毒理學基礎(chǔ)重點

《毒理學基礎(chǔ)》復(fù)習資料第六版II相反應(yīng)又稱為結(jié)合作用，指具有一定極性的外源化學物與內(nèi)源性輔因子(結(jié)合基團)進行化學結(jié)合的反應(yīng)20.列舉六種II相反應(yīng)，說明那些是微粒體或細胞質(zhì)？以及它們的產(chǎn)物通過哪種途徑排泄：▲掌握供體和1、2結(jié)合。選擇1.葡萄糖醛酸結(jié)合：最重要的結(jié)合反應(yīng)類型。輔因子（UDPGA），酶屬于微粒體酶。這種結(jié)合物具有高水溶性，可經(jīng)過尿液、膽汁排泄。2.硫酸結(jié)合：輔因子（PAPS），酶存在于細胞質(zhì)。反應(yīng)產(chǎn)物可經(jīng)過尿液，少部分經(jīng)過膽汁排泄。3.谷胱甘肽結(jié)合：酶存在于細胞質(zhì)為主，但是微粒體和線粒體也少量存在。反應(yīng)產(chǎn)物可經(jīng)過尿液排泄。4.甲基化：酶存在于微粒體和細胞質(zhì)。反應(yīng)產(chǎn)物的水溶性通常不如母性毒物，但毒性普遍降低。5.乙?；饔茫捍嬖谟诩毎|(zhì)。反應(yīng)產(chǎn)物的水溶性比母性毒物低，化學毒物既可以代謝活化又可被解毒。6.氨基酸結(jié)合21什么是遺傳多態(tài)性：見上。22什么是代謝酶的誘導(dǎo)、阻遏？其毒理學的意義：代謝酶的誘導(dǎo)（enzymeinduction）：許多化學毒物可以引起某些代謝酶的含量增加并伴有活力增強，這種想象稱之。代謝酶的阻遏（enzymerepression）:指某些代謝酶有道德同時可阻遏另一些代謝酶的合成。其毒理學意義：1.如果一種化學毒物經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化后形成毒性小或者無毒性的代謝物，則可加強解毒能力；2.如果一種化學毒物經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化后形成活性中間產(chǎn)物，此時酶的誘導(dǎo)則可促進和增強該物質(zhì)的毒性作用。22.影響生物轉(zhuǎn)化率的5種因素：23.何謂肝外代謝？什么是生物轉(zhuǎn)化的雙重性：解毒與致毒雙重性：經(jīng)肝臟生物轉(zhuǎn)化作用，在使物質(zhì)極性、水溶性增強同時往往也會使毒性強的變?yōu)槎拘匀醯?、或無毒的，使易于排出體外，達到解毒作用醫(yī)學`教育網(wǎng)搜集整理。但也有少數(shù)物質(zhì)經(jīng)肝臟生物轉(zhuǎn)化作用使無毒性變?yōu)橛卸拘?、或毒性弱變?yōu)槎拘詮姷奈镔|(zhì)。24.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(shù)量以及在靶器官存留的時間。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(huán)→毒物從血液循環(huán)進入靶部位→增毒與解毒作用→毒物引起的靶分子結(jié)構(gòu)改變或功能紊亂超過修復(fù)能力或修復(fù)本身障礙時，即產(chǎn)生毒性效應(yīng)。增毒（toxication)或代謝活化：外源化學物在體內(nèi)經(jīng)生物轉(zhuǎn)化為終毒物的過程稱為增毒。親電子劑（electrophiles)：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(fā)生反應(yīng)；親電子劑的形成與多種化學物的增毒作用有關(guān)：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(fā)生均裂而形成。特點：①化學性質(zhì)十分活潑②反應(yīng)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(zhuǎn)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(ultimatetoxicant）：是指直接與內(nèi)源靶分子（如受體、酶、DNA、微絲蛋白、脂質(zhì)等）反應(yīng)或引起機體生物學微環(huán)境改變、導(dǎo)致機體結(jié)構(gòu)和功能紊亂并表現(xiàn)出毒物毒性作用的物質(zhì)。加合物（adducts）是指活性化學物與細胞大分子之間通過共價鍵形成穩(wěn)定化合物。1、外源化學物的增毒現(xiàn)象：增毒（toxication）：定義：是指有些外源化學物經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化后，其毒性非但沒有減弱，反而明顯增強，甚至產(chǎn)生致突變、致癌和致畸作用的現(xiàn)象。原因及結(jié)果（增毒的毒理學意義）：增毒過程使生物學微環(huán)境和/或它們的化學結(jié)構(gòu)發(fā)生了不利于機體的變化。通過生物轉(zhuǎn)化而獲得更有效地與特定受體或酶相互作用的結(jié)構(gòu)特征和反應(yīng)性。