毒理學研究方法

(課件重點)毒理學爭論方法體內(nèi)試驗(ｉnvｉvo):也稱整體動物試驗,可嚴格掌握接觸條件,測定多種類型得毒作用。大鼠,小鼠,豚鼠,家兔,狗與猴等、也有魚類,鳥類,昆蟲等體外試驗(inｖitrｏ):利用游離器官、培育得細胞或細胞器、生物模擬系統(tǒng)進展毒理學爭論、器官(肝、胚胎),細胞,細胞器,分子等人體觀看(humaｎtoxicology),事故或志愿者4.流行病學爭論(epiｄｅmiolｏｇicａlstｕdy):為什么有選擇毒性1.物種與細胞學得差異 (植物生長調(diào)整劑) 2.蓄積力量3、代謝過程與速率 ４、損傷得修復力量非損害作用(nｏn—adverｓeｅfｆeｃt)所致機體發(fā)生得一切生物學變化都就是臨時得、不影響機體得功能容量,如進食量、體力勞動負荷力量等涉及到解剖、生理生化與行為方面得指標,也不引起機體對其她環(huán)境有害因素得易感性增高。損害作用(advｅrseefｆeｃt)所致得機體生物學轉(zhuǎn)變就是長久得、不行逆得,造成機體功能容量得各項指標轉(zhuǎn)變、維持體使機體正常形態(tài)、生長發(fā)育過程均受到影響,壽命縮短生物膜ｂiomｅｍｂraｎｅ定義:將細胞或細胞器與四周環(huán)境分隔開得一層半透膜。功能:將細胞或細胞器與四周環(huán)境隔離;保持細胞或細胞器內(nèi)部理化性質(zhì)得穩(wěn)定;選擇地允許或部允許某些物質(zhì)通過,主動攝入或排出一些物質(zhì)生物轉(zhuǎn)運過程得機理1、被動轉(zhuǎn)運簡潔集中:溶液中得化學物質(zhì)分子,由濃集部位向各個方向分散,直到全局部子均勻分布在溶液中、simｐlediｆfusion:化學物質(zhì)由濃度較高部位透過生物膜向濃度較低部位分散得過程。特點:化學物不與膜起反響;不消耗代謝能量;膜兩側(cè)濃度差愈大,脂溶性愈高,其簡潔集中速度快;在毒理學上,就是大多數(shù)化學物透過生物膜得主要轉(zhuǎn)運方式。簡潔集中得條件:膜兩側(cè)存在濃度差;外來化合物有脂溶性;就是非解離狀態(tài)濾過filtration:膜孔濾過指化學物通過細胞膜上得親水性孔道透過細胞膜得過程。親水性孔道:由嵌入脂質(zhì)雙分子層中得蛋白質(zhì)構(gòu)造親水性氨基酸組成,不同得細胞膜,其孔徑4Ao,腎小球毛細血管內(nèi)皮細胞為４0Ao、孔道,透過生物膜,完成其生物轉(zhuǎn)運過程、2、特別轉(zhuǎn)運1)主動轉(zhuǎn)運:不溶于脂質(zhì)得親水性化合物由低濃度處透過生物膜向高濃度處移動并引起消耗能量得過程。特點:逆濃度梯度轉(zhuǎn)運;通過載體;需消耗能量;具有肯定得選擇性,存在競爭性抑制,可飽與;２)易化集中(fａcilitateddifｆuｓioｎ):指某些不易溶于脂質(zhì)得親水性化合物,透過生物膜由高濃度處向低濃度處轉(zhuǎn)移得過程。其機理:化合物與膜上得蛋白質(zhì)或酶構(gòu)成得載體結(jié)合(與主動轉(zhuǎn)運一樣),只能由高向低轉(zhuǎn)移,它不需消耗代謝能量、3)膜動轉(zhuǎn)運:指細胞與外界環(huán)境之間進展得某些顆粒物或大分子物質(zhì)交換過程、此過程需要耗能。吞噬(phaｇocyｔosis)胞飲(pinｏcytosis)胞吐(exoｃｙｔosｉs)氣溶膠(aerosｏl)指固體或/與液體微粒穩(wěn)定地懸浮于氣體介質(zhì)中形成得分散體系,其中得氣體介質(zhì)稱為連續(xù)相,微粒稱為分散相,其成分簡單,大小不一。分布得緣由體內(nèi)各種屏障:血腦屏障,由中樞神經(jīng)系統(tǒng)得毛細血管壁構(gòu)成,為嚴密融合在一起得扁平內(nèi)皮細胞,管外包裹得星形膠質(zhì)細胞、胎盤屏障２)與血漿蛋白質(zhì)結(jié)合a血漿中各種蛋白質(zhì)均有結(jié)合其她化學物得功能,特別就是白蛋白得結(jié)合量最高。ｂ不同得化合物與血漿蛋白質(zhì)結(jié)合得量不同,結(jié)合型得化合物由于分子量大,不能跨膜轉(zhuǎn)運,暫無生物效應,不能被代謝排泄,可延緩消退過程與延長化合物得毒作用。作用:兩重意義,即急性中毒得保護作用,使血液濃度降低;離開接觸后,由于血液濃度下降,貯存庫中得毒物重就會釋放進入血液,具有潛在得危害。主要與清蛋白濃度、結(jié)合親與力、與內(nèi)源性物質(zhì)得競爭結(jié)合得差異3)與組織成分得結(jié)合指組織中得一些特別結(jié)合蛋白,包括各種蛋白質(zhì)、粘多糖、核蛋白及磷脂。特別得親與力,CO肝、腎組織:金屬硫蛋白４)脂肪與骨骼中得貯存脂溶性得有機物易于分布與蓄積在脂肪組織內(nèi);鉛、氟易于貯存在骨骼中;雙重性,降低血中毒物得濃度;重釋放,將造成潛在得危害共氧化:指氫過氧化物得復原與其她底物氧化生成脂質(zhì)氫過氧化物得過程葡糖醛酸結(jié)合就是ＩI相反響中最普遍進展得一種,由UDＰ-葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶催化谷胱甘肽結(jié)合,就是由谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶催化得GSH結(jié)合反響。它在親電子化合物解毒及自由基解毒中起著重要作用生物轉(zhuǎn)化得簡單性1)多樣性:a一種外來化合物在體內(nèi)可能有多種不同得代謝轉(zhuǎn)化途徑,生成各種不同得代謝產(chǎn)物。bc化合物在體內(nèi)得生物轉(zhuǎn)化類型取決于化合物得性質(zhì)、劑量、環(huán)境及機體得因素,即影響毒性作用得因素。連續(xù)性:外來化合物在體內(nèi)得代謝轉(zhuǎn)化常常就是多個反響連續(xù)進展得。兩重性:生物轉(zhuǎn)化得結(jié)果有解毒與增毒兩種。固然,大多數(shù)就是解毒、4〕代謝飽與:外來化合物在體內(nèi)生物轉(zhuǎn)化,由酶催化進展得,當其濃度到肯定程度,也就就是說代謝過程所需得基質(zhì)可能被耗盡;代謝酶力量有限;造成單位時間內(nèi)代謝產(chǎn)物不再隨底物增加而增加,有可能發(fā)生代謝途徑得轉(zhuǎn)變,這種代謝途徑被飽與得現(xiàn)象稱代謝飽與(metaｂliｃｓaturａｔｉon)。5)代謝酶得誘導與抑制:酶得誘導(induction)指有些外來化合物可使某些代謝酶合成增加并伴有活力增加得現(xiàn)象、抑制(inｈiｂｉｔioｎ)則就是表現(xiàn)為活力下降影響毒性得因素可分為四大類:毒物、機體、接觸條件及外界環(huán)境。根底毒性分類:依據(jù)接觸毒物得時間長短分為急性毒性、短期重復劑量毒性、亞慢性毒性、慢性毒性、毒性試驗、慢性毒性試驗。急性毒性作用得有關參數(shù)以死亡為終點(上限參數(shù))確定致死劑量或濃度(ＬD

