制混杂因素及相关偏倚的影响；
            • ③具有特异性的健康有害效应；
            • ④样本量足够大，研究时间足够长(至少超过潜伏期)。
          • 对应用于危害识别的毒理学资料要求研究的程序和方法遵循毒理学原则、公认的程序或指南。
        • 3.健康效应的分类
          • ①致癌性；
          • ②致生殖细胞突变；
          • ③发育毒性(致畸性)；
          • ④器官/细胞病理学损伤。
        • 4.危害识别存在的不确定因素
          • ①动物实验向人外推的不确定性；
          • ②高剂量向低剂量外推的不确定性；
          • ③较短染毒时间向长期接触外推的不确定性；
          • ④少量人群资料向大量人群外推的不确定性。
        • 5.危害识别的参考资料及常用数据库举例
          • (1)美国国立医学图书馆与国家卫生研究所联合建立的危害性物质资料库(HSDB)及整合性风险资料系统(IRIS)；
          • (2)WHO设在里昂的国际癌症研究署(IARC)；
          • (3)美国环保署暂行毒性因子(PPRTVs)；
          • (4)美国毒性物质与疾病登记署(ATSDR)；
      • 二、剂量-反应关系评定
        • 1.剂量-反应关系评定
          • 通过剂量-反应关系评定为风险特征提供相应的毒理学数据。
          • 剂量-反应关系评定是描述某一化学物质在一定的暴露剂量与暴露条件下，不良健康效应产生的可能性与严重程度，为评估健康风险提供转换暴露信息的数学基础。
          • 通过剂量-反应关系评定阐明不同化学毒物剂量水平下关键性有害效应发生率之间的定量关系，进行剂量-反应推导，确定剂量-反应关系曲线。
        • 2.有关名词
          • 给予剂量：机体经消化道、呼吸道、皮肤等实际摄入、吸入或皮肤接触的化学毒物的量。
          • 应用剂量：直接与机体的吸收屏障接触的可供吸收的量。
          • 吸收剂量：被吸收进入体内的量，又称内剂量。
          • 送达剂量：吸收剂量中能到达所关注的器官组织的部分。
          • 生物有效剂量：送达剂量中能到达有害效应作用部位的部分，又称靶剂量。
          • 有阈化学物：一般为非遗传毒性物质，达到一定剂量才引起健康损害，在阈值以下不会发生健康效应或者测不出健康效应，即具有阈值剂量。
          • 无阈化学物：一般为遗传毒性化学物，在任何暴露水平下都具有理论上的健康效应发生，即无阈值剂量。
          • 参考剂量(RfD)：为日平均接触剂量的估计值，在终生接触该剂量水平化学毒物的条件下，人群一生中发生健康效应的危险度可低至不能检出的程度(10-6)。单位为mg/(kg·d)。RfD＝NOAEL或LOAEL/UF
          • 不确定系数(UF)：指由动物实验获得的NOAEL或LOAEL缩小一定倍数，来校正由动物向人外推引起的误差，以确保安全。又称安全系数(SF)。
          • 基准剂量(BMD)：指一个可使化学毒物有害效应的反应率稍有升高(通常选5％)的剂量的95％可信限的下限值。它依据剂量-反应关系曲线的所有数据计算获得的，可靠性与准确性大为提高，对于未能直接观察到NOAEL的试验结果，仍可通过计算求出BMD。可用BMD来替代NOAEL或LOAEL计算RfD。
          • 致癌强度指数：指实验动物或人终生接触剂量为1mg/(kg·d)致癌物时的终生超额危险度。
          • VSD：实际安全剂量，相应于可接受危险度的外源化学物暴露剂量称为实际安全剂量
        • 3.剂量-反应关系评定的意义、原理与影响因素
          • 剂量-反应关系评定可以解答人群在化学毒物的不同暴露水平下，健康效应是否会增加的问题，是判断化学物质与机体出现健康效应之间因果关系的主要依据。
          • 它是以最低的剂量所可能产生的严重效应或是导人致严重效应开始发生的前驱效应作为风险评估依据。