2、終毒物及其類型：(記住每種類型典型物質(zhì)可能選擇,4種類型可能是簡答題)終毒物：是指直接與內(nèi)源靶分子（如受體、酶、DNA、微絲蛋白、脂質(zhì)等）反應(yīng)或引起機體生物學微環(huán)境改變、導(dǎo)致機體結(jié)構(gòu)和功能紊亂并表現(xiàn)出毒物毒性作用的物質(zhì)。類型：1.親電子劑2.自由基3.親核物4.氧化還原性反應(yīng)物3、外源化學物代謝活化及意義：代謝活化（metabolicactivation），又稱生物活化（bioactivation），是指有些外源化學物經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化后，其毒性非但沒有減弱，反而明顯增強，甚至產(chǎn)生致突變、致癌和致畸作用的現(xiàn)象活化代謝產(chǎn)物：①生成親電子劑②生成自由基③生成親核劑④生成氧化還原劑4、毒物與靶分子結(jié)合的類型：(5種反應(yīng)可能簡答題)非共價結(jié)合：通過非極性交互作用或形成氫鍵與離子鍵，特點：互不結(jié)合，通常是可逆的；2）共價結(jié)合（相對重要）：一般是不可逆的，能永久性改變內(nèi)源性分子結(jié)構(gòu)，故共價結(jié)合具有重要的毒理學意義；3）脫氫反應(yīng)：自由基迅速引起內(nèi)源化學物脫氫，生產(chǎn)新的內(nèi)源性自由基；4）電子轉(zhuǎn)移：如化學物將血紅蛋白分子中的亞鐵氧化生成鐵，引起高鐵蛋白血癥；5）酶促反應(yīng)：少數(shù)毒素通過酶促反應(yīng)作用于特定靶蛋白5、毒物對靶分子的影響：（一）靶分子功能失調(diào)：某些毒物模擬內(nèi)源性配體，活化靶蛋白分子。但在多數(shù)情況下，化學物具有抑制靶分子的功能。當毒物與蛋白質(zhì)交互作用而改變其結(jié)構(gòu)時，蛋白質(zhì)的功能即發(fā)生改變。毒物也可干擾DNA的模板功能?；瘜W物與DNA共價結(jié)合可引起DNA復(fù)制過程中核苷酸錯配。還有某些化學物插入雙螺旋DNA中重疊堿基間，導(dǎo)致鄰近堿基對分開，通過移動讀碼框架引起移碼突變。（二）靶分子的結(jié)構(gòu)破壞：1、毒物通過與內(nèi)源分子形成加合物、發(fā)生交聯(lián)或使其斷裂而改變其一級結(jié)構(gòu)；2、引發(fā)自發(fā)性降解、脂質(zhì)過氧化3、毒物可引起幾種形式的DNA斷裂。（三）新抗原形成：盡管外源化學物及其代謝產(chǎn)物與生物大分子的攻訐結(jié)合對機體免疫系統(tǒng)并不產(chǎn)生嚴重后果，但在某些個體，與外援化學物共價結(jié)合的蛋白質(zhì)作為新抗原，激發(fā)免疫應(yīng)答。第五章毒性作用的影響因素脂水分配系數(shù)：（lipid/waterpartitioncoefficients）：是指達到動態(tài)平衡時化學物在脂相（正辛醇）和水相中的溶解分配率的平衡系數(shù)。脂/水分配系數(shù)大：脂溶性高、親脂性，簡單擴散，易在脂肪組織中蓄積（如DDT），易侵犯神經(jīng)系統(tǒng)（如四乙基鉛）；脂/水分配系數(shù)?。核苄愿?，較不容易通過膜吸收，但較易隨尿排出體外?；瘜W物在水中的溶解度直接影響毒性的大小和毒性作用部位血氣分配系數(shù)：（blood/gaspartitioncoefficient）是指當呼吸膜兩側(cè)的氣體的分壓達到動態(tài)平衡時，其在血液中的濃度和肺泡氣中的濃度之比。該系數(shù)可影響到達肺泡的氣態(tài)物質(zhì)通過簡單擴散跨呼吸膜吸收入血，系數(shù)越大越易被吸收入血分散度：一些毒物以氣溶膠形態(tài)存在于環(huán)境空氣中，它們是一團氣體和懸浮于其中的微粒組成的混合體。分散度以微粒的直徑大小表示。只有直徑<2微米的微粒才可以進入肺泡。進入肺泡的氣溶膠分散度越大，比表面積越大，生物活性也越強。聯(lián)合作用相加作用協(xié)同作用拮抗作用加強作用（見后）1.影響毒作用的主要四類因素：化學物因素、機體因素、環(huán)境因素、化學物的聯(lián)合作用2.影響毒作用的化學因素及其作用：I化學結(jié)構(gòu)的影響：取代基的影響、異構(gòu)體和立體構(gòu)型、同系物的碳原子數(shù)和結(jié)構(gòu)的影響、分子飽和度II理化性質(zhì)的影響：脂水分配系數(shù)、分子量顆粒比重、揮發(fā)性和穩(wěn)定性、電離度和荷電性III不純物質(zhì)或雜質(zhì)3..影響毒作用的機體因素及其作用：①物種、品系及個體的遺傳學差異。（物種品系：解剖、生理、生化，代謝轉(zhuǎn)化差異）（個體間的遺傳學差異：代謝酶的遺傳多態(tài)性、修復(fù)能力的個體差異、受體的個體差異）不同物種、品系及個體的動物由于其遺傳因素決定了對外源化學物代謝轉(zhuǎn)化方式和轉(zhuǎn)化速率存在差異且修復(fù)能力也都不相同。②宿主其它因素對于毒性作用敏感性的影響。宿主的健康狀況、免疫狀態(tài)、年齡、性別、營養(yǎng)狀況、生活方式等因素對于毒作用的敏感性可以產(chǎn)生不同程度的影響。4.外來化合物的聯(lián)合作用類型：(5種類型可能簡答)聯(lián)合作用jointaction：是指同時或先后接觸兩種或兩種以上外源化學物對機體產(chǎn)生的毒性效應(yīng)?？煞譃椋?）