污染物的生物效應(yīng)檢測

第一節(jié)生物測試及方式一、生物測試的定義

生物測試指系統(tǒng)地利用生物的反應(yīng)測定一種或多種污染物或環(huán)境因素單獨(dú)或聯(lián)合存在時(shí)，所導(dǎo)致的影響或危害。

可利用包括分子、細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體、種群、群落—生態(tài)系統(tǒng)各級(jí)水平上的反應(yīng)。可作為化學(xué)和物理的檢測的補(bǔ)充。能全面地評(píng)定污染物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響。當(dāng)前1頁，總共127頁。生物測試的意義監(jiān)測環(huán)境質(zhì)量的變化確定單一污染物的安全濃度研究多種污染物的聯(lián)合作用的生物效應(yīng)制定污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)污染物的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)水污染的生物測試——毒性試驗(yàn)對(duì)大氣污染的生物測——植物人工熏氣當(dāng)前2頁，總共127頁。(一)生物測試的分類

1.短期生物測試將被測試的生物在短時(shí)間內(nèi)暴露于高濃度的污染物下，測定污染物對(duì)生物機(jī)體的影響。包括的指標(biāo)：半數(shù)致死濃度(LC50)半數(shù)抑制濃度(IC50)半數(shù)效應(yīng)濃度(EC50)作用：可為中期或長期試驗(yàn)時(shí)所應(yīng)使用的毒物濃度提供必要的依據(jù)。形式：靜止式，流動(dòng)式當(dāng)前3頁，總共127頁。靜止式：大多數(shù)情況下采用流動(dòng)式：在以下特殊情況下采用易揮發(fā)或不穩(wěn)定污染物因?yàn)樵谠囼?yàn)過程中污染物濃度會(huì)降低，受試生物對(duì)污染物的暴露程度會(huì)逐漸減少。代謝速率快的受試生物因?yàn)榕懦龃x廢物較多，代謝廢物的累積和分解會(huì)產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)母邼舛榷趸己桶?，從而影響試?yàn)結(jié)果。

BOD較高的廢水因?yàn)槿芙庋醯暮谋M會(huì)對(duì)受試生物造成壓迫。當(dāng)前4頁，總共127頁。2.中期生物測試中期生物測試是介于短期和長期之間的一類生物測試方法。在短期與中期或在中期與長期之間，沒有嚴(yán)格的區(qū)分。一般的劃分：8d之內(nèi)算做短期

8~90d的算做中期中期的試驗(yàn)可以是靜止式，但在大多數(shù)情況下采用流動(dòng)式。當(dāng)前5頁，總共127頁。3.長期生物測試指在低濃度污染物作用下，暴露時(shí)間要盡可能長達(dá)受試生物的整個(gè)生活史的一類生物測試，又稱全生活史生物測試。動(dòng)物：要從一個(gè)卵期到下一代的卵期或更長時(shí)間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行。如浮游生物：可持續(xù)好幾代。部分生活史的生物測試：有些生物的生活史很長，甚至長達(dá)數(shù)年，因此，人們選用在整個(gè)生活史中的最敏感幾個(gè)階段來進(jìn)行。當(dāng)前6頁，總共127頁。(二)受試生物的選擇受試生物必須符合的條件：對(duì)試驗(yàn)毒物或因子要具有敏感性。應(yīng)具有廣泛的地理分布和足夠的數(shù)量，并在全年中在某區(qū)域范圍內(nèi)可獲得。應(yīng)是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成，具有重大的生態(tài)學(xué)價(jià)值。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)易于培養(yǎng)和繁殖。當(dāng)前7頁，總共127頁。應(yīng)具有豐富的生物學(xué)背景資料，較清楚生活史、生長、發(fā)育、生理代謝等等。對(duì)試驗(yàn)毒物或因子的反應(yīng)能夠被測定，并具有一套標(biāo)準(zhǔn)的測定方法或技術(shù)。應(yīng)具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和旅游價(jià)值，應(yīng)考慮與人類食物鏈的聯(lián)系。當(dāng)前8頁，總共127頁。三、生物測試的標(biāo)準(zhǔn)化（一）影響生物測試結(jié)果的因素1.試驗(yàn)條件

試驗(yàn)的溫度、水質(zhì)和鹽分、水流速度、溶解氧、受試生物的總量、試驗(yàn)溶液的pH值和構(gòu)成試驗(yàn)裝置材料等不僅影響生物對(duì)毒物的反應(yīng)，而且影響作用于生物的毒物濃度、性質(zhì)和形態(tài)。當(dāng)前9頁，總共127頁。2.受試生物的敏感性生物對(duì)毒物的敏感性受生物的年齡、生活階段、尺寸大小、季節(jié)、脫皮階段、食物等因素影響。3.不同的實(shí)驗(yàn)室不同實(shí)驗(yàn)室的人員的操作水平、儀器設(shè)備和采用的統(tǒng)計(jì)分析方法等也使測試結(jié)果在不同實(shí)驗(yàn)空間有很大的差異。當(dāng)前10頁，總共127頁。（二）測試方法標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)點(diǎn)在同一類型的不同實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行許多有用的測試并把結(jié)果選擇出來。增加數(shù)據(jù)的精確度測試可以被其他實(shí)驗(yàn)室重復(fù)各種人員容易進(jìn)行該試驗(yàn)可方便地將數(shù)據(jù)進(jìn)行比較可為環(huán)境管理、環(huán)境立法(環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)建立)提供可靠的數(shù)據(jù)或結(jié)果。當(dāng)前11頁，總共127頁。第二節(jié)一般毒性試驗(yàn)—、生物毒性的基本概念（一）毒物與中毒1.毒物在一定條件下，以較小劑量給予機(jī)體時(shí)，能與生物相互作用，引起生物體功能或器質(zhì)性損傷的化學(xué)物質(zhì)，或劑量雖微，但累積到一定的量，就能干擾或破壞機(jī)體的正常生理功能，引起暫時(shí)或持久性的病理變化，甚至危及生命的化合物，亦稱毒物。當(dāng)前12頁，總共127頁。毒物與非毒物之間并不存在絕對(duì)的界限，而只能以引起中毒的劑量大小相對(duì)地加以區(qū)別。討論一種化學(xué)物質(zhì)的毒性時(shí)，必須考慮到它進(jìn)入機(jī)體的數(shù)量(劑量)、方式(經(jīng)口食人、經(jīng)呼吸道吸入、經(jīng)皮膚或粘膜接觸)和時(shí)間分布(一次或反復(fù)多次給予)。最基本的因素是劑量。當(dāng)前13頁，總共127頁。2.中毒生物體受到毒物作用引起功能或器質(zhì)性改變后出現(xiàn)的疾病狀態(tài)稱中毒。中毒是各種毒性作用的綜合表現(xiàn)(包括局部的和全身的)。根據(jù)病變發(fā)生發(fā)展的快慢，可區(qū)分為：

