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1、第一章 緒論(xln)1經(jīng)典毒理學(xué)和現(xiàn)代(xindi)毒理學(xué)的研究對象經(jīng)典毒理學(xué)(傳統(tǒng)毒理學(xué))的研究(ynji)對象:研究外源化學(xué)物對生物體損害作用?,F(xiàn)代毒理學(xué):所有外源因素(物理、化學(xué)、生物因素)對生物系統(tǒng)的損害作用、生物學(xué)機制、安全性評價與危險性評價的學(xué)科。2毒理學(xué)研究的三個領(lǐng)域:(但是考試的時候不會直接問毒理學(xué)研究的是哪三個領(lǐng)域?問法示例:問:工業(yè)和環(huán)境毒物除考慮對人的影響外,還要研究其對魚類、鳥類、陸棲動物及植物等的影響這屬于哪類毒理學(xué)范疇?正選:描述毒理學(xué)。)(1)描述毒理學(xué)-用以實驗動物為受試對象的毒性實驗,獲得與各種染毒途徑相聯(lián)系的受試物毒性大小、受損系統(tǒng)和器官以及癥狀發(fā)生順序和
2、恢復(fù)過程等資料,可以為安全性評價提供依據(jù),并且為毒作用機制提供線索。(2)機制毒理學(xué)-研究外源因素對生物系統(tǒng)損害作用的細胞、生化及分子機制。(3)管理毒理學(xué)-根據(jù)描述毒理學(xué)和機制毒理學(xué)的研究資料進行科學(xué)決策,以確?;瘜W(xué)物、藥品及食品進入市場足夠安全。3 理論、建設(shè)、推測、觀點,猜測的肯定性的大小4毒理學(xué)科未來的發(fā)展趨勢:(掌握大點)從高度綜合到高度分化從整體動物實驗到替代試驗-3R原則:優(yōu)化(refinement)實驗方法和技術(shù), 減少(reduction)受試動物的數(shù)量和痛苦, 代替(replacement)整體動物實驗方法從閾劑量到基準(zhǔn)劑量-閾劑量沒有準(zhǔn)確值,只可由LOAEL或NOAEL得
3、到近似最大無作用劑量值;且這些測定值受樣本含量和組距大小的影響很大。幾個參數(shù):LOAEL(觀察到有害作用的最小劑量);NOAEL(未觀察到有害作用劑量),BMD(基準(zhǔn)計量法)應(yīng)用于制定非致癌物的可接受水平時比傳統(tǒng)方法更準(zhǔn)確,推薦替代LOAEL和NOAEL?,F(xiàn)用于包括生殖與發(fā)育毒性在內(nèi)的各種危險度評定。從構(gòu)效關(guān)系SAR到定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR):QSAR是根據(jù)藥效基因圖譜和3D搜索與分子設(shè)計,確立了QSAR。這種QSAR研究,包括多個毒性終點以及致突變、致畸和致癌的QSAR研究,為開展環(huán)境中大量存在的混合化合物(復(fù)合暴露)的危險評定創(chuàng)造條件。Quantitative structure-acti
4、vity relationship (QSAR) 從危險度評定到危險度管理:據(jù)描述和機制毒理學(xué)的研究資料(危險度評定的依據(jù))進行科學(xué)決策,協(xié)助政府部門制定衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、制訂相關(guān)法規(guī)條例和管理措施并付諸實施,以確?;瘜W(xué)物、藥品、食品等進入市場足夠安全,達到保護人民群眾身心健康的目的。管理毒理學(xué)是描述毒理學(xué)和機制毒理學(xué)的目的和延伸。5.3R法,QSAR法已在4中闡明。6.毒性、毒效應(yīng)將在第二章中解析。第二章 毒理學(xué)基本概念1毒性(d xn):毒性是化學(xué)物引起有害作用的固有(gyu)能力。毒性是物質(zhì)一種內(nèi)在的、不變的性質(zhì)。指化學(xué)物質(zhì)能夠造成機體損害的能力,有大小(dxio)強弱之分。劑量相同時,對機體損
5、害能力越強的化學(xué)物質(zhì),毒性越高。相對于同一損害指標(biāo),需要劑量越小的化學(xué)物質(zhì),其毒性越大。(必考)2毒效應(yīng):化學(xué)物對機體健康引起的有害作用稱為毒效應(yīng)。通過毒理學(xué)實驗觀察毒物的毒效應(yīng)來了解認(rèn)識毒物的毒性。(必考)(要點:毒性是內(nèi)在屬性,毒效應(yīng)是外在表現(xiàn),毒性是毒效應(yīng)的誘因,但毒性不一定都能引起毒效應(yīng)。)3外源化學(xué)物:是在人類生活和生產(chǎn)環(huán)境中存在、可能與機體接觸并進入機體,并呈現(xiàn)一定的生物學(xué)作用的化學(xué)物質(zhì),又稱為外源生物活性物質(zhì),相對于內(nèi)源化學(xué)物(機體內(nèi)原已存在的和代謝過程中所形成的產(chǎn)物或中間產(chǎn)物)毒物:是一定條件下以較小劑量進入機體就能干擾其正常生理生化功能,引起暫時或永久性病理變化、甚至危及生命
6、的化學(xué)物質(zhì)。是外源化學(xué)物毒性的具體表現(xiàn),是毒理學(xué)的主要研究對象。 4. 損害作用:指影響機體行為的生化改變,功能紊亂或病理損害,或降低對外界環(huán)境應(yīng)激的反應(yīng)能力。非損害作用:機體發(fā)生的生物學(xué)變化在機體適應(yīng)代償能力范圍之內(nèi),機體對其他不利因素的易感性也不增高。 便于理解的例子(fro PTT):損害作用與非損害作用二者間無嚴(yán)格的界限。比如乙醇誘導(dǎo)肝臟CYP2e1,因后者是多種亞硝胺類致癌物的活化酶,當(dāng)同時接觸亞硝胺時,前者為損害作用(增加機體對亞硝胺致癌作用的易感性),否則為非損害作用。5.毒效應(yīng)譜(了解毒效應(yīng)譜的寬窄,毒效應(yīng)弱的地方毒效應(yīng)譜寬,受影響的人群多,毒效應(yīng)強的地方毒效應(yīng)譜窄,占少數(shù)人群
7、)毒物接觸劑量/時間非損害作用損害作用機體的化學(xué)物負(fù)荷 亞臨床改變 基因突變無病理意義的生理、生化改變 中毒 細胞增殖 死亡 致癌、致畸毒效應(yīng)譜:外源化學(xué)物可引起機體的多種性質(zhì)或強度方面的生物學(xué)變化,包括:A機體對外源化學(xué)物的負(fù)荷增加;B意義不明的生理和生化改變;C。亞臨床改變;D臨床中毒(三致作用);E死亡。CDE屬于損害作用(毒效應(yīng)),毒效應(yīng)譜還包括致癌、致突變和致畸胎作用。適應(yīng)(shyng):機體對一種通常能引起有害作用(zuyng)的化學(xué)物顯示不易感性或易感性降低(jingd)。抗性:用于一個群體對于應(yīng)激原化學(xué)物反應(yīng)的遺傳機構(gòu)改變,以致與未暴露的群體相比有更多的個體對該化學(xué)物不易感性。
