1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。毒理學基礎復習資料-緒論毒理學基礎第5版，供預防醫學類專業用人民衛生出版社主編：王心如（一）概念毒理學（Toxicology）：研究外源性化學物質對生物機體的損害作用的學科(傳統定義)。現代毒理學(modernToxicology)：研究所有外源因素（如化學、物理和生物因素）對生物系統（livingsystems）的損害作用、生物學機制(biologicmechanisms)、安全性評價(saftyevaluation)與危險性分析(riskanalysis)的科學。（二）研究內容毒理學兩個基本功能：檢

2、測理化因素產生的有害作用的性質（危害性鑒定功能）評價在特殊暴露條件下出現毒性的可能性（危險度評價功能）三大研究領域：描述毒理學(descriptivetoxicology)機制毒理學(mechanistictoxicology)管理毒理學(regulatorytoxicology)第二章毒理學基本概念毒物(poison)：是指在一定條件下，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，引起暫時的或永久性的病理改變，甚至危及生命的化學物質。毒性（toxicity）：指化學物質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，毒性越高。相對于同一損害指標，需要劑量越小的化學物

3、質，其毒性越大。中毒(poisoning)：是指生物體受到毒物作用而引起功能性或器質性改變后出現的疾病狀態。毒效應（toxiceffect）：又稱為毒作用，是化學物質對機體所致的不良或有害的生物學改變。毒效應是化學物質或代謝產物在作用部位達到一定數量并停留一定時間，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。毒性是一種能力，中毒是一種狀態，毒效應是一種表現。損害作用（adverseeffect）：指影響機體行為的生物化學改變，功能紊亂或病理損害，或者降低對外界環境應激的反應能力。非損害作用（non-adverseeffect）：機體發生的生物學變化應在機體適應代償能力范

4、圍之內，機體對其他外界不利因素影響的易感性也不應增高。選擇毒性（selectivetoxicity）：一種化學物質只對某種生物產生損害作用，而對其他種類生物無害；或只對機體內某一組織器官發揮毒性，而對其他組織器官不具毒作用。選擇性毒性產生的原因：（1）物種和細胞學差異（細菌、青霉素）（2）不同組織器官對化學物質親和力的差異（百草枯、肺）（3）不同生物或組織器官對化學物質生物轉化過程的差異（磺胺類藥物的發明）（4）不同組織器官對化學物質所致損害的修復能力的差異（肝、腎再生能力強，腦、神經再生能力弱）靶器官(targetorgan)：外源化學物可以直接發揮毒作用的器官就稱為該物質的靶器官。特點：一

5、種毒物可以有幾個靶器官，不同的毒物可以作用于同一個或同幾個靶器官。在同一靶器官產生相同毒效應的化學物質，其作用機制可能不同。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物，以及它們引起的生物學效應而采用的檢測指標。通常把生物學標志分為暴露標志、效應標志和易感性標志。量反應（gradedresponse），屬于計量資料，有強度和性質的差別，可用某種測量數值表示。質反應（quantalresponse），屬于計數資料，沒有強度的差別，不能以具體的數值表示，而只能以“陰性或陽性”、“有或無”來表示。劑量效應關系（dose-ef

6、fectrelationship），現稱劑量-量反應關系（gradeddose-responserelationship）：表示化學物質的劑量與個體中發生的量反應強度之間的關系。劑量-反應關系（dose-responserelationship），現稱劑量-質反應關系（quantaldose-responserelationship）表示化學物質的劑量與某一群體中質反應發生率之間的關系。劑量-量反應關系和劑量-質反應關系統稱為劑量-反應關系，是毒理學的重要概念。化學物質的劑量越大，所致的量反應強度應該越大，或出現的質反應發生率應該越高。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。實

7、驗研究（微觀）：用實驗為人類提供劑量效應（反應）關系等資料，結合人群接觸水平對化學物質進行安全性評價。*體內實驗*體外實驗毒理學研究方法的優缺點研究方法流行病學研究受控的臨床研究毒理學體內試驗毒理學體外試驗優點真實的暴露條件在各化學物之間發生相互作用測定在人群的作用表示全部的人敏感性規定的限定暴露條件在人群中測定反應對某組人群(如哮喘)的研究是有力的能測定效應的強度易于控制暴露條件能測定多種效應能評價宿主持征的作用(如：性別、年齡、遺傳特征等和其他調控因素飲食等)能評價機制影響因素少，易于控制可進行某些深入的研究(如：機制，代謝)人力物力花費較少缺點耗資、耗時多(多為回顧性)，無健康保護難以確

8、定暴露，有混雜暴露問題可檢測的危險性增加必需達到2倍以上測定指標較粗(發病率，死亡率)耗資多較低濃度和較短時間的暴露限于較少量的人群(一般50)限于暫時、微小、可逆的效應一般不適于研究最敏感的人群動物暴露與人暴露相關的不確定性受控的飼養條件與人的實際情況不一致暴露的濃度和時間的模式顯著地不同于人群的暴露不能全面反映毒作用，不能作為毒性評價和危險性評價的最后依據難以觀察慢性毒作用半數致死劑量（medianlethaldose，LD50）：化學物質引起一半受試對象出現死亡所需要的劑量，又稱致死中量。LD50是評價化學物質急性毒性大小最重要的參數，也是對不同化學物質進行急性毒性分級的基礎標準。化學物

9、質的急性毒性越大，其LD50的數值越小。毒作用帶（toxiceffectzone）：是表示化學物質毒性和毒作用特點的重要參數之一，分為急性毒作用帶與慢性毒作用帶。急性毒作用帶（acutetoxiceffectzone,Zac）：為半數致死劑量與急性閾劑量的比值，表示為：Zac=LD50/LimacZac值小，說明化學物質從產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（chronictoxiceffectzone,Zch）：為急性閾劑量與慢性閾劑量的比值，表示為：Zch=Limac/LimchZch值大，說明Limac與Limch之間的