非交互作用：相加作用、獨立作用2）交互作用：協(xié)同作用、加強作用、拮抗作用相加作用：指多種化學物同時存在時對機體產(chǎn)生的毒性效應(yīng)等于各個外源化學物單獨作用時毒效應(yīng)的算術(shù)總和獨立作用：指各外源化學物不相互影響彼此的毒性效應(yīng)，作用的模式和作用的部位可能（但不是必然）不同，各化學物表現(xiàn)出各自的毒性效應(yīng)協(xié)同作用（synergisticeffect）：指多種化學物同時存在時對機體所產(chǎn)生的總毒性效應(yīng)大于各個外源化學物單獨對機體的毒性效應(yīng)總和，即毒性增強加強作用（potentiationjointaction）：指一種化學物對某器官或系統(tǒng)并無毒性，但與另一種化學物同時或先后暴露時使其毒性效應(yīng)增強拮抗作用（antagonisticjointaction）：指外源化學物對機體所產(chǎn)生的聯(lián)合毒性效應(yīng)低于各個外源化學物單獨毒性效應(yīng)的總和第六章外源性化學物質(zhì)的一般毒性作用第二節(jié)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(nèi)多次接觸外源化合物后在短期（最長到14天）內(nèi)所產(chǎn)生的毒性效應(yīng)，包括一般行為、外觀改變、大體形態(tài)變化以及死亡效應(yīng)。（二）急性毒性試驗的目的1、測試和求出毒物的致死劑量以及其他的急性毒性參數(shù)，通常以LD50為最主要的參數(shù)，并根據(jù)LD50值進行急性毒性分級。2、通過觀察動物的中毒表現(xiàn)、毒作用強度和死亡情況，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。3、為后續(xù)的重復(fù)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(jù)。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急性毒性試驗方法的要點：實驗動物的選擇和控制、受試物及處理、實驗動物染毒方式、劑量分組、毒性作用觀察、觀察持續(xù)時間和周期、急性毒性分級和評價1.經(jīng)典急性毒性試驗的基本規(guī)定(傳統(tǒng)的LD50法)：實驗動物首選大鼠，體重變異不超過平均體重20%；設(shè)足夠劑量組(至少三組，一般5-7)組間有適當劑量距離；每組至少同性別5只，雌性動物應(yīng)該未生產(chǎn)和受孕。限量實驗劑量為2000mg/kg，雌雄各5只，一般至少觀察14天。2.急性毒性替代實驗：3R3.第三節(jié)局部刺激試驗：兔子和豚鼠注意一下（選擇）第四節(jié)短期、亞慢性和慢性毒性作用蓄積作用(accumulation)：外源化學物連續(xù)反復(fù)地進入機體，且吸收速度或總量超過代謝轉(zhuǎn)化排出的速度或總量，化學物質(zhì)可能在體內(nèi)逐漸增加并貯留，這種現(xiàn)象稱為化學物質(zhì)的蓄積作用。物質(zhì)蓄積（materialaccumulation）：反復(fù)多次接觸化學毒，可以用分析方法測出體內(nèi)物質(zhì)的原型或其代謝產(chǎn)物。功能蓄積（functionalaccumulation）或損傷蓄積（ｄａｍａｇｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ）：長期接觸某些化學毒物后，機體內(nèi)雖不能測出其原型或代謝產(chǎn)物，卻出現(xiàn)了慢性毒性作用。蓄積系數(shù)短期、亞慢性和慢性毒性作用短期重復(fù)劑量毒性作用：實驗動物或人連續(xù)接觸外源性化學物14－30天所產(chǎn)生的中毒效應(yīng)。亞慢性毒性作用：實驗動物或人連續(xù)較長時間（相當生命周期的1/10）接觸外源性化學物所產(chǎn)生的中毒效應(yīng)。慢性毒性作用:實驗動物或人連續(xù)較長時間(接近生命周期)接觸外源性化學物所產(chǎn)生的中毒效應(yīng)。短期毒性試驗、亞慢性毒性試驗和慢性毒性試驗的目的：觀察長期接觸受試物的毒性效應(yīng)譜、毒作用特點和靶器官探索受試物的毒作用機制觀察長期接觸受試物所致毒性作用的可逆性確定長期接觸受試物所致毒性作用的劑量-反應(yīng)(效應(yīng))關(guān)系，確定其NOAEL和LOAEL，為制定人類接觸的安全限量參考值。觀察不同動物對受試物的毒效應(yīng)差異，未確定適當?shù)陌踩禂?shù)，將試驗結(jié)果外推到人提供依據(jù)。亞慢性毒性的研究方法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(yīng)較小，如小鼠應(yīng)為15g左右大鼠100g左右?！鸺毙远拘栽囼灣Ｓ么笫?、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(fā)性神經(jīng)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(yù)期進行的慢性毒性作用研究的接觸途徑相一致?？?、呼吸道、皮、靜脈（藥物）。