8、耐受:獲得對某種化學(xué)物毒作用的抗性,通常是早先暴露的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致對該化學(xué)物毒作用反應(yīng)性降低的狀態(tài)。6毒作用的分類:(一)速發(fā)性或遲發(fā)型作用:速發(fā)型(某些外源化學(xué)物在一次暴露后的短時間內(nèi)所引起的即刻毒作用):KCN,H2S,等。遲發(fā)型(在一次或多次暴露某種外源化學(xué)物后,經(jīng)一定時間間隔才出現(xiàn)的毒作用):典型者如致癌物:B(a)P,石棉,等;潛伏期可長達10-20年。 與毒物吸收、分布及排泄速率不同及是否需要生物活化有關(guān)。也與所觀察的反應(yīng)有關(guān),如矽塵引起呼吸道刺激癥狀為速發(fā)型作用,而肺纖維化則為遲發(fā)型作用。(二)局部作用和全身作用-局部作用:對暴露部位直接的損害作用 ;全身作用-吸收和分布至靶器官或全
9、身所產(chǎn)生的毒作用。 (三)可逆或不可逆作用-例子ppt 脂肪肝(可逆)肝硬化(不可逆)作用是否可逆,主要取決于受損組織的修復(fù)和再生能力(四) 超敏反應(yīng)-機體對外源化學(xué)物的病理性免疫反應(yīng)。外源性化學(xué)物可作為半抗原,與內(nèi)源性蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成完全抗原,刺激免疫反應(yīng),低劑量即可發(fā)生,難以觀察劑量反應(yīng)關(guān)系。(五)特異質(zhì)反應(yīng)(遺傳性異常的反應(yīng)性)-由于機體遺傳物質(zhì)異常(基因多態(tài)性,與免疫性超敏反應(yīng)無關(guān))而發(fā)生的對外來化學(xué)物的反應(yīng);如肌松藥琥珀酰膽堿的降解酶是血清膽堿酯酶(ChE),人群中有極少數(shù)人缺乏此酶活性。又如:亞硝酸鹽高鐵血紅蛋白NADH高鐵血紅蛋白還原酶(多態(tài)性)7選擇性毒性(某種化學(xué)物質(zhì)只對某
10、種/類生物、某些/類群體、某種/些組織器官產(chǎn)生毒性)的原因: 物種及細胞學(xué)差異,細菌;對化學(xué)物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化過程的差異,葉酸;組織器官對化學(xué)物質(zhì)親和力的差異;組織器官修復(fù)能力的差異等。8生物學(xué)標(biāo)志及其分類 外源化學(xué)物通過生物學(xué)屏障進入組織或體液后對其外源化學(xué)物及其生物學(xué)后果的測定指標(biāo)。分為:暴露標(biāo)志-體內(nèi)或排泄物中,原型/代謝物/反應(yīng)產(chǎn)物 (如CO:碳氧血紅蛋白;鉛中毒:Delta ALA)效應(yīng)標(biāo)志-生化,生理,行為等方面。易感性標(biāo)志-如暴露的化學(xué)物有關(guān)的代謝酶的多態(tài)性(亞硝胺類,CYP2E1;B(a)P, CYP1A1)。目的是發(fā)現(xiàn)和保護易感人群。暴露標(biāo)志:測定組織、體液或排泄物中吸收的外源化學(xué)
11、物、其代謝物或與內(nèi)源性物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物,作為吸收劑量或靶劑量的指標(biāo),提供關(guān)于暴露于外源化學(xué)物的信息。內(nèi)劑量標(biāo)志(血鉛),生物效應(yīng)劑量標(biāo)志(苯并比的DNA加合物)效應(yīng)(xioyng)標(biāo)志:機體中可測出的生化(shn hu)、生理、行為或其他改變的指標(biāo),提示與不同靶劑量的外源化學(xué)物或其代謝物有關(guān)聯(lián)的對健康有害效應(yīng)的信息。易感標(biāo)志(biozh):個體對外源化學(xué)物生物易感性的指標(biāo),篩選易感人群,保護高危人群。9靶器官-是外源化學(xué)物發(fā)揮主要毒性效應(yīng)的器官。 如甲基汞腦,鎘腎,CCl4肝。毒效應(yīng)的強弱取決于毒物在靶器官的濃度,靶器官相同不代表毒性機制相同,但毒物蓄積的器官未必是靶器官。如鉛蓄積于骨,但骨并非
12、靶器官;DDT蓄積于脂肪組織,但不對脂肪組織產(chǎn)生毒作用。 多種因素決定一個毒物的靶器官:該器官的血液供應(yīng);存在特殊的酶或生化途徑;器官的功能和在體內(nèi)的解剖位置;對特異性損傷的易感性;對損傷的修復(fù)能力;具有特殊的攝入系統(tǒng);代謝毒物的能力和活化解毒系統(tǒng)平衡;毒物與特殊的生物大分子結(jié)合等。10 量反應(yīng)、質(zhì)反應(yīng)、毒物劑量效應(yīng)關(guān)系(詳見課件、課本22)(必考)知識點:質(zhì)反應(yīng)體現(xiàn)的是有或無的關(guān)系;劑量效應(yīng)關(guān)系反應(yīng)的是各個機體的差異性。如果曲線為水平走勢,說明群體差異性很大,如果曲線波動趨勢明顯,說明群體差異性小。量反應(yīng)/效應(yīng):暴露一定劑量外源化學(xué)物后所引起的一個生物個體、器官或組織的生物學(xué)改變。此改變的程
13、度用計量單位來表示。質(zhì)反應(yīng)/反應(yīng):指暴露某一化學(xué)物的群體中出現(xiàn)某種效應(yīng)的個體在群體中所占比率,一般用百分率或比值表示。如死亡率,腫瘤發(fā)生率等。其觀察結(jié)果以“有”或“無”“異?!被颉罢!眮肀硎?。一般用百分率或比值來表示。劑效反應(yīng)關(guān)系:反映化學(xué)物的毒效應(yīng)性質(zhì);比較不同化學(xué)物毒性大小;反映各個體的機體易感性變異度;判斷因果關(guān)系;安全性評價或危險性評價的依據(jù)。量反應(yīng)與劑量效應(yīng)關(guān)系、質(zhì)反應(yīng)與劑量效應(yīng)關(guān)系二者的量-效曲線都有可能呈S型半對數(shù)圖,但前者提示毒物的最大效能,后者反映群體對毒物反應(yīng)的差異。(必考) 量反應(yīng)和劑量效應(yīng)曲線:I.在游離器官/組織的量反應(yīng),因為游離器官缺乏多種整體干預(yù)機制;II在整體
