2024年公衛(wèi)執(zhí)業(yè)醫(yī)師之衛(wèi)生毒理學重點

第壹單元衛(wèi)生毒理學基本概念毒理學是研究外源化學物對生物機體的損害作用及其作用機制的科學。

毒理學的職能重要有二：①外源化學物對機體產生有害作用的性質；②評價有害作用在特定接觸條件下發(fā)生的機會。

目的：為制定防止外源化學物對機體產生危害的措施提供科學根據。壹、毒物、毒性和毒性作用

（壹）概念

1.外源化學物、毒物和毒性

（1）外源化學物、毒物外源化學物是存在于人類的環(huán)境中，可由外界環(huán)境通過壹定的途徑與機體接觸并進入機體，并展現(xiàn)壹定的生物學作用。外源化學物、化學物和外源化學毒物在此具有相似的含義。

毒物在壹定條件下，以較小劑量進入機體就能干擾正常的生化過程或生理功能，引起臨時或永久性的病理變化，甚至危及生命的化學物質稱為毒物。

在毒物與非毒物之間并沒有絕對的界線，使兩者之間發(fā)生互變的重要條件是劑量。只要到達壹定數量，任何物質對機體都具有毒性。Paracelsus說：化學物質自身并非毒物，只有在壹定劑量下才變成毒物。毒性還與物質與機體接觸的途徑和頻率有關。

按化學物的用途及分布圍，可將毒物分為：工業(yè)毒物、環(huán)境污染物、食品中有毒成分與添加劑、農用化學物、嗜好品與曰用化學品、天然毒素、醫(yī)用藥物、軍事戰(zhàn)劑、放射性核素等。

（2）毒性是物質對機體導致?lián)p害的能力。

（3）中毒是生物體受到毒物作用而引起功能性或器質性變化後出現(xiàn)的疾病狀態(tài)。根據病變發(fā)生的快慢，中毒分為急性中毒、慢性中毒、亞急性中毒。

2.有害作用

外源化學物的毒性作用又稱為毒效應或損害作用，是外源化學物對機體所致的不良或有害的生物學變化。損害作用品有下列特點：

（1）機體的正常形態(tài)學、生理學、生長發(fā)育過程受到影響，壽命也許縮短。

（2）機體功能容量減少或機體對外加應激的代償能力減少。

（3）機體維持穩(wěn)態(tài)能力下降。

（4）機體對其他某些環(huán)境原因不利影響的易感性增高。

（二）研究措施

1.體試驗也稱為整體動物試驗。試驗多采用哺乳動物，常用8種：大鼠、小鼠、家兔、豚鼠、倉鼠、狗、雪貂（白鼬）和猴等。其成果原則上可外推到人。

2.體外試驗運用游離器官、培養(yǎng)的細胞進行，多用于外源化學物對機體急性毒作用的初步篩檢、作用機制和代轉化過程的深入研究。體外試驗系統(tǒng)缺乏整體毒物動力學過程，并且難以研究慢性毒作用。

3.人體觀測（急性中毒事故、受控的臨床試驗），可以直接獲得有關人體的毒理學資料，臨床毒理學重要研究僅限于低濃度、短時間的接觸，并且毒作用應有可逆性。

4.流行病學研究對人群的直接觀測中獲得動物試驗所不能獲得的資料，長處是接觸條件真實。但流行病學研究干擾原因多。

（三）選擇毒性和靶器官

1.選擇毒性系指壹種化學物只對某種生物產生損害作用，而對其他種類生物無害；或只對機體某壹組織器官有毒性，而對其他組織器官不具毒性作用。

2.靶器官外源化學物可以直接發(fā)揮毒作用的器官。毒作用的強弱重要取決于該物質在靶器官中的濃度。但靶器官不壹定是該物質濃度最高的場所。

（四）毒性作用分類

化學物的毒性作用可根據其特點、發(fā)生的時間和部位進行分類。

1.速發(fā)與遲發(fā)作用速發(fā)作用指某些化學物與機體接觸後在短時間出現(xiàn)的毒效應。遲發(fā)作用指機體接觸化學物後，通過壹定的時間間隔才體現(xiàn)出來的毒效應。

2.局部與全身作用局部作用指發(fā)生在化學物與機體直接接觸部位處的損傷作用。全身作用是指化學物吸取入血後，經分布過程抵達體其他組織器官所引起的毒效應。

3.可逆與不可逆作用可逆作用指停止接觸化學物後，導致的損傷可以逐漸恢復。不可逆作用是指停止接觸化學物後，損傷不能恢復，甚至深入發(fā)展加重。

4.過敏性反應過敏性反應也稱變態(tài)反應，是壹種有害的免疫介導反應。該反應與壹般的毒性反應不壹樣，需要有致敏和激發(fā)兩次接觸，不呈經典的S型劑量-反應曲線。

5.特異體質反應特異體質反應是指某些人有先天性的遺傳缺陷，因而對于某些化學物體現(xiàn)出異常的反應性。

（五）生物學標志

生物學標志（biomarker）是指外源化學物通過生物學屏障并進入組織或體液後，對該外源化學物或其生物學後果的測定指標，可分3種。

1.接觸生物學標志是測定組織、體液或排泄物中吸取的外源化學物、其代物或其與源性物質的反應產物，作為劑量（吸取劑量）、靶劑量或生物效應劑量的指標，提供有關暴露于外源化學物的信息。

2.效應生物學標志指機體中可測出的生化、生理、行為或其他變化的指標，對健康有害效應的信息，包括反應初期生物效應標志、構造和／或功能變化標志、疾病標志3類。

3.易感性生物學標志是個體對外源化學物的敏感性異常增高的指標，即反應機體先天具有或後天獲得的對接觸外源性物質產生反應能力的指標。

（四）損害作用與非損害作用

損害作用是指導起機體的生物化學變化，功能紊亂或病理損害，或者減少對外加環(huán)境應激的反應能力，易感性增高。

非損害作用指機體發(fā)生的生物學變化應在機體代償能力圍之，機體維持體穩(wěn)定的能力不應有減少，機體對其他外界不利原因影響的易感性也不應增高。二、劑量-反應關系

（壹）劑量反應關系的概念

1.劑量劑量可指外源化學物的數量：①予以機體的數量，即接觸的數量；②吸取進入機體數量；③在靶器官作用部位的濃度或含量。

由于後兩種劑量不易測定，因此劑量壹般指予以或接觸的數量，劑量的單位是以mg/kg體重表達。提及劑量時，應闡明接觸途徑。

2.反應可分為兩類：①效應，即量反應，屬個體反應，指化學物與機體接觸後引起的生物學變化強度，此類效應的觀測成果屬于計量資料，可以某種測量數值表達。②另壹類反應屬于計數資料，稱為質反應，屬群體反應，只能以“陰性或陽性”、“有或無”來表達，如死亡或存活、患病或未患病等。

3.劑量反應關系劑量-反應關系表達化學物的劑量與反應（某個體生物學變化強度或某壹群體中反應的發(fā)生率）之間的關系。

4.劑量-反應（效應）曲線劑量-反應關系可以用曲線表達，即以表達反應強度的計量單位或百分率為縱坐標、以劑量為橫坐標繪制散點圖，可得到壹條曲線。常見的劑量-反應（效應）曲線有直線、拋物線、S形曲線三種形式。

（二）劑量反應曲線的轉換

s形曲線可以是對稱還是非對稱的。對非對稱S形曲線，把橫坐標改為對數劑量，再把縱坐標改為概率單位，即可成為壹條直線。轉換得到的直線可以建立數學方程，計算出曲線斜率及各劑量對應的反應率，全面反應化學物的劑量反應特性。三、表達毒性常用參數

（壹）致死劑量或濃度

1.半數致死劑量（LD50）是指導起壹組受試試驗動物半數死亡的劑量或濃度。它是壹種通過記錄處理計算得到的數值。還規(guī)定出95%可信限。

2.絕對致死量（LD100）是指導起壹組受試試驗動物所有死亡的最低劑量或濃度。

3.最小致死劑量（MLD，LD01）是指壹組受試試驗動物中，僅引起個別動物死亡的最小劑量或濃度。

4.最大耐受劑量（MTD，LD0）是指壹組受試試驗動物中，不引起動物死亡的最大劑量或濃度。

（二）觀測到有害作用的最小劑量（LOAEL）是在規(guī)定的暴露條件下，通過試驗和觀測，壹種物質引起機體（人或試驗動物）某種損害作用的最低劑量。

（三）未觀測到有害作用劑量（NOAEL）是在規(guī)定的暴露條件下，通過試驗和觀測，壹種物質不引起機體可檢測到的損害作用的最高劑量或濃度。

（四）有害作用閾值有害作用閾值為壹種物質使機體剛開始發(fā)生效應的劑量，即稍低于閾值時效應不發(fā)生，而稍高于閾值時效應將發(fā)生。有害作用閾劑量應當在試驗確定的NOAEL和LOAEL之間。

（五）安全限值安全限值是指為保護人群健康，對環(huán)境介質（空氣、水、食物、土壤等）中與人群身體健康有關的多種原因（物理、化學）所規(guī)定的濃度和接觸時間的限制性量值，在低于此值，對個健康的危險是可忽視的。

安全限值可以是每曰容許攝入量（ADI、最高容許濃度（MAC）、參照劑量（RfD）等。制定安全限值是從得到LOAEL或NOAEL除以安全系數。而遺傳毒性致癌物和致突變物壹般認為是無閾值（零閾值），只能運用實際安全劑量（VSD）的概念。四、劑量-反應關系比較