急性中毒亞急性中毒慢性中毒當(dāng)前14頁，總共127頁。3.毒性有毒物質(zhì)接觸或進(jìn)入機(jī)體后，引起生物體的易感部位產(chǎn)生有害作用的能力。(1)毒性作用或毒效應(yīng)化學(xué)物引起生物體損害的總稱為毒性作用。毒性作用可通過觀測的方法來判斷。例如：有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)膽堿酯酶有抑制作用；苯可抑制造血功能導(dǎo)致貧血；強(qiáng)酸、強(qiáng)堿可引起局部的皮膚灼傷等等當(dāng)前15頁，總共127頁。(2)無損害作用無損害作用的特點(diǎn)：

不引起機(jī)體形態(tài)、生長發(fā)育和壽命的改變；不引起機(jī)體功能容量的降低和對(duì)額外應(yīng)激狀態(tài)代償能力的損害；

所引起的生物學(xué)變化一般是可逆的，當(dāng)停止接觸化學(xué)物后，不能檢出機(jī)體維持體內(nèi)穩(wěn)態(tài)能力的降低；

不能使機(jī)體對(duì)其他環(huán)境因素不利影響的易感性增強(qiáng)。當(dāng)前16頁，總共127頁。(3)損害作用生物體接觸外來化學(xué)物期間或停止接觸后可導(dǎo)致的損害作用包括：機(jī)體維持體內(nèi)的穩(wěn)態(tài)能力產(chǎn)生不可逆的下降；對(duì)某些環(huán)境因素不利影響的易感性增高；代謝速度降低；酶系的相對(duì)活力發(fā)生異常改變。當(dāng)前17頁，總共127頁。(4)效應(yīng)與反應(yīng)效應(yīng)(Effect)表示接觸一定劑量化學(xué)物質(zhì)引起機(jī)體個(gè)體發(fā)生的生物學(xué)變化。例如：接觸某些有機(jī)磷農(nóng)藥可引起膽堿酯酶活力降低，即為有機(jī)磷農(nóng)藥引起的效應(yīng)。反應(yīng)(Response)接觸一定劑量化學(xué)物質(zhì)后，表現(xiàn)一定程度某種效應(yīng)的個(gè)體在一個(gè)群體中所占的比例。例如：由于接觸某種化學(xué)物質(zhì)引起死亡的動(dòng)物占該群動(dòng)物的50％。當(dāng)前18頁，總共127頁。(5)劑量—效應(yīng)關(guān)系和劑量—反應(yīng)關(guān)系劑量—效應(yīng)關(guān)系：表示不同劑量在個(gè)體或群體中表現(xiàn)出來的量效應(yīng)大小之間的關(guān)系，劑量—反應(yīng)關(guān)系：表示不同劑量與其效應(yīng)發(fā)生率之間的關(guān)系。劑量反應(yīng)關(guān)系是評(píng)價(jià)化學(xué)物質(zhì)的毒性和確定安全接觸水平的基本依據(jù)。測定這種關(guān)系是毒性試驗(yàn)和化學(xué)物質(zhì)安全評(píng)價(jià)的基本內(nèi)容之一。當(dāng)前19頁，總共127頁。(6)危害性有毒物質(zhì)在與機(jī)體接觸或使用過程中引起中毒的可能性。在評(píng)價(jià)毒物的毒性及危害性時(shí)，單憑絕對(duì)毒性是不夠的，應(yīng)考慮到這種物質(zhì)的揮發(fā)性和在水或血液中的溶解性。揮發(fā)性小、易溶于水或血液中并能迅速達(dá)到中毒濃度的化學(xué)物質(zhì)其危害性就大，反之則小。當(dāng)前20頁，總共127頁。危害性與毒性不同任何一種毒物不論其毒性強(qiáng)弱，其危害性大小取決于動(dòng)物是否與它接觸過以及該物質(zhì)進(jìn)入機(jī)體的能力和數(shù)量。(7)危險(xiǎn)性某化學(xué)物質(zhì)在正常生產(chǎn)使用條件下，能引起機(jī)體發(fā)生中毒的可能性稱為危險(xiǎn)性。例如：脂性物質(zhì)易蓄積在脂肪中，不僅影響機(jī)體的脂肪代謝，而且具有慢性中毒的危險(xiǎn)性。當(dāng)前21頁，總共127頁。(二)表示毒性的常用參數(shù)1.毒性試驗(yàn)常用參數(shù)

(1)致死劑量或致死濃度LethalDose，LDLethalConcentration，LC表示一次染毒后引起受試動(dòng)物死亡的劑量或濃度。絕對(duì)致死劑量或濃度(LDl00；LC100)：表示一群動(dòng)物全部死亡的最低劑量或濃度。當(dāng)前22頁，總共127頁。半數(shù)致死劑量或濃度(LD50；LC50)：能引起一群動(dòng)物的50％死亡的最低劑量或濃度。最小致死劑量或濃度(MLD，MLC)：能使一群動(dòng)物中僅有個(gè)別死亡的最高劑量或濃度。最大耐受劑量或濃度(LD0，LC0)：能使一群動(dòng)物雖然發(fā)生嚴(yán)重中毒，但全部存活無一死亡的最高劑量或濃度。當(dāng)前23頁，總共127頁。(2)最大無作用劑量指化學(xué)物在一定時(shí)間內(nèi)，按一定方式與機(jī)體接觸，按一定的檢測方法或觀察指標(biāo)，不能觀察到任何損害作用的最高劑量。外來化合物對(duì)機(jī)體的損害作用或毒作用表現(xiàn)為引起機(jī)體發(fā)生某種生物學(xué)變化，此種生物學(xué)變化隨劑量的遞減而減弱。當(dāng)外來化學(xué)物的劑量減到一定量但尚未到零時(shí)，生物學(xué)變化已達(dá)到零，即不能再觀察到外來化學(xué)物所引起的生物學(xué)變化，此劑量即為最大無作用劑量。當(dāng)前24頁，總共127頁。最大無作用劑量：是評(píng)定外來化合物毒性作用的主要依據(jù)，并可以其為基礎(chǔ)，制訂人體每日容許攝入量和最高容許濃度。每日容許攝入量(ADI)：指人類終生每日攝入該外來化學(xué)物對(duì)人體不致引起任何損害作用的劑量。最高容許濃度：指某一環(huán)境污染物可以在環(huán)境中存在而不致對(duì)人體造成任何損害作用的濃度。當(dāng)前25頁，總共127頁。(3)最小有作用劑量

