第四章毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

第四章毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)第1頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)的原則化學(xué)物在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中產(chǎn)生的作用可以外推于人：（1）人是最敏感的動(dòng)物；（2）人和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的生物學(xué)過(guò)程包括化學(xué)物的代謝，與體重或體表面積相關(guān)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物必須暴露于高劑量，這是發(fā)現(xiàn)對(duì)人造成潛在危害的可靠方法。成年的健康動(dòng)物和人可能的暴露途徑是基本的選擇。第2頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)的局限性

--動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果外推到人的不確定性動(dòng)物與人對(duì)外源化學(xué)物的反應(yīng)敏感性可能不同，甚至存在質(zhì)的差別；使用少量動(dòng)物、采用較大劑量，使對(duì)群體的代表性較差，可能造成高劑量與低劑量的差異；動(dòng)物數(shù)量較少，對(duì)低概率毒效應(yīng)難以發(fā)現(xiàn)；實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為純系，成年動(dòng)物，反應(yīng)較單一，與接觸人群的復(fù)雜性不匹配，對(duì)外源化學(xué)物的易感性存在差異。第3頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的受試物毒作用的表現(xiàn)和性質(zhì)（描述毒理學(xué)）在急性或慢性實(shí)驗(yàn)中觀察動(dòng)物異常，發(fā)現(xiàn)有害作用劑量-反應(yīng)（效應(yīng)）研究毒性評(píng)價(jià)和安全性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)；得到多種毒性參數(shù)和劑量-反應(yīng)（效應(yīng)）線的斜率確定毒作用的器官闡明毒作用特點(diǎn)，為機(jī)制研究和毒性防治提供線索確定損傷的可逆性通過(guò)動(dòng)物對(duì)外源化學(xué)物的毒性反應(yīng)，向人外推，以期評(píng)價(jià)化學(xué)物對(duì)人的危害和危險(xiǎn)性第4頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的職業(yè)道德一般原則人道主義的管理和處理使痛覺(jué)和不適感減到最小避免不必要的使用動(dòng)物3R原則replacement替代：用無(wú)知覺(jué)材料的科學(xué)方法替代有知覺(jué)脊椎動(dòng)物的方法reduction減少：保證數(shù)據(jù)信息前提下，盡量減少動(dòng)物使用數(shù)量refinement優(yōu)化：必須使用動(dòng)物時(shí)，減少非人道程序的影響第5頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：指經(jīng)人工培育，對(duì)其攜帶微生物實(shí)行控制，遺傳背景明確，來(lái)源清楚，可用于科學(xué)研究的動(dòng)物。四、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的選擇第6頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（一）物種選擇基本原則：對(duì)外源化學(xué)物的毒性反應(yīng)及代謝特點(diǎn)與人類(lèi)接近的物種（很難滿足）；自然壽命不太長(zhǎng)的物種；易于飼養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)操作的物種；經(jīng)濟(jì)并易于獲得的物種。常規(guī)實(shí)驗(yàn)選擇兩個(gè)物種，分屬：嚙齒類(lèi)非嚙齒類(lèi)第7頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第8頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第9頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第10頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第11頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三豚鼠：特點(diǎn)是毛短而光滑，生長(zhǎng)快，抗病力強(qiáng)，繁殖性能好。廣泛用于藥物學(xué)、傳染病學(xué)、免疫學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)、耳科學(xué)等各項(xiàng)醫(yī)學(xué)及生物學(xué)的研究中。第12頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三C57BL/6J小鼠：黑色，對(duì)放射物質(zhì)耐受性強(qiáng)，但照射后肝癌發(fā)生率高。眼畸形，對(duì)結(jié)核桿菌有耐受性嗜酒精性高，是腫瘤學(xué)、生理學(xué)、遺傳學(xué)研究常用品系。第13頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三SD大鼠：白色，產(chǎn)仔多，生長(zhǎng)發(fā)育較Wistar大鼠為快，對(duì)疾病的抵抗力尤以呼吸道疾病的抵抗力強(qiáng)。自發(fā)腫瘤發(fā)生率較低，對(duì)性激素感受性高。

第14頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三Lewise大鼠：近交系大鼠，白化，對(duì)誘發(fā)自身免疫心肌炎高度敏感，可誘發(fā)過(guò)敏性腦脊髓炎、過(guò)敏性關(guān)節(jié)炎和自身免疫復(fù)合物血管球性腎炎等立刻移植多種腫瘤，高脂肪食物容易引起肥胖癥。

第15頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三BALB/c小鼠：對(duì)致癌因子敏感，對(duì)放射性照射極為敏感。生產(chǎn)性能良好，繁殖期長(zhǎng)，廣泛應(yīng)用于腫瘤學(xué)、生理學(xué)、免疫學(xué)、核醫(yī)學(xué)和單克隆抗體等研究。第16頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三BN大鼠：近交系大鼠，棕色，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)敏性腦脊髓炎有抗力。對(duì)自家免疫性復(fù)合性腎小球腎炎也具抗力。平均31月齡大鼠心內(nèi)膜疾病的發(fā)生率為7%，先天性高血壓為30%。