        • 4.剂量-反应关系评定步骤与方法
      • 三、暴露评估
        • (一)暴露评估的相关概念
          • 暴露评估是健康风险评价、控制、管理和预警的基础，是测量或估计人类暴露于环境介质中危害性化学物质的大小、频率及持续时间的过程。理想情况下，它描述了暴露的来源、途径、线路，及其存在不确定性。
          • 暴露指人体皮肤、口和鼻腔等可见边界接触化学物质的过程。
          • 剂量指当化学物质穿过有机体的外边界与代谢过程或生物受体发生相互作用的量。
          • 常用指标有暴露量、潜在剂量及内在剂量。
        • (二)暴露评估的内容及方法
          • 1.界定暴露人群
          • 2.大气扩散模式及多介质
          • 3.暴露测量
          • 4.选择暴露环境
          • 5.选择暴露参数
          • 6.总暴露剂量的估计
          • 暴露评定法
            • (1)间接方法指在实际数据缺乏或难以获取的时候，用问卷调查或者二手资料的方法来估算，或者通过对大环境的监测结果来估计；
            • (2)直接方法指经个体暴露测量或个体生物标志物监测获得资料。
          • 各种方法的优缺性可用金字塔来表示
            • 越往金字塔的上端，暴露评定的结果越准确，不确定性越小；
            • 越往金字塔的下端，暴露评定的结果的准确性越小，不确定性越大
        • (三)暴露剂量的计算
          • 暴露评定中最重要工作为暴露剂量计算，主要包括环境浓度检测与人体摄入量计算
          • 对环境浓度的检测原则
            • ①准确测出各种环境介质的有害因子浓度。
            • ②同时测定相关的其他干扰因子，确定有害化学物与暴露人群健康效应的因果关系。
            • ③对测量方法进行质量控制。
          • 人体暴露环境污染物途径主要是呼吸道、口和皮肤暴露时平均每日暴露剂量(ADD)
          • 1.人体经呼吸道对污染物暴露的日均暴露剂量
          • 2.饮食途径的化学毒物暴露剂量
          • 3.皮肤暴露途径化学毒物暴露剂量
      • 四、风险特征分析
        • (一)风险特征分析
          • 风险特征分析是针对危害识别、剂量—反应关系评估及暴露评估所得的结果，加以综合计算，以估计各种暴露状况下对人体健康可能产生的风险，并提出预测数值。
          • 既可用于单一毒性物质的风险估计，亦可用于多种暴露同时发生时的风险估计。
        • (二)风险特征分析包括的内容
          • 危险度表征主要包括风险数值估计和用来判断风险显著性的完整框架
          • 风险值估计包括
            • 致癌风险
            • 非致癌风险
              • 非致癌性风险，是比较平均每日暴露剂量与危害性化学物质的参考剂量(RfD)，针对特定暴露途径，求得两者的比值而得危害商数(HQ)
              • 再将各种危害性化学物质之各种暴露途径之危害商数加总后，获得危害指标（HI）
        • (三)风险特征分析中的注意事项
      • 外源性化学物危险度评定的主要步骤：
        • （1）危害识别：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。（定性角度）
        • （2）危害表征（剂量-反应评定）：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性质，包括剂量-反应关系的评定及其伴随的不确定性。通过剂量-反应关系评定是危险度评定的核心内容。
        • （3）暴露评定：是指评价机体,系统或（亚）人群对一种因子（和其衍生物）的评价。（定性或定量）
