毒理學基礎2015版重點

1、第一章 緒論現(xiàn)代毒理學(modern Toxicology )：研究所有外源因素（如化學、物理和生物因素）對生物體和生物系統(tǒng)的損害作用/有害效應與機制，以及中毒的預防、診斷和救治的科學。現(xiàn)代毒理學的研究內(nèi)容： 三大研究領域：描述毒理學(descriptive toxicology)機制毒理學(mechanistic toxicology)管理毒理學(regulatory toxicology)。 毒理學研究方法：動物實驗或體內(nèi)試驗、體外試驗、人體觀察和流行病學研究。毒理學替代法：“3Rs”法，即優(yōu)化實驗程序，提高實驗動物福利，降低或消除動物疼痛或痛苦的方法；減少實驗動物使用數(shù)量并能實現(xiàn)預期研究

2、目標的方法，替代整體動物實驗的方法，例如采用細胞、組織或特定的動物器官等進行的體外試驗，選用昆蟲等模型生物進行的體內(nèi)試驗，以及利用理化技術和計算模型預測獨行的方法。第二章：毒理學基本概念毒性（toxicity）：指化學物質(zhì)引起有害作用的固有能力。劑量相同時，對機體損害能力越大的化學物質(zhì)，毒性越高。相對于同一損害指標，需要劑量越小的化學物質(zhì)，其毒性越大。毒效應（toxic effect）：又稱為毒作用，是化學物質(zhì)對生物體健康引起的有害作用。毒效應是化學物質(zhì)或代謝產(chǎn)物在作用部位達到一定數(shù)量并停留一定時間，與組織大分子成分互相作用的結果。當改變暴露條件時，毒效應會相應改變。毒作用類型：（1）速發(fā)性毒

3、作用與遲發(fā)型毒作用：速發(fā)性毒作用：是指一次暴露于某外源化學物后短時間內(nèi)出現(xiàn)或發(fā)生的毒作用。遲發(fā)型毒作用：是在一次或多次暴露于某外源化學物后經(jīng)一定時間間隔才出現(xiàn)的毒作用。（2）局部毒作用和全身毒作用：局部毒作用：是指某些外源化學物在機體最初暴露部位直接造成的損害作用。全身毒作用：是指外源化學物被機體吸收進入血液并分布至靶器官或全身后所產(chǎn)生的損害作用（3）可逆性毒作用和不可逆性毒作用：可逆性毒作用：是指機體停止暴露外源化學物后可逐漸消失的毒作用。不可逆性毒作用：是指機體在停止暴露外源化學物后其毒作用繼續(xù)存在，甚至對機體造成的損害可進一步發(fā)展。砷引起的皮膚癌-致畸等作用（4）超敏反應：超敏反應是機體

4、對外源化學物產(chǎn)生的一種病理性免疫介導有害反應。引起超敏反應的外源性化學物稱為致敏源。（5）特異體質(zhì)反應劑量效應關系（ dose-effect relationship ），現(xiàn)稱劑量-量反應關系（graded dose-response relationship）：表示化學物質(zhì)的劑量與個體中發(fā)生的量反應強度之間的關系。劑量-反應關系（dose-response relationship ），現(xiàn)稱劑量-質(zhì)反應關系（quantal dose-response relationship）表示化學物質(zhì)的劑量與某一群體中質(zhì)反應發(fā)生率之間的關系。劑量-量反應關系和劑量-質(zhì)反應關系統(tǒng)稱為劑量-反應關系，是毒理

5、學的重要概念?；瘜W物質(zhì)的劑量越大，所致的量反應強度應該越大，或出現(xiàn)的質(zhì)反應發(fā)生率應該越高。劑量-反應關系是受試物與機體損傷之間存在因果關系的證據(jù)。生物學標志（biomarker）：又稱生物學標記或生物學標志物，是針對通過生物學屏障并進人組織或體液的化學物及其代謝產(chǎn)物，以及它們引起的生物學效應而采用的檢測指標。生物學標志有哪幾類（可能名解，簡答）：1. 暴露生物標志：是測定組織、體液或排泄物中吸收的外源化學物及其代謝物或與內(nèi)源性物質(zhì)的反應產(chǎn)物，作為吸收量或靶劑量的指標，包括內(nèi)劑量生物標志；生物有效劑量生物標志。2. 效應生物標志：指機體內(nèi)可測量的生化、生理或其他方面的改變。3. 易感性生物標志：