指能使機(jī)體發(fā)生某種異常變化所需的最小劑量，即能使機(jī)體開始出現(xiàn)毒性反應(yīng)的最低劑量。因?yàn)樽钚∮凶饔脛┝恳话愣际锹愿哂谧畲鬅o作用劑量，故亦稱為中毒閾劑量(ThresholdLevel)。具有類似意義的是最小有作用濃度，表示環(huán)境中存在某些環(huán)境污染物能引起機(jī)體開始出現(xiàn)毒性反應(yīng)所必需的最低濃度。當(dāng)前26頁，總共127頁。(4)毒作用帶一種根據(jù)毒性和毒性作用特點(diǎn)綜合評(píng)價(jià)外來化合物危險(xiǎn)性的指標(biāo)。常用的有：急性毒性作用帶比值愈大，外來化合物引起死亡的危險(xiǎn)性就愈小；比值愈小，引起死亡的危險(xiǎn)性就愈大。當(dāng)前27頁，總共127頁。

慢性毒性作用帶比值愈大，引起慢性毒性中毒的可能性愈大；比值愈小，引起慢性中毒的可能性愈小，而引起急性中毒危險(xiǎn)性則相對(duì)較大。當(dāng)前28頁，總共127頁。(5)半數(shù)效應(yīng)濃度MedianEffectConcentration，EC50指能引起50％受試生物的某種效應(yīng)變化的濃度。通常指非死亡效應(yīng)。(6)半數(shù)抑制濃度MedianInhibitionConcentration，IC50是指能引起受試生物的某種效應(yīng)50％抑制的濃度。當(dāng)前29頁，總共127頁。2.毒物單位與分級(jí)(1)毒物單位吸入毒物:以在空氣中的濃度以mg／m3、mg／L表示;哺乳動(dòng)物:以mg／kg,或ml／kg體重表示;水環(huán)境中毒物:以mg／L、ug/L表示每單位體表面給藥量(mg／m2)表示當(dāng)前30頁，總共127頁。(2)毒性分級(jí)目前使用的分級(jí)方法、標(biāo)準(zhǔn)和毒性級(jí)的名稱在毒理學(xué)文獻(xiàn)中很不統(tǒng)一，因而往往造成混亂和判斷的錯(cuò)誤;目前要統(tǒng)一也比較困難;國內(nèi)較為通用的毒性分級(jí)系統(tǒng)列于表3-1～3-6。當(dāng)前31頁，總共127頁。當(dāng)前32頁，總共127頁。當(dāng)前33頁，總共127頁。當(dāng)前34頁，總共127頁。二、急性毒性試驗(yàn)AcuteToxicityTest研究化學(xué)物質(zhì)大劑量一次染毒或24h內(nèi)多次染毒動(dòng)物所引起的毒性試驗(yàn)。目的：

在短期內(nèi)了解該物質(zhì)的毒性大小和特點(diǎn)，并為進(jìn)一步開展其他毒性試驗(yàn)提供設(shè)計(jì)依據(jù)。當(dāng)前35頁，總共127頁。（一）哺乳動(dòng)物急性毒性試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：小鼠、大鼠、豚鼠、兔染毒方式：毒物飼喂、經(jīng)皮接觸常規(guī)方法：（1）先查閱文獻(xiàn)中與受試物類似的動(dòng)物的LD50；（2）以3倍之差的3個(gè)劑量組進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，每組3只動(dòng)物，求出動(dòng)物全活、全死劑量；當(dāng)前36頁，總共127頁。（3）在全活全死劑量之間設(shè)5～6個(gè)劑量組，各組間距按1.2-1.5等比級(jí)數(shù)設(shè)計(jì)；（4）選用適宜的染毒方式染毒，觀察2周內(nèi)的死亡情況；（5）剖檢死亡和瀕死動(dòng)物及部分存活動(dòng)物，做大體病理解剖檢查；（6）計(jì)算LD50或LC50。當(dāng)前37頁，總共127頁。(二)水生生物急性毒性試驗(yàn)1.魚類毒性試驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)用魚的選擇必須具有一定區(qū)域代表性；便于在實(shí)驗(yàn)條件下飼養(yǎng)；對(duì)化學(xué)物質(zhì)較為敏感；一般體長在7cm以下為宜。采用金魚時(shí)，一般在3cm以下，最長體長不應(yīng)超過最小體長的1.5倍。選擇行動(dòng)活潑、體色光澤、魚鰭完整舒展、逆水性強(qiáng)和食欲好的健康魚，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)觀察一周后使用。當(dāng)前38頁，總共127頁。(2)實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)容器采用玻璃缸或白搪瓷桶，其盛水量以每條魚2～3L水為宜，水的pH值為6.7~8.5，冷水溫度為12~18℃，溫水溫度為20～28℃，水溫變化為±2℃。水中溶解氧不能低于4mg／L，可用清潔的河水、湖水或放置3天以上的自來水。當(dāng)前39頁，總共127頁。（3）半數(shù)致死濃度(LC50)的測定預(yù)試驗(yàn)：確定100％致死濃度和不引起死亡的最大濃度。在此濃度范圍，按等對(duì)數(shù)間距確定5~7個(gè)濃度組（包括對(duì)照），10~20尾/組，染毒48~96h。染毒剛開始8h內(nèi)經(jīng)常觀察，以后可作24h、48h、72h、96h的定期觀察，記錄中毒反應(yīng)及死亡時(shí)間。死亡魚立即取出剖檢。當(dāng)前40頁，總共127頁。試驗(yàn)期間：保持溶解氧、pH值、水溫等的穩(wěn)定；記錄24h、48h、96h各組魚的死亡數(shù)；按LC50計(jì)算方法，求出相應(yīng)時(shí)間的LC50。采用的計(jì)算方法：

直線內(nèi)插法對(duì)數(shù)—概率模式法當(dāng)前41頁，總共127頁。2.水蚤類急性毒性試驗(yàn)水蚤類是淡水生物，對(duì)許多毒物很敏感。水蚤類的世代周期短，實(shí)驗(yàn)室易培養(yǎng)，產(chǎn)仔量多，是一類很好的試驗(yàn)生物，且試驗(yàn)項(xiàng)目使用的參數(shù)在個(gè)體間相對(duì)恒定，為試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)學(xué)處理提供方便。試驗(yàn)裝置簡單，省人力，在水毒理學(xué)研究上廣泛應(yīng)用。大型水蚤是水蚤類毒性試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)生物，試驗(yàn)用水蚤一般為孤雌生殖新生蚤(<24h)。當(dāng)前42頁，總共127頁。3.藻類急性毒性試驗(yàn)通過測定藻類的生物量，可評(píng)價(jià)有害物質(zhì)對(duì)藻類生長的作用，反映對(duì)水體中初級(jí)生產(chǎn)營養(yǎng)級(jí)的影響以及對(duì)整個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)的可能的綜合環(huán)境效應(yīng)。在藻類毒性試驗(yàn)中，應(yīng)定時(shí)取樣測定藻類的生長情況，一般為24h或48h取樣一次。在72h和96h取樣測定毒物對(duì)藻類影響的IC50值，即與對(duì)照相比，生長率抑制50％的毒性濃度。當(dāng)前43頁，總共127頁。(三)蚯蚓急性毒性試驗(yàn)蚯蚓急性毒性試驗(yàn)的目標(biāo)：評(píng)價(jià)環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)，如農(nóng)藥對(duì)土壤中動(dòng)物的急性傷害。常用的蚯蚓品種：赤子愛勝蚓，其生活周期短，繁殖能力強(qiáng)，易于飼養(yǎng)。赤子愛勝蚓不是典型的土壤種類，但它存在于富含有機(jī)質(zhì)的土壤中，對(duì)化學(xué)物質(zhì)的敏感性與棲息在一般土壤中的蚯蚓類似。當(dāng)前44頁，總共127頁。方法：濾紙接觸毒性試驗(yàn)：濾紙接觸毒性試驗(yàn)簡單易行，可對(duì)受試物毒性進(jìn)行初篩。將蚯蚓與濕潤濾紙上的受試物接觸，測定土壤中受試物對(duì)蚯蚓的潛在影響。

