第十章 毒理學(xué)實驗基礎(chǔ)課件

第十章 毒理學(xué)實驗基礎(chǔ)一、毒理學(xué)實驗的原則二、毒理學(xué)實驗的目的三、實驗動物的選擇和處置四、劑量設(shè)置和對照五、結(jié)果處理教學(xué)目標1.掌握食品毒理學(xué)實驗的原則和局限性2.掌握實驗動物選擇的基本原則3.掌握食品毒理學(xué)實驗設(shè)計的三大原則4.了解量反應(yīng)資料和質(zhì)反應(yīng)資料的統(tǒng)計方法一、毒理學(xué)實驗的原則和局限性化學(xué)物在實驗動物中產(chǎn)生的作用可以外推于人：（1）人是最敏感的動物；（2）人和實驗動物的生物學(xué)過程包括化學(xué)物的代謝，與體重或體表面積相關(guān)。實驗動物必須暴露于高劑量，這是發(fā)現(xiàn)對人造成潛在危害的可靠方法。染毒途徑的選擇，應(yīng)盡可能模擬人接觸該受試物的方式二、毒理學(xué)實驗的目的受試物毒作用的表現(xiàn)和性質(zhì)（描述毒理學(xué)）

在急性或慢性實驗中觀察動物異常，發(fā)現(xiàn)有害作用3.4.劑量-反應(yīng)（效應(yīng)）研究毒性評價和安全性評價的基礎(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，為機制研究和毒性防治提供線索確定損傷的可逆性通過動物對外源化學(xué)物的毒性反應(yīng)，向人外推，以期評價化學(xué)物對人的危害和危險性三、動物實驗的職業(yè)道德一般原則人道主義的管理和處理使痛覺和不適感減到最小避免不必要的使用動物3R

原則replacement替代：用無知覺材料的科學(xué)方法替代有知覺脊椎動物的方法reduction減少：保證數(shù)據(jù)信息前提下，盡量減少動物使用數(shù)量refinement優(yōu)化：必須使用動物時，減少非人道程序的影響實驗動物：指經(jīng)人工培育，對其攜帶微生物實行控制，遺傳背景明確，來源清楚，可用于科學(xué)研究的動物。四、實驗動物的選擇（一）物種選擇基本原則：1.

對外源化學(xué)物的毒性反應(yīng)及代謝特點與人類接近的物種（很難滿足）；2.

自然壽命不太長的物種；3.

易于飼養(yǎng)和實驗操作的物種；4.

經(jīng)濟并易于獲得的物種。常規(guī)實驗選擇兩個物種，分屬：嚙齒類非嚙齒類小鼠C57BL/6J小鼠：黑色，對放射物質(zhì)耐受性強，但照射后肝癌發(fā)生率高。眼畸形，對結(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。SD大鼠：白色，產(chǎn)仔多，生長發(fā)育較