6、是關于個體對外源化學物的生物易感性的指標，即反映機體先天具有或后天獲得的對暴露外源性物質(zhì)產(chǎn)生反應能力的指標。半數(shù)致死劑量（median lethal dose，LD50）： 化學物質(zhì)引起一半受試對象出現(xiàn)死亡所需要的劑量，又稱致死中量。LD50是評價化學物質(zhì)急性毒性大小最重要的參數(shù)，也是對不同化學物質(zhì)進行急性毒性分級的基礎標準?；瘜W物質(zhì)的急性毒性越大，其LD50的數(shù)值越小。最小致死劑量或濃度（MLD，LD01或MLC，LC01）：指一組受試實驗動物中，僅引起個別動物死亡的最小劑量或濃度。最大非致死劑量或濃度：（LD0，LC0）：指一組受試實驗動物中，不引起動物死亡的最大劑量或濃度。觀察到有害作用

7、的最低水平（lowest observed adverse effect level， LOAEL）：在規(guī)定的暴露條件下，通過實驗和觀察，一種物質(zhì)引起機體（人或實驗動物）形態(tài)、功能、生長、發(fā)育或壽命某種有害改變的最低劑量或濃度，此種有害改變與同一物種、品系的正常（對照）機體是可以區(qū)別的。未觀察到有害作用的水平：（no observed adverse effect level， NOAEL）：在規(guī)定的暴露條件下，通過實驗和觀察，一種外源化學物不引起機體（人或實驗動物）發(fā)生可檢測到的有害作用的最高劑量或濃度。觀察到作用的最低水平（lowest observed effect level， LOE

8、L）：在規(guī)定的暴露條件下，通過實驗和觀察，與適當?shù)膶φ諜C體比較，一種物質(zhì)引起機體某種非有害作用（如治療作用）的最低劑量或濃度。未觀察到有害作用的水平：（no observed effect level， NOEL）：在規(guī)定的暴露條件下，通過實驗和觀察，與適當?shù)膶φ諜C體比較，一種物質(zhì)不引起機體任何作用（有害或者非有害）的最高劑量或濃度。毒作用帶（toxic effect zone）：是表示化學物質(zhì)毒性和毒作用特點的重要參數(shù)之一，分為急性毒作用帶與慢性毒作用帶。急性毒作用帶（acute toxic effect zone, Zac）：為半數(shù)致死劑量與急性閾劑量的比值，表示為：Zac=LD50/Li

9、mac Zac值小，說明化學物質(zhì)從產(chǎn)生輕微損害到導致急性死亡的劑量范圍窄，引起死亡的危險性大；反之，則說明引起死亡的危險性小。慢性毒作用帶（chronic toxic effect zone,Zch）：為急性閾劑量與慢性閾劑量的比值，表示為：Zch= Limac /Limch Zch值大，說明Limac 與Limch之間的劑量范圍大，由極輕微的毒效應到較為明顯的中毒表現(xiàn)之間發(fā)生發(fā)展的過程較為隱匿，易被忽視，故發(fā)生慢性中毒的危險性大；反之，則說明發(fā)生慢性中毒的危險性小。 第三章 外源毒物在體內(nèi)的生物轉運與生物轉化生物轉運（biotransport）：是指在ADME這四個過程中，外源毒物的吸收、分

10、布和排泄過程，即都是外源毒物穿透生物膜的過程，且其本身的結構與性質(zhì)不發(fā)生變化。生物轉化（biotransformation）：是指外源毒物的代謝變化過程，即外源化學物形成新的衍生物的過程，所形成的產(chǎn)物結構與性質(zhì)均發(fā)生了改變，所以又稱為代謝轉化。外源化學物出入細胞膜的方式（主要出選擇題）被動轉運：簡單擴散和濾過 2）特殊轉運：主動轉運、易化擴散和膜動轉運。其中膜動轉運包括：吞噬作用和胞飲作用、胞吐作用。脂/水分配系數(shù)：當一種物質(zhì)在脂相和水相的分配達到平衡時，其在脂相和水相中的溶解度的比值稱之。一般情況，脂/水分配系數(shù)越大，越容易溶解于脂肪，經(jīng)簡單擴散的速率也越快。血氣分配系數(shù):指當呼吸膜兩側的氣

11、體的分壓達到動態(tài)平衡時，其在血液中的濃度和肺泡氣中的濃度之比。該系數(shù)可影響到達肺泡的氣態(tài)物質(zhì)通過簡單擴散跨呼吸膜吸收入血，系數(shù)越大越易被吸收入血蓄積：（accumulation）：化學毒物的吸收速度超過代謝和排泄的速度，以相對較高的濃度富集于某些組織器官的現(xiàn)象。相反應（phase biotransformation）：包括氧化、還原和水解反應。主要作用是使催化的底物暴露或獲得一些功能。相反應（phase biotransformation）：又稱為結合作用（conjugation），包括葡萄糖酸化，硫酸化，乙?；?，甲基化，與谷胱甘肽結合及氨基酸結合。是化學毒物原有的或經(jīng)過相反應后引入或暴露出來