（壹）暴露圍和安全圍

1.暴露圍（MOE）

2.安全圍（MOS）

（二）毒作用帶

1.急性毒作用帶（Zac）

2.慢性毒作用帶（Zch）

A1型題

1.毒物是（）

A.動植物中的天然毒素以及有毒的礦物質

B.對大鼠經口LD50>500mg／kg的物質

C.凡能對機體產生功能和（或）器質損害的物質

D.具有致畸、致癌、致突變的效應的物質

E.壹定條件下較小劑量即能對機體發(fā)生損害的物質

[答疑編號]

『對的答案』E

2.損害作用所致機體生物學變化不包括（）

A.機體正常形態(tài)、生長發(fā)育過程受到影響、壽命縮短

B.機體功能容量如進食量減少

C.對外加應激的代償能力減少

D.機體維持穩(wěn)態(tài)能力下降

E.對其他環(huán)境有害原因的易感性減少

[答疑編號]

『對的答案』E

3.下列有關LD50的論述不對的的是（）

A.使二分之壹受試動物死亡的劑量

B.壹般以mg/kg體重表達

C.是化學物急性毒性分級的根據

D.與染毒途徑無關

E.與動物種屬有關

[答疑編號]

『對的答案』D

B1型題

（4～6題共用備選答案）

A.劑量生物標志物

B.生物效應劑量標志物

C.初期生物學效應生物標志物

D.構造和（或）功能變化生物標志物

E.易感性標志物

4.多環(huán)芳烴PAH-DNA加合物（）

[答疑編號]

『對的答案』B

5.血清AFP（甲胎蛋白）的出現(xiàn)（）

[答疑編號]

『對的答案』C

6.DNA修復酶缺陷（）

[答疑編號]

『對的答案』E第二單元化學毒物的生物轉運壹、生物轉運的機制

（壹）生物轉運的概念

吸取、分布和排泄過程稱為生物轉運。是外源化學物通過壹系列生物膜的過程。

是處置的環(huán)節(jié)之壹（處置包括生物轉運--吸取、分布、排泄，和生物轉化--代兩個環(huán)節(jié)）。

（二）被動轉運

包括簡樸擴散、濾過和易化擴散三種。

1.簡樸擴散簡樸擴散又稱脂溶擴散，指外源化學物從濃度高側直接穿過生物膜向濃度低側進行的擴散性轉運，是外源化學物通過生物膜的重要方式。不耗能，無載體。

擴散速率濃度梯度正比，尚有其他影響原因。

（1）脂溶性：可用脂／水分派系數表達。該系數越大，越易溶于脂肪，轉運的速率越快。

（2）解離狀態(tài)：非解離態(tài)的極性弱，脂溶性好，輕易跨膜擴散。弱有機酸、有機堿解離態(tài)或非解離態(tài)的比例，取決于其自身的解離常數pKa和體液的pH。

2.濾過透過生物膜上親水溶性孔道的過程。借助于流體靜壓和滲透壓使水通過膜上的微孔，化學物隨之轉運。只能通過度子量不不小于100、不帶電荷的極性分子如水、乙醇、尿素、乳酸等水溶性小分子和O2、CO2等氣體分子。

3.易化擴散又稱載體擴散，系指運用載體由高濃度側經生物膜向低濃度側移動的過程。不需消耗能量。

（三）積極轉運

指外源化學物經生物膜由濃度低的壹側向濃度高的壹側轉運。

具有下列特點：①需載體；②耗能；③特異選擇性，只有具有壹定構造的物質才能被轉運；④載體可飽和；⑤可出現(xiàn)競爭性克制。

易化擴散和積極轉運又合稱為載體中介轉運。

（四）膜動轉運

膜表面力變化，流動性、變形運動，引起外包或凹

1.胞吞入胞作用：①吞噬作用；②胞飲作用；

2.胞吐出胞作用。二、吸取、分布和排泄

（壹）吸取途徑和影響原因

1.吸取的概念

是指外源化學物從接觸部位，壹般是機體的外表面或表面（如皮膚、消化道粘膜和肺泡）的生物膜轉運至血液循環(huán)的過程。

2.吸取途徑和影響原因

（1）經胃腸道：胃腸道是外源化學物的重要吸取途徑。重要是通過簡樸擴散，僅有少數專用積極轉運系統(tǒng)。也可通過胞飲和吞噬作用吸取顆粒狀物質。

吸取可在任何部位進行。小腸上段是吸取的重要部位。由于小腸具有極大表面積，絨毛和微絨毛可使其表面積增長600倍左右。

影響吸取或變化毒性原因：①酸堿度（胃pH1.0，小腸pH6.6，弱有機酸如苯甲酸，弱有機堿如苯胺）；②解離狀況；③胃腸道容物、④胃排空時間及腸蠕動。

首過消除（效應）先通過門靜脈系統(tǒng)達肝，經代轉化後，再進入體循環(huán)。減少毒物原型濃度。

（2）經呼吸道：空氣中的化學物經呼吸道吸取。肺是重要吸取器官。吸取的速度相快，僅次于靜脈注射。

氣態(tài)物質（氣體、蒸汽）的水溶性影響其吸取部位。易溶于水的氣體如氨、氯氣等在上呼吸道吸取，水溶性較差的氣體如二氧化氮、光氣等則可深入肺泡，并重要通過肺泡吸取。重要經簡樸擴散透過。

其吸取速率受多種原因影響，①濃度（分壓）差；②血／氣分派系數（當呼吸膜兩側的分壓到達動態(tài)平衡時，氣態(tài)物質在血液中的濃度與在肺泡空氣中的濃度之比）；③血中的溶解度；④肺通氣量和血流量（血／氣分派系數低取決于經肺血流量；高的物質則取決于呼吸的頻度和深度）。

氣溶膠（煙、霧、粉塵）的吸取取決于粒徑的大小。直徑>10μm者鼻咽部；2～5μm者氣管支氣管；<1μm者可在肺泡擴散而沉積下來。阻留在呼吸道表面粘液上的顆粒物，纖毛運動使其逆向移動，最終由痰咳出或咽入胃腸道。

（3）經皮膚吸?。嚎煞譃閮蓚€時相：穿透相和吸取相。其限速階段是穿透相。

經皮膚吸取的重要簡樸擴散。故經皮膚吸取好的外源化學物應具有脂水兼溶的性質。

（4）經其他途徑：注射進行染毒。

（二）分布和影響原因

1.分布的概念和毒理學意義

（1）分布：是指化學物通過吸取後，隨血流和淋巴液分散到全身各組織細胞的過程。

（2）不均勻分布的原因：器官或組織的血流量、對化學物親和力、經膜擴散速率。

（3）貯存庫（蓄積）：化學物局限分布以相對較高的濃度相對集中地存在于某些組織器官中的現(xiàn)象。

濃集的部位也許是外源化學物的重要毒作用部位——靶器官。更多的狀況是外源化學物對于蓄積部位并未顯示出明顯的毒作用，它們只是沉積在其中，這些組織器官稱為貯存庫。

貯存庫意義：①保護作用，可減少外源化學物抵達靶器官的數量從而減弱其毒性作用。②但又由于貯存庫中的外源化學物與其在血液中的游離態(tài)部分處在動態(tài)平衡，伴隨血液中游離態(tài)毒物的消除，貯存庫中的物質會釋放到血液循環(huán)中來。這樣，成為了體不停釋放毒物的來源，大量時可引起毒性反應。③也許延緩消除過程及延長毒作用時間。

如DDT貯存于脂肪組織中，不展現(xiàn)毒性作用。但在饑餓狀況下，脂肪儲備被動用提供能量，貯存的DDT游離出來，可導致中樞神經系統(tǒng)等的損害。

2.影響分布的重要原因

（1）與血漿蛋白結合：血漿中多種蛋白均有結合的能力，白蛋白的結合能力最強。①可逆性，結合型與游離型的外源化學物處在動態(tài)平衡狀態(tài)。②飽和性。③競爭性，可取代已結合的外源化學物，使之成為游離型而發(fā)揮毒性。如DDE（DDT的代射產物）置換已與白蛋白結合的膽紅素，使其游離于血中出現(xiàn)黃疸。

（2）與肝、腎組織成分結合：肝、腎組織濃集多種外源化學物。肝、腎有壹種可誘導的金屬硫蛋白能與鎘、汞、鉛、鋅結合。

（3）在脂肪組織貯存：脂溶性有機物分布和蓄積在體脂。

（4）在骨骼中蓄積：如氟離子可取代羥基磷灰石晶格中的0H-，使骨氟含量增長。蓄積在骨骼中的外源化學物有無毒作用，取決于其自身的性質（如骨氟、鉛）對骨則無明顯毒性。

（5）特殊屏障：機體有某些生物膜屏障，可制止或減少外源化學物進入某種組織器官，具有重要的毒理學意義。

①血腦屏障：中樞神經系統(tǒng)的毛細血管皮細胞之間緊密連接，幾乎沒有空隙，在毛細血管周圍被星形膠質細胞胞突所包繞。②胎盤屏障：系由位于母體與胚胎血液循環(huán)之間的壹層或數層細胞構成。細胞層數隨不壹樣動物種屬和不壹樣妊娠階段而異。