10、劑量范圍大，由極輕微的毒效應到較為明顯的中毒表現之間發生發展的過程較為隱匿，易被忽視，故發生慢性中毒的危險性大；反之，則說明發生慢性中毒的危險性小。第三章外源毒物在體內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不發生變化。ADME過程吸收(Absorption)、分布(Distribution)、代謝(Metabolism)、排泄(Excretion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

11、物結構與性質均發生了改變，所以又稱為代謝轉化。外源毒物對機體的毒性作用，一般取決于兩個因素：毒物的固有毒性和劑量、毒物到達靶器官的數量以及在靶器官存留的時間。劑量包括外劑量、內劑量和靶劑量；靶劑量指到達靶組織的可與特定器官或細胞交互作用的外源毒物和（或）其代謝產物的劑量，對于外源毒物所致損害作用的性質和強度起決定性作用。毒物動力學(toxicokinetics)：是指研究外源毒物的數量在ADME過程中隨時間變化的動態規律。外源化學物通過生物膜的方式：被動轉運（簡單擴散、濾過）、特殊轉運（主動轉運。易化擴散、膜動轉運）（主要出選擇題）被動轉運(passivetransport)：外源毒物順濃度差

12、通過生物膜的過程簡單擴散（simplediffusion)：毒物由生物膜濃度較高的一側向濃度較低的一側擴散，當兩側濃度達到動態平衡時，擴散即終止濾過(filtration)：外源化學物通過生物膜上親水性孔道的過程；依靠生物膜兩側的滲透壓梯度和流體靜壓的作用。（eg:腎小球、毛細管）特殊轉運(specialtransport)：外源化學物借助于載體或特殊轉運系統而發生的跨膜運動。主動轉運(activetransport)：外源化學物在載體的參與下，逆濃度梯度通過生物膜的轉運過程。易化擴散（facilitateddiffusion）：外源毒物，利用載體順濃度梯度轉運的過程，所以又稱為載體擴散；膜動

13、轉運（cytosistransport）：胞飲和吞噬：液體或固體外源毒物被伸出的生物膜包圍，然后將被包圍的液滴或較大顆粒并入細胞內，達到轉運的目的，前者稱為胞飲，后者稱為吞噬，總稱為胞吞作用；胃腸道吸收胃腸道是外源化學物的主要吸收途徑之一；外源化合物的吸收可發生于整個胃腸道，但主要在小腸；吸收方式：主要是通過簡單擴散，還可以通過主動轉運系統、濾過、胞飲或吞噬肝臟的首過消除（firstpasselimination）：是指經胃腸道吸收的外源化學物通過門靜脈首先到達肝臟，進行生物轉化后，再進入體循環，這種現象稱為首過消除。經呼吸道吸收：肺是主要器官；肺泡解剖生理特點；外源毒物經肺吸收迅速，僅次于靜

14、脈注射；不經過肝臟的生物轉化，直接進入體循環而分布全身；氣溶膠毒物經肺吸收的影響因素：粒子大小、水溶性粒子大小氣溶膠的直徑5m者多數沉積于鼻咽部；2m5m沉降于氣管、支氣管；0.52m的粒子可吸入肺泡；而0.1m則由于其布朗運動而隨呼氣而呼出；水溶性：溶解度大的易在上呼吸道吸收，溶解度低的氣溶膠易到達肺泡被吸收在毒理學中,有意義的顆粒直徑為0.110m蓄積作用（accumulation）：外源化學物以相對較高的濃度富集于某些組織器官的現象稱為蓄積。（CO、鉛）(1)物質蓄積（DDT存于脂肪，毒性在神經）(2)功能蓄積（百草枯存于肺，引起肺水腫）排泄的主要途徑：經腎臟隨尿液排出；糞便排出；經呼吸

15、道隨同呼出氣體排出；其他途徑。經腎臟隨尿液排泄：主要排泄機理腎小球濾過腎小球簡單擴散(脂水分配系數高的物質，腎小管重吸收)腎小管主動轉運其中簡單擴散和主動轉運更為重要腸肝循環(enterohepaticcirculation)是指部分外源化學物在生物轉化過程中形成結合物，并以結合物的形式排出在膽汁中；腸內存在的腸菌群以及葡萄糖苷酸酶，可將部分結合物水解，則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、毒作用持續時間延長生物轉運的毒理學意義1.吸收與毒性：進入體內毒物的量；吸收途徑；吸收部位；2.分布與毒性：器官組織中毒物的量；毒物不均勻分布，濃集點可能就是靶器官；蓄

16、積作用對急性中毒有保護作用，但又是慢性中毒的一個重要條件。3.排泄與毒性：腎臟排泄；腸肝循環代謝解毒：外源化學物經過生物轉化以后成為低毒或無毒的代謝物的過程代謝活化：一些外源化學物經過生物轉化后，毒性非但沒有減弱，反而明顯增強，甚至產生致突變、致癌和致畸作用的現象毒性機制(MechanismsofToxicity)毒性機制涉及多個層次和步驟：毒物從接觸部位進入血液循環毒物從血液循環進入靶部位增毒與解毒作用毒物引起的靶分子結構改變或功能紊亂超過修復能力或修復本身障礙時，即產生毒性效應。增毒（toxication)或代謝活化：外源化學物在體內經生物轉化為終毒物的過程稱為增毒。親電子劑（electr

17、ophiles)：是含有一個缺電子原子的分子；易與含電子的親核物共享電子對而發生反應；親電子劑的形成與多種化學物的增毒作用有關：自由基（freeradicals)：是指在其外層軌道中含有一個或多個不成對電子的分子或分子片段;自由基通過接受或失去一個電子，或由化合物的共價鍵發生均裂而形成。特點：化學性質十分活潑反應性極高，半減期極短，作用半徑短。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：是指與生物靶分子（如受體、酶、DNA、微絲蛋白、脂質等）反應或引起機體生物學微環境改變、導致機體結構和功能紊亂并表現出毒物