12、的羥基，氨基，羧基，碳基和環(huán)氧基等基團與內(nèi)源性輔因子之間發(fā)生的生物合成反應。第四章 毒性機制(Mechanisms of Toxicity)ADME過程：機體對于外源化學物的處置包括吸收，分布，代謝和排泄四個過程。解毒（detoxication)：消除終毒物或阻止終毒物生成的生物轉化過程； 在某些情況下，解毒可能與中毒競爭同一外源化學物。終毒物:是指直接與內(nèi)源靶分子（如受體、酶、 DNA、微絲蛋白、脂質(zhì)等）反應或引起機體生物學微環(huán)境改變、導致機體結構和功能紊亂并表現(xiàn)出毒物毒性作用的物質(zhì)。 終毒物類型：1.親電子劑2.自由基3.親核物4.氧化還原性反應物外源化學物代謝活化及意義：代謝活化（met

13、abolic activation），又稱生物活化（bioactivation），是指有些外源化學物經(jīng)過生物轉化后，其毒性非但沒有減弱，反而明顯增強，甚至產(chǎn)生致突變、致癌和致畸作用的現(xiàn)象 活化代謝產(chǎn)物：生成親電子劑 生成自由基 生成親核劑 生成氧化還原劑靶分子反應的類型：(5種反應可能簡答題)1.非共價結合：通過非極性交互作用或形成氫鍵與離子鍵，特點：互不結合，通常是可逆的；2.共價結合（相對重要）：一般是不可逆的，能永久性改變內(nèi) 源性分子結構，故共價結合具有重要的毒理 學意義；3.脫氫反應：自由基迅速引起內(nèi)源化學物脫氫，生產(chǎn)新的內(nèi)源性自由基；4.電子轉移：如化學物將血紅蛋白分子中的亞鐵氧化生

14、成鐵，引起高鐵蛋白血癥；5.酶促反應：少數(shù)毒素通過酶促反應作用于特定靶蛋白毒物對靶分子的影響：1.靶分子功能失調(diào)： 2.靶分子的結構破壞3.新抗原形成細胞應激：1.熱應激，2.氧化應激3.缺氧應激4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激5.遺傳毒性應激細胞穩(wěn)態(tài)失調(diào)的機制：1.ATP耗竭2.細胞內(nèi)Ca+持續(xù)升高3.ROS與RNS的過度產(chǎn)生損傷修復機制：1.分子修復：蛋白質(zhì)修復，脂質(zhì)修復，DNA修復2.細胞修復3.組織修復：細胞凋亡，細胞增殖，細胞外基質(zhì)替代修復障礙引起的毒性：1.炎癥2.壞死3.纖維化4.致癌作用表觀遺傳學：是研究基因的核苷酸序列不發(fā)生改變的情況下,基因表達的可遺傳的變化的一門遺傳學分支學科。第五章 毒性

15、作用的影響因素影響毒作用的主要四類因素：化學物因素、機體因素、暴露因素、環(huán)境因素、化學物的聯(lián)合作用聯(lián)合作用是指同時或先后接觸兩種或兩種以上外源化學物對機體產(chǎn)生的毒性效應。可分為：1）非交互作用：相加作用、獨立作用 2）交互作用：協(xié)同作用、拮抗作用 相加作用：指多種化學物同時存在時對機體產(chǎn)生的毒性效應等于各個外源化學物單獨作用時毒效應的算術總和 獨立作用：指各外源化學物不相互影響彼此的毒性效應，作用的模式和作用的部位可能（但不是必然）不同，各化學物表現(xiàn)出各自的毒性效應 協(xié)同作用（synergistic effect ）：指多種化學物同時存在時對機體所產(chǎn)生的總毒性效應大于各個外源化學物單獨對機體的

16、毒性效應總和，即毒性增強 拮抗作用（antagonistic joint action ）：指外源化學物對機體所產(chǎn)生的聯(lián)合毒性效應低于各個外源化學物單獨毒性效應的總和第六章 外源性化學物質(zhì)的一般毒性作用一般毒性作用：急性毒性，亞急性毒性，亞慢性毒性和慢性毒性作用一般毒性試驗的目的：1.確定受試物毒作用的表現(xiàn)和性質(zhì)2.確定受試物毒作用的劑量反應-關系3.確定毒作用的靶器官4.確定損害的可逆性急性毒性的概念 指機體（實驗動物或人）一次接觸或24小時內(nèi)多次接觸外源化合物后在短期（最長到14天）內(nèi)所產(chǎn)生的毒性效應，包括一般行為、外觀改變、大體形態(tài)變化以及死亡效應。急性毒性試驗的目的1. 測試和求出毒物

