毒理學復習資料

1、毒理學飛升神卷毒理學的概念及其主要研究領域1毒理學(toxicology)：是研究所有外源因素(包括化學、物理和生物因素)對生 物系統(tǒng)的損害作用、生物學機制、安全性評價和危險性分析的科學。2.衛(wèi)生毒理學(health toxicology):是利用毒理學的概念和方法，從預防醫(yī)學角度， 研究人類生活和生產(chǎn)活動中可能接觸到的外來化合物對機體的生物學作用，特別是損害作用，亦即毒性作用及其機理的科學。 衛(wèi)生毒理學屬于預防醫(yī)學的范疇， 也是毒理學的 一個分支學科。3,毒理學主要研究內(nèi)容：(1)環(huán)境中外源化學物質的化學結構、理化性質、在環(huán) 境中的存在形式以及降解過程和降解產(chǎn)物。一一研究外源化學物質的接觸相

2、。(2)外源化學物質進入機體后的吸收、分布、代謝轉化和排泄過程。一一研究外 源化學物質的動力學相。(3)進入機體的外源化學物質及其代謝產(chǎn)物對機體可能造成的毒性損害及其機制。 一一研究外源化學物質的毒效相。.外源性化學物(xenobiotic ):在人類生活的外界環(huán)境中存在、 可能與機體接觸并 進入機體，在體內(nèi)呈現(xiàn)一定的生物學作用的化學物質，又稱為“外源性生物活性物質”,.毒物(poison , toxicant):在較低劑量下，可導致生物體損傷的物質。6,毒性(toxicity ):化學物引起生物體有害作用的固有的能力。取決于化學物的化頁腳內(nèi)容1毒理學飛升神卷學結構。.毒效應(toxic ef

3、fect):化學物對機體健康所致的有害的生物學改變，又稱毒(性)作用、不良效應、損傷作用或損害作用。.選擇毒性(selective toxic effect ):是指在接觸條件相同的情況下，化學物對不同物種，同一物種間不同個體，或在同一個體中不同器官產(chǎn)生的毒效應不一致的現(xiàn)象。.靶器官(target organ ):外源化學物可以直接發(fā)揮毒作用的器官。毒作用的強弱，主要取決于該物質在靶器官中的濃度。.生物標志(biomarker):外源性化學物通過生物學屏障并進入組織或體液后， 對該化學物或其生物學后果的測定指標。分類：接觸(暴露)標志、效應標志、易感性標志(1)接觸生物標志(biomarker

4、 of exposure):反映機體生物材料中外源性化學物或 其代謝產(chǎn)物或與某些靶細胞或靶分子相互作用的產(chǎn)物含量。(2)效應生物標志(biomarker of effect ):機體中可以測出的生理、生化、行為 等方面的異常或病理組織學方面的改變?？煞从撑c不同靶劑量的外源化學物或其代謝物有關聯(lián)的對健康有害效應的信息。(3)易感生物標志(biomarker of susceptibility):反映個體對外源化學物的生物 敏感性的指標，即反映機體先天具有或后天獲得的對暴露外源性物質產(chǎn)生反應能力的異 常的指標。頁腳內(nèi)容2毒理學飛升神卷主要與遺傳有關，也可由環(huán)境誘發(fā)。.閾劑量(threshold d

5、ose ):指化學物質引起受試對象中的少數(shù)個體出現(xiàn)某種最 輕微的異常改變所需要的最低劑量，又稱為最小有害作用劑量。(minimal effect level,MEL)。.觀察到有害作用的最低劑量(lowest observed adverse effect level, LOAEL ): 通過試驗觀察到的，化學物在染毒組與對照組之間出現(xiàn)的具有統(tǒng)計學意義的有害效應的 最低劑量。.最大無作用劑量(maximal no-effect level):即在一定時間內(nèi)，一種外來化學 物按一定方式或途徑與機體接觸，根據(jù)現(xiàn)今的認識水平，用最靈敏的試驗方法和觀察指 標，亦未能觀察到任何對機體的損害作用的最高劑量

6、。.未觀察到有害作用劑量(no observed adverse effect level , NOAEL)：試驗中 未觀察到可檢測出的化學物的有害作用的最高劑量； 或染毒組與對照組相比，出現(xiàn)的效 應不具有統(tǒng)計學意義的最高劑量。劑量-效應關系：隨著外源化學物的劑量增加，對機體的毒效應的強度增加。16.劑量-反應關系：隨著外源化學物的劑量增加，出現(xiàn)某種效應的個體在群體中所 占比例增加。17生物轉運(biotransportation )：是指外源化學物主要依據(jù)物理學規(guī)律，本身不 發(fā)生化學結構改變，從接觸部位吸收，進入血液循環(huán)，再轉運至組織與臟器，最終通頁腳內(nèi)容3毒理學飛升神卷過排泄器官離開機體過