Wistar大鼠為快，對疾病的抵抗力尤以呼吸道疾病的抵抗力強。自發(fā)腫瘤發(fā)生率較低，對性激素感受性高。Lewise大鼠：近交系大鼠，白化，對誘發(fā)自身免疫心肌炎高度敏感，可誘發(fā)過敏性腦脊髓炎、過敏性關(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。BALB/c小鼠：對致癌因子敏感，對放射性照射極為敏感。生產(chǎn)性能良好，繁殖期長，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。BN大鼠：近交系大鼠，棕色，對實驗過敏性腦脊髓炎有抗力。對自家免疫性復(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%。品系：實驗動物學(xué)的專用名詞，指用計劃交配的方法獲得的起源于共同祖先的一群動物。同一品系的動物具有共同的遺傳來源、相似的外貌特征、獨特的生物學(xué)特性、穩(wěn)定的遺傳性能（二）品系選擇（1）近交系動物：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物?；蚣兒隙?8.6%~99.8%適用于涉及組織或腫瘤移植的實驗.津白Ⅰ、津白Ⅱ、615、BALB/c、C3H小鼠(2)雜交群動物：指兩個不同近交系之間有目的地進行交配所產(chǎn)生的第一代動物，即雜交第一代動物。具兩系雙親所有的遺傳特性，雜合程度一致，個體差異??；具備雜交優(yōu)勢，生命力強，無近親衰退現(xiàn)象。不能繼續(xù)繁殖育種，因在子二代會發(fā)生遺傳性狀分離。(3)封閉群動物：指在5年以上不從外部引進新血緣，僅由同一品系的動物在固定場所保存隨機繁殖的動物群.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、青紫藍兔、新西蘭兔等均屬封閉群動物.（三）實驗動物微生物控制的選擇按照微生物控制分類，實驗動物分為四級（四）個體選擇性別：初次試驗雌雄同用；存在差異分開統(tǒng)計；選敏感性別。年齡和體重：動物年齡依實驗類型選擇，取成年期數(shù)據(jù)。體重可作為判斷年齡的指標。生理狀態(tài)：避免激素影響，雌雄分開飼養(yǎng)；繁殖實驗、致畸試驗適時合籠交配。健康狀況：用健康動物，提前觀察確認。（五）實驗動物管理動物管理：動物的接受、適應(yīng)、飼養(yǎng)、鑒別和記錄（動物來源、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、害蟲控制、突發(fā)事件管理.（一）體內(nèi)毒理學(xué)試驗設(shè)計劑量分組—以獲得劑量-反應(yīng)關(guān)系，確認受試物與毒作用的關(guān)系：至少三個劑量組（高、中、低）；設(shè)對照組（陽性、陰性、未處理對照、歷史性對照）各組動物數(shù)：實驗?zāi)康暮驮O(shè)計、統(tǒng)計學(xué)要求試驗期限：由實驗?zāi)康暮退脛游锓N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)至動物壽命的10%，慢性實驗、致癌實驗為持續(xù)至動物壽命的大部分。六、毒理學(xué)實驗設(shè)計要點（二）體外毒理學(xué)試驗設(shè)計溶解性測試：在實驗測試期間，受試物溶解性可能改變，起始和結(jié)束時評價溶解性具有意義；最高劑量推薦：高劑量會影響滲透壓引發(fā)損傷，上限為：動物細胞10mmol/L或5mg/ml;細菌實驗

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（p137）陽性對照：劑量反應(yīng)的直線部分重復(fù)：可疑結(jié)果要重復(fù)，但非簡單重復(fù)六、毒理學(xué)實驗設(shè)計要點七、實驗動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＞其他實驗動物染毒和處置（一）染毒經(jīng)口染毒：（1）喂飼、（2）灌胃、（3）吞咽膠囊；經(jīng)呼針吸對道一染種外毒源：化（學(xué)1物），靜如式何吸選入擇染染毒毒方、式（?2）動式吸入染毒經(jīng)皮膚染毒：注射染毒：尾靜脈、肌注、皮下、腹腔（二）生物標本采集生物標本采集：（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、長效麻醉劑使用--；麻醉過程觀察.安死術(shù)：p129.病理解剖和樣標本留取：(1）大體解剖、（2）組織病理學(xué)檢測.實驗動物染毒和處置八、毒理學(xué)實驗的統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)統(tǒng)計學(xué)要點：實驗設(shè)計遵循原則：隨機、重復(fù)、對照.包括：劑量水平數(shù)目及間隔；每個劑量點的實驗單位數(shù)，實驗單位確定要保證樣本的獨立性、代表性；對照設(shè)置；非實驗因素條件的均一性：樣本足夠數(shù)量、適當(dāng)重復(fù)、盲法觀察等。結(jié)果統(tǒng)計分析：方法選擇，可用不同方法處理.毒理學(xué)實驗結(jié)果評價結(jié)果評價需要解決的問題是否具有統(tǒng)計學(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)意義時要：（1）縱向比較：劑量-反應(yīng)關(guān)系；橫向比較：其它相關(guān)參數(shù)是否改變；與歷史對照比較毒理學(xué)意義需要專家評價九、優(yōu)良實驗室規(guī)范Good

Laboratory

Practice-GLPGLP專指毒理學(xué)安全性評價實