染毒方式經(jīng)口染毒經(jīng)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(guī)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(yǎng)狀況，從而影響生長發(fā)育亞慢性毒性試驗每日染毒的時間應(yīng)保持一致，一般在每日上午進行，給藥后喂食經(jīng)呼吸道染毒通常每日2-6h。工業(yè)毒物可以縮短至1h，環(huán)境污染物可延長至8h。經(jīng)皮染毒每天6h，每周對染毒部位脫毛一次。經(jīng)靜脈注射染毒長期操作實施困難，必要時可用腹腔替代。3、劑量選擇和分組：一般應(yīng)設(shè)至少3個劑量組和一個陰性對照組，試驗劑量的設(shè)計應(yīng)該參考LD50和人體實際攝入量，原則上高劑量應(yīng)使部分動物出現(xiàn)較明顯的毒性反應(yīng)，但不出現(xiàn)死亡；低劑量組則不宜出現(xiàn)任何可觀察的毒效應(yīng)(相當于NOAEL)，且一般高于人的實際接觸水平；中劑量組介于兩者之間。劑量組間距一般以2-4倍遞減為宜。劑量設(shè)計應(yīng)參考以下原則：(1)以同一動物品系和同一染毒途徑的短期毒性資料為依據(jù)。28天經(jīng)口毒性試驗可以LD50的10%-20%作為最高劑量組，最低劑量組一般應(yīng)是人體(預(yù)期)攝入量3倍以上。(2)求不出LD50的，可用人類擬用的最高劑量為設(shè)計依據(jù) 4．觀察指標①系統(tǒng)尸解和病理組織學檢查①臟器系數(shù)(稱臟/體比值)：是指某個臟器的濕重與單位體重的比值，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(guī)律，若受試化學物使某個臟器受到損害，則此比值就會發(fā)生改變，可以增大或縮小。慢性毒性作用１．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(jīng)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(jù)實驗要求和動物物種。工業(yè)毒物6個月或更長，環(huán)境毒物、食品要求1-2年。工業(yè)毒物的試驗通常每日吸入4～6小時；環(huán)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(yù)期壽命，終生染毒。２．觀察指標檢查項目一般性指標實驗室檢查病理學檢查（最客觀）其他特異性指標以亞慢性毒性實驗所提供的毒效應(yīng)和靶器官為基礎(chǔ)，優(yōu)先其篩選出來的敏感或特異性指標。為研究毒性的遲發(fā)性、可逆性，高劑量組和對照組停止染毒后繼續(xù)觀察1-2月。３．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(jīng)驗的專業(yè)化人才對項目的設(shè)計和實施全面管理。參加實驗人員必須經(jīng)過專業(yè)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(yīng)排除一切出現(xiàn)操作失誤的可能性。2、合理的實驗設(shè)計：劑量設(shè)計是長期重復(fù)毒性試驗成敗的關(guān)鍵。劑量設(shè)置應(yīng)能得到如下結(jié)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(jié)果，劑量設(shè)計必須達到技術(shù)規(guī)范的要求，否則，應(yīng)該謹慎做出結(jié)論。3、實驗動物環(huán)境的要求：實驗動物的飼養(yǎng)和實驗環(huán)境標準化十分重要。正規(guī)的毒理學實驗一般要求在經(jīng)GLP認證的科研單位進行。4、檢測條件的控制：儀器設(shè)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(guī)程（SOP）制定，經(jīng)常性的室間和室內(nèi)質(zhì)控，操作人員的培訓等均要納入科學的管理之中?；瘜W毒物致突變作用遺傳(heredity):生物物種可以通過各種繁殖方式來保證世代間生命的延續(xù)，這個過程成為遺傳。變異：在親子之間或子代個體之間出現(xiàn)不同程度的差異，這種差異稱為變異。突變(mutation)是指遺傳結(jié)構(gòu)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(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。簡單地說，突變的發(fā)生及其過程即為致突變作用。遺傳毒理學：它是研究化學、物理因素和生物因素等對遺傳物質(zhì)及活細胞遺傳過程的作用，以及人類接觸致突變物可能引起健康效應(yīng)的學科。遺傳毒性：指對基因組的損害能力，包括對基因組毒作用引起的致突變性及其他各種不同效應(yīng)。致突變性：是精確的概念，指引起遺傳物質(zhì)發(fā)生突變的能力，在一個實驗群體中突變率可以定量檢測。致突變物：能夠引起突變的物質(zhì)稱為致突變物。