14、動物的量反應(yīng),受整體動物的神經(jīng)和內(nèi)分泌調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)運機制的影響,一般呈現(xiàn)上升或下降的不同類型的曲線,呈雙曲線型、直線型或S型曲線等多種形狀。質(zhì)反應(yīng)和劑量反應(yīng)曲線:非對稱S型曲線,反應(yīng)率在50%斜率最大,轉(zhuǎn)換后可呈對稱S性曲線及直線;直線轉(zhuǎn)化后可計算多種參數(shù):ED50(半數(shù)的有效劑量)、TD50(半數(shù)中毒劑量)、LD50(半數(shù)致死量).11毒理學(xué)研究方法:體外實驗;體內(nèi)實驗/整體動物試驗(目前的標(biāo)準(zhǔn)方法);人體觀察;流行病學(xué)研究。12毒性(d xn)參數(shù):毒性(d xn)上限參數(shù):急性毒性試驗(shyn)中以死亡為終點的各項毒性參數(shù)毒性下限參數(shù):觀察到有害作用最低水平及最大無有害作用劑量。LD100
15、-絕對致死劑量/濃度,引起一組受試實驗動物全部死亡的最低劑量(mg/kg)/濃度,受個體間耐受性差異影響太大。LD50-半數(shù)致死劑量/濃度,一組受試實驗動物半數(shù)死亡的劑量或濃度(LC50,氣態(tài)或液態(tài)毒物),與毒性呈反比,較為穩(wěn)定,較少受個體耐受程度差異的影響。LD01/MLD-最小致死(zh s)劑量,一組受試實驗動物中僅引起(ynq)個別動物死亡的最小劑量或濃度。 LD0最大非致死劑量/濃度,一組受試實驗(shyn)動物中,不引起動物死亡的最大劑量或濃度LOAEL(lowest observed adverse effect level)觀察到有害作用的最低水平,指引起某種可觀察到的有害改變
16、的最低劑量。NOAEL-未觀察到有害作用水平,指未觀察到有害作用(非損害作用)的最高劑量。NOAEL-LOAEL=一個劑量組LOEL,觀察到作用的最低水平,某種作用(非有害作用如治療作用)。NOEL,未觀察到作用水平,任何作用(有害作用或非有害作用)閾值,外源化學(xué)物的一般毒性/器官毒性和致畸作用的劑量-反應(yīng)關(guān)系是有閾值的;而遺傳毒性致癌物和致突變物的劑量-反應(yīng)關(guān)系通常被認(rèn)為是無閾值的(零閾值)。有害效應(yīng)的閾值介于NOAEL和LOAEL之間;非有害效應(yīng)的閾值則介于NOEL和LOEL之間。ADI-每日容許攝入量。BMD-基準(zhǔn)劑量法(緒論4.(3)指ED1、ED5或ED10的95%可信限下限值。)(
17、課本P8)13急性毒作用帶、慢性毒作用帶(P31)毒作用帶是化學(xué)毒作用特點的參數(shù)。急性毒作用帶:急性毒作用帶(Zac)-LD50/Limac,即半數(shù)致死劑量與急性閾劑量的比值。此值小,說明化學(xué)物質(zhì)從產(chǎn)生輕微損傷到導(dǎo)致急性死亡的劑量效應(yīng)窄;反之說明引起的急性毒性死亡的危險性小。慢性毒作用帶(Zch)- Limac/Limch,急性閾劑量與慢性閾劑量的比值。此值大,說明從Lmac到Limch之間的劑量范圍大,由輕微的慢性毒性實驗到較為明顯的急性毒性重度之間劑量范圍寬,故發(fā)生慢性毒性的危險性大。反之,發(fā)生慢性毒性的危險性小。外源化學(xué)物在體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)運與生物轉(zhuǎn)化1.ADME-機體對于外源化學(xué)物的處置包
18、括吸收(absorption)、分布(distribution)、代謝(metabolism)和排泄(excretion)四過程,代謝和排泄合稱消除。又稱(ADME過程)每個過程都會受到多種因素影響,進而改變外源化學(xué)物在作用部位的存在數(shù)量、時間和繼發(fā)的反應(yīng)。其中吸收、分布、排泄具有共性,均為外源化學(xué)物穿越生物膜的過程,其本身結(jié)構(gòu)性質(zhì)不發(fā)生改變,故稱生物轉(zhuǎn)運。而代謝則是外源化學(xué)物轉(zhuǎn)化為新的化學(xué)物的過程,產(chǎn)物結(jié)構(gòu)形式發(fā)生改變,為生物轉(zhuǎn)化過程。2.外源化學(xué)物質(zhì)通過通過生物膜的方式及其特點,簡單擴散影響因素 I 被動轉(zhuǎn)運(zhun yn) :(1)簡單擴散(2)濾過 簡單(jindn)擴散/脂溶擴散(
19、kusn):順濃度差,不耗能,不需要載體,無飽和性,無競爭性大多數(shù)外源化學(xué)物的跨膜轉(zhuǎn)運方式濾過:壓力差/滲透壓差,適合的分子量 II特殊轉(zhuǎn)運:(1)主動轉(zhuǎn)運(2)易化擴散3)膜動轉(zhuǎn)運-(a)吞噬作用(b)胞飲作用(c)胞吐作用。主動轉(zhuǎn)運:逆濃度差,耗能,需要載體,飽和性,競爭性,特異性易化擴散:順濃度差,不耗能,需要載體,飽和性,競爭性膜動轉(zhuǎn)運:特征表現(xiàn)為轉(zhuǎn)運時生物膜的形態(tài)發(fā)生變化 簡單擴散的影響因素:1)經(jīng)簡單擴散的外源化學(xué)物必須有脂溶性。脂水分配系數(shù)越大,越易溶解于脂肪,經(jīng)簡單擴散的速度就越快。不過生物膜包含脂相和水相,因此脂溶性極高,全部溶于脂肪的物質(zhì),也難以通過簡單擴散的方式進行跨膜轉(zhuǎn)
20、運。 (2)外源化學(xué)物質(zhì)的解離狀態(tài)對生物膜的轉(zhuǎn)運的影響。解離程度越高,極性越大,越難通過生物膜脂相進行擴散。所以,非解離態(tài)的外源化學(xué)物易于轉(zhuǎn)運。如弱有機酸、弱有機堿。(3)濃度梯度對擴散速率的影響最為重要3經(jīng)胃腸道、呼吸道、皮膚吸收的主要部位,方式,影響因素(一)胃腸道吸收主要部位及方式:以小腸為主,其次是胃。多數(shù)是簡單擴散,部分物質(zhì)是主動轉(zhuǎn)運(如左旋多巴、Pt、天冬酰苯丙氨酸甲酯),少數(shù)是胞飲、濾過(鉻、鎘、錳、鉛)、吞噬作用吸收。胃腸道吸收影響因素:弱有機酸和弱有機堿,只有分子態(tài)才可吸收。所以胃腸道pH起決定作用。胃和十二指腸腔內(nèi)為酸性環(huán)境,利于弱酸如苯甲酸吸收。小腸腔內(nèi)pH達6以上,利于
21、弱堿性物質(zhì)(如苯胺)的吸收。胃腸蠕動、排空速度和腸道菌從也對外來化合物的吸收有影響。(二)呼吸道吸收的主要部位(以肺泡為主):(1)直徑 5 微米:沉積于鼻咽部(2)直徑在25微米:沉降于氣管、支氣管區(qū)域。被咳出或吞咽進胃腸道(3)直徑在1微米以下:可達肺泡并被吸收入血.呼吸道吸收的影響因素:氣體和蒸氣的吸收主要取決于(1)脂溶性和濃度(簡單擴散)。(2)血/氣分配系數(shù)(mg/L:mg/L) 乙烯:0.14,乙醇:1300,苯:6.85血/氣分配系數(shù):當(dāng)某種化學(xué)物在呼吸膜兩側(cè)達到動態(tài)平衡時,在血液中的濃度與在肺泡中濃度的比值, (3)肺通氣量(4)氣溶膠:霧經(jīng)肺的吸收與氣體和蒸氣相似(5)煙和