7、程。. ADME 過程：吸收(Absorption )分布(Distribution )代謝(Metabolism )排泄(Excretion)吸收、分布與排泄一一生物轉運代謝生物轉化代謝、排泄消除.貯存庫(storage depot ):指進入血液的化學毒物在某些器官組織蓄積而濃度 較高，如果化學毒物對這些器官組織未顯示明顯的毒作用，稱為貯存庫。20.貯存庫的種類：體內(nèi)的主要儲存庫：(1)血漿蛋白儲存庫；(2)脂肪組織貯存庫；(3)肝、腎貯存庫；(4)骨骼組織貯存庫。頁腳內(nèi)容4毒理學飛升神卷21化學毒物在體內(nèi)的貯存的意義：(1)對急性中毒具有保護作用，可減少在靶器 官 中的化學毒物的量；(2

8、)可能成為一種游離型化學毒物的來源，具有潛在的危害。.腸肝循環(huán)(enterohepatic circulation):指部分外源化學物在生物轉化過程中形 成水溶性較強的代謝產(chǎn)物，并經(jīng)膽汁排入 腸道；由于腸內(nèi)存在的腸道菌群以及酶的催 化，可增強部分代謝物的脂溶性，使外源化學物又重新被吸收的過程。毒理學意義：排泄速度減慢、延長生物半減期延長、毒作用持續(xù)時間延長。.肝臟的首過消除(first-pass elimination):是指經(jīng)胃腸道吸收的外源化學物首先 進人肝臟，并可在肝臟中進行代謝轉化作用，使經(jīng)體循環(huán)到達靶器官組織的化學物的數(shù) 量減少，進而影響對機體的毒效應的現(xiàn)象。其他吸收途徑也存在首過消

9、除?；瘜W物學吸收部位引起的損傷與首過消除有關。.月旨/水分配系數(shù)(lipid/water partition coefficient ):某種化學物在脂相和水相 中的分配達到平衡時，其在脂相和水相中溶解度的比值。25血/氣分配系數(shù)(blood/gas partition coefficient ):是指氣體在血液中的分壓和 在肺泡中的分壓達到飽和時，氣體在血液中的濃度與在肺泡中的濃度之比值。血/氣分配系數(shù)越大，即血液溶解度越高，表示該氣體越易被吸收。.生物轉化(biotransformation )：又稱代謝轉化，是指外源化學物在體內(nèi)經(jīng)多 種酶催化，或非酶作用，發(fā)生一系列化學變化并形成其衍生物

10、以及分解產(chǎn)物的過程。頁腳內(nèi)容5毒理學飛升神卷.代謝解毒（metabolic detoxication ）：多數(shù)毒物經(jīng)代謝轉化后，生成低毒或無 毒的產(chǎn)物，這一過程稱代謝解毒，也叫做生物滅活作用。.代謝活化（metabolic activation ）：原本無毒或低毒的外源化學物經(jīng)生物轉化使 其有毒或毒性增強，甚至產(chǎn)生致畸、致癌效應的過程。:第一階段：亦稱I相反應（降解反應），包括氧化、還原 和水解等反應。I相反應涉及化學物分子暴露或引入一個功能基團，如-OH NH2、-SH或-COOH使其水溶性增高并成為適合II相反應的底物。.第二階段：亦稱II相反應，即結合反應。通過與某些內(nèi)源性物質如谷胱甘肽

11、、 葡糖醛酸、硫酸等結合，可使大多數(shù)外源化學物的水溶性顯著增加，從而加速其從體內(nèi)的排泄。.酶的誘導（enzyme induction ）：某些化學物可使代謝酶的合成增加并伴有活力 增強，因而促進其他化學物的生物轉化過程的現(xiàn)象。.凡具有誘導效應的化學物稱為誘導劑。.終毒物（ultimate toxicant ）:直接與內(nèi)源靶分子反應，或/和引起機體生物學微 環(huán)境改變，導致機體結構和和功能紊亂，表現(xiàn)毒物毒性作用的化學物。31終毒物的分類：（1）親電子劑；（2）自由基；（3）親核物；（4）活性氧化還原反 應物。頁腳內(nèi)容6毒理學飛升神卷.自由基的解毒：（1）酶解毒超氧化物歧化酶（SOD）:催化O2-?