人工土壤試驗(yàn)：將蚯蚓置于含不同濃度受試物的人工配制土壤中，飼養(yǎng)7d和14d，評(píng)價(jià)其死亡率。應(yīng)包括使生物無死亡發(fā)生和全部死亡的兩組濃度。整個(gè)試驗(yàn)期為14d，每一處理組和對(duì)照組應(yīng)有4個(gè)平行樣。當(dāng)前45頁，總共127頁。三、亞慢性和慢性毒性試驗(yàn)

（一）亞慢性毒性試驗(yàn)在相當(dāng)于動(dòng)物生命周期的1／30~1／20時(shí)間內(nèi)，使動(dòng)物每日或反復(fù)多次接觸受試物的毒性試驗(yàn)。其目的是為進(jìn)一步對(duì)受試物的主要毒作用、靶器官和最大無作用劑量或中毒閾劑量作出估計(jì)。當(dāng)前46頁，總共127頁。1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組（1）亞慢性試驗(yàn)中試驗(yàn)動(dòng)物的種屬和品系，應(yīng)當(dāng)是急性毒性試驗(yàn)證明的對(duì)受試物敏感的動(dòng)物種屬和品系，同時(shí)還應(yīng)考慮與慢性毒作用試驗(yàn)中預(yù)計(jì)使用的動(dòng)物種屬和品系相同。（2）一般要求選擇兩種試驗(yàn)動(dòng)物，嚙齒類和非嚙齒類各一種，以便于更全面地了解受試物的毒效應(yīng)。當(dāng)前47頁，總共127頁。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)選用健康、年幼的動(dòng)物，小鼠體重為14~17g，大鼠體重50~80g，家兔和貓?bào)w重1~2kg，狗體重5~8kg。各試驗(yàn)組動(dòng)物體重均值應(yīng)相近，各動(dòng)物體重不應(yīng)超過組平均體重的±20％。（4）大鼠各組不少于20只；家兔、貓、狗等較大動(dòng)物，每組不應(yīng)少于4~6只，雌雄各半。至少設(shè)3個(gè)劑量組和一個(gè)對(duì)照組。當(dāng)前48頁，總共127頁。2.染毒劑量及實(shí)驗(yàn)期限適宜的劑量為高劑量組能引起明顯中毒反應(yīng)，但不引起很多動(dòng)物死亡；低劑量組不引起任何中毒反應(yīng)；介于二者之間的為中間劑量組。另設(shè)一組對(duì)照組。一般用LD50(LC50)的1／80~1／50作為亞慢性試驗(yàn)劑量。試驗(yàn)期限隨目的和要求或動(dòng)物不同而異，大鼠可90d，較大的動(dòng)物可4~6月。當(dāng)前49頁，總共127頁。3.染毒途徑亞慢性毒性試驗(yàn)中接觸外來化合物的途徑，應(yīng)盡量模擬人類在環(huán)境中實(shí)際接觸的方式或途徑，此外還應(yīng)與預(yù)期進(jìn)行慢性毒作用試驗(yàn)的接觸途徑相一致。亞慢性試驗(yàn)中動(dòng)物接觸外來化合物的途徑，主要是經(jīng)胃腸道(經(jīng)口)、呼吸道及皮膚接觸。當(dāng)前50頁，總共127頁。4.觀察指標(biāo)(1)一般綜合指標(biāo)觀察動(dòng)物的一般活動(dòng)、癥狀和死亡情況，每周稱重一次，記錄飼料或飲水量，計(jì)算生長率(各組每周攝入食量與體重增加量之比)，并計(jì)算臟器濕重與單位體重的比值(臟器系數(shù))。(2)血液及生化檢驗(yàn)主要指血清和肝、腎功能的檢驗(yàn)。常規(guī)項(xiàng)目包括血紅蛋白、紅細(xì)胞數(shù)、白細(xì)胞數(shù)、血小板數(shù)、谷草轉(zhuǎn)氨酶、血清尿素氮等。當(dāng)前51頁，總共127頁。(3)病理組織學(xué)檢查在外來化合物的亞慢性毒作用試驗(yàn)中應(yīng)重視病理組織學(xué)檢查，必要時(shí)還可進(jìn)行組織化學(xué)和電鏡檢查。實(shí)驗(yàn)過程中解剖死亡或?yàn)l死動(dòng)物。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，處死所有動(dòng)物進(jìn)行尸檢。如未見明顯病變，可將高劑量組和對(duì)照組的主要臟器進(jìn)行病理學(xué)檢查，發(fā)現(xiàn)病變后再對(duì)較低劑量相應(yīng)器官組織進(jìn)行檢查。當(dāng)前52頁，總共127頁。5.試驗(yàn)評(píng)價(jià)由試驗(yàn)結(jié)果可對(duì)受試物的主要作用、靶器官和最大無作用水平及中毒閾劑量作出初步估計(jì)，并為進(jìn)一步開展慢性毒性試驗(yàn)提供依據(jù)。當(dāng)前53頁，總共127頁。(二)慢性毒性試驗(yàn)慢性毒性試驗(yàn)是指以低劑量外來化合物，長期與試驗(yàn)動(dòng)物接觸，觀察其對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物所產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)的試驗(yàn)。通過慢性毒性實(shí)驗(yàn)，可確定最大無作用劑量，為制訂人體每日允許攝人量(AllowableDailyIntake，ADI)和最高容許濃度(MaximamAllowableConcentration，MAC)提供毒理學(xué)依據(jù)。當(dāng)前54頁，總共127頁。1．哺乳動(dòng)物的慢性毒性試驗(yàn)(1)試驗(yàn)動(dòng)物及分組試驗(yàn)動(dòng)物的年齡應(yīng)低于亞慢性試驗(yàn)，選用斷乳的動(dòng)物，如小鼠出生后三周之內(nèi)，體重10—12g；大鼠出生后3--4周，體重50～70日為宜。試驗(yàn)動(dòng)物的性別一般要求雌雄各半。設(shè)置3--4劑量組和1對(duì)照組，其他要求同亞慢性實(shí)驗(yàn)。當(dāng)前55頁，總共127頁。(2)染毒劑量和實(shí)驗(yàn)期限