18、毒性的物質。毒性作用的影響因素化學物因素：化學結構取代基的影響：取代基的影響、異構體和立體構型、同系物的碳原子數和結構的影響、分子飽和度化合物的聯合作用（jointaction）：兩種或兩種以上毒物同時或先后作用于機體時產生的交互毒性作用。有五種類型：相加作用、獨立作用、協同作用、加強作用、拮抗作用第六章外源性化學物質的一般毒性作用第一節急性毒作用一、概述（一）急性毒性的概念急性毒性（acutetoxicity）:指機體（實驗動物或人）一次接觸或24小時內多次接觸外源化合物后在短期（最長到14天）內所產生的毒性效應，包括一般行為、外觀改變、大體形態變化以及死亡效應。（二）急性毒性試驗的目的1、

19、測試和求出毒物的致死劑量以及其他的急性毒性參數，通常以LD50為最主要的參數，并根據LD50值進行急性毒性分級。2、通過觀察動物的中毒表現、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）關系和對人體產生損害的危險性。3、為后續的重復劑量、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。4、為毒理學機制研究提供線索。二、急性毒性試驗方法的要點（二）急性毒性試驗設計原則（1）經口(胃腸道、灌胃)染毒：空腹灌胃后2-3h復食灌胃的體積不超過體重的1-2：小鼠為0.1-0.5ml/10g較合適；大鼠通常用0.5-1.0ml/100g；家兔為10

20、ml/2kg體重，狗不超過50ml/10kg。（2）經呼吸道接觸吸入接觸分為兩種方式靜式吸入動式吸入揮發性化學物質的濃度：C=（ad）/L10001000C：設計化學物質濃度，mg/m3；a:依設計應該加入化學物質的體積，ml；d:受試化學物質的比重，g/ml；L:染毒柜體積，L。（3）經皮膚染毒研究外源化學物經皮膚吸收應當盡量選擇皮膚解剖、生理與人類較近似的動物為對象，目前多選用家兔和豚鼠。但由于研究化學物經皮膚吸收的毒性(求經皮LD50)所需的實驗動物較多，使用家兔、豚鼠不夠經濟，也常用大鼠代替。經皮膚染毒程序給予受試物前24h，確定受試部位機械或化學脫毛面積10%15%體表面積檢查去毛部

21、位有無異常現象單位體重相同容積染毒，接觸時間與人實際接觸該化學物的時間相仿（4）注射染毒對注射藥品或需作比較毒性觀察的藥品進行毒性試驗以及某些毒作用機制和毒代謝動力學研究中采用。第二節局部刺激試驗蓄積作用(accumulation)：外源化學物連續反復地進入機體，且吸收速度或總量超過代謝轉化排出的速度或總量，化學物質可能在體內逐漸增加并貯留，這種現象稱為化學物質的蓄積作用。物質蓄積（materialaccumulation）：反復多次接觸化學毒，可以用分析方法測出體內物質的原型或其代謝產物。功能蓄積（functionalaccumulation）或損傷蓄積（）：長期接觸某些化學毒物后，機體內雖

22、不能測出其原型或代謝產物，卻出現了慢性毒性作用。短期、亞慢性和慢性毒性作用短期重復劑量毒性作用：實驗動物或人連續接觸外源性化學物1430天所產生的中毒效應。亞慢性毒性作用：實驗動物或人連續較長時間（相當生命周期的1/10）接觸外源性化學物所產生的中毒效應。慢性毒性作用:實驗動物或人連續較長時間(接近生命周期)接觸外源性化學物所產生的中毒效應。亞慢性毒性試驗的目的劑量-反應（效應）關系NOAEL和LOAEL，安全限量參考值。了解毒性作用的性質、特點、靶器官，為慢性毒性試驗觀察指標提供選擇依據。了解毒性作用的可逆性及毒性機制確定不同動物對受試物的毒效應差異，為將研究結果外推到人提供依據。亞慢性毒性

23、的研究方法1、實驗動物的選擇亞慢性毒性作用研究一般要求選擇兩種實驗動物，一種為嚙齒類，另一種為非嚙齒類，如大鼠和狗，以便全面了解受試物的毒性特征。由于亞慢性毒性試驗期較長，所以被選擇動物的體重(年齡)應較小，如小鼠應為15g左右大鼠100g左右。急性毒性試驗常用大鼠、小鼠、狗亞慢性、慢性毒性試驗常用大鼠、狗皮膚刺激試驗和致敏試驗常用兔豚鼠眼刺激試驗常用兔遺傳毒理學試驗多用小鼠致畸試驗常用大鼠、小鼠和兔致癌試驗常用大鼠和小鼠遲發性神經毒性試驗常用母雞2.染毒方式與染毒期限盡量選擇和人類接觸途徑相似的方式。與預期進行的慢性毒性作用研究的接觸途徑相一致。口、呼吸道、皮、靜脈（藥物）。染毒方式經口染毒

24、經口染毒途徑：灌胃法、喂飼法、膠囊法大小鼠建議灌胃，犬膠囊法或灌胃法。受試物摻入飼料的最大量有嚴格的規定，30天試驗不得超過10g/100g飼料，亞慢性90天試驗不得超過8g/100g飼料，慢性試驗不得超過5g/100g飼料，否則會影響動物的營養狀況，從而影響生長發育亞慢性毒性試驗每日染毒的時間應保持一致，一般在每日上午進行，給藥后喂食經呼吸道染毒通常每日2-6h。工業毒物可以縮短至1h，環境污染物可延長至8h。經皮染毒每天6h，每周對染毒部位脫毛一次。經靜脈注射染毒長期操作實施困難，必要時可用腹腔替代。觀察指標系統尸解和病理組織學檢查臟器系數(稱臟/體比值)：是指某個臟器的濕重與單位體重的比