12、歧化為H2O2和022O2-? + 2H+ - H2O2+O2過氧化氫酶：在高濃度H2O2存在時有效地從細胞清除H2O2。2H2O2 2H2O + O2谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-P*催化H2O2和有機氫過氧化物的還原，需要以 GSH作為輔助基質。H2O2 + 2GSH- GSSG + 2H2OROOH + 2GSH- GSSH + ROH+H2O谷胱背肽還原酶（GR）:利用各種系統(tǒng)生成的 NADPH （還原型輔酶II）還原氧化 型谷胱昔肽。GSSG + NADPH+H 2GSH + NADP+（2）非酶解毒：許多抗氧化劑，如 GSH維生素E、維生素C、尿酸、?；撬?、 次?；撬帷⒌鞍踪|等都能還

13、原自由基或減輕自由基的損傷作用。頁腳內(nèi)容7毒理學飛升神卷較為穩(wěn)定的自由基可以通過機體的防御機制清除掉。這些清除體系對HO 卻沒有作用，由于HO 的半衰期太短，而來不及與上述抗 氧化劑接觸；對HO 最有效的預防辦法即阻止它的形成。體內(nèi)自由基不斷生成又不斷被清除， 若此平衡被破壞，過多的自由基就會造成機體 的損害如氧化應激或損傷。參與衰老、致突變、腫瘤和輻射損傷等。.解毒過程失效：(1)毒物接觸量超過機體解毒能力；(2)某些毒物致解毒酶失活；(3)結合反應被逆轉；(4)解毒過程產(chǎn)生潛在有害副產(chǎn)物。.細胞應激(cellular stress):細胞處于不利環(huán)境和遇到有害刺激時所產(chǎn)生的防 御或適應性反

14、應。.修復障礙引起的毒作用1、炎癥：損傷及修復過程均可產(chǎn)生大量致炎因子，誘發(fā)或加重炎癥。頁腳內(nèi)容8毒理學飛升神卷2、壞死：超過損傷修復能力時。3、纖維化：異常成分在細胞外間質過度沉淀， 是組織修復不良的特殊表現(xiàn)。如肝、 肺的纖維化?？尚纬神：邸е陆M織細胞營養(yǎng)不良、影響臟器功能。4、致癌：(1) DNA修復失效：損傷的DNA修復不全，突變固定。(2)細胞凋亡失效：如苯巴比妥抑制凋亡而促癌生長。(3)終止細胞增生失效：促有絲分裂引起細胞過度增殖。后2種可稱之為非遺傳致癌劑。36.化學物毒作用的五大影響因素一化學物因素1化學結構.理化性質.不純物含量頁腳內(nèi)容9毒理學飛升神卷.化學物的穩(wěn)定性.機體因

15、素解剖、生理生化的不同.代謝酶的遺傳多態(tài)性.修復能力的差異.機體的其它因素.暴露因素暴露劑量、途徑、持續(xù) 日寸間、頻率等.環(huán)境因素1氣象條件.季節(jié)或晝夜節(jié)律.動物籠養(yǎng)形式五化學物的聯(lián)合作用相加作用獨立作用頁腳內(nèi)容10毒理學飛升神卷協(xié)同作用加強作用拮抗作用.化學物的化學結構(chemincal structure )是決定化學物毒性的物質基礎，其細 微改變可能導致生物學效應的顯著變化。取代基的影響異構體和立體構型同系物的碳原子數(shù)和結構的影響分子飽和度.理化性質：響化學物的穩(wěn)定性；進入機體的機會；體內(nèi)的代謝過程溶解度：毒物在水中的溶解度直接影響毒性的大小，水中溶解度越大，毒性愈 大。如As2s3溶

16、解度較As2O3小3萬倍，其毒性亦小。影響毒性作用部位：如刺激性氣體中在水中易溶解的氟化氫(HF)、氨等主要作用頁腳內(nèi)容11毒理學飛升神卷于上呼吸道，而不易溶解的二氧化氮(NO2)則可深入至肺泡，引起肺水腫。分散度：粉塵、煙、霧等狀態(tài)物質，其毒性與分散度有關。顆粒越小分散度越大，其在空氣中漂浮時間愈長，沉降速率愈慢，經(jīng)呼吸道進入機 體的機會愈多，危害性愈大，且分散度越大，比表面積越大，生物活性也越強。揮發(fā)性：有些有機溶劑的LD50值相似，即其絕對毒性相當，但由于其各自的揮發(fā) 度不同，所以實際毒性可以相差較大。(1)氣體毒物吸入性中毒，揮發(fā)性大，危害也大；如苯與苯乙烯的LC50值均為45mg/L

17、,即其絕對毒性相同。苯乙烯的揮發(fā)度僅及苯的1/11,(2)在慢性毒性試驗時，用喂飼法染毒時，毒物加入飼料中可因揮發(fā)而減低劑量。(3)經(jīng)皮吸收的液態(tài)化學物，揮發(fā)性大的較揮發(fā)性小、粘稠不易祛除的危害性小。比重：比重大，毒性??；分布不同，危害不同；化學性火災的有毒煙霧比重小，應匍匐逃生。電離度和荷電性：對于弱酸或弱堿的有機化學物，只有在 PH條件適宜，使其最 大限度成為非離子型時，才能以簡單擴散的方式跨生物膜轉運吸收，從而發(fā)揮毒效應。微粒的荷電性影響其在空氣中的沉降和呼吸道的阻留率。.聯(lián)合作用類型：相加作用(addition joint action):指多種化學物同實驗前動物的準備工作時存在頁腳內(nèi)