        • （4）危险度表征：是指在规定的条件下定性或定量地确定某规定机体、系统或（亚）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
  • 比较危险度评定与安全性评价的异同点：
    • 两者之间的异同点比较如下：
      • 相同点
        • 健康危险度评定是在毒理学安全性评价的基础上发展起来的，两者所采用的毒理学试验方法相同。
      • 不同点
        • 意义不同
          • 危险度评定表示估计危险的决策程序，是较大的决策程序的一部分
          • 安全性评价表示建立安全的决策程序
        • 用途不同
          • 危险度评定通常用于对特定的化学物或制剂进行公共卫生决策的整个程序。
          • 安全性评价用于暴露可能控制时； 用于新化学物或新产品的许可和管理。
  • 风险管理与风险交流
    • 风险管理指依据风险评估的结果，作出管理决策的过程。其是风险分析的基本要素之一。
    • 风险分析是一种为食品、药品、环境等各个领域的安全决策提供参考的系统化、规范化方法，可对管理风险的具体措施进行系统评价，有利于做出并实施对公众健康风险有益的决策
    • 风险管理
      • (1)零风险要求
      • (2)对于传统应用的物质的管理
      • (3)推荐允许量
      • (4)可忽略的风险
      • (5)法规阈值
      • (6)效应-危险分析
    • 风险管理者需要做到：
      • ①了解该风险评估的优势及局限性；
      • ②熟悉风险评估中使用的技术和结果分析、以便与利益相关方进行交流；
      • ③了解风险评估中的不确定性的本质、来源及范围；
      • ④熟悉风险评估过程的重要假设，了解它们对结果产生的影响
    • 风险管理的原则
      • ①结构化原则，在风险评估评估、风险管理措施的选择及实施等方面均须遵循一定的结构化方法；
      • ②风险管理应以保护人类健康为原则；
      • ③风险管理的措施的多样性，即根据相应的风险的特征和的具体情况而制定相应的控制描述；
      • ④风险管理过程不应影响风险评估的科学性，应保持两者的功能独立性；
      • ⑤风险管理的整个过程中应保持与风险评估者、公众及特定的消费群体、其他利益相关方等的相互沟通及信息交流；
      • ⑥风险管理是动态的、且应是一个环状的过程
    • 风险管理措施的实施
      • 风险管理措施主要依据风险本质及风险评估的结果：
      • ①消除潜在风险
      • ②确定从生产到消费全过程中实施安全控制措施的关键点
      • ③对化学性危害建立相应的准入程序或监管标准
      • ④通过标签标识警示易感的消费者群体
      • ⑤当风险很大程度上在监管部门的管辖范围之外时，要确定相应的非监管措施对相应群体进行宣传
      • ⑥不采取任何措施
      • 风险管理决策的实施是由多方合作完成的，包括政府官员、化学品企业、消费者及其他利益相关方
  • 风险交流
    • 风险交流指在风险分析全过程中，风险评估者、风险管理者、消费者、产业界、学术界和其他利益相关方就危害、风险、风险相关因素和风险认知中对信息和看法的互动式交流，内容包括不限于对风险评估结果的解释和风险管理决策、实施的依据
    • 风险交流的特性
      • （1）系统性
      • （2）科学性
      • （3）双向性
      • （4）多方参与
    • 风险交流要把握
      • ①风险交流的主题（如阐释风险评估的结果、确定和选择风险管理的措施）
      • ②参与人员
      • ③什么时候要进行哪种交流
    • 主要原则和步骤如下：
      • 收集、分析、交流该风险的各方面背景信息；
      • 了解风险评估者、风险管理者和其他利益相关方对该风险或相关风险的理解和认知、态度及与风险相关的行为；
      • 了解外部利益相关方对该风险的关注点及期望，并保持敏感性；
      • 明确利益相关方希望获得的风险信息类型；
      • 确定需要从外部利益相关方获得的信息种类，并积极寻求信息来源；