（三）排泄途徑和影響原因

1.排泄的概念是指化學物及其代產物向機體外轉運的過程，是生物轉運的最終壹種環(huán)節(jié)。

2.排泄途徑和影響原因

（1）腎臟排泄：腎臟是排泄外源化學物最重要的器官，效率極高。①腎小球濾過：腎小球毛細血管有較大的膜孔（約70nm）。分子量<60000的都可通過腎小球濾過。②腎小管重吸?。哼M入腎小管的產物但凡脂溶性較高者，被腎小管上皮細胞以簡樸擴散方式重吸取入血。當尿呈酸性時，有助于堿性毒物的解離與排出，反之亦然。③腎小管積極分泌：在腎近曲小管存在有機酸類和有機堿類兩種積極轉運系統(tǒng)，逆梯度濃度分泌至腎小管。

（2）肝膽排泄（腸肝循環(huán)）：是積極轉運過程，可當作是經腎臟排泄的補充途徑。較大分子的物質經膽汁排泄（壹般分子量>300）。在肝臟至少有三種積極轉運系統(tǒng)（有機酸、有機堿和中性有機物）。經膽汁排泄的重要是在肝代轉化產物，如谷胱甘肽結合物和葡萄糖醛酸結合物。

腸肝循環(huán)：隨膽汁進入腸道的化學物，壹部分由于腸液或腸道菌群的作用，脂溶性增長而被腸道重吸取，再度回到肝臟。致毒物從腸道排泄的速度減慢，生物半減期延長，毒作用對機體不利。

（3）經肺排泄：以氣態(tài)存在的物質，經肺排泄。

（4）其他途徑排泄：毒物經乳汁排泄具有重要的毒理學意義。經乳汁由母體轉運給嬰兒，也可由牛乳轉移至人。經毛發(fā)排泄，毛發(fā)中重金屬的含量可作為生物監(jiān)測的指標。三、毒物動力學

（壹）概念

1.毒物動力學：波及建立數學模型并用速率論的理論來揭示化學毒物數量在生物轉運和轉化過程中的動態(tài)變化規(guī)律。時壹量關系是毒物動力學研究的關鍵問題。毒物動力學研究的目的是：①求出動力學參數，以闡明不壹樣染毒頻度、劑量、途徑下毒物的吸取、分布和消除特性，為完善毒理學試驗設計提供根據；②根據毒物時-量變化規(guī)律與毒理學效應強度和性質之間的關系，明確靶器官、解釋毒作用機制，用于人的危險度評估。

2.消除：由于使化學毒物代轉化為新的衍生物與將其排泄到體外的成果都是使原物質在體的數量減少，在經典毒物動力學的研究中難以將其精確辨別，故把代過程與排泄過程合稱為消除。

3.時-量曲線：化學毒物的血漿濃度隨時間變化的動態(tài)過程，可用時-量關系來表達。在染毒後不壹樣步點采集血樣，測定毒物濃度；以血漿毒物濃度為縱坐標、時間為橫坐標作圖即為毒物時間-濃度曲線，簡稱時-量曲線。通過該曲線可定量的分析化學毒物在體的動態(tài)變化。

4.壹室開放模型：化學毒物吸取入血後，可以迅速而均勻地分布到全身體液和各組織臟器中，即刻到達動態(tài)平衡，稱為壹室模型。如化學毒物以多種途徑、不可逆地從機體排泄或經歷生物轉化過程的，稱為壹室開放模型。

5.二室開放模型：化學毒物吸取入血後，在體不壹樣部位的轉運速率不壹樣。毒物先進入中央室（又稱Ⅰ室，包括血液以及供血豐富、血流暢通的組織器官，如腎、心、肝、肺等），再較緩慢地進入周圍室（又稱Ⅱ室，為供血量少、血流緩慢或毒物不易進入的組織臟器，如脂肪、皮膚、骨骼、靜止狀態(tài)時的肌肉等），體現(xiàn)為壹種有層次的分布過程，稱為二室模型。當毒物可于中央室或周圍室經由代或排泄過程消除時，稱之為二室開放模型。大多數化學毒物的體動力學符合二室開放模型。

6.非線性動力學：進入體的化學毒物數量過多，使機體的生物轉運、轉化及蛋白質結合能力被飽和後，其血漿濃度的變化不再符合壹級速率過程，而是遵照零級速率過程的特點并可用米曼方程表達，此種狀況稱為非線性動力學。非線性動力學過程具有重要的毒理學意義。由于符合該動力學特性的化學毒物從體消除的速率相對緩慢，可在靶器官中以較高濃度停留較長的時間，有助于發(fā)揮毒性。尤其是在反復或持續(xù)接觸的條件下，機體的毒物總量也許會無程度的增高，以致不會有壹種穩(wěn)態(tài)的坪值存在。此時，化學毒物的劑量-反應關系不復存在，體現(xiàn)為其生物學效應的急劇增強。

（二）毒物動力學重要參數

1.吸取速率常數（Ka），峰濃度（Cmax）和達峰時間（Tmax）均表達化學毒物的吸取特點和程度。

2.表觀分布容積（Vd）：是表達化學毒物在體的分布體積的重要參數。該參數只有在化學毒物均勻分布于全身組織時才與其真正占有的生理容積相等，而這種狀況拾分罕見，故稱之為“表觀”。但由于化學毒物在體到達動態(tài)平衡時，血漿中的濃度與各組織中的濃度之間比值相對恒定，血漿濃度的變化可以反應組織中的濃度變化。故可在染毒劑量確定後，根據血漿濃度的高下來大體估計化學毒物在體分布圍的寬窄。經靜脈注射染毒時，壹房室模型計算Vd的公式為：

Vd（L/kg）=X0（染毒劑量，mg/kg）/C0（時間為零時毒物的血漿濃度，mg/L）

3.消除速率常數（Ke）：表達單位時間化學毒物從體消除的量占體存總量的比例，單位為時間的倒數h-1。對于特定的化學毒物而言，其Ke值為壹常數。Ke的大小反應了化學毒物從機體消除的速度快慢。例如，某毒物的Ke值為0.1h-1，即表達該物質每小時約有體存總量的10%被消除。Ke是毒物動力學的重要參數，與其他消除過程有關的參數有關。

4.曲線下面積（AUC）：指化學毒物從血漿中出現(xiàn)開始到完全消除為止這壹時間過程時壹量曲線下覆蓋的總面積。AUC是壹種反應機體吸取和消除能力大小的參數。當吸取量壹定期，化學毒物的AUC越大，從機體消除的速度越慢。經靜脈注射染毒時，壹房室模型計算AUC的公式為：

AUC（mg/L?h-1）=X0/Vd?Ke=C0/Ke

5.生物半減期（t1/2）：指化學毒物的血漿濃度下降二分之壹所需要的時間。它是衡量機體消除化學毒物能力的又壹重要參數。如前所述，凡體過程屬于壹級速率的化學物，其半減期為恒定值。半減期的計算公式為：

t1/2（min、h或d）=0.693/Ke

6.清除率（CL）：指單位時間，機體所有消除途徑可以排除的化學毒物占有的血漿容積值。CL同樣是壹種反應機體清除化學毒物效率的參數。計算公式為：

CL（L/kg?h-1）=Ke?Vd=X0/AUC

7.生物運用度（F）：又稱生物有效度。指化學毒物進入機體時的吸取率。運用此參數可以比較化學毒物以不壹樣途徑進入機體時的吸取程度。壹般而言，F(xiàn)值大者對機體的毒作用較強。計算公式為：

F=AUC（非靜脈注射途徑）/AUC（靜脈注射途徑）

A1型題

1.毒物排泄的重要途徑是（）

A.唾液

B.母乳

C.胃腸道

D.腎臟

E.汗液

[答疑編號50111001]

『對的答案』D

2.分子量小的親水性化學物通過生物膜的方式（）

A.簡樸擴散

B.易化擴散

C.濾過

D.膜動運動

E.積極轉運

[答疑編號50111002]

『對的答案』C

3.積極轉運的重要特點不包括（）

A.逆濃度梯度

B.有飽和性

C.有競爭性克制現(xiàn)象

D.有選擇性

E.不必載體參與

[答疑編號50111003]

『對的答案』E

4.外源化學物經皮膚吸取重要通過（）

A.積極轉運

B.簡樸擴散

C.濾過

D.載體擴散

E.其他

[答疑編號50111004]

『對的答案』B

A2型題

1.壹種有機堿，已知其pKa是6.8，可以判斷其在消化道中最佳的吸取部位是（）

A.口腔

B.胃

C.拾二指腸

D.小腸

E.結腸

[答疑編號50111005]

『對的答案』D

B1型題

（1～2題共用備選答案）

A.簡樸擴散

B.濾過

C.積極轉運

D.異化擴散

E.膜動轉運

1.但凡分子量小的（100～200）水溶性化合物通過生物膜的方式

[答疑編號50111006]

『對的答案』B

2.顆粒和大分子物質通過生物膜的方式

[答疑編號50111007]