18、容12毒理學飛升神卷時的毒效應為各化學物分別作用時毒效應的總和。見于結構相似或同系衍生物。獨立作用(independent action):由于不同性質的毒物有不同的作用部位、不同的靶子，而這些部位與靶子之間在功能關系上不密切，因而出現(xiàn)各自不同的毒效應。協(xié)同作用(synergistic effect )：多種化學物同時存在時的毒效應超過各單個化學 物分別作用時毒物效應的總和。加強作用(potentiation joint action): 一種化學物對某器官或系統(tǒng)并無毒性，但與 另一種化學物同時或先后暴露時使其毒性效應增強，稱為加強作用。拮抗作用(antagonistic joint acti

19、on):多種化學物同時存在時的毒效應低于各化合 物分別作用時毒效應的總和。.化學物的聯(lián)合作用：Joint Action兩種或兩種以上化學物同時或先后作用于機 體時產(chǎn)生的交互毒性作用。.急性毒性(acute toxicity )是指機體一次或在24小時內(nèi)多次接觸一定劑量外源 化學物后在短期內(nèi)(一般最長14天)所產(chǎn)生的毒作用及死亡。.急性毒性試驗方法的要點(一)實驗動物的選擇和要：實驗動物的物種和品系主要原則.對受試物的反應與人近似頁腳內(nèi)容13毒理學飛升神卷.實驗操作方便，易于飼養(yǎng)管理.自然壽命不太長的物種.經(jīng)濟且易于獲得主要原則：實驗動物的年齡和體重；實驗動物的性別；實驗動物的分組與數(shù)量 實驗前

20、動物的準備工作.（二）受試物及處理（三）染毒方法（四）劑量選擇（五）毒性作用觀察（六）觀察時間和周期.蓄積作用（accumulation）是指化學毒物連續(xù)或反復多次地與機體接觸，當其吸 收速度超過生物轉化和排泄的速度時，在體內(nèi)的總量就會逐漸增加并貯留，這種現(xiàn)象稱為化學毒物的蓄積作用。.染毒途徑的選擇應盡量模擬人類在環(huán)境中接觸該受試物的途徑或方式，并與預期進行慢性毒性試驗的接觸途徑相一致。主要有：經(jīng)口：可用灌胃法或喂飼法。一般常用喂飼法，即將受試物與食物或飲水混勻， 使動物自然攝入。頁腳內(nèi)容14毒理學飛升神卷經(jīng)呼吸道：26h/d (4h);經(jīng)皮膚：26h/d。.短期毒性是指實驗動物或人連續(xù)接觸外

21、源化學物4周(28天)內(nèi)所產(chǎn)生的中毒效應。.亞慢性毒性(subchronic toxicity)是指機體連續(xù)接觸較長時間、較大劑量的化學 毒物所產(chǎn)生的中毒效應。.慢性毒性(chronic toxicity ):是指實驗動物或人長期(甚至終生)反復接觸低 劑量的化學毒物所產(chǎn)生的毒性效應。.致突變作用(mutagenesis):指外來因素引起細胞核中的遺傳物質發(fā)生改變， 且此種改變可隨同細胞分裂過程而傳遞。.基因突變(genetic mutation):是指基因在結構上發(fā)生了堿基對組成和排列序列 的改變。.染色體結構畸變(chromosome aberration ):由于染色體或染色單體斷裂，

22、造成染色體或染色單體片段缺失，或引起各種重排，而出現(xiàn)染色體結構異常，稱為染色體畸變。51堿基置換(base substitution ):某一堿基配對性能改變或脫落，而被另一個堿 基對所取代而引起的突變。52移碼突變(frameshift mutation ):指發(fā)生一對或幾對不等于 3的倍數(shù)的堿基的頁腳內(nèi)容15毒理學飛升神卷減少或增加，以致從受損點開始堿基序列完全改變， 形成錯誤的密碼，并翻譯為不正常 的氨基酸。分為缺失(deletion )和插入(insertion )。53.致突變的后果1、引起突變的DNA變化堿基損傷：1堿基錯配2.平面大分子嵌入DNA鏈3.堿基類似物取代4.堿基的化學

23、結構改變或破壞 DNA鏈受損：1二聚體白形成2.DNA加和物形成3.DNA-蛋白質交 聯(lián)物2、引起突變的細胞分裂過程改變與微管蛋白二聚體結合與微管上的航基結合已組裝好的微管受損中心粒移動受阻其他作用3、其他的改變頁腳內(nèi)容16毒理學飛升神卷DNA的高保真復制需多種酶類的參與 修復.遺傳毒理學成套實驗入選原則P161.致癌作用化學致癌作用(chemical carcinogenesis)是指化學物質引起或誘導正常細胞發(fā)生 惡性轉化并發(fā)展成腫瘤的過程。.致癌物的分類一)根據(jù)人類和動物致癌作用證據(jù)分類其分類只與致癌物的證據(jù)權重有關。將化學物對人類和動物致癌資料分為4級致癌證據(jù)充分(sufficient