25、值，通常以100g體重計。如肝/體比：即(全肝濕重/體重)100。此指標的意義是實驗動物在不同年齡期，其各臟器與體重之間重量比值有一定規律，若受試化學物使某個臟器受到損害，則此比值就會發生改變，可以增大或縮小。慢性毒性作用染毒途徑和期限a)染毒途徑染毒途徑和人類實際接觸相似的途徑實際工作多經口染毒，一般每周5-6天。長期呼吸道染毒需動式吸入染毒b)染毒期限根據實驗要求和動物物種。工業毒物6個月或更長，環境毒物、食品要求1-2年。工業毒物的試驗通常每日吸入46小時；環境污染物一般要求每日吸入8小時或更長。觀察致癌時，最好接近預期壽命，終生染毒。觀察指標檢查項目一般性指標實驗室檢查病理學檢查（最客

26、觀）其他特異性指標以亞慢性毒性實驗所提供的毒效應和靶器官為基礎，優先其篩選出來的敏感或特異性指標。為研究毒性的遲發性、可逆性，高劑量組和對照組停止染毒后繼續觀察1-2月。慢性毒性試驗的注意事項1、重視實驗項目管理：項目管理需要選擇具有豐富長期毒性實驗經驗的專業化人才對項目的設計和實施全面管理。參加實驗人員必須經過專業培訓的人員，尤其是對每天灌胃或靜脈給藥等風險較大的操作，應排除一切出現操作失誤的可能性。2、合理的實驗設計：劑量設計是長期重復毒性試驗成敗的關鍵。劑量設置應能得到如下結果：足夠高的劑量以能觀察到受試物的毒性作用，動物死亡率不能超過10%，如果是陰性結果，劑量設計必須達到技術規范的要

27、求，否則，應該謹慎做出結論。3、實驗動物環境的要求：實驗動物的飼養和實驗環境標準化十分重要。正規的毒理學實驗一般要求在經GLP認證的科研單位進行。4、檢測條件的控制：儀器設備、試劑的選購、安裝、保管、維護、校正，到檢測方法、樣品處理等的標準操作規程（SOP）制定，經常性的室間和室內質控，操作人員的培訓等均要納入科學的管理之中。致突變作用突變(mutation)是指遺傳結構本身的變化及其引起的變異。致突變作用或誘變作用(mutagenesis)廣義概念是外來因素，特別是化學因子引起細胞核中的遺傳物質發生改變的能力，而且此種改變可隨同細胞分裂過程而傳遞。簡單地說，突變的發生及其過程即為致突變作用。

28、誘發突變的類型基因突變（genemutation）堿基置換(basepairsubstitution)移碼突變(frameshiftmutation)染色體畸變（chromosomeaberration）染色單體型畸變(chromatid-typeaberration)染色體型畸變(chromosomeaberration)染色體數目改變非整倍體和多倍體(aneuploidyandpolyloid)DNA損傷與突變堿基損傷烷化劑(alkylatingagent)是對DNA和蛋白質都有強烈烷化作用的物質。烷化作用指烷化劑提供甲基或乙基等烷基與DNA共價結合的過程。鳥嘌呤的O-6位被烷化常引起堿基

29、錯配，由原來的G：C轉換為A：T（上圖），并常誘發腫瘤。鳥嘌呤的N-7位發生烷化后可導致鳥嘌呤從DNA鏈上脫落，稱為脫嘌呤作用，致使在該位點上出現空缺，形成AP位點；偶然在復制時，隨機配一個堿基，導致轉換或顛換；多功能烷化劑，導致染色體或染色單體斷裂。DNA鏈受損1.二聚體的形成：當細胞或機體受到紫外線刺激，會使DNA發生化學變化，其主要產生環丁烷嘧啶二聚體和(4-6)光產物。可阻止DNA的復制，并引起細胞死亡。2.DNA加合物（DNAadducts）形成：活性化學物與細胞大分子之間通過共價鍵形成的穩定復合物，很難用一般的化學或生物學方法使其解離。3.DNA-蛋白質交聯物(DNA-Protei

30、ncrosslinks，DPC)形成：它是致突變物對生物大分子物質的一種重要的遺傳損害，也是一種穩定的共價結合物。細胞分裂過程的改變與突變非整倍體和多倍體觀察項目的選擇：1觀察的效應終點類型i.基因突變和染色體畸變的檢測可直接反映外源毒物的致突變性，是評價外源毒物致突變性唯一可靠的方法。還有許多試驗所觀察到的現象并不反映基因突變、染色體畸變和染色體分離異常，而僅反映致突變過程中發生的其他事件。因此，將試驗觀察到的現象所反映的各種事件統稱為遺傳學終點(geneticendpoint)。遺傳學終點分為4類：DNA原始損傷(形成加合物，斷裂，交聯)；基因突變；染色體畸變；染色體組畸變。2成套的觀察項

31、目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：選擇的遺傳毒性試驗應包括4種類型的遺傳學終點。通常的實驗材料有病毒、細菌、真菌、培養的哺乳細胞、植物、昆蟲及哺乳動物等。體內試驗與體外試驗配合。應包括生殖細胞和體細胞。通常，對于一種受試物應當先用原核細胞或體細胞的體外試驗按遺傳學終點合理配套進行試驗，并對有陽性結果的遺傳學終點驗證其在體內的真實性，再行選用生殖細胞致突變試驗進行遺傳危害的評價。常用的致突變試驗：(一)細菌回復突變試驗(Ames試驗)細菌回復突變試驗是利用突變體的測試菌株，觀察受試物能否糾正或補償突變體所攜帶的突變改變，判斷其致突變性。常用的菌株有鼠傷寒沙門氏菌(Salmon

32、ellatyphimurium)和大腸桿菌(E.Coli)。(二)微核試驗:微核(Micronucleus，MN)的產生與染色體損傷有關微核是指位于生物細胞的細胞質中獨立于主核，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。微核是由于外界損害因素使染色體發生斷裂，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，從而形成一個或數個小核。微核試驗(Micronucleustest，MNT)是觀察受試物能否產生微核的試驗。其主要可檢出DNA斷裂劑和非整倍體誘變劑。致