22、粉塵的顆粒直徑大小與其到達呼吸道的部位有密切關(guān)系。(三)皮膚吸收的方式:(1)穿透階段:角質(zhì)層-被動擴散(2)吸收階段:表皮深部和真皮層-經(jīng)靜脈和淋巴入體循環(huán)皮膚吸收的影響因素:脂溶性較好的物質(zhì)易吸收,而高脂溶性或高水溶性物質(zhì),經(jīng)皮吸收困難。增加皮膚通透性的因素-酸堿、二甲基亞砜,芥子氣等。潮濕皮膚使角質(zhì)層結(jié)合水的能力增加3-5倍,通透性增加2-3倍。皮膚炎性反應(yīng)也可增加外源化學(xué)物的吸收。4貯存(zhcn)庫有哪些?答:血漿蛋白(最主要(zhyo)的貯存庫,因為(yn wi)清蛋白在體內(nèi)比例最大,與慢性毒性蓄積作用有關(guān),外源化學(xué)物與血漿單邊的結(jié)合是暫時而可逆的)、肝臟、腎臟、脂肪組織、骨髓。蓄
23、積:外源化學(xué)物以相對較高的濃度富集于某些組織器官的現(xiàn)象。貯存庫:凡是毒物蓄積的部位。靶器官,對急性中毒有保護作用;是慢性毒性作用發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)。表觀分布容積Vd=D/C,可用于推測毒物在體內(nèi)的分布范圍,是體內(nèi)毒物劑量與血毒物濃度的比值。Vd=血漿容量(0.05L/kg),提示毒物只分布在血液中;Vd=體液總量(0.6L/kg),提示毒物均勻分布在體液中;Vd體液總量,提示毒物在體內(nèi)有貯存庫。5生物轉(zhuǎn)化主要反應(yīng)類型和六大結(jié)合反應(yīng)答:(1)一相反應(yīng):包括氧化,還原和水解反應(yīng)。重點:細胞色素P450酶系/微粒體混合功能氧化酶MFO/單加氧酶,在一相反應(yīng)中居于首位,分布廣泛,以肝細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)微粒體(粗細
24、)中含量最高。由3種成分構(gòu)成,即血紅蛋白類(細胞色素P450和細胞色素b5,傳遞電子,活性中心)和黃素蛋白(NADPH-細胞色素P450還原酶,為傳遞電子的轉(zhuǎn)運體,增加底物的親和力)、磷脂(固定作用)。(注:P450為催化作用的活性中心).胞液中的醇脫氫酶ADH和醛脫氫酶ALDH與甲醇和乙醇的代謝有關(guān),乙醛脫氫酶具遺傳多態(tài)性。亞洲人中有大約一半的人因點突變而缺乏此酶ALDH活性(將乙醇氧化成乙酸):紅暈綜合癥。 (2)二相反應(yīng):結(jié)合作用,是外源化學(xué)物原有的或經(jīng)過一相反應(yīng)后引入或暴露出的羥基、氨基、羧基、巰基、羰基、和環(huán)氧基等與內(nèi)源性極性基團之間發(fā)生的生物結(jié)合反應(yīng),反應(yīng)速度較I相快。二相反應(yīng)主要
25、在肝臟進行,其次是腎臟,也可在肺、腸、脾腦中進行。 六大結(jié)合反應(yīng):1、葡萄糖醛酸結(jié)合(體內(nèi)最重要的結(jié)合反應(yīng))2、硫酸基結(jié)合3、谷胱甘肽結(jié)合4、甲基化反應(yīng)5、乙?;磻?yīng)6、氨基酸結(jié)合生物轉(zhuǎn)化前后毒物水溶性和毒性的變化:多數(shù)外源性化學(xué)物代謝后毒性降低,少數(shù)毒物如氯乙烯和B(a)P本身不直接發(fā)生毒效應(yīng),而是依賴代謝過程使其成為具有細胞毒性、遺傳毒性或致癌性的活性形式(自由基或親電子劑)。要點記憶:1.多數(shù)外源化學(xué)物代謝后毒性降低,但少數(shù)毒性反而增加,稱為代謝活化。如硫磷、氯乙烯、苯丙芘。2.溶解度變化:多數(shù)二相反應(yīng)使外源化學(xué)物的水溶性增加,排泄加快,除甲基化或乙酰化反應(yīng)使結(jié)合物水溶性降低。(必考)
26、6代謝活化和代謝滅活 此知識點須知:一相反應(yīng)一般為代謝活化,將外源化學(xué)物的毒性集團暴露,以便二相反應(yīng)的進行。在二相反應(yīng)中的六大結(jié)合反應(yīng)中:(1)硫酸基結(jié)合反應(yīng)-硫酸基轉(zhuǎn)移酶有時使外源性化學(xué)物毒性增強活化為細胞毒性和致突變物。(必考)(2)乙?;饔?多為代謝滅活,但有時為代謝活化。見課本(P58)。第五章 毒作用影響(yngxing)因素該章節(jié)(zhngji)首先要大線條掌握,還需要理解一些典型例子:比如化學(xué)結(jié)構(gòu)(jigu)、高溫高濕、水溶性、 年齡等對毒作用的影響影響毒作用的四大因素:1.化學(xué)因素 2.機體因素 3.環(huán)境因素 4.聯(lián)合作用1.化學(xué)物質(zhì)本身的因素對毒作用的影響:化學(xué)結(jié)構(gòu),理化性
27、質(zhì),純度和穩(wěn)定性。化學(xué)結(jié)構(gòu):a.取代基的影響 ,取代基不同毒性不同苯: 麻醉作用和抑制造血功能。 甲基取代(甲苯、二甲苯):麻醉作用,抑制造血功能; 氨基取代:形成高鐵血紅蛋白; 硝基(硝基苯)或鹵素(鹵代苯)取代:肝毒性; 烷烴:氫被鹵素取代,肝毒性增加,且取代愈多,毒性愈大。CH3CLCH2CL2CHCL3雄黃(As2S3) 一氧化鉛金屬鉛硫酸鉛碳酸鉛 氣態(tài)化學(xué)物:水溶性影響在呼吸道的吸收部位 NH3易溶于水,損害上呼吸道 NO2不易溶解,深入到肺泡,引起肺水腫。 血/氣分配系數(shù):系數(shù)越大越易被吸收入血2.機體因素:a.遺傳因素:種間遺傳差異(解剖、生理差異;代謝差異;物種間遺傳差異)、個
28、體間差異;b.非遺傳因素:健康狀況、營養(yǎng)、年齡、性別(年齡:生物轉(zhuǎn)運的差異;藥物代謝酶系統(tǒng);神經(jīng)系統(tǒng))(知道什么屬于機體因素就可以了)3.環(huán)境因素:氣象條件、季節(jié)及晝夜節(jié)律(器官代謝具有節(jié)律性)、動物籠養(yǎng)形式、外源化合物的接觸特征和賦形劑氣象條件:氣溫 高溫:血管擴張,血液循環(huán)和呼吸加快,胃酸分泌減少,多汗,少尿。 氣濕 增加機體體溫調(diào)節(jié)負(fù)荷 高溫高濕:皮膚吸收增加,黏附時間延長外源化學(xué)物的接觸特征和賦形劑:接觸途徑(靜脈注射吸入腹腔注射肌肉注射皮下注射皮內(nèi)注射口服經(jīng)皮給藥);接觸持續(xù)時間;接觸頻率;溶劑或助溶劑助溶劑:溶劑或助劑、生物體、化學(xué)物之間的相互作用,化學(xué)物在溶劑或助劑中的濃度影響毒