誘發(fā)突變的類型一、基因突變：堿基置換和移碼突變；二、染色體畸變;染色單體型畸變、染色體型畸變；三、染色體數(shù)目的改變基因突變（genemutation）堿基置換(base—pairsubstitution)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(shù)目改變非整倍體和多倍體(aneuploidyandpolyloid)外源化學物致突變作用的機制和后果：DNA損傷與突變堿基損傷烷化劑(alkylatingagent)是對DNA和蛋白質(zhì)都有強烈烷化作用的物質(zhì)。烷化作用指烷化劑提供甲基或乙基等烷基與DNA共價結(jié)合的過程。鳥嘌呤的O-6位被烷化常引起堿基錯配，由原來的G：C轉(zhuǎn)換為A：T（上圖），并常誘發(fā)腫瘤。鳥嘌呤的N-7位發(fā)生烷化后可導(dǎo)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(xiàn)空缺，形成AP位點；偶然在復(fù)制時，隨機配一個堿基，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換或顛換；多功能烷化劑，導(dǎo)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(fā)生化學變化，其主要產(chǎn)生環(huán)丁烷嘧啶二聚體和(4-6)光產(chǎn)物。可阻止DNA的復(fù)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(wěn)定復(fù)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(zhì)交聯(lián)物(DNA-Proteincrosslinks，DPC)形成：它是致突變物對生物大分子物質(zhì)的一種重要的遺傳損害，也是一種穩(wěn)定的共價結(jié)合物。3、突變的后果一、生殖細胞突變；二、體細胞突變(一)生殖細胞突變：致死性突變非致死性突變顯性致死突變非顯性致死突變致死性突變將導(dǎo)致死胎，它影響后代的數(shù)量而非質(zhì)量，非致死性突變主要影響后代的質(zhì)量。(二)體細胞突變：腫瘤、衰老、動脈粥樣硬化及致畸，以腫瘤較為突出。4、觀察項目的選擇：觀察的效應(yīng)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(xiàn)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(fā)生的其他事件。因此，將試驗觀察到的現(xiàn)象所反映的各種事件統(tǒng)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(lián))；②基因突變；③染色體畸變；④染色體組畸變。成套的觀察項目關(guān)于遺傳毒理學成套觀察項目中哪些試驗可入選的原則有：①選擇的遺傳毒性試驗應(yīng)包括4種類型的遺傳學終點。②通常的實驗材料有病毒、細菌、真菌、培養(yǎng)的哺乳細胞、植物、昆蟲及哺乳動物等。③體內(nèi)試驗與體外試驗配合。④應(yīng)包括生殖細胞和體細胞。通常，對于一種受試物應(yīng)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(jié)果的遺傳學終點驗證其在體內(nèi)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(fù)突變試驗(Ames試驗)細菌回復(fù)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(Salmonellatyphimurium)和大腸桿菌(E.Coli)。(原理實驗課考試)鼠傷寒沙門氏菌（Salmonellatyphimurium）的組氨酸營養(yǎng)缺陷型（his－）菌株，在含微量組氨酸的培養(yǎng)基中，除極少數(shù)自發(fā)回復(fù)突變的細胞外，一般只能分裂幾次，形成在顯微鏡下才能見到的微菌落。受誘變劑(致突變物)作用后，大量細胞發(fā)生回復(fù)突變，自行合成組氨酸，發(fā)育成肉眼可見的菌落。某些化學物質(zhì)(致突變物)需經(jīng)代謝活化才有致變作用，在測試系統(tǒng)中加入哺乳動物微粒體酶(S9)，可彌補體外試驗缺乏代謝活化系統(tǒng)之不足。遺傳學終點：基因突變(?？?(二)微核試驗:微核(Micronucleus，MN)的產(chǎn)生與染色體損傷有關(guān)ⅰ微核是指位于生物細胞的細胞質(zhì)中獨立于主核，直徑小于主核1／2O～1／3，完全與主核分開的圓形或橢圓形的微小核。ⅱ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(fù)制能力。微核是由于外界損害因素使染色體發(fā)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(dǎo)致染色體丟失或斷裂，從而形成一個或數(shù)個小核。微核試驗(Micronucleustest，MNT)是觀察受試物能否產(chǎn)生微核的試驗。其主要可檢出DNA斷裂劑和非整倍體誘變劑。