33、突變試驗的質量控制：設立陰性對照和陽性對照；盲法觀察；資料的統計學分析；試驗結果的重現性；外源化學物致癌作用化學致癌過程：引發階段，促進階段、惡性進展階段。引發階段的主要特征：不可逆；所引發的“干細胞”在形態學上無法識別；需要通過細胞分裂“固定突變”；劑量-反應關系良好，但很難測定的閾值，無可測定的最大反應；存在自發啟動的引發作用(內源性)；對外源性化學物質和其他化學因素敏感；引發劑的強度以經一定的促長階段后發生的癌前病變來定量。促長階段的主要特征可逆(基因表達、細胞水平)；促長劑的有效性僅出現在引發作用之后；促長細胞群（promotedcellpopulation)的存在取決于促長劑的持續存

34、在；內源性促長劑可起“自發”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；以能否有效的擴大引發細胞群來確定促長劑的相對強度。進展階段的主要特征不可逆；核型不穩性性導致細胞基因組結構的形態學改變；有可測定的和/或形態學可描述的細胞基因組的改變；進展的早期階段，已改變的細胞對環境因素敏感；可見良性和/或惡性腫瘤；促進展劑可使已促長的細胞進入該階段；可以發生自發的進展作用。2、化學致癌作用機制兩種學說：體細胞突變致癌學說（一）DNA加合物、蛋白質加合物、DPC：（二）DNA修復與致癌過程：（三）癌基因、原癌基因和抑癌基因：非突變致癌學說：（四）基因表達調控異常與

35、腫瘤的發生3、（一）DNA加合物：許多致癌物是親電劑與生物大分子（如DNA）結合形成加合物造成DNA損傷部分細胞惡性轉化腫瘤；DNA加合物在化學致癌作用過程中起到關鍵作用，是引起腫瘤的直接原因之一。（二）DNA修復與化學致癌：正確修復：受損的DNA完全回復原有的結構與功能，不發生突變；錯誤修復：經修復的DNA部分仍可能在結構和功能上存在缺陷，細胞雖能生存，但出現突變。（三）癌基因、原癌基因及抑癌基因：（四）基因調控異常：表觀遺傳學調控失調；細胞異常增生；免疫抑制；內分泌激素失衡；過氧化酶體增殖劑激活受體4、5、IARC將化學物對人類致癌性資料(流行病學調查和病例報告)和對實驗動物致癌性資料分為

36、四級（2002）：1級，對人類是致癌物；2級，對人類是很可能或可能致癌物；3級，對人的致癌性尚不能確定的物質。(497種)；4級，對人類可能是非致癌物。(1種)發育毒性與致畸作用1、畸形(malformation):指出生前因素引起發育生物體的嚴重的解剖學上形態結構的缺陷（異常）。2、畸胎(terate):具有畸形的胚胎或胎仔。3、致畸性(teratogenicity)和致畸作用(teratogeniceffect)：均指在妊娠期（出生前）接觸外源性理化因素引起后代結構畸形的特性或作用。（致畸作用所表現的形態結構異常，在出生后立即可被發現）4、致畸物或致畸原(teratogen):凡在一定劑量

37、下，能通過母體對胚胎或胎兒正常發育過程造成干擾，使子代出生后具有畸形的化學物。5、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性。表現為：胚胎期染毒而出現畸胎、生長遲緩、著床數減少和吸收胎，也偶有晚死胎6、發育毒性(developmentaltoxicity)指出生前經父體和(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的有害作用。具體表現可分為:生長遲緩:即胚胎與胎仔的發育過程在外源化學物影響下，較正常的發育過程緩慢。致畸作用:由于外源化學物干擾，活產胎仔胎兒出生時，某種器官表現形態結構異常。功能不全或異常:即胎仔的生化

38、、生理、代謝、免疫、神經活動及行為的缺陷或異常。胚胎或胎仔致死作用:某些外源化學物在一定劑量范圍內，可在胚胎或胎仔發育期間對胚胎或胎仔具有損害作用，并使其死亡。7、著床前期發育毒性從受精算起，到完成著床之前（人類為11-12天，嚙齒類動物為前6天）通常是未分化細胞受化學毒物損傷而致胚泡死亡，即著床前丟失也有著床前接觸毒物導致畸形的例子，如甲基亞硝脲致小鼠神經管畸形和腭裂8、（一）母體因素對發育毒性的影響母體毒性(maternaltoxicity)是指外源毒物在一定劑量下，對受孕母體產生的損害作用具體表現：（二）母體毒性與發育毒性的關系母體毒性作用與致畸作用關系具有發育毒性，但無母體毒性出現。(

39、如：沙利度胺，最危險)出現發育毒性的同時也表現母體毒性。（不具有特定致畸作用機理，但可破壞母體正常生理穩態。）僅具有母體毒性，但不具有致畸作用。在一定劑量下，既不呈現母體毒性，也未見致畸作用。反應停的代謝活化產物引起胚胎細胞的粘聯受體下調，阻礙發育過程中細胞與細胞、細胞與基質之間的相互作用，干擾了細胞之間的通訊從而導致肢芽結構異常外源化學物發育毒性的評價結果評定活產幼仔平均畸形出現數:即根據出現的畸形總數，計算每個活產幼仔出現的畸形平均數。畸形出現率:即作為畸胎的幼仔在活產幼仔總數中所占的百分率。母體畸胎出現率:即出現畸形胎仔的母體在妊娠母體總數中所占的百分率。致畸作用機理：Wilsom(19

40、77)提出了畸形發生的9種機制，包括突變、染色體斷裂、有絲分裂改變、改變核酸完整性或功能、減少前體或底物的補給、減少能源支持、改變膜特性、滲透壓不平衡和酶抑制作用近年來在分子水平的研究有很大的進展。胚胎有代償機制彌補外源性化學物的影響，但是，是否產生畸形依賴于在致病過程中的每個步驟在損傷和修復之間的平衡。第十一章管理毒理學一、概述管理毒理學（regulatorytoxicology）:是將毒理學的原理、技術和研究結果應用于化學物質管理，以期達到保障人類健康和保護生態環境免遭破壞的目的。安全性（safety）：即在規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（saf