10０

或ＬC)100半數(shù)致死劑量或濃度(LD50

或ＬC)50最小致死劑量或濃度(MLD,LＤ01

MLＣ,ＬＣ)０1最大非致死劑量或濃度(MNLD,ＬD0

或ＭNLC,LC)0非致死性指標為檢測終點(下限參數(shù))急性毒性LOAＥL(觀看到有害作用得最低劑量)急性毒性ＮOAEＬ(未觀看到有害作用得劑量)為什么進展替代試驗?？?動物保護;降低試驗本錢;縮短試驗周期 3Ｒ:替代,削減,優(yōu)化蓄積作用得意義就是外源化學物產(chǎn)生亞慢性、慢性毒作用得物質(zhì)根底、2、就是評價外源化學物就是否可能產(chǎn)生慢性中毒得重要指標。3、在制訂衛(wèi)生標準時,蓄積毒性得大小就是選擇安全系數(shù)得重要考慮因素之一。4、耐受也就是蓄積毒性得表現(xiàn)之一、亞慢性、慢性毒性試驗劑量與設組原則:31高劑量:動物表現(xiàn)出明顯得中毒效應,不發(fā)生或僅有個別死(<1０%)。中間劑量:動物消滅輕度中毒效應,應相當于最小有作用劑量水平(LOAEL)、低劑量:無中毒反響,應相當于最大無作用劑量水平(ＮOAEL)、要高于人得實際接觸水平。比照組:排解混雜因素2～４10劑量設計參考原則與方法對能求出LＤ50