高劑量組應(yīng)引起明顯的毒性反應(yīng)，低劑量組應(yīng)不引起毒性作用，在此兩組中間再設(shè)1-2個(gè)劑量組，可根據(jù)亞慢性實(shí)驗(yàn)資料，取其最低中毒劑量的1／10、1／20、及1／50(或LD50的1／100~1／20中取3~4個(gè)劑量)作為慢性試驗(yàn)劑量。試驗(yàn)期限為1~12個(gè)月，如包括致痛實(shí)驗(yàn)應(yīng)18~24個(gè)月。當(dāng)前56頁，總共127頁。(3)染毒途徑同亞慢性毒性試驗(yàn)。(4)觀察指標(biāo)

基本同亞慢性實(shí)驗(yàn)，另作如下要求：①在試驗(yàn)的第一個(gè)月，每周稱體重一次；4~6個(gè)月期間，每兩周稱體重一次；以后每4周稱重一次。②每兩個(gè)月進(jìn)行一次血液學(xué)及其他生長指標(biāo)的測定。一般可從各組每種性別中任取6~10只進(jìn)行測定。③對(duì)病理檢查作半定量的評(píng)定，即除對(duì)剖檢及組織學(xué)檢查加以詳細(xì)描述外，還需根據(jù)病變程度加以分級(jí)評(píng)分(表3-7)。當(dāng)前57頁，總共127頁。(5)試驗(yàn)評(píng)價(jià)通過慢性毒性試驗(yàn)所獲得的結(jié)果，對(duì)受試物在低劑量長時(shí)間接觸機(jī)體時(shí)所引起的毒性作用有更深入了解，可依據(jù)敏感觀察指標(biāo)出現(xiàn)異常的最小閾劑量，找出該受試物慢性毒作用的最大無作用劑量，為受試物能否應(yīng)用或?yàn)橹朴喥湓诃h(huán)境中衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，提供重要的參考依據(jù)。當(dāng)前58頁，總共127頁。當(dāng)前59頁，總共127頁。2.水生生物的慢性毒性試驗(yàn)將試驗(yàn)種群連續(xù)暴露在不同濃度的化學(xué)物質(zhì)中（足夠長的時(shí)間），每個(gè)種群在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)觀察其死亡率、產(chǎn)卵率、孵化率、幼體成活率、體長及體重的變化，與對(duì)照進(jìn)行比較。當(dāng)前60頁，總共127頁。四、蓄積毒性試驗(yàn)(一)基本概念

低于中毒閥劑量的外來化合物，反復(fù)多次地與機(jī)體持續(xù)接觸，經(jīng)一定時(shí)間后使機(jī)體出現(xiàn)明顯的中毒表現(xiàn)，即為蓄積毒性作用。蓄積毒性作用是由于外來化合物進(jìn)入機(jī)體的速度大于有機(jī)體消除的速度，而使外來化合物在體內(nèi)的量不斷累積，達(dá)到了使機(jī)體引起毒性作用的閾劑量所致。當(dāng)前61頁，總共127頁。1.物質(zhì)蓄積