17、的致死劑量以及其他的急性毒性參數(shù)，通常以LD50為最主要的參數(shù)，并根據(jù)LD50值進行急性毒性分級。2. 通過觀察動物的中毒表現(xiàn)、毒作用強度和死亡情況，初步評價毒物對機體的毒效應特征、靶器官、劑量反應（效應）關系和對人體產(chǎn)生損害的危險性。3. 為后續(xù)的重復劑量、亞慢性和慢性毒性試驗研究以及其他毒理試驗提供接觸劑量和觀察指標選擇的依據(jù)。4. 為毒理學機制研究提供線索。蓄積作用(accumulation)：外源化學物連續(xù)反復地進入機體，且吸收速度或總量超過代謝轉化排出的速度或總量，化學物質(zhì)可能在體內(nèi)逐漸增加并貯留，這種現(xiàn)象稱為化學物質(zhì)的蓄積作用。物質(zhì)蓄積（material accumulation）

18、：反復多次接觸化學毒，可以用分析方法測出體內(nèi)物質(zhì)的原型或其代謝產(chǎn)物。功能蓄積（functional accumulation）或損傷蓄積（）：長期接觸某些化學毒物后，機體內(nèi)雖不能測出其原型或代謝產(chǎn)物，卻出現(xiàn)了慢性毒性作用。蓄積系數(shù):是指多次染毒使半數(shù)動物出現(xiàn)毒性效應的總有效劑量(ED50(n)與一次染毒的半數(shù)有效量(ED50(1)之比值，毒性效應包括死亡。短期重復劑量毒性作用：實驗動物或人連續(xù)接觸外源性化學物1430天所產(chǎn)生的中毒效應。亞慢性毒性作用：實驗動物或人連續(xù)較長時間（相當生命周期的1/10）接觸外源性化學物所產(chǎn)生的中毒效應。慢性毒性作用:實驗動物或人連續(xù)較長時間(接近生命周期)接觸外

19、源性化學物所產(chǎn)生的中毒效應。短期毒性試驗、亞慢性毒性試驗和慢性毒性試驗的目的：1. 觀察長期接觸受試物的毒性效應譜、毒作用特點和靶器官2. 探索受試物的毒作用機制3. 觀察長期接觸受試物所致毒性作用的可逆性4. 確定長期接觸受試物所致毒性作用的劑量-反應(效應)關系，確定其NOAEL和LOAEL，4.為制定人類接觸的安全限量參考值。5. 觀察不同動物對受試物的毒效應差異，未確定適當?shù)陌踩禂?shù)，將試驗結果外推到人提供依據(jù)。第七章化學毒物致突變作用遺傳毒理學：它是研究化學、物理因素和生物因素等對遺傳物質(zhì)及活細胞遺傳過程的作用，以及人類接觸致突變物可能引起健康效應的學科。外源化學物致突變的類型： 基

20、因突變（gene mutation）堿基置換(basepair substitution) 移碼突變 (frameshift mutation) 染色體畸變（chromosome aberration）染色單體型畸變(chromatid-type aberration) 染色體型畸變(chromosome aberration) 染色體數(shù)目改變非整倍體和多倍體 (aneuploidy and polyloid)外源化學物致突變作用的機制和后果：DNA損傷與突變堿基損傷b）DNA鏈受損突變的后果 (一)生殖細胞突變：致死性突變將導致死胎，它影響后代的數(shù)量而非質(zhì)量，非致死性突變主要影響后代的質(zhì)量。

21、(二)體細胞突變：腫瘤、衰老、動脈粥樣硬化及致畸，以腫瘤較為突出。關于遺傳毒理學成套觀察項目中哪些試驗可入選的原則有：1. 選擇的遺傳毒性試驗應包括每一類型遺傳學終點。2. 常用的實驗對象包括病毒、細菌、真菌、培養(yǎng)的哺乳細胞、植物、昆蟲及哺乳動物等。3. 內(nèi)試驗與體外試驗配合。4. 包括生殖細胞和體細胞。（課本沒有）微核試驗: 微核(Micronucleus ，MN)的產(chǎn)生與染色體損傷有關微核是指位于生物細胞的細胞質(zhì)中獨立于主核，直徑小于主核12O13，完全與主核分開的圓形或橢圓形的微小核。 它可以是整條染色體，也可以是染色體斷片，染色性與主核一致，其中部分微核具有DNA復制能力。微核是由于外