第17頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三長(zhǎng)爪沙鼠：被毛棕灰色，對(duì)許多需氧及厭氧菌敏感，對(duì)多種病毒、寄生蟲(chóng)等敏感，也常用于腦神經(jīng)病、內(nèi)分泌學(xué)、代謝病、腫瘤學(xué)等方面的研究。第18頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三品系：指用計(jì)劃交配的方法獲得的起源于共同祖先的一群動(dòng)物。同一品系的動(dòng)物具有共同的遺傳來(lái)源、相似的外貌特征、獨(dú)特的生物學(xué)特性、穩(wěn)定的遺傳性能（二）品系選擇第19頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（1）近交系動(dòng)物：指采用連續(xù)20代以上兄妹交配或親子交配而培育的純品系動(dòng)物?；蚣兒隙?8.6%~99.8%

適用于涉及組織或腫瘤移植的實(shí)驗(yàn).

津白Ⅰ、津白Ⅱ、615、BALB/c、C3H小鼠第20頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三突變系動(dòng)物：動(dòng)物在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中，通過(guò)自然突變或人工定向突變的方法，使其某基因發(fā)生突變并喪失原有的正常功能，該突變基因可以世代相傳并保持遺傳基因特性的品系動(dòng)物。無(wú)胸腺裸鼠：免疫系統(tǒng)缺陷可接受人類(lèi)多種癌細(xì)胞移植。免疫毒理學(xué)、化學(xué)致癌作用等研究領(lǐng)域第21頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三(2)雜交群動(dòng)物：指兩個(gè)不同近交系之間有目的地進(jìn)行交配所產(chǎn)生的第一代動(dòng)物，即雜交第一代動(dòng)物。具兩系雙親所有的遺傳特性，雜合程度一致，個(gè)體差異?。痪邆潆s交優(yōu)勢(shì)，生命力強(qiáng)，無(wú)近親衰退現(xiàn)象。不能繼續(xù)繁殖育種，因在子二代會(huì)發(fā)生遺傳性狀分離。第22頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三(3)封閉群動(dòng)物：指在5年以上不從外部引進(jìn)新血緣，僅由同一品系的動(dòng)物在固定場(chǎng)所保存繁殖的動(dòng)物群.

具有一定程度的遺傳學(xué)差異.

昆明種小鼠、NIH小鼠、LACA小鼠、SD大鼠、青紫藍(lán)兔、新西蘭兔等均屬封閉群動(dòng)物.第23頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三動(dòng)物品系的遺傳均一性遺傳均一性排序：近交系＞雜交群＞封閉群實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇：適宜品系、固定品系第24頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三無(wú)菌動(dòng)物GF：指體內(nèi)外均無(wú)任何微生物和寄生蟲(chóng)的動(dòng)物。是經(jīng)人工剖腹產(chǎn)凈化培育。悉生動(dòng)物GN：已知菌動(dòng)物，指體內(nèi)帶有已知微生物的動(dòng)物。經(jīng)人工有計(jì)劃地將已知菌投入動(dòng)物體內(nèi)。（三）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物微生物控制的選擇按照微生物控制分類(lèi)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分為四級(jí)第25頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三無(wú)特定病原體動(dòng)物SPF：指體內(nèi)無(wú)特定的微生物和寄生蟲(chóng)存在的動(dòng)物。來(lái)源于GF和GN，飼養(yǎng)于封閉的系統(tǒng)中。