24、)致癌證據(jù)有限(limited)致癌證據(jù)不足(inadequate)證據(jù)提示缺乏致癌性(lack of carcinogenicity)IARC致癌物分類頁腳內(nèi)容17毒理學飛升神卷組 l(group 1):對人類是致癌物(carcinogenic to human)對人的致癌性有足夠(sufficient)的證據(jù)。組 2 A (group 2A):對人類很可能是致癌物(probably carcinogenic to human)對人的致癌性的流行病學證據(jù)有限(limited evidence),在實驗動物的致癌證據(jù)足夠 (sufficient)。組 2B (group 2B):對人類是可能致

25、癌物 (possible carcinogenic to human)對人的致癌性有有限的證據(jù)(1imited evidence),動物致癌性證據(jù)不足夠(less than sufficient) o 或對人致癌性證據(jù)不充分(inadequate evidence),實驗動物致癌證據(jù)足夠 (sufficient)。組 3(group 3)：對人的致癌性尚不能確定(unclassifiable as to carcinogenicity to human)對人的致癌性證據(jù)不充分(inadequate evidence),動物致癌性資料也不充分或有限 (inadequate or limited)

26、組 4(group 4): 可能對人類不致癌 (probably not carcinogenic to human)證據(jù)提示在人類和動物不具致癌性(lack of carcinogenicity)僅1種，己內(nèi)酰胺。二)根據(jù)化學致癌物作用模式分類頁腳內(nèi)容18毒理學飛升神卷1直接致癌物(direct carcinogens)本身直接具有致癌作用，在體內(nèi)不需要經(jīng)過代 謝活化即可致癌。例如，各種烷化劑，其大多為親電子反應物。2.間接致癌物(indirect carcinogens)本身并不直接致癌，必須在體內(nèi)經(jīng)代謝轉化，其 所形成的代謝產(chǎn)物才具致癌作用。例如，多環(huán)芳炫、芳香胺類化合物等。(1)前致癌

27、物(procarcinogen ) 近致癌物(proximate carcinogen )(3)終致癌物(ultimate carcinogen )3.促癌齊ij ( tumor promoting agent )本身并不致癌，但對致癌物有促進作用。如佛波酯(TPA)、巴豆油等三)根據(jù)化學致癌物作用機制分類1、遺傳毒性致癌物 (genotoxic carcinogens)進入人細胞后與DNA共價結合，引起機體遺傳物質改變，導致癌變的化學物質。 化學致癌物的大多數(shù)直接致癌物、前致癌物、無機致癌物2、非遺傳毒性致癌物(epigenotoxic carcinogens)指不作用于機體遺傳物質的化學致

28、癌物。主要是促進細胞過度增殖。頁腳內(nèi)容19毒理學飛升神卷四)按化學結構分類(1)烷化劑：芥子氣、甲醛、氯甲醍(2)多環(huán)芳炫類： 煤焦油、二苯慈(3)芳香胺類：乙蔡胺、硝基聯(lián)苯(4)氨基偶氮染料(5)亞硝胺類化合物(6)黃曲霉毒素(7)植物毒素(8)金屬致癌物：銀、銘、鎘.化學致癌過程1、引發(fā)階段(initiation )(啟動階段)引發(fā)(啟動)是遺傳毒性發(fā)生的過程，是化 學致癌的第一步。致癌物直接作用于 DNA,引起基因突變，使單個或少量細胞發(fā)生永久性的、不可 逆的遺傳性改變，成為突變細胞，或稱“啟動細胞”，誘發(fā)細胞突變的因素稱為引發(fā)劑(啟動劑)。引發(fā)階段的主要特征頁腳內(nèi)容20毒理學飛升神卷?

29、不可逆?需要通過細胞分裂加以固定?劑量-反應顯示沒有可測定的閾值，無可測定的最大反應?存在自發(fā)的引發(fā)作用?對外源性化學物質和其他化學因素敏感?引發(fā)作用必須發(fā)生在促長作用之前，純”引發(fā)作用在無促長時不導致腫瘤2、促長階段啟動細胞在某些因素作用下，以相對于周圍正常細胞的選擇優(yōu)勢進行克隆擴增， 形 成良性腫瘤（如乳頭狀瘤或腺瘤）。促長階段癌細胞的表型發(fā)生變化，惡性腫瘤細胞的 各種性狀得以表達。起促進作用的因素稱為促長劑或促癌劑。促癌劑包括多種人類環(huán)境中存在的因子，如 TCDD苯巴比妥，以及高鹽高脂飲 食、糖精、香煙煙霧等。其中煙霧既是肺癌、胰腺癌、食道癌和其它器官癌的啟動劑， 同時也是促癌劑。人體內(nèi)