41、etyevaluation）：是利用規定的毒理學程序和方法評價化學物對機體產生有害效應（損傷、疾病或死亡），并外推和評價在規定條件下化學物暴露對人體和人群的健康是否安全。二、毒理學安全性評價程序的基本內容不同階段的毒理學試驗項目第一階段-急性毒性試驗和局部毒性試驗主要是測定LD50或LC50,對受試物的急性毒性進行分級,為其他試驗的劑量設計提供參數,根據毒作用的性質、特點推測靶器官。第二階段-重復劑量毒性試驗、遺傳毒性試驗與發育毒性試驗本階段的試驗目的是了解受試物與機體多次接觸后可能造成的潛在危害,并研究受試物是否具有遺傳毒性和發育毒性。遺傳毒性試驗包括原核細胞基因突變試驗、真核細胞基因突變試

42、驗、微核試驗或骨髓細胞染色體畸變分析等，需要幾個試驗成組使用，以便觀察不同的遺傳學終點，提高預測遺傳危害和致癌危害的可靠性。第三階段-亞慢性毒性試驗、生殖毒性試驗、毒動學試驗一般包括亞慢性毒性試驗、生殖毒性試驗和毒動學試驗。亞慢性毒性試驗是為了確定較長時間內反復接觸受試物所引起的毒效應強度、性質和靶器官,初步估計LOAEL和NOAEL,預測對人體健康的危害性,并為慢性毒性試驗和致癌試驗的劑量設計和指標選擇提供參考依據。第四階段-慢性毒性試驗和致癌試驗目的是檢測受試物與機體長期接觸所致的一般毒性和致癌作用,確定靶器官,探討中毒機制,獲得NOAEL和LOAEL,判斷受試物能否使用,為制定擬使用者的

43、衛生標準提供參考依據。三、危險度評價(riskassessment)危險度(risk)：是指在特定條件下，因接觸某種水平的化學毒物而造成機體損傷、發生疾病，甚至死亡的預期概率。危險度評價：外源化學物危險度評價是以定量的概念，在人類接觸環境危害因素后，對健康的潛在損害的程度進行估測或鑒定。危險度評定是對各種環境有害因素進行管理的重要依據，具有客觀性、能定量及有預測性的特點。危險度評定的內容包括四個部分明確外源化學物對機體損害作用的存在與否（危害認定）定量評定接觸劑量與損害程度關系（劑量反應關系評定）確定人類實際接觸量和接觸情況（接觸評定）在此接觸情況下對人群危險度的估計（危險度特征分析）危險度評

44、價的基本過程第十二章血液毒理學（以簡答題為主）1、對紅細胞生成的影響：紅細胞的生成依賴于血紅蛋白的高速合成；血紅蛋白的合成依賴于珠蛋白鏈和血紅素兩部分協調生成；外源毒物通過影響珠蛋白鏈合成和血紅素合成，導致血紅蛋白合成減少引起貧血。主要有鐵粒幼細胞性貧血、巨幼細胞性貧血、再生障礙性貧血、純紅細胞再生障礙性貧血、繼發性貧血2、鐵粒幼細胞性貧血：是由血紅素合成障礙引起的不同程度小細胞低色素性貧血；紅細胞鐵利用障礙性貧血。特點：1、血清鐵蛋白、骨髓外鐵及內鐵，出現環形鐵粒幼細胞；2、乙醇、氯霉素、異煙肼、鋅中毒、鉛中毒等可干擾血紅素合成過程而導致鐵粒幼細胞性貧血。3、巨幼細胞性貧血葉酸或維生素B12

45、缺乏導致；維生素B12缺乏：如秋水仙堿、新霉素、乙醇葉酸缺乏：如苯妥英、苯巴比妥、磺胺嘧啶、卡馬西平4、再生障礙性貧血（AplasiaAnemia定義：由于各種原因引起的造血干細胞數量和功能異常，以致全血細胞（紅細胞、血水板、白細胞）減少而引起的一種綜合征。各種病因造血干細胞損傷骨髓增生不良外周血全血細胞減少(Pancytopenia)，臨床表現為貧血，出血和感染發熱。5、毒性高鐵血紅蛋白血癥正常人血紅蛋白分子含二價鐵(Fe2+)，與氧結合為氧合血紅蛋白。當血紅蛋白中鐵喪失一個電子，被氧化為三價鐵(Fe3+)時，即稱為高鐵血紅蛋白(簡稱MetHb)。正常人血MetHb僅占血紅蛋白總量的0.5%

46、2%，并且較為恒定。當血中MetHb量超過這個數值時，稱為高鐵血紅蛋白血癥(methemoglobinemia)。癥狀為呼吸困難，發紺；嚴重時可致器官缺氧受損,智力受影響等后遺癥。6監測內容：紅細胞參數：紅細胞、血紅蛋白、血細胞壓積、平均血細胞容積、平均血紅蛋白濃度；白細胞參數：白細胞絕對數、分類計數；血小板計數、凝血實驗、外周血細胞形態、骨髓細胞學、組織學檢查；潛在血液毒性檢查：網織紅細胞計數、海因茨體制備、紅細胞滲透脆性試驗等。第十三章免疫毒理學1、外源性化學物質對免疫系統的影響：外源性化學物質對免疫系統的影響表現在三個方面，即免疫抑制、超敏反應和自身免疫反應。2、免疫抑制外源化學物免疫抑

47、制的主要表現：外源化學物免疫抑制的結果是宿主抵抗力降低，主要表現為抗感染能力降低和腫瘤易感性增加。3、超敏反應（hypersensitivity）亦稱變態反應（allergy）指已致敏的機體再次接觸相同抗原后，發生的一種以生理功能紊亂或組織細胞病理損傷為主的異常特異性免疫應答。4、（三）自身免疫自身免疫是指機體免疫系統對自身成分發生免疫應答的現象，自身免疫性疾病是因機體免疫系統對自身成分發生免疫應答而導致的疾病。第十四章生殖毒理學1、外源化學物對生殖發育的影響干擾生殖發育的任何環節，并造成損害作用。（鉛、鎳、鎘中毒，農藥、有機化合物與香煙等）可以通過對內分泌系統，特別是對性腺的作用，發生間接的