環(huán)境污染物不斷進(jìn)入機(jī)體內(nèi)，其吸收量大于排出量，使其在體內(nèi)的量逐漸積累增多。2.功能蓄積

不斷進(jìn)入機(jī)體內(nèi)的環(huán)境污染物，引起機(jī)體一定結(jié)構(gòu)或功能的變化，并逐漸累積加重，最后導(dǎo)致出現(xiàn)損害作用。3.相互關(guān)系在物質(zhì)蓄積的情況下，肯定存在機(jī)體一定結(jié)構(gòu)和功能的改變，而功能改變的累積也必須以物質(zhì)累積為基礎(chǔ)，兩者同時(shí)存在，互為基礎(chǔ)，無法嚴(yán)格加以區(qū)別。當(dāng)前62頁，總共127頁。(二)蓄積試驗(yàn)的研究方法1.蓄積系數(shù)法蓄積系數(shù)(K)：分次給受試物后，引起50％受試動(dòng)物出現(xiàn)某種毒效應(yīng)的總劑量(∑LD50(n))與一次給受試物后引起50％受試動(dòng)物出現(xiàn)同一毒效應(yīng)的劑量(LD50(1))的比值。當(dāng)前63頁，總共127頁。（1）蓄積系數(shù)的強(qiáng)度級(jí)當(dāng)前64頁，總共127頁。（2）測定蓄積系數(shù)的實(shí)驗(yàn)方法固定劑量每天連續(xù)染毒法對(duì)受試動(dòng)物以1/10~1/20LD50的固定劑量，每天染毒一次，觀察記錄動(dòng)物死亡情況。當(dāng)染毒劑量累計(jì)達(dá)到5個(gè)LD50（1）以上時(shí)，若受試動(dòng)物死亡數(shù)未超過半數(shù)，此時(shí)的蓄積系數(shù)已大于5，表明該受試物的蓄積作用不明顯。如果染毒過程動(dòng)物相繼陸續(xù)死亡，記下受試物出現(xiàn)50％死亡時(shí)累計(jì)的染毒總劑量，按上述算式計(jì)算蓄積系數(shù)。當(dāng)前65頁，總共127頁。劑量定期遞增染毒法取一組受試動(dòng)物，每天染毒一次，以4天為一期，開始的第一期每天染毒的劑量為1/10LD50(1)，隨后染毒的劑量每隔4天按1．5倍遞增一次，計(jì)算得定期給予的劑量數(shù)(表3-9)。當(dāng)前66頁，總共127頁。在實(shí)驗(yàn)過程中，逐日記錄動(dòng)物的死亡情況，若連續(xù)染毒已達(dá)20天，此時(shí)每天的染毒劑量達(dá)0.5LD50，累計(jì)總劑量達(dá)5.30LD50，如果受試動(dòng)物死亡未達(dá)50%，則表示該受試物的蓄積作用不明顯，試驗(yàn)可終止。如果受試動(dòng)物出現(xiàn)死亡達(dá)50%時(shí)，此時(shí)的累計(jì)染毒總劑量就是所求的蓄積系數(shù)。當(dāng)前67頁，總共127頁。2.20天蓄積試驗(yàn)法按LD50的1/20、1/10、1/5、1/2及對(duì)照隨機(jī)分成5組，每天對(duì)動(dòng)物進(jìn)行染毒，連續(xù)20d。各組總劑量分別為1、2、4、10LD50。觀察停藥后7d內(nèi)的死亡情況。如1/2LD50組有死亡，且各劑量組呈劑量—反應(yīng)關(guān)系，則可認(rèn)為受試物有較強(qiáng)的蓄積作用；若1/20LD50組有死亡但以上各劑量組有劑量—反應(yīng)關(guān)系，則認(rèn)為有中等蓄積作用；如1/20LD50組無死亡，而以上各劑量組又無劑量應(yīng)關(guān)系，則認(rèn)為無明顯的蓄積作用。當(dāng)前68頁，總共127頁。3.受試物生物半減期測定法生物半減期(T1/2)是指外來化合物在體內(nèi)消除到原有濃度(量)的一半所需要的時(shí)間。生物半減期越長的物質(zhì)，越不易由體內(nèi)消除，其蓄積作用的可能性就越大。因測定外來化合物在體內(nèi)的生物半減期過程較為復(fù)雜，所以在實(shí)際觀測中常常僅以間接測定其在血液、尿液或器官組織中原有濃度(或量)降低一半所需的時(shí)間，以代表該物質(zhì)的生物半減期。當(dāng)前69頁，總共127頁。式中：Yl和Y2分別為給受試物后于t1和t2時(shí)間測得該物質(zhì)的濃度或量。根據(jù)測得的生物半減期的長短，可以判定受試物的蓄積作用。生物半減期越長蓄積作用越大，反之則越小。當(dāng)前70頁，總共127頁。第三節(jié)生物的分子和細(xì)胞水平檢測一、加和物測定（一）DNA加合物的測定■化學(xué)物質(zhì)經(jīng)生物轉(zhuǎn)化，與DNA鏈的特異位點(diǎn)結(jié)合，形成共價(jià)結(jié)合物?！鲎饔梦稽c(diǎn)：鳥嘌呤的N-7位，O-6位；腺嘌呤的N-1位或N-3位■測定方法：免疫法、熒光法和32P-后標(biāo)記法當(dāng)前71頁，總共127頁。1.免疫法（1）基本原理■用熒光素、酶、放射性同位素等對(duì)抗體或抗原進(jìn)行標(biāo)記?！鰳?biāo)記過程即保持抗原或抗體的免疫活性，又不影響標(biāo)記物本身的特性（如酶活性）。■將它作為一種檢測試劑，與相應(yīng)的抗原或抗體作用?！鐾ㄟ^檢測標(biāo)記物來觀察抗原抗體反應(yīng)。當(dāng)前72頁，總共127頁。（2）酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）步驟■包被：將已知抗原或抗體通過物理吸附結(jié)合到固體載體表面，使抗原或抗體固相化；■抗原抗體反應(yīng)：先后加入被檢標(biāo)本和酶結(jié)合物，使之與固相抗原或抗體發(fā)生免疫反應(yīng)而被結(jié)合固定，經(jīng)洗滌除去游離的酶結(jié)合物。■酶促反應(yīng)：在反應(yīng)體系中，加入酶作用的底物，使發(fā)生酶促反應(yīng)而顯色。當(dāng)前73頁，總共127頁。酶促反應(yīng)二抗一抗抗原當(dāng)前74頁，總共127頁。（3）放射免疫分析（RIA）radioimmunoassay■原理以放射性同位素標(biāo)記抗原（Ag），采用飽和分析法檢測抗原。將求抗體（Ab）的化學(xué)量轉(zhuǎn)為求其放射性強(qiáng)度。靈敏度大為提高，可測至ng至pg水平。當(dāng)前75頁，總共127頁。放射免疫測定原理示意圖當(dāng)前76頁，總共127頁。2.熒光法■原理通過某些化合物的DNA-加合物具熒光特性而進(jìn)行定量?！黾夹g(shù)同步熒光法、低溫激光法、激光-發(fā)射熒光法。■優(yōu)點(diǎn)不破壞DNA鏈，并可區(qū)分出加合物的不同立體異構(gòu)體及DNA鏈不同位點(diǎn)上的加合物。當(dāng)前77頁，總共127頁。熒光抗體技術(shù)當(dāng)前78頁，總共127頁。3.32P-后標(biāo)記法■32P-后標(biāo)記法原理將分離出的DNA用一定的酶水解成正常的單核苷酸和形成了加合物的單核苷酸，將二者分離，再用32P標(biāo)記的ATP將帶有加合物的單核苷酸標(biāo)記，然后用雙相層析、放射自顯影、液閃計(jì)數(shù)等方法定量?！鰞?yōu)點(diǎn)檢測能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，可檢測任何化學(xué)物與DNA的連接，高靈敏性。當(dāng)前79頁，總共127頁。（二）蛋白加合物的測定■各種蛋白質(zhì)亦可作為大分子形成化學(xué)物質(zhì)加合物?！鲅t蛋白（Hb）可與50多種化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)。■血紅蛋白的生存期120d，Hb-加合物可作為中長期暴露的指標(biāo)。當(dāng)前80頁，總共127頁。二、一般代謝酶的活性測定生物受到亞致死劑量毒物的暴露時(shí)，不僅可借助于酶指標(biāo)來對(duì)毒物進(jìn)行生化水平上的評(píng)價(jià)，還可用來探討毒物的作用機(jī)制。1.乙酰膽堿酯酶(Ache)活性測定■Ache活性作為有機(jī)磷農(nóng)藥污染的指標(biāo)■測定方法Ellman比色法（p.113）放射測量法等當(dāng)前81頁，總共127頁。2.ATPase活性測定■腺苷三磷酸酶（ATPase）可水解ATP，釋放出供生命活動(dòng)所用的能量?！鰷y定方法Matsumura等的方法，用鉬藍(lán)法測定經(jīng)酶水解的無機(jī)磷。當(dāng)前82頁，總共127頁。三、解毒系統(tǒng)酶類誘導(dǎo)作用的檢測混合功能氧化酶的誘導(dǎo)作用■直接法直接測定MFO的各組成成分如：細(xì)胞色素P450含量■代謝法測定MFO催化反應(yīng)中的底物消耗量或產(chǎn)物生成量■使用單一方法進(jìn)行MFO的評(píng)價(jià)不夠全面和可靠，在毒理學(xué)中常采用多種檢測分析方法，從不同角度進(jìn)行MFO作用的評(píng)定。當(dāng)前83頁，總共127頁。四、抗氧化防御系統(tǒng)檢測1.過氧化氫酶(CAT)活性測定■CAT能催化分解細(xì)胞代謝產(chǎn)生的H2O2，在調(diào)節(jié)細(xì)胞免于死亡的過程中起著重要作用。■CAT測定測量由H2O2分解所釋放出的氧，在240nm波長測定H2O2的吸光度變化、電化學(xué)測定H2O2或容量法滴定剩余的H2O2等方法。當(dāng)前84頁，總共127頁。2.谷胱甘肽過氧化酶(GPx)活性測定■生物學(xué)作用：清除脂類過氧化物和H2O2■測定方法直接法：直接測定GSH減少量，GSH在255nm處呈最大吸收，故從255nm吸光值減少量可計(jì)算GSH的消耗量。間接法：利用H2O2或有機(jī)過氧化物氧化GSH，同時(shí)加入NADPH及谷胱甘肽還原酶，使氧化的GSH重新轉(zhuǎn)變?yōu)镚SH，而NADPH轉(zhuǎn)變?yōu)镹ADP+，測定NADP+在340nm的吸光值可確定酶活性。當(dāng)前85頁，總共127頁。第四節(jié)致突變、致畸和致癌效應(yīng)檢測一、致突變效應(yīng)(一)基本概念狹義的突變僅指基因突變，而廣義的突變包括染色體畸變和基因突變。致突變作用:某些物質(zhì)引起生物體的遺傳物質(zhì)發(fā)生基因結(jié)構(gòu)改變的作用。致突變物:具有引起生物體基因突變的物質(zhì)。致突變物作用于生殖細(xì)胞可導(dǎo)致2種結(jié)果：