30、的一些內(nèi)源性物質也具有促癌作用， 如雌激素對乳腺癌有促進作用；膽酸是 結腸癌與肝癌的促進劑。促長階段的主要特征?可逆性頁腳內(nèi)容21毒理學飛升神卷?促長劑通常是非致突變物，需要持續(xù)和 反復暴露?促長劑的有效性僅出現(xiàn)在引發(fā)作用之后?促長細胞群的存在取決于促長劑的持續(xù)存在?內(nèi)源性促長劑可起自發(fā)促長作用?劑量-反應顯示有可測定的閾值，有可測定的最大效應?對飲食和激素等因素敏感?促長作用的相對效力取決于達到最大效應的時間和劑量速率4、進展階段 (progression)在促進之中或之后，細胞表現(xiàn)出不可逆的遺傳學改變，其標志為核型不穩(wěn)定性增加 和惡性變化，在形態(tài)上或功能代謝和行為方面逐漸表現(xiàn)出惡性腫瘤的生

31、物學特征，如生長速度、侵襲性、轉移能力、以及生理生化、免疫性能的改變等。進展階段的主要特征?不可逆?伴隨生長率和侵襲性的增加出現(xiàn)核型異常，核型不穩(wěn)定性導致細胞基因組結構的 形態(tài)學改變?有可測定的和/或形態(tài)學可描述的細胞基因組的改變頁腳內(nèi)容22毒理學飛升神卷?進展的早期階段對環(huán)境因素敏感?可見良性和/或惡性腫瘤?進展劑可促進細胞進入該階段?可以發(fā)生自發(fā)的進展作用.哺乳動物長期致癌試驗是目前公認的確認動物致癌物的經(jīng)典方法。用來確定受試物對試驗動物的致癌性、劑量-反應關系及誘發(fā)腫瘤的靶器官等?；瘜W致癌的最大特點是潛伏期長。嚙齒類動物 1-2年的試驗，相當于人類大半生的 時間。動物試驗可嚴格控制試驗條

32、件，而人群流行病學調(diào)查不易排除混雜因素的影響。最大局限性是動物試驗結果外推至人存在不確定性。動物長期致癌試驗的一般原則人體可能長期暴露于該化學物；該化學物或其代謝物的化學結構與已知致癌物相似；短期染毒毒性試驗提示該化學物可能產(chǎn)生癌前病變等。.動物選擇頁腳內(nèi)容23毒理學飛升神卷(1)物種的選擇：根據(jù)動物對腫瘤的易感性，選擇具有特定靶器官的物種和品系。大鼠肝癌小鼠呼吸道和肺腫瘤金黃倉鼠(或稱金黃地鼠卜狗或猴膀胱癌靶器官無法估計 大鼠和小鼠常用的是大鼠和小鼠，也可用倉鼠。為避免動物種屬敏感性的差異影響評價的結果， 般也用兩種物種進行試驗。應選擇自發(fā)腫瘤率低的物種。(2)年齡：斷乳或斷乳不久的動物。(

33、3)性別：一般是雌雄各半。(4)動物數(shù)量：原則上根據(jù)對照組腫瘤的自發(fā)率及試驗組腫瘤的發(fā)生率來確定。般每組動物數(shù)為雌雄各50只。.染毒方式根據(jù)受試物的理化特性和對人有代表性的接觸方式，多為經(jīng)口和經(jīng)呼吸道接觸染O也可經(jīng)皮。頁腳內(nèi)容24毒理學飛升神卷.劑量設計l個對照組，必要時設陽性對照組。3個染毒劑量組：最高劑量原則上應盡可能加大，但又不致死。最低劑量應高于人類實際可能接觸的劑量。等比差別，1/3左右（1/4-1/2。.試驗期限與染毒時間原則上試驗期限要求長期甚至終生，最少不低于受試動物壽命的2/3時間。一般情況下小鼠1.5-2年，大鼠2-2.5年。一般染毒直至試驗結束。.結果的觀察、分析和評定每

34、天密切觀察動物1-2次（外表、活動、攝食情況等），及時發(fā)現(xiàn)瀕死動物并進行 病理學解剖（防止自溶）。腫瘤發(fā)生情況 對每一肉眼可見及可觸及的腫瘤，均應記錄其出現(xiàn)時間、部位、大 小、外形、發(fā)展狀況和動物死亡時間。試驗最初三個月每周稱體重一次，以后每 2-4周稱體重一次。頁腳內(nèi)容25毒理學飛升神卷摻入飼料或飲水中染毒時，應記錄食物消耗量或飲水量。致癌試驗常用的指標發(fā)現(xiàn)第一例腫瘤時存活的動物數(shù)，作為試驗終結時的有效動物數(shù)。).腫瘤發(fā)生率：是最重要的指標腫瘤總發(fā)生率；惡性腫瘤總發(fā)生率；各器官或組織腫瘤發(fā)生率和惡性腫瘤發(fā)生率；各種類型腫瘤發(fā)生率。).多發(fā)性：是化學致癌的又一特征，指一個動物出現(xiàn)多個器官腫瘤或