      • 解释风险评估实施的过程，包括说明不确定性；
      • 在所有的风险交流活动中尽量确保公开、透明和灵活性等
• 12.掌握免疫毒理学的研究内容，免疫毒性作用的试验方法与评价；熟悉免疫毒性作用及其机制。
  • 免疫毒理学（immunotoxicology）是研究外源性化学、物理、生物因素等对机体免疫系统的损害作用与机制、安全性评价、危险度评定与管理的一门毒理学分支学科。
  • 免疫毒理学着力于研究外源化学物对机体免疫系统及其功能的毒性损害作用，揭示这种损害作用在机体其他系统疾病发生发展中的意义，并试图通过毒作用生物学机制的阐明，为毒物危害的预防与控制提供科学依据。
  • 免疫毒性作用及其机制
    • 免疫抑制作用
    • 超敏反应
      • 外源性化学物本身作为抗原或半抗原而引发超敏反应
      • 改变抗体免疫应答的敏感性或强度而导致超敏反应
    • 自身免疫
      • 外源化学物可引发机体针对自身抗原产生自身抗体进行免疫应答。
      • 外源性化学物引发机体产生针对自身抗原的自身应答性T细胞进行免疫应答。
      • 外源化学物可以造成自身隐蔽抗原的暴露或释放、改变自身抗原或形成新的自身抗原，从而引起自身免疫
      • 某些药物改变血细胞或其他组织细胞的抗原性，这种改变了的抗原刺激机体产生自身抗体
      • 外源化学物还可以影响正常的免疫调节功能，如激活对自身抗原处于耐受态的T细胞，或通过抗原提呈细胞表面辅助刺激因子异常表达，或引起 Th1和 Th2功能失衡，引起自身免疫
    • 免疫缺陷
  • 免疫毒性作用的试验方法与评价
    • 外源因素免疫毒性作用的检测方案
      • 美国 NTP推荐的啮齿类动物（多用雌性小鼠）免疫毒性检测方案
      • WHO 推荐的人群免疫毒性检测方案
      • 美国FDA/CDER的新药免疫毒理学评价规范
      • ICH推荐的人类药物的免疫毒性研究方案（ICH S8）
      • 我国免疫毒性检测规范和标准
    • 外源因素免疫毒性作用的检测
      • 免疫病理学检查
      • 免疫功能检测
        • 免疫功能检测包括固有性免疫应答和适应性或获得性免疫应答的评价。
          • 固有性免疫应答主要评价 NK 细胞活性和巨噬细胞功能，
          • 获得性免疫应答主要评价体液免疫功能和细胞免疫功能。
        • 1.NK细胞活性测定
        • 2.巨噬细胞功能检测
        • 3.体液免疫功能检测
        • 4.细胞免疫功能检测
      • 免疫细胞因子的检测
      • 超敏反应和自身免疫反应检测
      • 免疫毒性作用研究中其他方法的应用
    • 外源因素免疫毒性作用评价
• 13.掌握生殖毒理学的研究内容，环境内分泌干扰物的概念，外源化学物对生殖能力影响的检测与评价方法；熟悉外源化学物对生殖能力的损害作用与机制。
  • 生殖毒理学（reproductive toxicology）是生殖医学与毒理学结合而形成的一门重要交叉学科，主要研究对生殖系统和生殖过程产生损害作用的原因、机制和后果。
    • 这些损害作用包括生殖器官和功能、相关内分泌系统和各类妊娠结局的改变，可表现为对性成熟、配子发生、配子成熟及转运、性周期、性行为、受精、着床、胚胎形成与发育、妊娠、分娩和哺乳等过程的不良影响，以及依赖于生殖系统完整性的其他功能改变。
    • 对人类生殖系统产生损害作用（生殖毒性）的环境危害因素很多，按其性质主要分为化学、物理和生物因素
  • 内分泌干扰化学物（endocrine disrupting chemicals，EDCs）是环境中天然存在或污染的，可模拟生物体内激素的生理、生化作用，干扰生殖内分泌系统功能，对亲体或其后代产生不良健康效应的外源化学物。
  • 外源化学物对生殖系统的损害作用与机制
    • 改变激素受体的识别、结合、跨膜信号转导及活化
    • 干扰内源性激素的合成、分泌、代谢、排泄和生物利用度
    • 对靶性腺睾丸和卵巢细胞的损伤
  • 生殖毒性研究与评价
    • 雄性生殖毒性检测与评价
    • 雌性生殖毒性检测与评价
    • 生殖毒性综合评价