22、界損害因素使染色體發(fā)生斷裂，細胞進入下一次分裂時，染色體不能隨有絲分裂進入子細胞，而導致染色體丟失或斷裂，從而形成一個或數(shù)個小核。微核試驗(Micronucleus test，MNT)是觀察受試物能否產(chǎn)生微核的試驗。其主要可檢出DNA斷裂劑和非整倍體誘變劑。 姐妹染色單體交換實驗：指染色體同源座位上DNA復制產(chǎn)物互換，其頻率與DNA的斷裂和修復有關。第八章 外源化學物致癌變作用1.化學致癌過程：引發(fā)階段，促進階段、惡性進展階段。2、化學致癌作用機制兩種學說：體細胞突變致癌學說1.DNA加合物、蛋白質(zhì)加合物、DPC：2.DNA修復與致癌過程：3.癌基因、原癌基因和抑癌基因：非突變致癌學說：化學致

23、癌物分類：根據(jù)在動物誘癌實驗證據(jù)是否充分分類：1.致癌證據(jù)充分，2.致癌性證據(jù)有限3.致癌性證據(jù)不足4.致癌性證據(jù)陰性5.無證據(jù)可引用 按作用模式分類：1.直接致癌物2.間接致癌物3.促癌劑哺乳動物長期致癌試驗：1.動物選擇 2. 動物數(shù)量 3.劑量設計 一般3個劑量 4.實驗期限與染毒時間 5.結果的觀察，分析和評定：腫瘤發(fā)生率，腫瘤多發(fā)性，腫瘤潛伏期第九章 發(fā)育毒性與致畸作用發(fā)育毒理學：是研究出生前暴露于環(huán)境有害因子導致的異常發(fā)育結局及有關的作用機制、發(fā)病原理、影響因素和毒物動力學等。胚胎毒性(embryotoxicity)：通常是指外源性因素造成的孕體著床前后直到器官形成期結束的所有的毒

24、性。表現(xiàn)為：胚胎期染毒而出現(xiàn)畸胎、生長遲緩、著床數(shù)減少和吸收胎，也偶有晚死胎 發(fā)育毒性(developmental toxicity)指出生前經(jīng)父體和(或)母體接觸外源性理化因素引起的在子代到達成體之前出現(xiàn)的有害作用。具體表現(xiàn)可分為: 發(fā)育生物體死亡；生長改變；結構異常；功能缺陷 典型人類致畸物：1.乙醇和吸煙2.己烯雌酚3.甲基汞4.鉛5.視黃酸6.反應停第十章毒理基因組學和系統(tǒng)毒理學毒理基因組學：是研究生物體的整個基因組與環(huán)境有害因素間的交互作用及其方式的學科，近期目標：確定某種有害因素的反應基因用于毒理學和相關疾病的研究.遠期目標：建立全基因組毒性反應數(shù)據(jù)庫毒理基因組學研究包括基因組水平

25、效應，基因的RNA表達，蛋白產(chǎn)物表達，代謝譜改變，遺傳多態(tài)性以及生物信息學等相關領域?；蚪M學/轉錄組學技術平臺：1.差異顯示反轉錄PCR技術2.基因表達序列分析3.微陣列分析4.RNA干擾5.單核苷酸多肽性6深度測序毒理基因組學研究內(nèi)容及其應用：.1.毒作用機制研究2.化學物毒性預測3.比較毒理學研究4.混合物聯(lián)合毒作用研究5.危險度評定6.表型錨定7.信息整合 表型錨定：是將特定的基因圖譜改變與特定劑量或時間的毒性損害表現(xiàn)相聯(lián)系的過程第十一章管理毒理學管理毒理學（regulatory toxicology）:是將毒理學的原理、技術和研究結果應用于化學物質(zhì)管理，以期達到保障人類健康和保護生態(tài)環(huán)境免遭破壞的目的。安全性（safety）：即在規(guī)定條件下化學物暴露對人體和人群不引起健康有害作用的實際確定性。安全性評價（safety evaluation）：是利用規(guī)定的毒理學程序和方法評價化學物對機體產(chǎn)生有害效應（損傷、疾病或死亡），并外推和評價在規(guī)定條件下化學物暴露對人體和人群的健康是否安全。危害識別（hazard identification）：是指識別具有引起機體、系統(tǒng)或（亞