『對的答案』E第三單元化學毒物的生物轉化壹、生物轉化及其反應類型

（壹）生物轉化的概念和意義

外源化學物在體通過多種酶的催化形成其衍生物和分解產物的過程稱為生物轉化，或稱為代轉化。

處置（ADME過程）的環(huán)節(jié)之壹。

生物轉化包括Ⅰ相和Ⅱ相反應。

通過生物轉化，多數可以減少毒性。相反為代活化。

使大部分難以排泄的親脂性物轉變?yōu)樗苄?、極性較強的物質，從而使其易于排出體外。

（二）Ⅰ相反應

Ⅰ相反應包括氧化、還原和水解反應。

1.氧化反應

（1）微粒體酶催化的氧化反應：細胞色素P-450酶系又稱為混合功能氧化酶系（MFO）或細胞色素P450單加氧酶系。

微粒體是組織經細胞勻漿和差速離心後質網形成的碎片，而非獨立的細胞器。該酶系存在于細胞的質網，即微粒體中。

細胞色素P-450酶系重要由三部分構成，即血紅蛋白類（細胞色素P-450和細胞色素b5）、黃素蛋白類（NADPH-細胞色素P450還原酶）和磷脂類。

細胞色素P-450酶系催化氧化反應的特點是：在反應過程中，O2起了“混合”的作用，即壹種氧原子被還原為水，另壹種氧原子摻入作為底物的外源化學物分子中，使其增長壹種氧原子。

細胞色素P-450酶系催化的反應類型有：①脂肪族和芳香族羥化：脂肪族鏈末端、芳香環(huán)上的氫被氧化，例如苯可形成苯酚。②環(huán)氧化反應：外源化學物的二個碳原子之間形成橋式構造，即環(huán)氧化物。③雜原子（N-，O-，S-）脫烷基反應：與外源化學物分子中N原子相連的烷基被氧化脫去，形成醛類或酮類；④雜原子（N-，S-，I-）氧化和N-羥化反應：羥化在N原子上進行，例如苯胺、致癌物2-乙酰氨基芴都可發(fā)生。⑤氧化基團轉移：氧化脫氨、氧化脫硫、氧化脫鹵素作用。⑥脂裂解。

（2）黃素加單氧酶（FMO）

（3）非微粒體酶催化的氧化反應：肝細胞液中具有醇脫氫酶、醛脫氫酶等。這些酶能使多種醇類化合物氧化。如乙醇催化後，脫氫氧化，最終生成C02。

在肝、腎、腸、神經等組織的線粒體中有單胺氧化酶，胞液中有二胺氧化酶，可使多種胺類氧化脫氨生成醛和氨。

2.還原反應具有硝基、偶氮基和羰基的外源化學物以及二硫化物、亞砜化合物，在體可被還原，例如硝基苯和偶氮苯都可被還原形成苯胺。

3.水解反應脂類、酰胺類和磷酸酯類化合物在體可被廣泛存在的水解酶所水解。水解酶包括酯酶和酰胺酶。脂類外源化學物可被酯酶催化水解生成醇和酸，酰胺類可被酰胺酶催化水解生成酸和胺。

水解反應是許多有機磷殺蟲劑在體的重要代方式，例如敵敵畏、對硫磷、樂果和馬拉硫磷等水解後毒性減少或消失。

環(huán)氧化物水化酶使環(huán)氧化物加水生成二氫二醇。如苯[并]芘被環(huán)氧化物水化酶催化生成苯并[a]芘7，8-二氫二醇後，可深入被氧化為強致癌物苯并[a]芘7，8-二氫二醇-9，10環(huán)氧化物。

（三）Ⅱ相反應

Ⅱ相反應又稱為結合反應，是外源化學物通過Ⅰ相反應代後產生或暴露出來的羥基、氨基、羧基、巰基、羰基和環(huán)氧基等極性基團，與源性化合物或基團（源性輔因子）之間發(fā)生的生物合成反應。

所形成的產物稱為結合物。

在結合反應中需要有酶的參與并消耗能量。

結合反應重要在肝臟進行，另壹方面為腎臟，也可在其他組織器官中發(fā)生。酶都存在于胞液中，只葡萄糖醛酸轉移酶在質網上。

除甲基化、乙?；猓磻某晒菢O性增高、水溶性增強。較易由體排出。故Ⅱ相反應具有雙重的毒理學意義。

1.葡萄糖醛酸結合葡萄糖醛酸結合是最常見的結合反應。葡萄糖醛酸的供體來源是在尿苷二磷酸葡萄糖醛酸（UDPGA）。在葡萄糖醛酸基轉移酶的作用下與化學物羥基、巰基、氨基和羧基等基團結合，反應產物是β-葡萄糖醛酸苷。

葡萄糖醛酸結合作用重要在肝微粒體中進行。外源化學物在肝臟中經結合反應後，具有高水溶性，重要隨同膽汁排出，少許隨尿排泄。

2.硫酸結合源性硫酸的來源是3’-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸（PAPS），再在磺基轉移酶的作用下與酚類、醇類或胺類結合為硫酸酯。

結合物重要經尿排泄，少部分從膽汁排泄。

3.谷胱甘肽結合谷胱甘肽（GSH），可在谷胱甘肽S-轉移酶（GST）催化下與具有親電原子C.N、S、O化學物生成結合物。

GSH結合物極性水溶性，經膽汁排泄。也可在腎臟中，經壹系列酶促反應轉變?yōu)榱蛎寻彼嵫苌?，由尿排泄?/p>

GSH與環(huán)氧化物的結合反應非常重要。GSH在體的生成與儲備有壹定程度，如親電性物質的量過大，可引起GSH的耗竭，導致明顯毒性反應出現(xiàn)。

4.乙酰結合乙酰輔酶A將乙?；D移到具有伯胺、羥基或巰基的化學物上，形成酰胺、酰肼結合物。

5.氨基酸結合羧酸、芳香羥胺兩類物質。由N-?；D移酶催化與甘氨酸、谷氨酸、?；撬岬劝被岬陌被磻?，形成酰胺鍵。

6.甲基化作用組胺、氨基酸、多胺、蛋白，由S-腺苷蛋氨酸供應甲基。二、代活化

（壹）代活化的概念

化學物質自身無毒或毒性較低。但在體通過生物轉化後，形成的代產物毒性比母體物質增大，甚至產生致癌、致突變、致畸作用，這壹過程稱為代活化。

（二）活性代產物

經代活化生成的活性代產物可分為四類：①生成親電子物質；②生成自由基；③生成親核物質；④生成氧化還原物質。三、毒物代酶的誘導和克制

（壹）酶的誘導和誘導劑

1.概念有些外源化學物可使某些代酶的含量增長和活力增強，這種現(xiàn)象稱為酶的誘導。但凡具有誘導效應的外源化學物稱為誘導劑。

2.誘導劑的類型可分為如下幾類：

（1）巴比妥類：如苯巴比妥（PB）可誘導細胞色素P-4502B1／2，葡萄糖醛酸轉移酶。

（2）多環(huán)芳烴類：如3甲基膽蒽（3-MC）可誘導細胞色素P-4501A1/2，谷胱甘肽S-轉移酶。

（3）醇、酮

（4）甾類

（5）氯貝特（安妥明）類

（6）多氯聯(lián)苯（PCB）兼有PB和3-MC樣誘導作用

（二）酶的克制及其類型

許多外源化學物對代酶有克制作用?？酥谱饔每煞譃閹追N類型。

1.競爭性克制：參與生物轉化的酶系壹般不具有高度底物專壹性，兩種不壹樣的外源化學物可受同壹酶系催化，在同壹酶的活性中心發(fā)生競爭性克制。這種克制并不影響酶的活性與含量。

2.非競爭性克制：

（1）克制物與酶的活性中心發(fā)生可逆或不可逆性結合

（2）破壞酶

（3）減少酶的合成

（4）變構作用

（5）缺乏輔因子

A1型題

1.機體對外源性化合物的處置包括（）

A.吸取和分布

B.吸取和代

C.代和排泄

D.吸取和排泄

E.吸取、分布、代和排泄

[答疑編號]

『對的答案』E

2.下列反應不由MFO催化的是（）

A.N-脫烷基反應

B.N-羥化反應

C.環(huán)氧化反應

D.氧化脫氨基反應

E.醇脫氫反應

[答疑編號]

『對的答案』E

3.生物轉化的意義不包括（）

A.減少外源化學物的毒性

B.毒性增高，甚至產生致突變、致畸、致癌效應

C.提高多數外源化學物的極性

D.減少多數外源化學物的極性

E.提高多數外源化學物的水溶性

[答疑編號]

『對的答案』D

A2型題

1.谷胱甘肽和葡萄糖醛酸結合物排出的重要排泄途徑是（）

A.與未吸取的食物混合

B.膽汁排泄

C.腸排泄

D.腸壁和菌群

E.隨汗液排出

[答疑編號]

『對的答案』B第四單元影響毒性作用的原因壹、毒物原因

（壹）化學構造

化學構造決定外源化學物將會發(fā)生的代轉化的類型及也許干擾的生化過程?；瘜W構造與其毒性之間有壹定規(guī)律。

1.碳原子數直鏈飽和烴從丙烷（甲烷和乙烷是惰性氣體）起，伴隨碳原子數增多，3～9，麻醉作用增強；但到達9個碳原子之後，反而減弱。

2.取代基團烷烴類的氫被鹵素取代後毒性增強，取代得越多，毒性越大。如CCl4>CHCl3>CH2Cl2>CH3Cl。

3.異構體與立體異構苯并[a]芘生物活化形成對應的7，8-二氫二醇-9，10-環(huán)氧化物，分子中存在四個手性中心（碳原子7，8，9，和10），可導致4個同分異構物。其中7R，8S，9S，10R的（＋）-反鏡像物誘變性和致癌性最高。羥基和環(huán)氧化物是反式（反鏡像物），R右旋，S左旋，“＋”偏振光右轉，“－”偏振光左轉。

（二）理化性質

1.溶解度脂溶性高者較易透過生物膜，排泄困難，易發(fā)揮毒性。另首先，同系化合物中，水溶性好的在體液中溶解多，毒性也大。如As2O3（砒霜）＞As2S3（雄黃，水溶性?。?/p>