29、效應(yīng):濃稀 要求所選溶劑或助劑無毒、不與受試化學(xué)物發(fā)生反應(yīng)、不影響受試化學(xué)物的毒性、受試化學(xué)物在溶劑或助劑中穩(wěn)定。4.聯(lián)合(linh)作用:同時(tngsh)或先后接觸兩種或兩種以上外源化學(xué)物對機體產(chǎn)生的總毒性效應(yīng)。 (掌握(zhngw)五種是哪五種即可)(可能是多選)非交互作用:a.相加作用:相同的方式,相同的機制,作用于相同的靶標(biāo);總毒性作用等于各化學(xué)物單獨對機體產(chǎn)生效應(yīng)的算術(shù)總和也稱為,簡單相似作用/簡單聯(lián)合作用/劑量相加作用,原則上不存在閾值例如:PCB與二惡英,大多數(shù)刺激性氣體b.獨立作用 各化學(xué)物毒性效應(yīng)不同,但互不影響; 總效應(yīng)是每個化合物的反應(yīng)的總和決定簡單不同作用(反應(yīng)相加)
30、交互作用(比預(yù)期的相加作用更強或更弱):a.協(xié)同作用(總毒性效應(yīng)大于各個化學(xué)物的毒性效應(yīng)總和,毒性增強):馬拉硫磷與苯硫磷聯(lián)合染毒,毒性明顯增加。 b.加強作用(一種無毒性,同時/先后暴露后效應(yīng)增強,助癌物;促癌物):促癌物,本身不致癌,但能夠加強致癌物的致癌效應(yīng)。苯巴比妥,乙烯雌酚。 c. 拮抗作用:阿托品、氯磷定對有機磷農(nóng)藥;區(qū)別于抑制作用(一種無毒性,另一種先后/同時暴露后毒性降低)第六章 外源化學(xué)物的一般毒性作用1. 一般毒性包括哪些,概念:一般毒性作用也稱基礎(chǔ)毒性,是全身各系統(tǒng)對外源化學(xué)物的毒作用反應(yīng),與特殊毒性(致畸、致突變、致癌)相對而言。按照接觸毒物的時間長短可分為:急性毒性、
31、重復(fù)劑量毒性、亞慢性毒性、慢性毒性。急性毒性:機體(實驗動物、人)一次或24小時內(nèi)接觸多次一定劑量外源化學(xué)物后在短期(最長14天)內(nèi)所產(chǎn)生的毒作用及死亡。(國內(nèi)多規(guī)定24小時一般不超過3次)亞慢性毒性:機體(實驗動物、人)連續(xù)較長期(相當(dāng)于生命周期的1/10)接觸外源化學(xué)物所產(chǎn)生的中毒效應(yīng)。慢性毒性:實驗動物長期染毒外源化學(xué)物所引起的毒性效應(yīng)。2.各研究實驗的染毒時間急性毒性實驗:一次或24小時內(nèi)多次短期重復(fù)劑量實驗:28d(14-30d)亞慢性毒性實驗: 90d ,相當(dāng)于生命周期的1/10,已成為較常用的長期重復(fù)染毒毒性試驗,基本可代替慢性毒性試驗,由該實驗可確定外源化學(xué)物的未觀察到有害作用
32、劑量NOAEL慢性毒性:長期(終生)3.各研究實驗的研究目的急性:a.測定毒物的致死劑量以及其他急性毒性參數(shù),以LD50為主,進行毒性分級。 b.初步評價毒物對機體的毒效應(yīng)特征、靶器官、劑量-反應(yīng)(效應(yīng))關(guān)系和對人體產(chǎn)生損害的危險性 c.為試驗(shyn)研究以及其他毒理試驗提供接觸劑量(jling)設(shè)計及觀察(gunch)指標(biāo)選擇依據(jù)。 d.提供毒理學(xué)機制研究的初步線索。短期重復(fù)劑量、亞慢性、慢性:a.觀察長期接觸受試物的毒性效應(yīng)譜、毒作用特點和毒作用靶器官。了解其毒性機制。 b.觀察長期接觸受試物毒性作用的可逆性。 c.研究重復(fù)接觸受試物毒性作用的劑量反應(yīng)(效應(yīng))關(guān)系,確定NOAEL和LO
33、AEL,為制定安全限量提供參考。 d.確定不同動物物種對受試物的毒效應(yīng)的差異,為將研究結(jié)果外推到人提供依據(jù)。4.實驗設(shè)計中:動物選擇的大原則及其各實驗對動物種屬、年齡、性別的要求急性毒性試驗動物選擇的原則:a.急性毒性反應(yīng)與人近似 b.易于飼養(yǎng)、操作方便c.繁殖力較強,數(shù)量較大 d.價格較低,易于獲得(經(jīng)典的急性毒性試驗中,大鼠為首選的嚙齒類動物)各實驗對動物種屬、年齡、性別的要求急性毒性:大鼠;雌雄兼用,青壯年,設(shè)置3個劑量組,組距適當(dāng),各組同一性別動物數(shù)相等亞慢性:一般選擇兩種試驗動物:嚙齒類、非嚙齒類 最好的選擇:大鼠和犬;經(jīng)皮:兔或豚鼠雌雄各半,大鼠6-8周齡,剛斷乳數(shù)量不要求掌握5.
34、亞急性、亞慢性慢性實驗中:劑量設(shè)計及其理想的劑量設(shè)計、觀察指標(biāo)原則:3個劑量組 和1個陰性(溶劑)對照組 陰性對照組低劑量組:NOAEL(未觀察到有害劑量) 中劑量組: LOAEL(觀察到有害作用的最低劑量)高劑量組:明顯毒性或少量動物死亡(少于10)組距:3-10倍,最少不小于2倍亞慢性和慢性毒性試驗中劑量設(shè)計的考慮因素:1.以相同物種的短期毒性資料為依據(jù)。亞慢性實驗可依據(jù)急性毒性的閾劑量為最高劑量,或1/5-1/20的LD50的劑量;慢性試驗儀亞慢性試驗的最大耐受量MTD為最高劑量。劑量選擇的一般步驟可歸納為:急性毒性試驗亞急性(28天)毒性試驗90天毒性試驗慢性毒性試驗。2.對于人群主動
35、攝入的食品和藥品,可采用人體可能擬用的最高劑量作為劑量設(shè)計依據(jù)。觀察指標(biāo):(1)一般觀察: (2)實驗室檢測項目: 血液學(xué)指標(biāo): 血液生化學(xué)指標(biāo): (3)系統(tǒng)尸解和病理組織學(xué)檢查: (4)可逆性觀察 (5)指標(biāo)觀察時間 (6)特異性指標(biāo)及其他6.LD50的毒理學(xué)意義和局限性(應(yīng)該是多選)毒理學(xué)意義 LD50標(biāo)準(zhǔn)化毒物毒作用(zuyng)強度,評價(pngji)和比較毒物對機體毒性(d xn)的大小。 計算藥物的治療指數(shù),藥效劑量和毒性劑量的距離。 為后續(xù)的重復(fù)給藥毒理學(xué)試驗劑量的選擇提供參考。 通過比較不同途徑的LD50值,獲得生物利用度的信息。 試驗結(jié)果可用來推測人類的致死劑量以及中毒后的體
36、征,為臨床毒副反應(yīng)提供監(jiān)測參考。LD50的局限性 評價新藥或化學(xué)物時,LD50值給予有效的信息較少,實用性有限 LD50的波動性很大,影響因素多 LD50受物種差異影響大 消耗動物數(shù)量大7.皮膚刺激和眼刺激眼原發(fā)性刺激試驗的觀察終點時眼刺激和眼腐蝕。多選用家兔為試驗動物。推薦方法為Draize試驗。一般對皮膚產(chǎn)生刺激的強酸及強堿性物質(zhì)可免除眼刺激試驗,產(chǎn)生皮膚刺激的物質(zhì)不一定由于眼刺激體征(PH接近中性時)皮膚原發(fā)性刺激試驗,終點為皮膚刺激和皮膚腐蝕。常用動物為家兔或豚鼠。推薦方法為Draize試驗。以下情況不適宜做皮膚刺激試驗:I根據(jù)結(jié)構(gòu)域活性關(guān)系及理化特性推測可能由腐蝕性的物質(zhì)(PH2或1