48、影響。神經系統對內分泌功能也有調節作用，通過下丘腦-垂體-睪丸軸(下丘腦-垂體-卵巢軸)兩條途徑作用于生殖發育過程。2、生殖毒理學(reproductivetoxicology)主要研究外源化學物對生殖細胞發生、卵細胞受精、胚胎形成、妊娠、分娩和哺乳過程的損害作用及其評定，評定方法即為生殖毒性試驗。發育毒理學(developmentaltoxicology)主要研究外源化學物對胚胎發育、胎仔發育以及出生幼仔發育的影響及其評定，評定方法稱為發育毒性試驗，其中主要為致畸試驗。3、生殖毒性的評價觀察指標：受孕率（）:反映雌性動物生育能力以及雌性動物受孕情況正常分娩率（）:反映雌性動物妊娠過程是否受到

49、影響幼仔出生存活率（）:反映雌性動物分娩過程是否正常幼仔哺育成活率（）:反映雌性動物授乳哺育幼仔的能力除上述個指標外，還應該注意出生幼仔是否有畸形存在，對死亡的幼仔應進行畸形檢查，可為下一步致畸試驗提供參考第十五章，神經與行為毒理學（一）神經遞質代謝的改變可卡因：抑制突觸前膜攝取單胺類神經遞質的酶，增加突觸間隙多巴胺/去甲腎上腺素的濃度引起中毒。有機磷：抑制乙酰膽堿酯酶活性，造成突觸間隙乙酰膽堿的大量蓄積引起中毒。（二）干擾神經遞質的儲存和/或釋放利血平：干擾儲存遞質耗竭麻黃堿：促進兒茶酚胺類遞質釋放肉毒桿菌毒素：抑制神經肌肉接頭處突觸前膜釋放乙酰膽堿，引起遲緩性癱瘓。破傷風毒素：阻斷抑制性神

50、經元釋放氨基酸遞質，導致肌肉強直。毒物可與受體分子發生相互作用，產生不同的生物學效應：（1）毒物分子可模擬內源性配體，激活相應的受體，引起激動劑樣的作用；（2）毒物分子可能結合于受體，但并不引起激活效應，而是阻斷內源性配體的作用(拮抗作用)；（3）毒物可能對受體產生變構效應。結合與受體大分子的相鄰部位，引起構象變化而影響復合體與神經的結合。第十六章呼吸毒理學1、外源毒物對呼吸系統損害的類型：急性：表現為呼吸道粘膜的刺激作用和急性肺炎、肺水腫慢性：表現為肺氣腫、肺纖維化、哮喘、肺腫瘤等2、一、急性損傷（一）呼吸道損傷急性刺激：刺激性氣體如甲醛、氨、氯氣等水溶性氣體導致；急性炎癥：水溶性化學物易引

51、起上呼吸道炎癥；脂溶性毒物可引起支氣管和細支氣管炎癥；某些過敏原、有毒顆粒以及感染性微生物可進入到肺泡引起肺泡炎或肺炎。（二）壞死：吸入毒性強的毒物或吸入的毒物量大，引起氣管組織的壞死。（三）肺水腫（肺急性損傷的標志）部位：呼吸膜機制：肺泡-毛細血管屏障通透性增加后果：肺結構和功能的急性損傷；水腫消退后遺留的異常。評價指標：肺含水量的測定3、二、慢性損傷（一）肺纖維化病理特征：肺泡壁（包括呼吸性細支氣管）彌漫性慢性炎癥和間質纖維化部位：肺泡間質；小氣道（二）肺氣腫病理特征：肺氣腫是指終末細支氣管(呼吸細支氣管、肺泡管、肺泡囊和肺泡)的管腔異常增大，彈性減退，過度膨脹，并伴有腔壁的破壞性改變而無

52、明顯纖維化的一種病理狀態。部位：終末細支氣管；管腔多見于吸煙引起（三）哮喘：氣管、支氣管對刺激因子高度敏感，導致反復發作的氣短、呼吸困難、哮鳴等氣道梗阻的表現。（四）肺癌可能機制：1）活化的致癌劑或其代謝產物引起DNA損害；2）活性氧引起DNA損害研究手段：吸煙、氡氣；石棉纖維、砷、鎘等；硅、人造纖維、甲醛4、代表性肺毒性藥物和毒物（1）博來霉素腫瘤化療藥；可引起急性化學性肺炎和慢性肺纖維化，甚至呼吸衰竭損害結果：毛細血管內皮細胞和型肺泡細胞的壞死，形成水腫和出血，遲延性型肺泡上皮細胞的增殖，最后肺纖維化使肺泡壁增厚可能機制：肺缺少使博來霉素滅活的酶（2）環磷酰胺抗癌藥和免疫抑制劑；可引起出血

53、性膀胱炎和肺纖維化可能機制：由細胞色素P450代謝成丙烯醛等活性代謝物，啟動脂質過氧化作用（4）百草枯除草劑；肺臟蓄積作用強；被型和型肺上皮細胞攝取、活化，通過肺氧化性毒性機制引起肺損害；急性作用呈肺水腫，慢性作用呈肺纖維化；特征：彌散性間質和肺泡內纖維化5、支氣管肺泡灌洗（bronchoalveolarlavage,BAL）用等滲的鹽溶液沖洗和灌注氣管和肺泡區表面的過程，是一種采集支氣管和肺泡表面脫落細胞和液體的方法。第十七章肝臟毒理學1、肝臟毒理學：利用毒理學的基本原理和方法，研究外源毒物對肝臟的損害作用及其機制的學科；是靶器官毒理學的主要研究領域；在毒理學研究領域，為了區別于病毒性肝炎，