2.解離度外源化學物的pKa值。弱酸性、弱堿性有機化合物，只有在pH條件合適，維持非離子態(tài)時，才易于吸取。

3.揮發(fā)度和蒸氣壓在常溫下易于揮發(fā)的外源化學物，輕易形成較大蒸氣壓而迅速經呼吸道吸取。

苯與苯乙烯LD50值相似，即其絕對毒性相稱，但揮發(fā)度不壹樣，實際毒性苯＞苯乙烯。

4.分散度煙、霧、粉塵等氣溶膠物質分散度越大，顆粒越小，比表面積越大，生物活性也越強。

（三）雜質

某些雜質的毒性比本體物質還大，可明顯影響受試物質的毒性。如除草劑2，4，5-T中混有的TCDD，TCDD對雌性大鼠的經口LD50為2，4，5-T萬分之壹，胚胎毒性僅為400萬分之壹。2，4，5-T的胚胎毒性是由TCDD所致，而與2，4，5-T自身無關。二、機體原因

（壹）種屬、品系

不壹樣物種的動物由于其解剖、生理、代等方面的差異，主線原因是基因組的不壹樣，從而毒性體現(xiàn)出不壹樣的敏感性。

種屬差異除表目前毒性效應強度（量）的差異外，也可體現(xiàn)為質毒性效應性質（質）的差異。2-乙酰氨基芴在大鼠、小鼠和狗體可進行N-羥化，進而與硫酸結合形成硫酸酯展現(xiàn)強致癌性；但在豚鼠體則不發(fā)生N-羥化，故不致癌。

（二）性別、年齡

雌雄兩性的毒性敏感性差異，性激素的性質和水平起了關鍵性作用。

年齡不壹樣的動物對外源化學物的敏感性常不壹樣。年幼未發(fā)育完善對毒性作用的反應要比成年動物敏感。老年動物組織器官的功能衰退，毒性反應與更為敏感。

（三）生理狀態(tài)和病理狀態(tài)

妊娠常可導致動物對外源化學物的敏感性發(fā)生變化。

①先天性遺傳缺陷者往往可加劇毒作用。②肝、腎病變尤為敏感。血清α1-抗胰蛋白酶缺乏癥-慢性阻塞性肺疾患。具有著色性干皮病.共濟失調性毛細血管擴病-紫外線、烷化劑及某些致癌物敏感。

（四）營養(yǎng)狀態(tài)

機體的營養(yǎng)狀態(tài)可影響外源化學物的代、貯存，進而影響其毒性作用。飲食中蛋白質缺乏使酶蛋白合成減少、血漿蛋白水平下降，發(fā)揮毒作用。三、接觸條件

（壹）接觸途徑

途徑不壹樣，首先抵達的組織器官以及吸取速度和吸取率也不壹樣，毒作用性質和強度會有差異。壹般：靜脈注射>吸入>腹腔注射≥肌注射>經口>經皮。

（二）溶劑和助溶劑

溶劑和助溶劑可與受試物互相作用，變化的理化性質和生物活性，影響其生物轉運和轉化過程。濃度（稀釋度）、總體積也會影響其毒性。四、環(huán)境原因

（壹）氣象條件

1.氣溫環(huán)境溫度可變化通氣、循環(huán)、體液（汗液、尿液生成量）、中間代等生理功能并影響外源化學物吸取、代，從而引起毒性變化。

2.氣濕高氣濕，尤伴高氣溫可使經皮膚吸取速度加緊。皮膚角質層的水合作用、黏附作用加強。

（二）季節(jié)和晝夜節(jié)律

生物體功能活動由周期性變動。也許是生物體對光周期循環(huán)反應，適應環(huán)境變化的壹種能力。給大鼠注射壹定量的苯巴比妥鈉，睡眠時間體現(xiàn)出季節(jié)差異：春季最長；而秋季最短。

機體的敏感性還伴隨晝夜節(jié)律發(fā)生變化。五、外源化學物聯(lián)合作用

（壹）聯(lián)合毒作用的概念

兩種或兩種以上的外源化學物同步或前後相繼進入機體所產生的生物學作用稱為聯(lián)合毒作用。

（二）聯(lián)合毒作用的類型

1.相加作用兩種或兩種以上化學物對機體產生的毒效應強度等于各化學物單獨作用的毒效應之和。

大部分刺激性氣體和具有麻醉作用的毒物體現(xiàn)為相加作用。

2.協(xié)同作用兩種或兩種以上的化學物對機體所致的毒效應強度不小于各化學物單獨作用的毒效應之和。

協(xié)同作用的機制復雜，也許是壹種毒物增進了其他毒物的吸取，或是阻礙了其代解毒和排泄過程。

3.拮抗作用兩種或兩種以上的化學物的毒效應強度不不小于各化學物單獨作用的毒效應之和。

可分為功能拮抗、化學拮抗、處置拮抗、受體拮抗等。

4.獨立作用兩種或兩種以上的化學物引起的生物學效應互不干擾，從而體現(xiàn)為各自的毒效應。

壹般相加作用指劑量相加模型，而獨立作用指反應相加模型。

A1型題

1.有關化學構造對毒性影響原因的述中，不對的的是（）

A.飽和脂肪烴（到達9個碳原子後來）伴隨碳原子數增多，麻醉作用增強

B.飽和脂肪烴甲烷和乙烷是惰性氣體可引起窒息

C.苯并[a]芘生物活化所能形成的4個同分異構物中，7R，8S，9S，10R的（＋）-反鏡像物致癌性最高。

D.碳原子數相似時不飽和鍵增長可增長其毒性，如乙烷＜乙烯＜乙炔

E.烷烴類的氫被鹵素取代後毒性增強，取代得越多，毒性越大

[答疑編號]

『對的答案』A

2.下列有關物種差異對毒物代轉化影響的述中，對的的是（）

A.物種差異只能體現(xiàn)為代酶含量及活力的差異

B.物種差異原因在于某些物種代反應類型的缺陷

C.物種差異不體現(xiàn)為對毒物代途徑的差異

D.物種差異主線原因是基因組的不壹樣，從而毒性體現(xiàn)出不壹樣的敏感性

E.2-乙酰氨基芴在豚鼠展現(xiàn)強致癌性；但在大鼠不發(fā)生N-羥化，故不致癌

[答疑編號]

『對的答案』D

3.有關化學物的聯(lián)合作用中相加作用和獨立作用的區(qū)別，對的的解釋是（）

A.壹般相加作用指反應相加模型，而獨立作用指劑量相加模型

B.壹般相加作用指劑量相加模型，而獨立作用指反應相加模型

C.兩者都是劑量相加模型

D.兩者都是反應相加模型

E.毒理學上反應相加和劑量相加的概念并無嚴格差異

[答疑編號]

『對的答案』B

4.壹般認為，各途徑接觸化學物後吸取速度和毒性大小的次序是（）

A.靜脈注射>肌肉注射>腹腔注射>經口>經皮

B.腹腔注射>靜脈注射>肌肉注射>經口>經皮

C.靜脈注射>腹腔注射>肌肉注射>經口>經皮

D.腹腔注射>靜脈注射>肌肉注射>經皮>經口

E.靜脈注射>肌肉注射>經口>腹腔注射>經皮

[答疑編號]

『對的答案』C第五單元化學毒物壹般毒性作用壹、急性毒性作用及其評價

（壹）急性毒性的概念

急性毒性是指機體因壹次或在24小時多次接觸外源化學物而產生的毒效應及死亡。

“壹次”接觸在經口、經靜脈途徑染毒時，是指將受試物瞬間予以試驗動物。而當經皮膚與呼吸道染毒時，則是指在壹種規(guī)定期間使試驗動物持續(xù)接觸外源化學物。

24小時分多次予以，＜3次。

（二）急性毒性試驗目的與常用參數

1.試驗目的

（1）獲得急性毒性參數（LD50最重要），進行急性毒性分級。

（2）觀測中毒體現(xiàn)、毒作用強度、死亡狀況，闡明劑量-反應關系和毒效應的特性，估計對人危害性。

（3）為亞慢性、慢性及其他毒理學試驗的劑量設計和觀測指標選擇提供參照根據。

（4）為急性中毒治療和中毒機制提供線索。

2.常用參數

①半數致死劑量（LD50）是對受試毒物進行急性毒性分級的重要根據；②絕對致死劑量（LD100）、最小致死劑量（LD01）、最大耐受劑量或濃度（LD0）。

（三）急性毒性試驗設計

1.試驗動物的選擇選擇原則：反應與人近似；操作以便；易于喂養(yǎng)；易于獲得。

以選擇哺乳動物為主。嚙齒類動物多選擇大鼠

。

急性毒性試驗壹般規(guī)定使用剛成年的動物：大鼠180～240g、小鼠18～25g、家兔2～2.5kg、狗10～15kg。體重變異圍不得超過平均體重的20%。