遺傳學終點：染色體結(jié)構(gòu)與分離的改變(?？?5.染色體畸變分析：觀察染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)和數(shù)目改變稱為染色體畸變分析。6.致突變試驗中的一些問題：（一）設(shè)立陰性和陽性對照：A陰性對照它是未處理對照，即不加任何處理，或者是溶劑對照。陰性對照除了無處理因素外，與實驗組完全相同，其目的是獲得實驗的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。B陽性對照是用某種已知能產(chǎn)生陽性反應(yīng)的物質(zhì)作為對照，旨在通過對陽性物質(zhì)的實驗證明實驗方法的可靠。（二）體外試驗的活化系統(tǒng)：前致突變物本身不具有致突變性，除非它們經(jīng)哺乳動物代謝轉(zhuǎn)變成致突變物。A哺乳動物細胞介導(dǎo)使用完整的細胞，特別是大鼠肝原代細胞，與測試細菌或細胞一起培養(yǎng)，也是一種活化系統(tǒng)。BS9S9是經(jīng)酶誘導(dǎo)劑處理后制備的肝勻漿，再經(jīng)過9000g離心分離所得上清液，上適當?shù)木彌_液和輔助因子。它主要是混合功能氧化酶(MFO)，是國內(nèi)常規(guī)應(yīng)用于體外致突變試驗的活化系統(tǒng)，不同實驗動物種屬或器官不同而異。C純化酶和基因工程（三）致突變試驗與致癌試驗關(guān)系致突變作用是致癌機制之一。因此致突變試驗在鑒定潛在致癌物和揭示致癌作用機制上有重要意義。A已知大多數(shù)化學致癌物有致突變作用，遺傳學改變在原癌基因激活和抑癌基因失活上起主要作用B發(fā)現(xiàn)人類接觸致癌物與DNA加合物、腫瘤癌基因和抑癌基因的特異堿基對突變之間有相關(guān)性C傳統(tǒng)長期致癌試驗花費大，周期長，不能適應(yīng)化學物質(zhì)迅速增長的需要；另外致癌試驗所用動物數(shù)量有限，難以檢測弱的致癌物。(四)致突變試驗的質(zhì)量控制(可能簡答)：設(shè)立陰性對照和陽性對照；盲法觀察；資料的統(tǒng)計學分析；試驗結(jié)果的重現(xiàn)性；外源化學物致癌變作用化學致癌作用(chemicalcarcinogenesis)：是指化學物質(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，具有這類作用的化學物質(zhì)稱為化學致癌物(chemicalcarcinogen)。直接致癌物(directactingcarcinogen):經(jīng)過體內(nèi)代謝活化就具有致癌作用的稱為直接致癌物。間接致癌物(indirectactingcarcinogen):必須經(jīng)過體內(nèi)代謝活化才具有致癌作用的稱為間接致癌物。前致癌物(procarcinogen)致癌物在代謝活化前稱為前致癌物。近致癌物(proximatecarcinogen)：在活化過程中接近終致癌物的中間產(chǎn)物稱為近致癌物。終致癌物(ultimatecarcinogen)：近致癌物進一步代謝成為活化產(chǎn)物稱為終致癌物。1.化學致癌過程：引發(fā)階段，促進階段、惡性進展階段。引發(fā)促長進展1、不可逆性1、在基因表達和細胞水平上有可逆性1、不可逆性2、經(jīng)引發(fā)的“干細胞”在形態(tài)學上無法識別2、持續(xù)給以促長劑才可維持促長細胞群2、核型不穩(wěn)定性導(dǎo)致細胞基因組結(jié)構(gòu)的形態(tài)學改變3、對外源化學物及其他化學因子敏感3、對衰老、飲食和激素因子敏感3、在進展階段早期、已改變的細胞對環(huán)境因子敏感4、引發(fā)細胞可能自發(fā)（內(nèi)源性）啟動4、內(nèi)源性促長劑可起“自發(fā)”促長作用4、在進展階段可以觀察到良性或惡性腫瘤5、需經(jīng)細胞分裂“固定突變”5、劑量—反應(yīng)關(guān)系顯示有可測閾值和最大作用5、進展劑使已促長的細胞進入6、劑量—反應(yīng)關(guān)系良好，但很難確定閾值6、以能否有效地擴大引發(fā)細胞群來確定促長劑的相對強度7、引發(fā)劑的強度以經(jīng)一定的促長階段后發(fā)生的癌前病變來定量引發(fā)階段的主要特征：不可逆；所引發(fā)的“干細胞”在形態(tài)學上無法識別；需要通過細胞分裂“固定突變”；劑量-反應(yīng)關(guān)系良好，但很難測定的閾值，無可測定的最大反應(yīng)；存在自發(fā)啟動的引發(fā)作用(內(nèi)源性)；對外源性化學物質(zhì)和其他化學因素敏感；引發(fā)劑的強度以經(jīng)一定的促長階段后發(fā)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(xiàn)在引發(fā)作用之后；促長細胞群（promotedcellpopulation)的存在取決于促長劑的持續(xù)存在；內(nèi)源性促長劑可起“自發(fā)”促長作用；劑量-反應(yīng)顯示有可測定的閾值，有可測定的最大效應(yīng)；對飲食和激素等因素敏感；以能否有效的擴大引發(fā)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(wěn)性性導(dǎo