54、近年來將化學物引起的各種急性和慢性肝臟損害統稱為“化學性肝損害”（chemicallyinducedliverinjury）：短期暴露：肝細胞內脂質蓄積、肝細胞壞死、肝膽功能障礙等長期暴露：肝硬化、瘤樣改變等2、（二）脂肪肝（fattyliver）概念：脂質積聚含量超過總重量5的肝臟；特點：肝急性中毒的常見反應；可逆；不引起肝細胞壞死3、（五）肝纖維化與肝硬化概念:慢性肝損傷晚期，纖維組織逐漸增多，肝臟微循環變形引起細胞缺氧并重建，最終肝臟結構由纖維組織壁包繞互連成為重建肝細胞結節4、對乙酰氨基酚的肝毒性機制（圖5）細胞色素P450將其活化為N-乙酰-對苯醌（NAPOI），后者可耗竭谷胱甘肽或

55、與肝蛋白結合，最終導致肝細胞死亡。5、實驗性肝損傷的體內檢測：血清酶學檢測（谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶較簡便敏感，是應用最廣的肝損害檢測指標）肝臟排泄功能檢測肝臟化學組成成分改變的檢測肝臟組織病理學檢查第十八章腎臟毒理學1、功能性指標：（1）腎小球濾過率（glomerularfiltrationratio,GFR）：單位時間內（每分鐘）兩腎生成的超濾液量。正常值：125ml/min測定方法：菊粉、內生肌酐意義：不僅反映腎小球的功能，而且還反映腎濃縮能力。2、（一）急性腎功能衰竭（acuterenalfailure，ARF）：一種可逆的腎小球和腎小管排泄功能不全。其特征為GFR突然減少引起氮質血癥。

56、是腎臟對藥物毒性最常見的反應。例如：乙酰氨基酚、阿司匹林、布洛芬3、（四）汞環境中存在的元素汞（汞蒸氣）、無機汞鹽、有機汞化合物；腎臟的近曲小管是無機汞蓄積的主要靶器官；汞所致急性腎毒性主要特征：接觸2448h內，出現近曲小管壞死和急性腎衰竭，伴隨腎小球濾過率降低。第二十章藥物臨床安全性評價概述藥品：是指用于預防、治療、診斷人體疾病的，有目的地調節人體生理機能并規定有適應證或者功能主治、用法和用量的物質，包括中藥與天然藥、化學藥和生物制品。新藥臨床前安全性評價意義與局限性（一）意義提供新藥對人類健康危害程度的科學依據，預測上市新藥對人體健康的有害程度，權衡藥物對人體的危險性，保證上市的藥物在臨

57、床劑量下無毒或毒性很小，即安全、有效。（二）局限性根據臨床前安全性評價來預測臨床的安全性是有一定風險的，一些新藥上市之后出現毒副作用的而被淘汰。原因：一方面是新藥本身，另一方面來自現有的毒理學評價手段。（1）實驗動物和人對藥物反應的種屬差異。甲醇對人眼毒性比強，而對動物眼睛比較輕（2）常規毒性實驗所用的動物多系實驗室培育的品種，反應較單一，而臨床病人很廣泛，對藥物的敏感性各不相同。（3）毒性實驗所用的動物多是健康的，而臨床用藥的病人則可能同時患有多種疾病，而某種疾病的存在往往會成為發生某種毒性反應的必須條件。（4）動物毒性試驗中采用大劑量的方法與臨床給藥相差太大，容易造成假象。（5）實驗動物數

58、量有限，那些發生率低的毒性反應，在少量動物實驗中難以發現。一種苯噁洛芬的非甾體抗炎藥，以萬分之一的發生率使61人死亡。藥物非臨床安全性研究質量管理規范（GoodLaboratoryPracticeforNonclinicalSafetyStudies，GLP）國內一般稱為“藥物非臨床安全性研究質量管理規范”，或者“優良實驗室規范”。系指嚴格實驗室管理的一整套規范化的規章制度。是一種法規性文件，是闡述保證所做的總結報告全部資料質量及完整性的最低要求的方法和步驟。GLP規范的主要內容硬件：實驗動物室和從事研究用的實驗室，必須按照GLP標準涉及施工和維護，保證空氣潔凈，減少各種微生物、灰塵對實驗室的

59、影響。軟件：從事安全性研究人員的素質和根據GLP規范指南制定的SOP及嚴格執行SOP的要求。如：儀器設備使用前檢驗校正，用后做好記錄；實驗記錄不得涂改；實驗報告要有實驗者、專題負責人姓名和日期；實驗試劑和實驗動物要有品名來源等等。GLP實驗室人員和組織機構1.人員分類中心負責人、專題負責人、實驗操作人員、質量保證人員、其他人員2.組織機構GLP實驗室運行方式第二十一章藥物臨床安全性評價基本內容（新藥物臨床前毒理研究）第一節新藥物臨床前毒理研究的內容第二節毒理學實驗的基本原則一、實驗設計的三原則（一）重復：相同的實驗條件下實驗結果相同1.原則與含義：重現性；重復數2.重現性與重復數的辨正關系：在

60、保證有統計學意義的重現性的前提下盡量減少重復數。3.實驗重復數的數量與質量的辨證關系：同時、同地、同條件、同種、同批、同病情。4.實驗條件的嚴密性和代表性的關系條件越嚴密，結論越確切，但實驗的代表性就可能越差。（二）隨機：使每個實驗對象都有相等的機會接受處理1.隨機不是隨便。2.均衡隨機（分層隨機）優于絕對隨機。（三）對照：沒有對照就沒有比較，也沒有鑒別1.對照應復合齊同可比原則除了處理因素外，其他所有的條件都一致。2.對照能產生監控條件變化的作用陽性對照、陰性對照。二、主要影響外推的因素（一）種屬差異及外推1.致畸作用的種屬差異（反應停）2.毒物致癌作用的種屬差異（1）自發腫瘤發病率的種屬差