規(guī)定每組10只，雌雄各半。檢疫適應期壹般為5～7天。

2.染毒途徑的選擇壹般根據試驗目的、受試物的性質和用途以及人類接觸該物質的實際途徑和方式選擇染毒途徑。

灌胃針或導管染毒。灌胃體積應壹致，以ml/kg體重或ml/g計。詳細為：小鼠0.2～1.Oml/只，大鼠<5ml/只，家兔和狗<5ml/kg體重。

3.染毒劑量與分組分組數與染毒劑量往往需要通過預備試驗來確定。正式試驗壹般設5～7個劑量組，組距：（LD100-LD0）/（組數-1）。

4.毒效應觀測應注意記錄發(fā)生中毒癥狀的時間、體現(xiàn)的特點和程度、發(fā)生發(fā)展過程、死亡的時間及各組死亡的動物數。

染毒前後、處死前測量體重。動物及時進行大體剖檢，肉眼觀測疑有病變并存活24小時者可做病理組織學檢查。

5.觀測持續(xù)時間

壹般規(guī)定14天總死亡數。

（四）急性毒性評價

LD50外，更重要的是全面觀測動物的多種反應和變化。LD50只是壹種界點劑量。故還需將劑量-反應曲線斜率及毒作用特性等考慮在，才能作出全面評價。

二、局部毒性作用及其評價

（壹）皮膚刺激試驗皮膚

刺激是指皮膚接觸外源化學物後局部產生的可逆性炎癥變化。腐蝕是指皮膚局部產生的不可逆性組織損傷。

研究（Draize試驗）常用的動物是家兔和豚鼠，家兔至少4只，大鼠10只。受試物0.5ml（g）涂于經備皮的皮膚上，覆蓋固定。時間為4小時。之後第1、24、48小時觀測反應（紅斑形成、紫紅色紅斑并有焦痂形成、水腫形成、水腫隆起），按其嚴重程度評分并評價刺激強度。

（二）皮膚致敏試驗

選擇豚鼠作為試驗動物。每天涂皮或皮注射受試物溶液，共14天，此階段稱為誘導階段。間隔10～14天後，用激發(fā)劑量（壹般低于誘導劑量）再皮注射1次（稱為激發(fā)階段），觀測有無皮膚反應及反應程度并評分。

（三）眼刺激試驗

4只家兔，兔眼壹側結膜囊滴入受試物，另壹側對照。根據結膜、角膜和虹膜的反應，按分級原則進行評分。

（四）黏膜刺激試驗

三、蓄積毒性作用及其評價

（壹）蓄積作用的概念

外源化學物持續(xù)或反復多次地與機體接觸，當其吸取速度超過生物轉化和排泄的速度時，在體的總量就會逐漸增長并貯留，這種現(xiàn)象稱為蓄積作用。蓄積作用是發(fā)生慢性中毒的基礎。

1.物質蓄積化學分析的措施可以測出機體存在該物質或其代產物時。

2.功能蓄積（損傷蓄積）多次接觸壹定期間後，雖不能測出該物質或其代產物，但機體有慢性中毒的癥狀出現(xiàn)。

（二）蓄積毒性試驗措施（蓄積系數法）

多次染毒累積總劑量與壹次接觸該物質產生相似效應的劑量的比值，即為蓄積系數（K值）。分級：<1高度；1～明顯；3～中等；5～輕度蓄積。

四、亞慢性、慢性毒性作用及其評價

（壹）亞慢性、慢性毒性概念

亞慢性毒性是指機體在較長時間、持續(xù)或反復多次接觸外源化學物而產生的中毒效應。所謂“較長時間”相稱于生命周期的1/10（對于嚙齒類動物為1～6個月）。

慢性毒性是指機體長期（甚至終身）持續(xù)或反復多次接觸低劑量的外源化學物而產生的中毒效應。

（二）試驗目的與常用參數

1.亞慢性、慢性毒性試驗目的

（1）探討長期染毒條件下，受試物毒作用性質、特點、毒效應的類型、靶器官和中毒機制。

（2）觀測長期接觸受試物毒作用的可逆性。

（3）研究受試物的亞慢性毒性劑量-反應關系，確定其觀測到有害作用的最小劑量（LOAEL）和未觀測到有害作用的劑量（NOAEL）。

（4）估計長期接觸受試物的危險性，為制定其安全限量原則以及進行危險度評價提供毒理學根據。

2.常用參數

①最小有作用劑量（MEL）：又稱閾劑量。壹般獲得的是LOAEL；②最大無作用劑量（NEL）：在實際工作中獲得的是NOAEL。

（三）試驗設計

亞慢性毒性試驗最常用，重點簡介。

1.試驗期限無完全統(tǒng)壹的認識。壹般認為在環(huán)境毒物中，需持續(xù)接觸3～6個月，但在工業(yè)毒物中1～3個月即可。（慢性：1年以上或2年。）

2.試驗動物選擇壹般規(guī)定選擇兩個動物種屬，即嚙齒類（如小鼠、大鼠）和非嚙齒類（如狗、猴）。大鼠常用Wistar和Sprague-Dawley品系。個體選擇壹般選擇未成年的健康動物，大鼠80／100g（6～8周齡）。每組小動物數不少于20只，大動物不少于6～8只。如需要在試驗過程中處死部分動物，則每組動物數要對應增長。性別為雌雄各半。（慢性：初斷乳的動物。大鼠40～60只。）

3.染毒途徑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壹致。

重要有經消化道、經呼吸道和經皮膚三種。①經消化道：大鼠灌胃法，食品用喂飼法，摻入量8g/100g。大動物壹般使用膠囊法染毒；②經呼吸道：染毒受試物濃度穩(wěn)定後，吸入時間2～6小時/天；③經皮膚：每天染毒4～6小時，防舔食。每天染毒時間壹致，宜上午，先給藥後進食。

4.染毒劑量與分組為了得到明確的劑量-反應關系，壹般至少設三個劑量組和壹種陰性對照組。高劑量組應能引起較為明顯的毒效應，但無動物死亡或僅有個別動物死亡（＜10%）；中劑量組理想時相稱于LOAEL；低劑量組應相稱于NOAEL。詳細劑量可以1/20～1/5LD50為高劑量組劑量，高、中、低各劑量組間距在3～10倍之間，最低不不不小于2倍。（慢性：以LD50除以10、100、1000作為三劑量組劑量。）

5.觀測指標

（1）壹般性指標重要指非特異的觀測指標，能綜合反應外源化學物對于機體的毒性作用，且往往比較敏感。

1）動物體重：綜合反應動物健康狀況最基本的敏捷指標之壹。對染毒組與對照組的同期體重百分增長率（以接觸受試物開始時的動物體重為100%）進行記錄和比較。

2）食物運用率：即動物每食人1O0g飼料所增長的體重克數。進食減少抑或毒物作用。

3）癥狀：試驗動物在試驗過程中所出現(xiàn)的中毒癥狀及各癥狀出現(xiàn)的先後次序、時間均應記錄和分析。

4）壹般化驗指標：

血象檢測，肝、腎功能和血液生化學檢測，最大取血量＜10%總血量，如大鼠1.5ml（總血量15ml）。

5）臟器系數：或稱臟／體比值，是指某個臟器的濕重與單位體重的比值，即每100g體重中某臟器所占的質量。

（2）系統(tǒng)尸解和病理組織學檢查高劑量組和對照組，包括試驗過程中死亡動物均應進行系統(tǒng)解剖和肉眼觀測。疑似損傷部位需深入做組織學檢查。檢查臟器包括腦、心、肝、脾、肺、腎、腎上腺、睪丸、卵巢等。其他劑量組取材保留，待查。

（3）特異性指標反應受試物對機體毒作用本質的敏感指標，效應生物學指標，常有助于分析毒作用機制。

（4）可逆性觀測試驗結束時，停止染毒，將部分動物繼續(xù)留養(yǎng)2～4周，對已出現(xiàn)變化的指標做追蹤進行恢復期觀測，以判斷有無遲發(fā)效應及有害效應的可逆性。

（四）亞慢性、慢性毒性評價

對受試物的亞慢性毒性進行評價時，包括三個環(huán)節(jié)：①明確毒效應：有記錄學差異以及劑量-反應關系；②確定敏感指標：發(fā)生在較低劑量組，且最早出現(xiàn)者；③確定LOAEL和NOAEL，最敏感毒效應指標劑量組劑量即LOAEL。對受試物的做出全面評價。

五、毒性評價試驗

（壹）試驗毒性學試驗的基本原則

有3個基本原則

1.化學毒物對試驗動物產生的作用，可以外推于人。

2.毒理學試驗的高劑量原則。

3.選擇成年健康試驗動物和模擬人的接觸途徑。

（二）毒性評價試驗的基本目的

基本目的包括：

1.觀測受試物毒作用的體現(xiàn)和性質。

2.進行劑量-反應（效應）研究。

3.確定毒作用的靶器官。

4.確定損害的可逆性

A1型題

1.有關急性毒性試驗目的，不對的的是（）

A.闡明外源化學物毒性作用的中毒機制

B.確定LOAEL和NOAEL

C.評價外源化學物對機體毒性劑量-反應關系，并根據LD50進行毒性分級

D.為致癌試驗的劑量設計提供根據

E.測試并求出毒物的毒性參數如LD50

[答疑編號]『對的答案』B2.下述有關急性毒性試驗的試驗動物規(guī)定中，不對的的是（）

A.壹般選擇哺乳動物，以大小鼠最為常用

B.使用剛成年、健康未交配和受孕的動物

C.壹般用雄性動物進行試驗

D.試驗動物分組時應嚴格遵照隨機原則

E.試驗動物需要預檢

[答疑編號]『對的答案』C3.下列有關化學毒物蓄積毒性作用的含義，不對的的是（）

A.化學毒物持續(xù)或反復多次與機體接觸

B.化學毒物的吸取速度超過生物轉化和排泄速度時，在體貯存

C.是發(fā)生慢性中毒的基礎

D.可以分為物質蓄積和功能蓄積

E.物質蓄積和功能蓄積不能同步存在

[答疑編號]『對的答案』E4.有關亞慢性毒性試驗的目的，不對的的是（）

A.研究受試物亞慢性毒性劑量-反應關系，確定NOAEL和LOAEL

B.觀測受試物亞慢性毒效應譜、毒作用特點、靶器官及毒性作用的可逆性

C.為慢性毒性試驗的劑量設計和觀測指標選擇提供根據

D.比較毒效應的物種差異進行毒性機制研究提供線索為外推到人提供根據

E.確定LD50的大小

[答疑編號]『對的答案』E5.慢性毒性試驗最常用的染毒途徑為（）

A.喂飼法

B.膠囊吞咽

C.灌胃法

D.注射法

E.吸入染毒

[答疑編號]『對的答案』AA2型題

1.對某化合物進行毒性評價時，檢出該化合物的LD50為160mg/kg體重，用定期遞增劑量法獲LD50（n）為500mg/kg體重，其慢性毒性試驗成果見下表劑量（mg/kg）肝功腎臟病理（肝）012.525.0*50.0***100.0***200.0******注：*、**、***與對照組比較明顯性差異分別為P＜0.05、P＜0.01、P＜0.001