)致細胞基因組結(jié)構(gòu)的形態(tài)學改變；有可測定的和/或形態(tài)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(huán)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(fā)生自發(fā)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(zhì)加合物、DPC：（二）DNA修復(fù)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(diào)控異常與腫瘤的發(fā)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(jié)合→形成加合物→造成DNA損傷部分細胞惡性轉(zhuǎn)化→腫瘤；DNA加合物在化學致癌作用過程中起到關(guān)鍵作用，是引起腫瘤的直接原因之一。（二）DNA修復(fù)與化學致癌：正確修復(fù)：受損的DNA完全回復(fù)原有的結(jié)構(gòu)與功能，不發(fā)生突變；錯誤修復(fù)：經(jīng)修復(fù)的DNA部分仍可能在結(jié)構(gòu)和功能上存在缺陷，細胞雖能生存，但出現(xiàn)突變。（三）癌基因、原癌基因及抑癌基因：（四）基因調(diào)控異常：表觀遺傳學調(diào)控失調(diào)；細胞異常增生；免疫抑制；內(nèi)分泌激素失衡；過氧化酶體增殖劑激活受體4、IARC(懂得分類)將化學物對人類致癌性資料(流行病學調(diào)查和病例報告)和對實驗動物致癌性資料分為四級（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(zhì)。(497種)；4級，對人類可能是非致癌物。(1種)5、觀察化學毒物致癌作用的基本方法：短期試驗哺乳動物長期誘癌試驗（書上要看）包括實驗動物選擇、分組劑量、觀察指標（3個）等等。人群流行病學調(diào)查作為致癌作用模型的轉(zhuǎn)基因小鼠和基因敲除小鼠第九章發(fā)育毒性與致畸作用發(fā)育毒理學：是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等?；?malformation):指出生前因素引起發(fā)育生物體的嚴重的解剖學上形態(tài)結(jié)構(gòu)的缺陷（異常）?；?terate):具有畸形的胚胎或胎仔。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(jié)構(gòu)畸形的特性或作用。（致畸作用所表現(xiàn)的形態(tài)結(jié)構(gòu)異常，在出生后立即可被發(fā)現(xiàn)）致畸物或致畸原(teratogen):凡在一定劑量下，能通過母體對胚胎或胎兒正常發(fā)育過程造成干擾，使子代出生后具有畸形的化學物。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(jié)束的所有的毒性。表現(xiàn)為：胚胎期染毒而出現(xiàn)畸胎、生長遲緩、著床數(shù)減少和吸收胎，也偶有晚死胎發(fā)育毒性(developmentaltoxicity)指出生前經(jīng)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(xiàn)的有害作用。具體表現(xiàn)可分為:生長遲緩:即胚胎與胎仔的發(fā)育過程在外源化學物影響下，較正常的發(fā)育過程緩慢。致畸作用:由于外源化學物干擾，活產(chǎn)胎仔胎兒出生時，某種器官表現(xiàn)形態(tài)結(jié)構(gòu)異常。功能不全或異常:即胎仔的生化、生理、代謝、免疫、神經(jīng)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(nèi)，可在胚胎或胎仔發(fā)育期間對胚胎或胎仔具有損害作用，并使其死亡。1、外源化學物發(fā)育毒性作用的特點和影響因素：與對其他器官系統(tǒng)的毒性作用相比，外源化學物的發(fā)育毒性作用有明顯的特點，主要表現(xiàn)在致畸作用受到多種影響，包括敏感期、遺傳類型、劑量、母體毒性等。發(fā)育各階段發(fā)育毒性作用的特點和致畸敏感期：1、著床前期：一般很少發(fā)生特異的致畸效應(yīng)，通常是著床前丟失（preimplantationloss），即指未分化細胞受化學毒物損傷而致胚泡死亡2、器官形成期：是發(fā)生結(jié)構(gòu)畸形的關(guān)鍵期（criticalperiod）或致畸敏感期。發(fā)育毒性的主要表現(xiàn)：（1）結(jié)構(gòu)畸形：最為突出（2）胚胎死亡：吸收胎、流產(chǎn)（3）生長遲緩3、胎兒期：接觸發(fā)育毒物很可能對生長和功能成熟產(chǎn)生影響，如免疫系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和生殖器官的功能異常等。不良作用主要表現(xiàn)為生長遲緩、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：圍生期是一生中對致癌物最敏感的時期（二）發(fā)育毒性的劑量-反應(yīng)模式和閾值問題：1、發(fā)育毒性的劑量-反應(yīng)模式：a.