顯性致死突變、非致死性突變當(dāng)前86頁，總共127頁。(二)試驗(yàn)方法1.體外基因突變?cè)囼?yàn)(1)Ames試驗(yàn)Ames試驗(yàn)也稱鼠傷寒沙門氏菌/哺乳動(dòng)物微粒體酶試驗(yàn)法。利用一種突變型微生物菌株與被檢化學(xué)物質(zhì)接觸，如該化學(xué)物具有致突變性，則可使突變性微生物發(fā)生回復(fù)突變，重新成為野生型微生物。正向突變野生型微生物突變型微生物（營養(yǎng)缺陷型微生物）回復(fù)突變當(dāng)前87頁，總共127頁。(2)哺乳動(dòng)物體細(xì)胞株突變?cè)囼?yàn)■利用哺乳動(dòng)物突變細(xì)胞株發(fā)生回復(fù)突變，確定受試物是否具有致突變性?！龀Ｓ玫募?xì)胞株：V79、CHO、L5178YV79和CHO特點(diǎn)：■缺乏利用嘌呤堿的酶HGPRT(次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶)?！鋈绻谂囵B(yǎng)基中加入具有毒性的嘌呤類似物6-硫代鳥嘌呤TG或8-氮雜鳥嘌呤AG等，由于細(xì)胞缺乏利用嘌呤的酶，在這種培養(yǎng)基上生長良好。當(dāng)前88頁，總共127頁?！鰧?duì)于正常細(xì)胞，由于存在HGPRT，在上述培養(yǎng)基上，可利用TG或AG，致使細(xì)胞得不到所需的真正嘌呤堿，以致不能生長?！鋈绻蛔冃图?xì)胞接觸了致突變物，即可發(fā)生回復(fù)突變成為正常細(xì)胞，此時(shí)又具有了利用嘌呤堿的酶，因此像正常細(xì)胞一樣具有利用毒性的嘌呤堿類似物，以致中毒細(xì)胞不能在培養(yǎng)基上生長。借此可能確定突變細(xì)胞株是否發(fā)生了回復(fù)突變，可確定受試物是否具有致突變性。當(dāng)前89頁，總共127頁。2.染色體畸變?cè)囼?yàn)

利用光學(xué)顯微鏡直接觀察生物體細(xì)胞在受到致突變物作用后，染色體發(fā)生數(shù)目和結(jié)構(gòu)改變的情況?！鰴z測細(xì)胞CHO細(xì)胞外周血淋巴細(xì)胞當(dāng)前90頁，總共127頁。細(xì)胞周期當(dāng)前91頁，總共127頁。核小體和染色質(zhì)當(dāng)前92頁，總共127頁。染色體當(dāng)前93頁，總共127頁。有絲分裂當(dāng)前94頁，總共127頁。人的體細(xì)胞染色體當(dāng)前95頁，總共127頁?！鲈囼?yàn)方法將CHO細(xì)胞或人類外周血淋巴細(xì)胞于37度培養(yǎng)24或72h，同時(shí)加入受試物。收獲細(xì)胞前2h，加入秋水仙堿，使大量分裂細(xì)胞同步于分裂中期。經(jīng)離心得到細(xì)胞沉淀，經(jīng)固定、制片和染色，鏡檢有無染色體畸變。觀察計(jì)數(shù)各種類型畸變，如斷裂、缺失、易位及多處斷裂等。當(dāng)前96頁，總共127頁。3.細(xì)胞遺傳學(xué)試驗(yàn)——微核試驗(yàn)■微核:是染色單體或染色體的無著絲點(diǎn)斷片或因紡錘體受傷而失去的整個(gè)染色體，在分裂后期，仍留在細(xì)胞質(zhì)中，或因核膜受損后，核物質(zhì)向外突出延伸形成的一個(gè)或幾個(gè)有規(guī)則的圓形或橢圓形小體，其嗜染性與細(xì)胞核相似，比主核小，故稱微核?！鲆磺邪l(fā)生分裂的細(xì)胞，在染色體斷裂劑作用下，均能產(chǎn)生微核，因此可用微核率的變化來檢測誘變物。當(dāng)前97頁，總共127頁。4.體內(nèi)基因突變?cè)囼?yàn)(1)顯性致死突變?cè)囼?yàn)