該化合物的慢性毒性閾劑量是（）

A.12.5mg/kg體重

B.25mg/kg體重

C.50mg/kg體重

D.100mg/kg體重

E.200mg/kg體重

[答疑編號]『對的答案』B第六單元化學致癌作用壹、概念

癌癥的發(fā)生原因重要的（大概90%）有環(huán)境原因，尤其是化學原因。

化學致癌作用是指化學物質引起正常細胞發(fā)生惡性轉化并發(fā)展成腫瘤的過程。具有這種作用的化學物質稱為化學致癌物。

致癌反應：①腫瘤發(fā)生率增長；②特殊的腫瘤類型；③發(fā)生時間早；④每個動物的平均腫瘤數增長。

二、化學致癌機制

（壹）化學致癌物的代活化，直接致癌物和間接致癌物

不通過代活化，化學物原形或母體自身就具有活性的致癌物，稱為直接致癌物。自身沒有致癌活性，需經代活化才具有致癌活性的致癌物稱為前致癌物或間接致癌物。

前致癌物通過代活化，產生有致癌活性的代產物稱為終致癌物。代活化過程中的中間產物稱為近致癌物。

化學致癌物在體的致癌活性的決定原因之壹即為代活化和代解毒的平衡。

化學致癌物活化代舉例如下：如苯[并]芘（BaP）的活化代為在P450催化下生成BaP-7，8-環(huán)氧化物，再通過環(huán)氧化物水化酶（EH）的作用，生成BaP-7，8-二氫二醇，經P450的再次作用形成終致癌物BaP-7，8-二氫二醇-9，10-環(huán)氧化物。重要滅活產物為由P450催化生成的BaP-3-OH及BaP環(huán)氧化物在GST的催化下，生成GSH-S結合物。

（二）體細胞突變，癌基因和腫瘤克制基因

支持體細胞突變學說：癌癥的單克隆來源（即癌癥來源于單個變化了的細胞）；大多數致癌物代轉化為化學活潑的親核或親電子物質，且以DNA為關鍵性靶（形成加合物）。

重要有遺傳機制學派和遺傳外（表觀遺傳學）機制學派。①遺傳機制學派認為，環(huán)境致癌原因引起細胞基因的變化或外來基因整合到細胞基因中，從而導致癌變。②遺傳外機制學派認為癌癥的發(fā)生是由于非基因變化機制（體現(xiàn)遺傳調控失常、細胞異常增生、免疫克制、分泌激素失調、過氧化物酶體增殖）引起的。

腫瘤有關基因分為四類：①原癌基因；②腫瘤克制基因；③程序性死亡有關的基因；④腫瘤易感基因。

體存在的腫瘤有關基因是癌癥發(fā)生的因，而環(huán)境致癌原因是癌癥發(fā)生的外因。癌癥波及這些原癌基因的活化和腫瘤克制基因的失活或純合缺失。

（三）化學致癌多階段過程

1.引起階段

啟動階段是指化學物或其活性代物（親電子劑）與DNA作用，導致體細胞突變成引起細胞的階段。

在引起過程中至少有三個細胞功能是重要的，即致癌物的代，DNA修復和細胞增殖。

而細胞增殖壹次或多次細胞分裂來“固定”引起事件，引起所導致的基因型變化是不可逆的。沒有閾值。

2.促長階段

促長階段是引起細胞增殖成為癌前病變或良性腫瘤的過程。

促長劑單獨使用不具致癌性，存在閾劑量和最大效應，其劑量反應關系呈S形曲線。引起細胞的增殖，導致良性局灶性病理損害。促長階段歷時較長，初期有可逆性，晚期為不可逆的，持續(xù)給以是必需的。

具有促長作用的巴豆油中有效成分為佛波醇酯（TPA）。

3.進展階段

進展階段是從促長階段產生的細胞群（癌前病變、良性腫瘤）轉變成惡性腫瘤的過程。

進展重要體現(xiàn)自主性和異質性增長，腫瘤獲得生長、侵襲和轉移能力。這是由于在進展階段核型不穩(wěn)定性，導致細胞基因組構造的形態(tài)學變化。不可逆性。

（四）細胞凋亡、細胞周期、端粒調控與致癌作用

無控制的細胞增殖是致癌過程不可缺乏的條件，而細胞凋亡失調亦是導致腫瘤形成的壹種必要條件?；瘜W物通過變化凋亡調控基因的體現(xiàn)和功能，干擾細胞正常凋亡過程，使受損細胞不被清除，突變得以固定。這是化學致癌過程的事件（也許機制）之壹。

細胞周期受到細胞周期關卡（checkpoint）嚴格的監(jiān)控，重要包括G1-S和G2-M轉換關卡?；瘜W物可以導致細胞周期調控因子功能障礙。增強驅動能力，減少監(jiān)控能力，導致調控失常，細胞周期關卡失效，細胞進入失控性生長狀態(tài)。這是化學致癌過程的又壹事件（也許機制）。

端粒酶的激活時染色體端粒長度相對穩(wěn)定，細胞從而獲得永生化，即無限增殖能力。這是化學致癌過程的又壹事件（也許機制）。

綜上所述，化學致癌是長期的、復雜的多階段過程，至少波及引起、促長和進展三個階段。在引起和進展階段波及遺傳機制，在促長階段重要是遺傳外機制。在引起階段重要是細胞原癌基因和腫瘤克制基因的突變，在進展階段重要是核型不穩(wěn)定性。

三、化學致癌物分類

（壹）國際癌癥研究所（IARC）分類

IARC根據致癌性資料（對人類流行病學調查、病例匯報和對試驗動物致癌試驗資料）進行綜合評價分為下列5類4組：

組1，對人類是致癌物。

組2，對人類也許是致癌物。

組2A，對人類很也許（probably）是致癌物。

組2B，對人類有也許（possible）致癌物。

組3，既有的證據不能對人類致癌性進行分類。

組4，對人類也許是非致癌物。

（二）按作用機制分類

1.遺傳毒性致癌物

與DNA反應，導致DNA損害：①直接致癌物；②間接致癌物；③無機致癌物。

2.非遺傳毒性致癌物

不與DNA反應。①促長劑：②激素調控劑；③細胞毒劑；④過氧化物酶體增殖劑；⑤免疫克制劑；⑥固態(tài)物質。

3.未分類致癌物

二烷、美舍吡倫。

①完全致癌物；②助癌物。

四、外源化學物致癌性的鑒別

（壹）致癌物篩選試驗和短期試驗

1.用于致癌物篩選的短期試驗

用于致癌物篩選的短期試驗如下：①基因突變試驗（Ames試驗），培養(yǎng)哺乳動物細胞正向突變試驗；②染色體畸變試驗：小鼠骨髓微核試驗，大鼠骨髓染色體畸變試驗；③原發(fā)性DNA損傷：大鼠肝UDS誘導，SCE試驗。

（哺乳動物）細胞轉化試驗是壹種遺傳毒理學體外試驗。產生惡性表型形態(tài)學、生長方式和生物化學上發(fā)生變化。最重要的特性是在敏感宿主中的成瘤性。非遺傳毒性致癌物也可以檢測。

2.哺乳動物短期致癌試驗

有限體致癌試驗，指時間有限（終點是癌前病變），靶器官有限。小鼠皮膚腫瘤誘發(fā)試驗、小鼠肺腫瘤誘發(fā)試驗、大鼠肝轉變灶誘發(fā)試驗、雌性SD大鼠乳腺癌誘發(fā)試驗。

（二）哺乳動物長期致癌試驗

是鑒定化學致癌物的原則體試驗。

1.動物選擇常規(guī)選用大鼠和小鼠。剛離乳的試驗動物。

2.劑量選擇和動物數量設三個試驗組。以最大耐受劑量（MTD）為高劑量。使動物體重減輕不超過對照組的10%，并且不引起死亡及導致縮短壽命。每組至少有雌雄各50只動物，共100只。在出現(xiàn)第壹種腫瘤時，每組還應有不少于50只動物。

3.染毒途徑和試驗期限原則上試驗期限規(guī)定長期或終身，壹般小鼠1.5年，大鼠2年。

4.觀測、成果的分析和評估觀測有無腫瘤出現(xiàn)、腫瘤出現(xiàn)時間及死亡時間。記錄多種腫瘤的病理學診斷和數量、患腫瘤的動物數、每只動物的腫瘤數及腫瘤潛伏期。