37、1.5)II在急性經(jīng)皮毒性試驗顯示有很強系統(tǒng)毒性的物質(zhì);III在急性經(jīng)皮毒性試驗中染毒劑量大2000mg/kg時仍未產(chǎn)生皮膚刺激體征的物質(zhì)。8.重要概念:蓄積毒性、物質(zhì)蓄積、損傷蓄積、食物利用率、臟器系數(shù)蓄積作用:是發(fā)生慢性毒作用的前提,外源化學(xué)物連續(xù)的、反復(fù)的進入機體,而且吸收速度或總量超過代謝轉(zhuǎn)化排出的速度或總量時,化學(xué)物質(zhì)就有可能在體內(nèi)組建增加并貯留的現(xiàn)象。物質(zhì)蓄積:當(dāng)實驗動物反復(fù)多次接觸化學(xué)毒物后可以用分析方法在體內(nèi)測出物質(zhì)的原形或其代謝產(chǎn)物時稱為物質(zhì)蓄積。損傷蓄積:如果在機體內(nèi)不能測出其原形或代謝產(chǎn)物,卻出現(xiàn)慢性毒性作用,稱為損傷蓄積。食物利用率:即動物每食入100g飼料所增長的體重
38、克數(shù)(g體重 /100g飼料)??梢澡b別動物體重降低是由于進食減少,還是受試物毒作用。臟器系數(shù)/臟器相對重量:指某個臟器的濕重與單位體重的比值,通常是每100g體重中某臟器所占的質(zhì)量,表示為臟器質(zhì)量(g)/體重(100g)。 適用于實質(zhì)性臟器,系數(shù)增大,提示臟器腫大,病變可能為增生、充血、水腫等;系數(shù)減小,可能發(fā)育不良或萎縮等變化。第七章 外源化學(xué)物致突變作用1.突變、自發(fā)突變、誘發(fā)突變,致突變作用,基因庫,遺傳負(fù)荷的概念 突變:遺傳結(jié)構(gòu)本身的變化及其引起的變異稱為突變。突變實際上是遺傳物質(zhì)的一種可遺傳 的變異。 自發(fā)突變:在普遍存在的未知因素的作用下,自然條件下發(fā)生的改變;發(fā)生過程長,頻率低
39、,與物種進化有關(guān)。 誘發(fā)突變:人為地造成地突變;發(fā)生過程短,頻率高,即可被人類利用,也可能對人類產(chǎn)生危害。致突變作用:外來因素,特別是化學(xué)因子引起細胞核中的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的能力,而且此種改變可隨同細胞分裂過程而傳遞?;驇欤耗澄锓N在特定時期的處于生育年齡的群體所含有的基因(jyn)總和。 遺傳(ychun)負(fù)荷:一種(y zhn)物種中每一個攜帶的可遺傳給下一代的有害基因的平均水平。2.突變類型: 基因突變(種類及其后果) a.堿基置換 后果:同義突變、錯義突變、無義突變 b.移碼突變 后果:致死性突變?nèi)旧w畸變(典型類型,與基因突變的區(qū)別,從受損程度和是否觀察到區(qū)分)類型:缺失,重復(fù),倒位
40、,易位 染色體數(shù)目的變化(種類):非整倍體和多倍體 3.突變的機制:以 DNA 為靶(大線條), 以細胞分裂過程為靶(紡錘體損傷可能的機制)DNA:堿基損傷,DNA鏈?zhǔn)軗p細胞分裂:靶位:有絲分裂或減數(shù)分裂成分。如紡錘體、微管蛋白、極體、著絲粒等紡錘體損傷可能的機制:與微管蛋白二聚體結(jié)合 ;與微管上的巰基結(jié)合 ;已組裝好的微管的破壞 ;中心粒移動受阻四突變的后果:生殖細胞突變的后果,體細胞突變的后果 體細胞:癌變生殖細胞:突變可以傳給下一代:顯性突變-純合或雜合表型均異常;隱性突變-純合表型異常;雜合表型正常,為攜帶者五損傷修復(fù):損傷耐受 修復(fù)(哪幾種) DNA損傷修復(fù):損傷耐受機制和修復(fù)機制。
41、損傷耐受機制-部分修復(fù)DNA損傷。修復(fù)機制-完全修復(fù),可分為直接修復(fù)和切除修復(fù)。直接修復(fù)針對較小的DNA損傷。切除修復(fù)則針對較大范圍的損傷。DNA損傷的修復(fù)分為-直接修復(fù)切除修復(fù)-核苷酸切除修復(fù);堿基切除修復(fù)錯配修復(fù) ;雙鏈斷裂修復(fù); 交聯(lián)修復(fù);呼救性修復(fù)(SOS repair)六評價:遺傳學(xué)終點(哪些) ,成組配套的原則,Ames試驗原理,微核的形成及其微核實驗的遺傳學(xué)終點1.遺傳學(xué)終點:(書本)將致突變試驗的觀察終點稱為遺傳學(xué)終點(課件)試驗觀察到的項目反映的各種事件的統(tǒng)稱遺傳學(xué)終點有4點:1)DNA堿基序列改變;(基因突變)2)染色體完整性改變;(染色體畸變)3)染色體分離改變(染色體組
42、的畸變)4)DNA的原始損傷2.成套項目選擇原則1)同時反映基因突變、染色體畸變、染色體分離異常及原發(fā)性DNA損傷等每一類型的遺傳學(xué)終點2)物種:動物、細胞;原核生物(shngw)、真核細胞;細菌、動物細胞、人體細胞3)體內(nèi)、體外試驗(shyn)配合4)體細胞、生殖細胞3.細菌(xjn)回復(fù)突變試驗(Ames試驗)鼠傷寒沙門氏菌原養(yǎng)型 正向突變 組氨酸營養(yǎng)缺陷型突變株 (his+) 回復(fù)突變 (his-) 受試物4.微核實驗微核試驗(Micronucleus test,MNT)目的:是觀察受試物能否產(chǎn)生微核的試驗。檢出DNA斷裂劑和非整倍體誘變劑。原理:染色體或染色單體的無著絲點斷片或紡錘絲受
43、損傷而丟失的整個染色體,在細胞分裂后期遺留在細胞質(zhì)中,末期之后,單獨形成一個或幾個規(guī)則的次核,比主核小,故稱微核。光學(xué)顯微鏡下可見。微核來源有二:斷片或無著絲粒染色體在細胞分裂后期不能定向移動,而遺留在細胞質(zhì)中;有絲分裂毒物的作用使個別染色體或帶著絲粒的染色體環(huán)和斷片在細胞分裂后期被留在細胞質(zhì)中。第八章 外源化學(xué)物致癌作用一.化學(xué)致癌中的“癌”,發(fā)生原因中環(huán)境因素和化學(xué)致癌中的“癌” ,發(fā)生原因中環(huán)境因素、化學(xué)因素的重要性 化學(xué)致癌作用:指化學(xué)物質(zhì)引起或誘導(dǎo)正常細胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化并發(fā)展成為腫瘤的過程“癌”包括良性和惡性腫瘤。在引起腫瘤發(fā)生的原因中有80來自環(huán)境因素,人類腫瘤90%與環(huán)境因素有關(guān),