35、一個器官 出現(xiàn)多個腫瘤。計算每組動物的平均腫瘤數(shù)。每組中出現(xiàn)2個(或以上)腫瘤的動物數(shù)或比例。).潛伏期體表腫瘤：從接觸致癌物到各組第一個腫瘤出現(xiàn)的時間作為該組潛伏期。內(nèi)臟腫瘤：分批剖殺，計算平均潛伏期；或將腫瘤引起動物死亡的時間定為發(fā)生腫 瘤的時間。頁腳內(nèi)容26毒理學飛升神卷.2陽性結果的判斷存在劑量-反應關系，并有一項指標與對照組差異顯著時，為陽性結果。WHO提出，需滿足下列反應的一種或數(shù)種陰性對照組出現(xiàn)的一種或數(shù)種腫瘤，試驗組均有發(fā)生，但腫瘤發(fā)生率高于對照組；試驗組動物發(fā)生陰性組沒有的腫瘤類型；試驗組動物腫瘤發(fā)生早于陰性對照組；試驗組每個動物的平均腫瘤數(shù)超過陰性對照組。陰性結果的判定應滿

36、足試驗設計的最低要求：兩個物種動物，兩種性別，至少三個劑量水平且其中一個接近最大耐受量。每組有效動物數(shù)至少50只（動物數(shù)量與其自發(fā)腫瘤率成正比， 即自發(fā)率高，動物數(shù)量多）.發(fā)育毒性：出生前后接觸外源性理化因素，引起在子代到達成體之前這段時間 內(nèi)出現(xiàn)的有害作用。.致畸性和致畸作用：在妊娠期接觸外源性理化因素引起后代結構畸形的特性或 作用。.發(fā)育毒性作用的特點和影響因素（一）發(fā)育各階段發(fā)育毒性作用的特點頁腳內(nèi)容27毒理學飛升神卷卵子受精后一直到出生為止都稱為孕體1、著床前期事件：發(fā)生受精、卵裂、進入子宮腔、囊胚形成、原腸胚形成及著床。時間：人類為受精后的第11- 12天；嚙齒類動物為最初的6天。特

37、點：此期受損的是早期胚胎的相對未分化細胞， 不會產(chǎn)生局部缺陷，最多出現(xiàn)發(fā) 育遲緩，若受損的細胞較多，可造成胚胎死亡，稱為著床前丟失。也有著床前期接觸毒 物導致胎兒畸形的例子。這一發(fā)育階段被稱為早期不易感期。2、器官形成期事件：細胞增殖、移動和組合形成器官原基，即細胞結構開始分化， 并逐漸形成不同的器官和組織。時間：人類為第38周；嚙齒類動物為第1 3周。特點：此期細胞增殖分裂速度很快，組織器官生長旺盛，胚胎對致畸物特別敏感， 細胞受損可導致結構畸形、生長遲緩或胚胎死亡。這一發(fā)育階段被稱為致畸敏感期或致畸作用危險期(critical period )。發(fā)育中的胚胎對致畸作用的敏感期雖然主要在器官

38、發(fā)生期，但在此期間，各種不同器官還各有特別敏感的時間，即“靶窗”(target windows )大鼠器官發(fā)生期為受精后6-15天，但眼的最敏感期為受孕后 9天，心臟和主動脈頁腳內(nèi)容28毒理學飛升神卷弓約為9-10天3、胎兒期：事件：主要是組織分化、生長和生理學成熟。時間：人類是從第56-58天起，直到分娩。特點：胚胎的器官、系統(tǒng)的基本結構形成后，致畸物難以使之發(fā)生結構缺陷， 通常 是變形或異常而非畸形。胎兒期接觸外源性理化物質，很可能對生長和功能成熟產(chǎn)生效應， 主要表現(xiàn)為：全 身生長遲緩、特異的功能障礙、經(jīng)胎盤致癌和偶見死胎。4、圍生期和出生后的發(fā)育期：此期接觸外源性化學物質，主要表現(xiàn)在發(fā)育

39、免疫毒性、神經(jīng)行為發(fā)育異常和兒童期腫瘤。圍生期接觸外源化學物，會嚴重影響胎兒T細胞、B細胞和吞噬細胞的發(fā)育、遷移、 歸巢及功能，可能暫時甚至永久性地損傷機體的免疫系統(tǒng)。許多化學物質具有發(fā)育神經(jīng)毒性，表現(xiàn)為對感覺、運動、自主和認知等方面的影響。圍生期是一生中對致癌物最敏感的時期。.發(fā)育毒性與致畸作用的毒理學特點致畸效應對胚胎所處發(fā)育階段的依賴性。器官形成期是致畸敏感期種屬、種間差異的明顯性劑量-反應關系復雜性。劑量-反應曲線較陡，斜率也較大頁腳內(nèi)容29毒理學飛升神卷.母體因素對發(fā)育毒性的影響：母體毒性：化學毒物對受孕母體產(chǎn)生的損傷作用。表現(xiàn)為增重減慢、功能異常、臨床癥狀、甚至死亡。1、遺傳學：母