SPF已成為國(guó)際上進(jìn)行毒理學(xué)試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。清潔動(dòng)物CL：即最低限度無(wú)疾病動(dòng)物，動(dòng)物體內(nèi)外不攜帶人畜共患疾病的病原體或動(dòng)物傳染病病原體。飼養(yǎng)于半屏蔽系統(tǒng)。第26頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（四）、個(gè)體選擇性別：初次試驗(yàn)雌雄同用；存在差異分開(kāi)統(tǒng)計(jì)；選敏感性別。年齡和體重：動(dòng)物年齡依實(shí)驗(yàn)類(lèi)型選擇，取成年期數(shù)據(jù)。體重可作為判斷年齡的指標(biāo)。生理狀態(tài)：避免激素影響，雌雄分開(kāi)飼養(yǎng)；繁殖實(shí)驗(yàn)、致畸試驗(yàn)適時(shí)合籠交配。健康狀況：用健康動(dòng)物，提前觀察確認(rèn)。第27頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（五）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理動(dòng)物管理：動(dòng)物的接受、適應(yīng)、飼養(yǎng)、鑒別和記錄（動(dòng)物來(lái)源、處理、其它資料）.環(huán)境條件管理：氣候（溫度、濕度、通風(fēng)、光照）、其它條件（噪音、氣味、墊料、群體密度、空間限制）、飼料、飲水等.設(shè)施管理：清潔衛(wèi)生、廢棄物處理、害蟲(chóng)控制、突發(fā)事件管理.第28頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三五、受試物樣品的準(zhǔn)備了解其化學(xué)結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)：揮發(fā)性、溶解性、穩(wěn)定性；純度及雜質(zhì)成分；采用同一種同一批號(hào)受試物;毒性資料查閱（形似化學(xué)物）;制備成一定劑型：水溶液、油溶液、混懸液.第29頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、體內(nèi)毒理學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)劑量分組—以獲得劑量-反應(yīng)關(guān)系，確認(rèn)受試物與毒作用的關(guān)系：至少三個(gè)劑量組（高、中、低）；設(shè)對(duì)照組（陽(yáng)性、陰性、未處理對(duì)照、歷史性對(duì)照）各組動(dòng)物數(shù)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮O(shè)計(jì)、統(tǒng)計(jì)學(xué)要求試驗(yàn)期限：由實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮退脛?dòng)物種或品系決定：急毒為一次或24h內(nèi)多次染毒觀察14天，亞慢性規(guī)定持續(xù)至動(dòng)物壽命的10%，慢性實(shí)驗(yàn)、致癌實(shí)驗(yàn)為持續(xù)至動(dòng)物壽命的大部分。六、毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)第30頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、體外毒理學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)溶解性測(cè)試：在實(shí)驗(yàn)測(cè)試期間，受試物溶解性可能改變，起始和結(jié)束時(shí)評(píng)價(jià)溶解性具有意義；最高劑量推薦：高劑量會(huì)影響滲透壓引發(fā)損傷，上限為：動(dòng)物細(xì)胞10mmol/L或5mg/ml;細(xì)菌實(shí)驗(yàn)5mg/平板。毒性物應(yīng)有毒效應(yīng)和致死率。代謝活化：大鼠預(yù)處理后，取肝組織勻漿為代謝活化系統(tǒng)-S9（p124）陽(yáng)性對(duì)照：劑量反應(yīng)的直線部分重復(fù)：可疑結(jié)果要重復(fù)，但非簡(jiǎn)單重復(fù)六、毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)第31頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三七、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物染毒和處置盡可能模擬人接觸毒物的方式不同途徑的吸收速率為：靜注＞吸入＞肌注＞腹腔注射＞皮下注射＞經(jīng)口＞皮內(nèi)注射＞其他第32頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、染毒經(jīng)口染毒：（1）喂飼、（2）灌胃、（3）吞咽膠囊；經(jīng)呼吸道染毒：（1）靜式吸入染毒、（2）動(dòng)式吸入染毒經(jīng)皮膚染毒：注射染毒：尾靜脈、肌注、皮下、腹腔實(shí)驗(yàn)動(dòng)物染毒和處置針對(duì)一種外源化學(xué)物，如何選擇染毒方式?第33頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、生物標(biāo)本采集生物標(biāo)本采集：（1）血液（終末、非終末采血）、（2）尿液采集、（3）膽汁采集、（4）糞便采集.麻醉：短效、中效、長(zhǎng)效麻醉劑使用--；麻醉過(guò)程觀察.安死術(shù)：p129.病理解剖和樣標(biāo)本留?。?1）大體解剖、（2）組織病理學(xué)檢測(cè).實(shí)驗(yàn)動(dòng)物染毒和處置第34頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三八、毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)學(xué)要點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循原則：隨機(jī)、重復(fù)、對(duì)照.包括：（1）劑量水平數(shù)目及間隔；（2）每個(gè)劑量點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)單位數(shù)，實(shí)驗(yàn)單位確定要保證樣本的獨(dú)立性、代表性；（3）對(duì)照設(shè)置；（4）非實(shí)驗(yàn)因素條件的均一性：樣本足夠數(shù)量、適當(dāng)重復(fù)、盲法觀察等。結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析：方法選擇，可用不同方法處理.第35頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2月20日，星期三毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)結(jié)果評(píng)價(jià)需要解決的問(wèn)題是否具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義是否具有生物學(xué)意義是否具有毒理學(xué)意義具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義是判斷生物學(xué)意義的必要條件之一；判斷生物學(xué)意義時(shí)要：（1）縱向比較：劑量-反應(yīng)關(guān)系；（2）橫向比較：其它相關(guān)參數(shù)是否改變；（3）與歷史對(duì)照比較毒理學(xué)意義需要專(zhuān)家評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義和生物學(xué)意義的相關(guān)p131表6-6第36頁(yè)，共37頁(yè)，2023年，2