44、環(huán)境因素包括化學(xué)因素、物理因素、生物因素(病毒)等,而其中最主要的是化學(xué)因素。二.化學(xué)致癌三階段,各個階段的特點 1.引發(fā)階段-啟動階段,第一步驟,化學(xué)致癌物對靶細胞DNA產(chǎn)生損傷作用經(jīng)細胞分裂增固定下成為突變細胞特點:化學(xué)致癌物不可逆地將正常細胞腫瘤細胞起始步驟引發(fā)劑或啟動劑 相對迅速的過程2. 促長階段-第二階段,促進引發(fā)形成腫瘤細胞分裂生長特點:促癌物的作用長期、慢性引發(fā)物和促癌物單獨作用均不能引起腫瘤引發(fā)必須發(fā)生在促長之前引發(fā)作用是不可逆改變,促長在早期階段促長劑:具有促長作用的化學(xué)物質(zhì),稱為促長劑。最經(jīng)典的促癌劑是佛波酯,它通過激活蛋白激酶刺激細胞增生而起作用。3.進展(jnzhn)
45、階段-在腫瘤形成過程中,在促進之中或之后(zhhu),細胞表現(xiàn)出不可逆的遺傳學(xué)改變。標(biāo)志:遺傳(ychun)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)出腫瘤的特征之前這里是個課本里的一個大表格,老師說不要求掌握,課上她并沒有展開講到。我就刪掉了三. 化學(xué)致癌機制:突變學(xué)說和非致癌機制(大線條)體細胞突變學(xué)說的證據(jù) (可能為多選題)體細胞突變學(xué)說研究證據(jù)(P163)1.DNA加合物誘導(dǎo)基因突變2.大多數(shù)致癌物在致突變實驗中(+)3. DNA修復(fù)缺陷4.染色體畸變/基因組不穩(wěn)定性5.腫瘤細胞來源于單細胞克隆6.癌基因突變,抑癌基因突變或缺失非突變致癌機制(P164)1.表觀遺傳調(diào)
46、控失常2.細胞增生異常3.免疫抑制4.內(nèi)分泌激素失衡5.過氧化酶增殖劑激活受體四.化學(xué)致癌的分子事件(大線條) 基因突變端粒調(diào)控與細胞永生化 -“端粒假說”細胞周期調(diào)控紊亂-重要因子功能障礙細胞凋亡-干擾正常調(diào)亡過程五.化學(xué)致癌物的分類:依據(jù)動物和人群的資料 大線條 依據(jù)致癌機制:大線條 (不要掌握什么物質(zhì)是何組致癌物,只要知道每組的定義)依據(jù)對人類和動物致癌作用:IARC(International Agency for Research on Cancer 國際癌癥研究所)組1:對人類是致癌物 對人類致癌性證據(jù)充分組2:對人類是很可能或可能致癌物2A,對人類很可能是致癌物,對人類致癌性證據(jù)
47、有限,對實驗動物致癌性證據(jù)充分2B,對人類是可能致癌物,指對人類致癌性證據(jù)有限,對實驗動物致癌性證據(jù)并不充分或指對人類致癌性證據(jù)不足,對實驗動物致癌性證據(jù)充分組3:現(xiàn)有的證據(jù)不能對人類致癌性進行分類組4:對人類可能是非致癌物美國EPA的分類方法:A, B1, B2, C, D, E依據(jù)致癌機制:1.遺傳(ychun)毒性致癌物:進入細胞后與DNA共價結(jié)合,引起機體遺傳物質(zhì)改變,導(dǎo)致(dozh)癌變的化學(xué)物質(zhì)。遺傳毒理學(xué)試驗可檢測該類致癌物。1)直接(zhji)致癌物:本身具有直接致癌作用,在體內(nèi)不需要代謝活化即可致癌:各種烷化劑(多為親電子反應(yīng)物),內(nèi)酯類,烯化環(huán)氧化物,活性鹵代烴類等2)間接
48、致癌物:本身并不直接致癌,必須在體內(nèi)經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化,其所形成的代謝產(chǎn)物才具致癌作用:多環(huán)芳烴、芳香胺類化合物等3)無機致癌物:可能是親電子劑,或通過選擇性改變DNA復(fù)制保真性,導(dǎo)致DNA改變:鎳、鉻、鎘、鈦、砷等2.表觀遺傳毒性致癌物:不作用于機體遺傳物質(zhì)的化學(xué)致癌物1)促長劑(具有促長作用的物質(zhì)) 增強致癌物的致癌作用 如佛波酯及其衍生物、苯巴比妥等2)內(nèi)分泌調(diào)控劑 改變內(nèi)分泌系統(tǒng)平衡及細胞正常分化,起促長劑作用 如乙烯雌酚、雌二醇、硫脲3)免疫抑制劑 對病毒誘導(dǎo)的惡性轉(zhuǎn)化起增強作用,如嘌呤同型物4)細胞毒劑 引起細胞死亡,導(dǎo)致細胞增殖活躍及癌發(fā)展如次氮基三乙酸及氯仿5)過氧化物酶體增殖劑 導(dǎo)致
49、細胞內(nèi)氧自由基過量生成如氯貝丁酯,鄰苯二甲酸乙基己酯6)固態(tài)物質(zhì) 可能涉及細胞毒性 如塑料、石棉等3. 未分類 如二噁烷、美舍吡倫助致癌物:不具有引發(fā)作用和促長作用,但促進引發(fā)作用和增強促長作用如乙醇、二氧化硫六.化學(xué)致癌的評價:確定致癌的基本方法(短期實驗(初篩),哺乳動物致癌實驗,流行病學(xué)資料),初篩需要哪些實驗,長期致癌實驗:動物種屬、年齡,性別、數(shù)量、劑量設(shè)計 染毒時間,觀察指標(biāo)(一)化學(xué)致癌物篩查的基本方法:人群流行病學(xué)調(diào)查(確定人類致癌物的唯一手段)、動物試驗結(jié)果是評價化學(xué)物致癌危險性的兩類主要證據(jù)。但是艱巨、耗時、復(fù)雜。目前通常先進行化學(xué)物構(gòu)效分析、致突變組合試驗、細胞惡性轉(zhuǎn)化試
50、驗等對化學(xué)物的致癌性進行初步的篩查。定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR):利用理論計算和統(tǒng)計分析工具來研究化合物結(jié)構(gòu)與其生物學(xué)效應(yīng)之間的定量關(guān)系,從有害物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點來評估化合物潛在的致癌危險性 (二)哺乳動物致癌實驗1.哺乳動物短期致癌試驗短期,非終生,靶器官為單個,發(fā)展迅速常用試驗:小鼠肺腫瘤誘發(fā)試驗,小鼠皮膚腫瘤誘發(fā)試驗,雌性大鼠乳腺癌誘發(fā)試驗和大鼠肝轉(zhuǎn)變灶試驗,國際上上述試驗成為中期致癌試驗。方法:給予受試物后,多次持續(xù)給予促長劑,在20-30周左右觀察局部(如肺、肝、皮膚和乳腺等)組織有無腫瘤意義:陽性結(jié)果意義與長期動物致癌試驗相當(dāng);陰性的意義較差(試驗期短,檢查器官有限)I致突變試驗?zāi)康模?/p>
51、初步篩選致癌物依據(jù)(yj):化學(xué)物的致突變性與致癌性相聯(lián)系,即大多數(shù)化學(xué)致癌物具有致突變性,大多數(shù)非致癌物無致突變性。結(jié)果:檢出遺傳毒性致癌物,非遺傳毒性致癌物(假陰性(ynxng))和遺傳毒性非致癌物(假陽性)Ames試驗(shyn)II細胞轉(zhuǎn)化試驗惡性轉(zhuǎn)化:外源因素對在體外培養(yǎng)的細胞所誘發(fā)的惡性表型改變,包括細胞形態(tài)、細胞增殖速度、生長特性、染色體畸變等變化,裸鼠荷瘤試驗(+)目的:揭示惡性表型改變觀察終點:細胞惡變,可檢出非遺傳毒性致癌物和遺傳毒性致癌物,常用3類細胞:原代細胞;動物細胞系;病毒感染的永生化細胞2.哺乳動物長期致癌試驗經(jīng)典方法,哺乳動物終生試驗與化學(xué)致癌的長期性特點一致,