40、體的遺傳結構是胚胎發(fā)育的一個決定因素。如唇腭裂的發(fā)病率白種 人明顯高于黑種人，主要原因在于母體，而非胚胎本身的基因結構。2、疾?。耗阁w受病毒感染、未控制的糖尿病等疾病，將會對胚胎產(chǎn)生影響。如懷 孕前三個月，母體高熱、病毒感染等均可能導致胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)畸形。3、營養(yǎng)：母體蛋白質、熱量、維生素、微量元素及酶的輔助因子缺乏將對胚胎產(chǎn) 生影響。4、應激：如大鼠和小鼠對整個妊娠期的噪聲應激可產(chǎn)生發(fā)育毒性。5、對胎盤的毒性.父源性出生缺陷(paternal birth defect )影響因素：遺傳缺陷、年齡因素和外界暴露因素。父源性暴露引起子代發(fā)育異常包括： 流產(chǎn)、死胎、低出生體重、畸形、功能障礙等。

41、 甚至可能與兒童期腫瘤和男女出生比例失調(diào)有關。.致畸機制是多方面的1、基因突變與染色體畸變頁腳內(nèi)容30毒理學飛升神卷2、干擾基因表達3、細胞損傷與死亡4、細胞凋亡5、干擾細胞間的交互作用6、通過胎盤毒性引起發(fā)育毒性7、干擾母體穩(wěn)態(tài)8、內(nèi)分泌干擾作用.外源化學物發(fā)育毒性的評價需要四方面的資料 ：環(huán)境流行病學資料控制下的臨床研究資料動物發(fā)育毒性試驗資料體外試驗資料作為一個新產(chǎn)品的登記與審批，主要根據(jù)前三類資料。在前三類資料中，首先 是動物實驗資料，因為大多數(shù)情況下新產(chǎn)品在上市前，還沒有流行病學資料和控制下的 臨床資料。.發(fā)育毒性與致畸作用常用評價方法：頁腳內(nèi)容31毒理學飛升神卷(1)動物發(fā)育毒性試

42、驗 (2)流行病學(3)替代實驗.動物發(fā)育毒性試驗優(yōu)點：容易控制接觸條件，控制接觸動物的數(shù)量、年齡、狀態(tài)以及選擇檢測 效應指標(終點)。缺點：動物實驗結果外推到人具有不確定性。.急性毒性試驗的觀察和記錄內(nèi)容主要包括 ：中毒體征及發(fā)生過程死亡情況和時間分布體重病理形態(tài)學改變10.生物標志(biomarker ):外源性化學物通過生物學屏障并進入組織或體液后, 對該化學物或其生物學后果的測定指標。分類：接觸(暴露)標志、效應標志、易感性標志頁腳內(nèi)容32毒理學飛升神卷(1)接觸生物標志(biomarker of exposure):反映機體生物材料中外源性化學物或 其代謝產(chǎn)物或與某些靶細胞或靶分子相

43、互作用的產(chǎn)物含量。(2)效應生物標志(biomarker of effect ):機體中可以測出的生理、生化、行為 等方面的異?；虿±斫M織學方面的改變?？煞从撑c不同靶劑量的外源化學物或其代謝物有關聯(lián)的對健康有害效應的信息。(3)易感生物標志(biomarker of susceptibility):反映個體對外源化學物的生物 敏感性的指標，即反映機體先天具有或后天獲得的對暴露外源性物質產(chǎn)生反應能力的異 常的指標。主要與遺傳有關，也可由環(huán)境誘發(fā)。69.急性毒性試驗的觀察和記錄內(nèi)容主要包括：中毒體征及發(fā)生過程死亡情況和時間分布體重病理形態(tài)學改變63.母體因素對發(fā)育毒性的影響：母體毒性：化學毒物對受孕母體產(chǎn)生的損傷作用。表現(xiàn)為增重減慢、功能異常、臨床癥狀、甚至死亡。頁腳內(nèi)容33毒理學飛升神卷1、遺傳學：母體的遺傳結構是胚胎發(fā)育的一個決定因素。如唇腭裂的發(fā)病率白種 人明顯高于黑種人，主要原因在于母體，而非胚胎本身的基因結構。2、疾?。耗阁w受病毒感染、未控制的糖尿病等疾病，將會對胚胎產(chǎn)生影響。如懷 孕前三個月，母體高熱、病毒感染等均可能導致胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)畸形。3、營養(yǎng)：母體蛋白質、熱量、維生素、微量元素及酶的輔助因子缺乏將對胚胎產(chǎn) 生影響。4、應激：如大鼠和小鼠對整個妊娠期的噪聲應激可產(chǎn)生發(fā)育毒性。5、對胎盤的毒性38.理化性質：1影響化學物的穩(wěn)定