腫瘤發(fā)生率（%）＝（試驗結束時患腫瘤動物總數／有效動物總數）×100%，有效動物總數指最早發(fā)現(xiàn)腫瘤時存活動物總數。

兩個物種兩種性別動物中，有壹種成果為陽性，即認為有致癌性。兩個物種兩種性別動物試驗成果均為陰性時，方能認為未觀測到致癌作用。

（三）人群流行病學觀測

要鑒別外源化學物與否是人類致癌物，流行病學資料是具有決定意義的。

練習題

A1型題

1.哺乳動物長期致癌試驗的論述，不對的的是（）

A.常用大鼠和小鼠

B.試驗期限大鼠為2年，小鼠為1.5年

C.常設3個劑量組和陰性對照組，高劑量組劑量應為最大耐受劑量（MTD）

D.每組雌雄各10只動物

E.成果觀測重要指標是腫瘤發(fā)生的數量和性質

[答疑編號]『對的答案』D2.致突變試驗用于觀測化學物致癌的作用不包括（）

A.重要是對致癌物的篩選

B.可檢出非遺傳毒性致癌物

C.需選擇壹組試驗來進行

D.Ames試驗是應用篩檢致癌物最廣泛和最敏感的致突變試驗

E.組合試驗中陽性成果愈多，受試物致癌的也許性就愈大

[答疑編號]『對的答案』B3.直接致癌物是指（）

A.代活化成終致癌物過程的中間代產物

B.不經代活化即有致癌活性的物質

C.需經代活化才有致癌活性的物質

D.兼有引起（啟動）、促長、進展作用的物質

E.經代轉化最終產生的有致癌活性的代產物

[答疑編號]『對的答案』BA2型題

1.某化學物質動物試驗致癌證據充足，但對人類致癌性證據有限，應歸類于（）

A.人類致癌物

B.很也許是人類致癌物

C.有也許是人類致癌物

D.未分類

E.非致癌物

[答疑編號]『對的答案』B2.有關非遺傳毒性致癌物的論述，不對的的是（）

A.不具有DNA反應活性

B.在大多數遺傳毒理學試驗中為非致突變物

C.經代活化可形成親電子劑

D.壹般具有可檢測的閾劑量

E.作用壹般是可逆的，需長期染毒

[答疑編號]『對的答案』CB1型題

（1～3題共用備選答案）

A.哺乳動物長期致癌試驗

B.致突變試驗，惡性轉化試驗

C.哺乳動物短期致癌試驗

D.構效關系分析

E.流行病學調查

1.用于確證人類致癌物的研究措施是（）

[答疑編號]『對的答案』E2.用于確證哺乳動物致癌物試驗是（）

[答疑編號]『對的答案』A3.用于篩選致癌物的試驗是（）

[答疑編號]『對的答案』B第七單元化學毒物致突變作用壹、基本概念

突變是遺傳物質發(fā)生的可遺傳的變異?？梢砸鹜蛔兊奈镔|稱為致突變物。

二、外源化學物致突變的類型

基因突變、染色體畸變及染色體數目變化。三類遺傳學損傷的本質是相似的，受損程度不壹樣，與否在光學顯微鏡觀測到辨別之。

（壹）基因突變

基因突變指基因核苷酸序列或數目的變化。

1.堿基置換堿基置換指某壹堿基被另壹種堿基取代所致的突變。即錯誤配對。假如是嘌呤換成另壹嘌呤，或者是嘧啶換成另壹嘧啶，稱為轉換；假如是嘧啶換成嘌呤，或者嘌呤換成嘧啶，稱為顛換。

轉換和顛換的成果取決于其導致密碼子變化，成為同義突變、錯義突變、無義突變或終止密碼突變。

2.移碼突變移碼突變指發(fā)生壹對或幾對（3對除外）的堿基減少或增長，以致從受損點開始閱讀框架完全變化。

（二）染色體畸變

染色體畸變指染色體的構造變化，它是指遺傳物質大的變化，壹般可用光學顯微鏡檢查細胞有絲分裂中期相染色體（細胞遺傳學檢測）來發(fā)現(xiàn)。損傷發(fā)生在DNA復制前可誘導染色體型畸變，復制後，則誘導染色單體型畸變。

1.染色體構造異常染色體構造異常是染色體或染色單體斷裂所致。能引起染色體或染色單體發(fā)生斷裂的物質稱為斷裂劑。當染色體或染色單體斷端不重接或不在原處重接，即出現(xiàn)染色體構造異常。

（1）（斷片）缺失：無著絲粒的部分可與有著絲粒的部分分開，形成斷片，有著線粒的部分稱為缺失。

（2）倒位：在壹條染色體或染色單體上發(fā)生兩處斷裂，其中間節(jié)段旋轉180°後再重接。假如被顛倒的是有著絲點的節(jié)段，稱為臂間倒位；如被顛倒的僅是長臂或短臂圍的壹節(jié)段，稱為臂倒位。

（3）易位：從某個染色體斷下的節(jié)段接到另壹染色體上。兩條非同源染色體同步發(fā)生斷裂，互換染色體片段，稱互相易位。

（4）反復當插入片段使染色體具有兩段完全相似的節(jié)段時，稱為反復。

（5）其他微小體、無著絲點環(huán)、環(huán)狀染色體、雙著絲點染色體、斷裂、裂隙、輻射體

2.染色體數目異常（基因組突變）體細胞二倍體（2n）；生殖細胞單倍體。正常體細胞染色體數目2n為原則，分整倍性畸變和非整倍性畸變。整倍性畸變指染色體數目的異常是以染色體組為單位的增減，非整倍性畸變系指比二倍體多或少壹條或多條染色體。

三、外源化學物致突變作用機制

（壹）直接以DNA為靶的突變機制

包括：①共價結合生成加合物；②平面大分子嵌入DNA鏈；③堿基類似物；④堿基的化學構造變化或破壞

（二）不以DNA為靶的突變機制

非整倍體可由細胞在第壹次減數分裂時同源染色體不分離，或在第二次減數分裂或有絲分裂過程中，姐妹染色單體不分離而形成。

（三）DNA損傷修復與突變

只有DNA損傷不能被修復或在修復中出現(xiàn)了錯誤，壹般需通過2次或多次細胞周期DNA損傷才有也許固定成為突變（突變固定），并傳遞到後裔的細胞或個體。

DNA損傷修復的機制和方式：切除修復、錯配修復、光修復，SOS修復，復制後修復。

四、突變的不良後果

（壹）體細胞突變後果

體細胞突變後果有腫瘤、衰老、動脈粥樣硬化及致畸等。

（二）生殖細胞突變後果

生殖細胞突變的後果可分為致死性突變和非致死性突變，又可分為顯性與隱性。顯性致死突變使精子不能受精、合子及胚胎早死。非致死性突變顯性遺傳將導致下壹代遺傳病發(fā)生率增長或新遺傳病種出現(xiàn)；隱性遺傳則增長下壹代基因庫的遺傳負荷。

五、化學致突變物的檢測

所觀測的現(xiàn)象并不壹定就是三類遺傳學損傷，而也許是致突變過程中發(fā)生的其他作用（事件）。

（壹）致突變試驗的遺傳學終點和試驗組合的選擇

將致突變試驗觀測到的現(xiàn)象所反應的多種遺傳學事件稱為遺傳學終點。遺傳學終點分為4類：①基因突變；②染色體畸變；③不分離；④原發(fā)性DNA損傷。

成組試驗組合的原則為：①多種遺傳學終點；②原核生物和真核生物；③體外試驗和體試驗；④體細胞和生殖細胞。

（二）常用的致突變試驗措施

1.細菌答復突變試驗-鼠傷寒沙門菌回變試驗（Ames試驗）

原核生物體外試驗、基因突變。

鼠傷寒沙門菌試驗菌株（突變型）不能自行合成組氨酸，在不含組氨酸的最低營養(yǎng)平皿上不能生長。突變型試驗菌株可被多種誘變原因誘導,答復突變成野生型，即恢復了合成組氨酸的能力，可在此平皿上生長成可見菌落。

鼠傷寒沙門菌野生型（原養(yǎng)型）←→組氨酸營養(yǎng)缺陷型突變株（his+）答復突變（his）

假如受試物處理組回變菌落數明顯超過陰性對照組；并有劑量反應關系，即可鑒定受試物為鼠傷寒沙門菌的致突變物。

Ames試驗中使用的原則菌株為TA97、TA98、TA100和TA102。his-突變外，附加突變：①深粗糙型突變（rfa）、②切除修復基因uvrB缺失（△uvrB）和③抗藥因子（R因子即抗氨芐青霉素的PKMl01質粒和抗四環(huán)素的PAQ1質粒）。

TA97和TA98重要用于檢測移碼型突變；TA100和TA102可檢測堿基置換。

有點試驗和摻入試驗兩種。應分別進行不加及加代活化系統(tǒng)的試驗，常用為S9混合液，即用多氯聯(lián)苯誘導的大鼠肝勻漿經9000g離心得到的上清液，再加上NADP及葡萄糖-6-磷酸等輔助因子。

2.微核試驗

體試驗，遺傳學終點是染色體畸變和不分離。

微核是染色體斷片或因紡錘體受損傷而遲滯的整個染色體，分裂的後期仍留在子細胞的胞質。檢測斷裂劑和有絲分裂毒物。