毒理學動物實驗設計

1、毒理學動物實驗設計,毒理學動物實驗設計,外推,毒理學動物實驗設計,一、毒理學毒性評價試驗的原則,毒理學實驗通常是毒性評價或安全性評價試驗，通常由權威機構規(guī)定評價程序。,在描述毒理學的試驗中，有三個基本的原則: 1.外來化學物在實驗動物產(chǎn)生的作用，可以外推于人,基本假設為： 人是最敏感的動物物種； 人和實驗動物的生物學過程包括化學物的代謝，與體重（或體表面積）相關。,毒理學動物實驗設計,2.實驗動物必須暴露于高劑量 是發(fā)現(xiàn)對人潛在危害的必需的和可靠的方法。,一般要設3個或3個以上劑量組，以觀察劑量-反應（效應）關系，確定受試化學物引起毒效應及其毒性參數(shù)。,(1)毒性試驗的設計并不是為了證明化學品

2、的安全性，而是為了表征化學品可能產(chǎn)生的毒作用。 (2)毒理學試驗中實驗模型所需的動物總是遠少于處于危險中的人群。為了在少量動物得到有統(tǒng)計學意義的可靠的結果，需要應用相對較高的劑量，以使效應發(fā)生的頻率足以被檢測。,毒理學動物實驗設計,3.成年的健康實驗動物和人可能的暴露途徑是基本的選擇,(1)成年的健康（雄性和雌性未孕）實驗動物作為一般人群的代表性實驗模型。 幼年和老年動物、妊娠的雌性動物、疾病狀態(tài)作為特殊情況另作研究 。,(2)毒理學試驗中染毒途徑的選擇，應盡可能模擬人接觸該受試物的方式。,毒理學動物實驗設計,1.對照原則,在動物實驗中，要求相比較的各組間動物的種類、性別、年齡、體重等盡可能地

3、一致。對照組與實驗組同等重要，兩組的動物數(shù)應相等。,(1)空白對照：又稱正常對照 (2)標準對照：又稱有效對照或陽性對照 (3)組間對照： (4)自身對照：,科研設計遵循的三原則,毒理學動物實驗設計,2.重復原則,(1)足夠的實驗樣本數(shù)：,(2)實驗結果的可重復性：,毒理學動物實驗設計,3.隨機原則,為了減少個體差異這種非處理因素的干攏，應于實驗前將實驗動物依統(tǒng)計學原則進行隨機分組，以此達到盡可能降低非處理因素的混雜效應，從而提高每組動物間均衡性的目的。,（1）隨機分組方法： 隨機數(shù)字表法； 計算機軟件（如SPSS、SAS、Excel等）方法 。,（2）例子：將32只動物按體重每4只組成一個區(qū)

4、組，隨機分配到4種處理中，共組成8個區(qū)組。,毒理學動物實驗設計,表1 SPSS程序隨機化區(qū)組分配設計方案,說明：第0107行是產(chǎn)生8個區(qū)組，第0910行是產(chǎn)生隨機數(shù)，對隨機數(shù)按區(qū)組再進行排秩分組。,毒理學動物實驗設計,二、毒理學毒性評價試驗的基本目的,1.受試物毒作用的表現(xiàn)和性質,在急性和慢性毒性試驗中，觀察受試物對機體的有害作用，對有害作用的觀察應該是對每個實驗動物進行全面的、逐項的觀察和記錄。 發(fā)現(xiàn)有害作用是進行劑量-反應(效應)研究的前提。,毒理學動物實驗設計,LogDose,Biological Response,NOEL: No Observable Effect Level,NOA

5、EL:No Observable Adverse Effect Level,LOEL: Lowest Observable Effect Level,LOAEL: Lowest Observable Adverse Effect Level,FEL: Frank Effect Level,2.劑量-反應(效應)研究,毒理學動物實驗設計,4.確定損害的可逆性,5.其它 毒作用的敏感檢測指標和生物學標志 毒作用機制研究 受試物的毒物動力學和代謝研究 中毒的解救措施,3.確定毒作用的靶器官,毒理學動物實驗設計,三、毒理學動物實驗設計內(nèi)容,1. 實驗動物選擇：,2. 實驗動物分組與劑量選擇、實驗期限：

6、,毒理學動物實驗設計,LogDose,Biological Response,低劑量組：NOAEL,中劑量組：LOAEL,高劑量組,毒理學動物實驗設計,3. 實驗觀察指標選擇： 實驗指標（觀測指標）是指在實驗觀察中用于反映研究對象中某些可被檢測儀器或研究者感知的特征或現(xiàn)象標志。,實驗指標選擇的基本條件： （1）特異性 （2）客觀性 （3）靈敏度 （4）精確度 （5）可行性 （6）認可性,毒理學動物實驗設計,實驗指標選擇依據(jù)通常有： （1）根據(jù)實驗的目的、任務和內(nèi)容選擇指標。 （2）根據(jù)化學物的種類和用途來選擇國家標準、部委和各級政府發(fā)布的法規(guī)、規(guī)定和行業(yè)規(guī)范中相應的程序中的實驗方法要求來選擇指

7、標。,4. 統(tǒng)計學處理方法：,毒理學動物實驗設計,表2 IPCS專家組推薦的統(tǒng)計學分析方法,毒理學動物實驗設計,四、實驗和觀察,2.實驗及其結果的觀察記錄,(1)按照預備實驗確定的步驟進行實驗； (2)熟練掌握實驗方法，用量準確，嚴肅認真地操作； (3)經(jīng)分析屬于錯誤操作或不合理的結果應重做實驗 (4)仔細、耐心地觀察實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象（結果），并進行思考。,1.實驗準備和預備實驗,毒理學動物實驗設計,通常實驗記錄的項目和內(nèi)容為： （1）實驗名稱、實驗日期、實驗者； （2）受試對象：動物種類、品系、編號、體重、性別、健康狀況、飼料、離體器官名稱等； （3）實驗藥物或試劑：名稱、來源（生產(chǎn)廠）

8、、劑型、批號、規(guī)格、含量、濃度、給藥體積、給藥劑量、給藥時間、給藥間隔、療程等； （4）實驗儀器：主要儀器名稱、生產(chǎn)廠、型號、規(guī)格等；,毒理學動物實驗設計,（5）實驗條件：實驗時間、室溫、動物飼養(yǎng)環(huán)境（種名、合格證號）、恒溫條件等； （6）實驗方法及步驟：動物麻醉、固定、分組、染毒劑量和途徑、測量方法等； （7）實驗指標：名稱、單位、數(shù)值及不同時間的變化、實驗方法或主要儀器等； （8）數(shù)據(jù)處理： 實驗結果的整理、統(tǒng)計方法與結果等。,毒理學動物實驗設計,五、環(huán)境化學物對機體損害作用的評價,鎘是環(huán)境中廣泛存在的有毒重金屬元素之一，鎘污染及其危害己是一個全球性的環(huán)境醫(yī)學問題，急性鎘暴露可損害機體多種靶器官組織，包括腎臟和肝臟等。 肝臟是急性鎘暴露的主要靶器官，肝實質細胞的腫脹、嗜酸性變、淋巴細胞浸泣及核固縮等鏡下肝細胞損傷改變；AST、ALT及堿性磷酸酶（AP）的活性顯著升高的血生化改變。 目前對鎘致急性肝損傷的作用機制還不明確，自由基損傷是造成急性肝損傷的一條重要途徑。,毒理學動物實驗設計,請您根據(jù)上述的背景資料，設計“鎘對機