52、易于控制條件大鼠致癌試驗,試驗期為2年,相當(dāng)于人類大半生的時間局限性:結(jié)果外推至人存在不肯定性1) 動物選擇選擇依據(jù):對誘發(fā)腫瘤的易感性物種:由受試物特定靶器官,自發(fā)腫瘤率年齡:選擇斷乳后的性別:雌雄各半數(shù)量:每組雌雄各50只2) 劑量設(shè)計一般設(shè)3個染毒劑量組和1個對照組染毒劑量組:低 中 高(MTD)最高劑量應(yīng)盡可能加大,以使染毒組的腫瘤發(fā)生率顯著地高于對照組的腫瘤自發(fā)率3) 試驗期限和染毒時間原則要求長期或終生一般情況下小鼠最少1.5年,大鼠2年4) 結(jié)果的觀察、分析和評定腫瘤發(fā)生率:最重要,包括腫瘤總發(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,以及各種類型腫瘤發(fā)生率
53、多發(fā)性:指一個動物出現(xiàn)多個腫瘤或一個器官出現(xiàn)多個腫瘤 一般計算每一組的平均腫瘤數(shù)潛伏期:通常用各組第一個腫瘤出現(xiàn)的時間作為該組潛伏期(適用于能在體表觀察的腫瘤)對于內(nèi)臟腫瘤的潛伏期,則需分枇剖殺,計算平均潛伏期陽性結(jié)果:存在劑量反應(yīng)關(guān)系,并與對照組差異顯著時;或染毒組發(fā)生對照組未出現(xiàn)的腫瘤類型。僅在較高劑量才出現(xiàn)與對照組顯著性差異,其毒理學(xué)意義較小。陰性(ynxng)結(jié)果:認(rèn)定應(yīng)非常慎重-陰性結(jié)果判定的最低要求:兩個種屬的動物;兩種性別;包括(boku)最大耐受劑量;每組動物數(shù)大于等于50只(三)人群(rnqn)流行病學(xué)調(diào)查流行病學(xué)資料具有決定意義,確定人類致癌物唯一手段方法:發(fā)現(xiàn)潛在人類致癌
54、物(動物致癌試驗、描述流行病學(xué)調(diào)查或臨床觀察)分析性流行病學(xué)調(diào)查(隊列調(diào)查、病例對照調(diào)查)分子流行病學(xué)(生物標(biāo)志物)七.重要概念的區(qū)分:直接、間接致癌物,前、近,終致癌物 直接、間接致癌物:第五題有前致癌物:間接致癌物在代謝活化前也稱為前致癌物近致癌物:活化過程的中間產(chǎn)物稱為近致癌物終致癌物:近致癌物進一步代謝活化生成的產(chǎn)物稱為終致癌物。通常是帶正電子的親電子物質(zhì)八.致癌致突變的關(guān)系大多數(shù)化學(xué)致癌物具有致突變性,大多數(shù)非致癌物無致突變性。第九章 發(fā)育毒性與致畸作用一、發(fā)育毒性,發(fā)育毒理學(xué) 發(fā)育毒性的四種主要表現(xiàn) 出生缺陷 胚體-胎體毒性 1.發(fā)育毒性:出生前后接觸有害因素,子代個體發(fā)育為成體之
55、前誘發(fā)的各種有害影響。能造成發(fā)育毒性的物質(zhì)稱為發(fā)育毒物,應(yīng)是在未誘發(fā)母體毒性的劑量下產(chǎn)生發(fā)育毒性的物質(zhì)。2.發(fā)育毒理學(xué):研究出生前暴露于環(huán)境有害因子導(dǎo)致的異常發(fā)育結(jié)局及有關(guān)的作用機制、發(fā)病原理、影響因素和毒物動力學(xué)等。3.發(fā)育毒性的四種主要表現(xiàn):1)發(fā)育生物體死亡:早早孕丟失、自然流產(chǎn)、死胎2)生長改變:生長遲緩3)結(jié)構(gòu)異常:畸形4)功能缺陷:生理、生化、免疫、行為、智力等異常4.出生缺陷:指嬰兒出生前即已形成的發(fā)育障礙。包括形態(tài)結(jié)構(gòu)異常(畸形)和功能缺陷(如智力低下,代謝和行為的異常)。5. 胚體-胎體毒性孕體:從受精卵直到出生的整個發(fā)育生物體,包括胚胎兒和胎膜。胚體毒性:對著床前后直到器官
56、形成期結(jié)束的孕體所產(chǎn)生的毒性胎體毒性(胎兒毒性 ):對器官形成期結(jié)束后的孕體所產(chǎn)生的毒性表現(xiàn)。統(tǒng)稱為胚胎毒性。二、發(fā)育過程四個階段的特點及其可能引起的發(fā)育毒性,致畸敏感期,致癌敏感期 1.著床前期:從受精至完成著床之前,期限在人類為第11-12天,嚙齒動物為前6天發(fā)育特點:很少分化發(fā)育毒性:胚泡死亡,偶有致畸效應(yīng)2.器官(qgun)形成期:著床直到硬腭閉合(b h),人是3-8周,大鼠、小鼠6-15天、兔6-18天。致畸敏感期或致畸作用危險期。發(fā)育特點:細胞增殖、移動,細胞間交互作用和形態(tài)發(fā)生(fshng)的組織改造形成畸形特點:時間特異性和致畸物特異性不同器官發(fā)育高峰期不同,對致畸作用的敏感
57、期不同后果:結(jié)構(gòu)畸形、生長遲緩、胚胎死亡3.胎兒期:器官形成結(jié)束直到分娩,人類從第5658天起發(fā)育特點:組織分化,生長和生理學(xué)的成熟毒性特點:影響組織器官生長和功能成熟主要表現(xiàn):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:自懷孕第28周到出生后一周。圍生期是一生中對致癌物最敏感的時期。發(fā)育免疫毒性-氯氰菊酯誘導(dǎo)兒茶酚胺釋放、介導(dǎo)T細胞遷移和歸巢,引起胸腺細胞分化和功能改變。神經(jīng)行為發(fā)育異常-出生前后接觸鉛幼兒認(rèn)知功能、發(fā)育和學(xué)習(xí)障礙兒童期腫瘤-苯白血病三、發(fā)育毒性常見的劑量反應(yīng)關(guān)系(理解那三個圖) (P187)1.常見反應(yīng)模式:較大劑量致全窩胚胎死亡,一般劑量下正常、畸形和生長遲緩共存,毒性反應(yīng)隨劑量增加而增加2.強致畸劑模式:在遠低于胚胎致死劑量下即出現(xiàn)致畸,甚至全窩致畸,常伴有生長遲緩。強致畸劑,少見。3.非致畸作用模式:低劑量引起生長遲緩,高劑量引起胚胎死亡(全或無)。無畸形發(fā)生。四、母體毒性和發(fā)育毒性的關(guān)系 父源發(fā)育毒性的原因 母體毒性:化學(xué)毒物對妊娠母體的有害效應(yīng),表現(xiàn)為增重減慢、功能異常、臨床癥狀甚至死亡。母體毒性與發(fā)育毒性的關(guān)系具有發(fā)育毒性,但無母體毒性,如沙利度胺,最危險也最易忽視出現(xiàn)發(fā)育毒性也出現(xiàn)母體毒性,往往不具有特定的致畸機制,如乙
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