除了在較高劑量幾乎全窩胚胎死亡外，正常胎、生長遲緩、結(jié)構(gòu)畸形和胚胎死亡同時存在b.遠低于胚胎致死劑量下即可出現(xiàn)致畸，甚至全窩致畸c.只有胚胎生長遲緩和胚胎死亡，但沒有畸形發(fā)生2、閾值問題：有無閾值仍存在爭論，多數(shù)發(fā)育毒性機制尚不清楚（三）發(fā)育毒性的物種差異：發(fā)育毒性尤其是致畸作用與遺傳類型有關(guān)，存在明顯的物種差異2、母體因素對發(fā)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(chǎn)生的損害作用具體表現(xiàn)：3、母體毒性與發(fā)育毒性的關(guān)系母體毒性作用與致畸作用關(guān)系具有發(fā)育毒性，但無母體毒性出現(xiàn)。(如：沙利度胺，最危險)出現(xiàn)發(fā)育毒性的同時也表現(xiàn)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(wěn)態(tài)。）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(xiàn)母體毒性，也未見致畸作用。4、反應(yīng)停的代謝活化產(chǎn)物引起胚胎細胞的粘聯(lián)受體下調(diào)，阻礙發(fā)育過程中細胞與細胞、細胞與基質(zhì)之間的相互作用，干擾了細胞之間的通訊從而導(dǎo)致肢芽結(jié)構(gòu)異常5、發(fā)育毒性和致畸作用試驗與評價：FDA三段生殖毒性的主要內(nèi)容：Ⅰ段：生育力和早期胚胎發(fā)育毒性試驗（一般生殖毒性試驗）：雌雄性交配前-受孕-雌性受精-雌性著床期間染毒Ⅱ段：胚體-胎體毒性試驗（致畸試驗）：從著床到硬腭閉合期間染毒Ⅲ段：出生前后發(fā)育毒性試驗（圍生期毒性試驗）：從著床到幼仔斷乳期間對孕（乳）母染毒。設(shè)計的關(guān)鍵是各個生殖階段之間不留空隙，三段生殖毒性試驗受試藥物的暴露時間至少有一天的重疊，并能直接或間接地評價生殖發(fā)育過程的所有階段人類發(fā)育毒物的確定：以流行病學研究和有控制的臨床研究結(jié)果為主要依據(jù)。確認人類致畸物的標準：（1）一種特殊的缺陷或幾種缺陷并發(fā)（綜合征）的頻率突然增加；（2）缺陷的增加與某種已知的環(huán)境改變（如一種新藥的廣泛使用）相關(guān)聯(lián)；（3）在妊娠的特殊階段已知暴露于某種環(huán)境的改變，產(chǎn)生有特征性缺陷的綜合征；（4）缺少妊娠時引起特征性缺陷嬰兒的其它共同的因子第十一章管理毒理學一、概念管理毒理學（regulatorytoxicology）:是將毒理學的原理、技術(shù)和研究結(jié)果應(yīng)用于化學物質(zhì)管理，以期達到保障人類健康和保護生態(tài)環(huán)境免遭破壞的目的。安全性（safety）：即在規(guī)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（safetyevaluation）：是利用規(guī)定的毒理學程序和方法評價化學物對機體產(chǎn)生有害效應(yīng)（損傷、疾病或死亡），并外推和評價在規(guī)定條件下化學物暴露對人體和人群的健康是否安全。危害（hazard）：是指當機體、系統(tǒng)或（亞）人群暴露時可能產(chǎn)生有害作用的某一種因子或場景的固有性質(zhì)。危險度（risk）(危險性或風險度)：系指在具體的暴露條件下，某一種因素對機體、系統(tǒng)或（亞）人群產(chǎn)生有害作用的概率。安全性評價常用于：1）暴露可能受控時，如用于食物添加劑和在食物中殺蟲劑和獸藥的殘留物；2）新化學物或新產(chǎn)品的許可或管理。危險度評定通常用于對特定的化學物或制劑進行公共衛(wèi)生決策的整個過程。危險性分析的目的是預(yù)測危險和控制危險。危害識別（hazardidentification）：是指識別具有引起機體、系統(tǒng)或（亞）人群固有力的因素的有害作用的種類和性質(zhì)。危害識別是危險度評定的第一階段。危害識別的目的：是基于已知的資料和作用模式來評價對人有害作用的證據(jù)充分性，確定人體暴露化學物的潛在有害作用，這種有害作用產(chǎn)生的可能性，以及產(chǎn)生這種有害作用的確定性和不確定性。進行危害識別的主要方法是證據(jù)權(quán)重法。危害表征（HazardCharacterization）：定性或定量地描述具有引起有害作用能力的某因素或某情形固有的性質(zhì)。如可能，危害表征應(yīng)包括劑量-反應(yīng)關(guān)系評定（dose-responserelationshipassessment）及其伴隨的不確定性。危害表征是危險度評定的第2階段。暴露評定（exposureassessment）：是指評價機體、系統(tǒng)或（亞）人群對一種因子（和其衍生物）的評價暴露：是指在確定的期間以特定頻率到達靶機體、系統(tǒng)或（亞）人群某種因子的濃度或量劑量（dose）：則是指機體、系統(tǒng)或（亞）人群給以或吸收某種因子的總量暴露場景（exposurescen