（DominantLethalMutationTest）■檢測外來化合物對(duì)動(dòng)物生殖細(xì)胞染色體的致突變作用?！鱿到y(tǒng)觀察胎鼠的成活情況因?yàn)椴溉閯?dòng)物生殖細(xì)胞染色體發(fā)生突變時(shí)（染色體斷裂或重組），往往不能與異性生殖細(xì)胞結(jié)合，或使受精卵在著床前死亡和胚胎早期死亡。當(dāng)前98頁，總共127頁。(2)果蠅伴性隱性致死試驗(yàn)■遺傳學(xué)原理致突變物可能在雄性果蠅配子X染色體上誘導(dǎo)隱性致死突變?！鰧⒔?jīng)處理的雄蠅與未處理的雌蠅交配，F(xiàn)1代雌蠅帶有來自父本的具致死突變的X染色體。由于致死突變?yōu)殡[性，所以F1蠅仍能夠正常生長、發(fā)育和生殖?！鰧1雌蠅與子一代雄蠅交配，則將有半數(shù)雄合子是含有經(jīng)受試物處理的雄蠅的X染色體，此時(shí)X染色體上隱性致死基因得以表現(xiàn)，引起此雄蠅死亡。當(dāng)前99頁，總共127頁。(3)姐妹染色單體交換試驗(yàn)（SisterChromatideExchangeTest，SCE）■SCE可能與DNA的斷裂和重聯(lián)相關(guān)?！龊芏嗷瘜W(xué)致突變物或致癌物可以大幅度地增加SCE頻率?！鰧?shí)驗(yàn)方法以5-溴脫氧尿嘧啶核苷（Brdu）代替胸腺嘧啶核苷，DNA復(fù)制后，用熒光染料染色，可觀察到SCE。當(dāng)前100頁，總共127頁。5.染色體損傷試驗(yàn)—DNA修復(fù)合成試驗(yàn)（UnscheduledDNASynthesis，UDS）■細(xì)胞對(duì)其損傷DNA具有修復(fù)能力?！黾?xì)胞與化學(xué)物質(zhì)接觸后，若能誘導(dǎo)DNA修復(fù)合成，即可據(jù)此推斷該化學(xué)物質(zhì)具有損傷DNA的潛力。■實(shí)驗(yàn)方法用羥基脲抑制細(xì)胞周期中S期的DNA半保留復(fù)制，用標(biāo)記的脫氧胸腺嘧啶核苷(3H-TdR)摻入法測定非S期DNA合成的3H-TdR量。當(dāng)前101頁，總共127頁。二、致畸效應(yīng)1.基本概念致畸作用（Teratogenesis）■胚胎在發(fā)育過程中，由于受到某種因素的影響，使胚胎的細(xì)胞分化和器官形成不能正常進(jìn)行，而造成器官組織上的缺陷，并出現(xiàn)肉眼可見的形態(tài)結(jié)構(gòu)異常者成為畸形?！龇材芤鹋咛グl(fā)育障礙而導(dǎo)致胎兒發(fā)生畸形的物質(zhì)稱為致畸物或致畸原（Teratogen）?！?000多種環(huán)境因素可引起動(dòng)物和人的畸胎。當(dāng)前102頁，總共127頁。致畸作用的毒理學(xué)特點(diǎn)■胚胎與致畸物接觸時(shí)，可因胚胎所處的發(fā)育階段不同而呈現(xiàn)不同的敏感性。如器官形成期?！霾煌N屬在致畸作用中呈現(xiàn)不同的敏感性。當(dāng)前103頁，總共127頁。化學(xué)致畸作用機(jī)理■突變引起胚胎發(fā)育異常?！鰧?duì)細(xì)胞的生長分化較為重要的酶類受到抑制?！瞿阁w正常代謝過程被破壞?！黾?xì)胞分裂過程的障礙：引起生殖細(xì)胞減數(shù)分裂中的不分離或細(xì)胞有絲分裂過程的障礙等，均可使某些細(xì)胞死亡。當(dāng)前104頁，總共127頁。2.試驗(yàn)方法■動(dòng)物選擇動(dòng)物對(duì)受試物的代謝過程應(yīng)基本上與人類相似（大鼠、小鼠和家兔）?！鰟┝糠纸M采用鼠類為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，每組不少于15-20只，一般劑量為LD50的1/3-1/2為高劑量組，LD50的1/30-1/100為低劑量組。■受試動(dòng)物處理：受孕，灌胃方法染毒■受試動(dòng)物解剖：胎仔外部檢查、骨骼檢查內(nèi)臟檢查等。當(dāng)前105頁，總共127頁。三、致癌效應(yīng)1.基本概念■化學(xué)致癌作用化學(xué)物質(zhì)引起腫瘤的過程■化學(xué)致癌物能誘發(fā)腫瘤的化學(xué)物質(zhì)當(dāng)前106頁，總共127頁。細(xì)胞癌變學(xué)說（1）體細(xì)胞突變學(xué)說認(rèn)為致癌因素包括化學(xué)、物理、生物因素等，作用于體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)DNA，使其發(fā)生了突變，其結(jié)果使細(xì)胞的功能發(fā)生異常改變而致癌，即癌變形成的基礎(chǔ)是體細(xì)胞發(fā)生了突變。當(dāng)前107頁，總共127頁。（2）分化障礙學(xué)說認(rèn)為細(xì)胞癌變不一定需要體細(xì)胞遺傳物質(zhì)發(fā)生突變，而只是分化過程中有關(guān)基因調(diào)控過程受到致癌因素的干擾，使細(xì)胞分化和增殖發(fā)生紊亂而出現(xiàn)癌變。當(dāng)前108頁，總共127頁。（3）癌基因?qū)W說認(rèn)為所有細(xì)胞DNA分子中都存在有癌基因的遺傳信息，正常情況下它們處于阻遏狀態(tài)，只有細(xì)胞內(nèi)有關(guān)的調(diào)節(jié)機(jī)制遭到破壞后，癌基因才能表達(dá)，從而導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變，形成腫瘤。當(dāng)前109頁，總共127頁。癌變過程及其機(jī)理——癌的形成3階段■引發(fā)階段通過致癌物的作用，使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞的過程。■促長階段經(jīng)過引發(fā)的癌細(xì)胞不斷增殖直至形成一個(gè)臨床上可被檢出之腫塊的過程?！鼋櫤娃D(zhuǎn)移階段已形成的腫塊不斷發(fā)展，逐漸侵害周圍的正常組織，并擴(kuò)散到較遠(yuǎn)的部位。當(dāng)前110頁，總共127頁。2.試驗(yàn)方法■致癌試驗(yàn)是檢驗(yàn)受試物及其代謝產(chǎn)物是否具有致癌作用或誘發(fā)腫瘤作用的慢性毒性試驗(yàn)方法?！龇椒ǘ唐诤Y選方法長期動(dòng)物誘癌試驗(yàn)當(dāng)前111頁，總共127頁。（1）短期篩選方法利用哺乳動(dòng)物細(xì)胞體外轉(zhuǎn)化，觀察培養(yǎng)細(xì)胞與各種化學(xué)或物理致癌劑接觸后發(fā)生一系列表型改變，在通過增殖，這些表型變異的細(xì)胞形成與正常細(xì)胞不同的集落，即轉(zhuǎn)化集落。通過轉(zhuǎn)化集落的存在和轉(zhuǎn)化集落形成率以及轉(zhuǎn)化細(xì)胞接種裸鼠中發(fā)生腫瘤來評(píng)價(jià)化學(xué)物的致癌活性。當(dāng)前112頁，總共127頁。（2）長期動(dòng)物誘癌試驗(yàn)■試驗(yàn)動(dòng)物及飼料要求選用抗病力強(qiáng)、容易飼養(yǎng)、腫瘤自發(fā)率低、對(duì)受試物敏感的動(dòng)物。■劑量分組及染毒途徑和期限設(shè)對(duì)照組、最大耐受劑量組和2個(gè)中間劑量組?！鲇^察指標(biāo)一般檢查、腫瘤發(fā)生、病理學(xué)檢查、潛伏期、平均腫瘤數(shù)等■結(jié)果判斷當(dāng)前113頁，總共127頁。第五節(jié)微宇宙法一、微宇宙法簡介