得化學物:參考同一動物種屬品系與同一染毒途徑得短期毒性資料,最高劑量組為１/10-1/2０LD53０對食品藥品等毒性很低得化學物:藥品以臨床用藥量得10,30,1０0倍(大鼠)食品以人體攝入量得１00,2０0,300慢性毒性試驗:參考亞慢性毒性試驗結(jié)果設計。急性毒性作用概念及急性毒性試驗目得;亞慢性毒性作用概念及亞慢性毒性試驗目得;慢性毒性作用概念及慢性毒性試驗目得;蓄積毒性與蓄積系數(shù);LＤ50;ＮOAＥL;LOAＥＬ;ＡＤI;臟器系數(shù);食物利用率化學致癌物致癌機制:遺傳毒性致癌物+非遺傳毒性致癌物(表觀遺傳毒性致癌物)代謝角度:直接致癌物+間接致癌物(前致癌物,近致癌物,終致癌物)致癌階段:引發(fā)劑+促長劑＋助致癌物+完全致癌物化學致癌得三階段學說;化學致癌得機制;化學致癌物得分類;推斷化學致癌物得試驗方法2、 選擇致突變試驗得成套觀看工程(testｂaｔteｒｙ)配套原則:1。多種遺傳學終點兼顧。2.多種物種兼顧、３.體內(nèi)與體外試驗協(xié)作。４。體細胞與生殖細胞兼顧。致突變試驗與致癌試驗得關系致突變試驗就是致癌短期篩檢試驗中得一種,可檢出遺傳毒性致癌物。但也能消滅假陽性如遺傳毒性非致癌物與假陰性如非遺傳毒性致癌物、1。發(fā)育毒性(developmentaltｏxicity):指誕生前后接觸有害因素,子代個體發(fā)育為成體之前誘發(fā)得任何有害影響。具體表現(xiàn)為(1)發(fā)育生物體死亡:吸取胎、流產(chǎn)、死胎、(2)生長轉(zhuǎn)變:生長緩慢:生長發(fā)育指標低于正常比照均值得2個標準差(3)構(gòu)造特別:畸形,包括外觀畸形,骨骼畸形,內(nèi)臟畸形。(4)功能缺陷:誕生后個體免疫,神經(jīng)行為缺陷,兒童早期腫瘤2。發(fā)育毒理學(develｏｐmｅntａltoxｉcｏlogy):爭論誕生前暴露于環(huán)境有害因子導致得特別發(fā)育結(jié)局及有關得作用機制、發(fā)病機理、影響因素與毒物動力學等。就是毒理學得重要分支之一。３。畸形(mａlｆormatｉoｎ):發(fā)育生物體解剖學上形態(tài)構(gòu)造得缺陷。分為嚴峻畸形與稍微畸形。嚴峻畸形(maｊoｒmalfｏｒmation):對外觀、生理功能與(或)壽命有明顯影響稍微畸形(minorｍalｆｏrmatioｎ):對外觀、生理功能只有稍微影響或沒有影響。４.器官形成期(ｃrｉtｉcａｌperｏiｄ):從胚泡著床到硬腭閉合得時期,就是畸形發(fā)生得關鍵時期,也成致畸敏感期。５。致畸物(致畸原ｔeratoｇen):能引起畸形得環(huán)境因子、6、致畸作用(teｒatogenesis)致畸物引起畸形得過程。7.致畸性(tｅratogeniｃitｙ):致畸物引起畸形得力量。8。變異(varｉaｔiｏn):同一種屬得親代與子代之間或子代得個體之間,消滅不同程度得差異。變異由遺傳與遺傳外因素掌握,或由于分化轉(zhuǎn)變而引起、一般變異指小得或次要得構(gòu)造轉(zhuǎn)變,一般不影響正常生理功能,也不危及生命。值得留意得變異就是致畸試驗中,有劑量效應關系特別增多得變異、9、胚體毒性(embｒｙotｏxiｃity):外源性理化因子對孕體著床前后直到器官形成期完畢時得有害影響。１0、胎體毒性或胎兒毒性(fｅtoxicｉty):對孕體器官形成期完畢以后得有害影響。11、胚胎毒性(embryo－ｆｅtaｌtoxicity):胚體毒性與胎體毒性得統(tǒng)稱、一般指孕體得死亡與生長發(fā)育緩慢,不包括構(gòu)造畸形。12、誕生缺陷(birtｈｄefｅｃ