毒理学基础2015版重点

1、第一章 绪论现代毒理学(modern Toxicology )：研究所有外源因素（如化学、物理和生物因素）对生物体和生物系统的损害作用/有害效应与机制，以及中毒的预防、诊断和救治的科学。现代毒理学的研究内容： 三大研究领域：描述毒理学(descriptive toxicology)机制毒理学(mechanistic toxicology)管理毒理学(regulatory toxicology)。 毒理学研究方法：动物实验或体内试验、体外试验、人体观察和流行病学研究。毒理学替代法：“3Rs”法，即优化实验程序，提高实验动物福利，降低或消除动物疼痛或痛苦的方法；减少实验动物使用数量并能实现预期研究

2、目标的方法，替代整体动物实验的方法，例如采用细胞、组织或特定的动物器官等进行的体外试验，选用昆虫等模型生物进行的体内试验，以及利用理化技术和计算模型预测独行的方法。第二章：毒理学基本概念毒性（toxicity）：指化学物质引起有害作用的固有能力。剂量相同时，对机体损害能力越大的化学物质，毒性越高。相对于同一损害指标，需要剂量越小的化学物质，其毒性越大。毒效应（toxic effect）：又称为毒作用，是化学物质对生物体健康引起的有害作用。毒效应是化学物质或代谢产物在作用部位达到一定数量并停留一定时间，与组织大分子成分互相作用的结果。当改变暴露条件时，毒效应会相应改变。毒作用类型：（1）速发性毒

3、作用与迟发型毒作用：速发性毒作用：是指一次暴露于某外源化学物后短时间内出现或发生的毒作用。迟发型毒作用：是在一次或多次暴露于某外源化学物后经一定时间间隔才出现的毒作用。（2）局部毒作用和全身毒作用：局部毒作用：是指某些外源化学物在机体最初暴露部位直接造成的损害作用。全身毒作用：是指外源化学物被机体吸收进入血液并分布至靶器官或全身后所产生的损害作用（3）可逆性毒作用和不可逆性毒作用：可逆性毒作用：是指机体停止暴露外源化学物后可逐渐消失的毒作用。不可逆性毒作用：是指机体在停止暴露外源化学物后其毒作用继续存在，甚至对机体造成的损害可进一步发展。砷引起的皮肤癌-致畸等作用（4）超敏反应：超敏反应是机体

4、对外源化学物产生的一种病理性免疫介导有害反应。引起超敏反应的外源性化学物称为致敏源。（5）特异体质反应剂量效应关系（ dose-effect relationship ），现称剂量-量反应关系（graded dose-response relationship）：表示化学物质的剂量与个体中发生的量反应强度之间的关系。剂量-反应关系（dose-response relationship ），现称剂量-质反应关系（quantal dose-response relationship）表示化学物质的剂量与某一群体中质反应发生率之间的关系。剂量-量反应关系和剂量-质反应关系统称为剂量-反应关系，是毒理

5、学的重要概念。化学物质的剂量越大，所致的量反应强度应该越大，或出现的质反应发生率应该越高。剂量-反应关系是受试物与机体损伤之间存在因果关系的证据。生物学标志（biomarker）：又称生物学标记或生物学标志物，是针对通过生物学屏障并进人组织或体液的化学物及其代谢产物，以及它们引起的生物学效应而采用的检测指标。生物学标志有哪几类（可能名解，简答）：1. 暴露生物标志：是测定组织、体液或排泄物中吸收的外源化学物及其代谢物或与内源性物质的反应产物，作为吸收量或靶剂量的指标，包括内剂量生物标志；生物有效剂量生物标志。2. 效应生物标志：指机体内可测量的生化、生理或其他方面的改变。3. 易感性生物标志：

6、是关于个体对外源化学物的生物易感性的指标，即反映机体先天具有或后天获得的对暴露外源性物质产生反应能力的指标。半数致死剂量（median lethal dose，LD50）： 化学物质引起一半受试对象出现死亡所需要的剂量，又称致死中量。LD50是评价化学物质急性毒性大小最重要的参数，也是对不同化学物质进行急性毒性分级的基础标准。化学物质的急性毒性越大，其LD50的数值越小。最小致死剂量或浓度（MLD，LD01或MLC，LC01）：指一组受试实验动物中，仅引起个别动物死亡的最小剂量或浓度。最大非致死剂量或浓度：（LD0，LC0）：指一组受试实验动物中，不引起动物死亡的最大剂量或浓度。观察到有害作用

7、的最低水平（lowest observed adverse effect level， LOAEL）：在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种物质引起机体（人或实验动物）形态、功能、生长、发育或寿命某种有害改变的最低剂量或浓度，此种有害改变与同一物种、品系的正常（对照）机体是可以区别的。未观察到有害作用的水平：（no observed adverse effect level， NOAEL）：在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种外源化学物不引起机体（人或实验动物）发生可检测到的有害作用的最高剂量或浓度。观察到作用的最低水平（lowest observed effect level， LOE

8、L）：在规定的暴露条件下，通过实验和观察，与适当的对照机体比较，一种物质引起机体某种非有害作用（如治疗作用）的最低剂量或浓度。未观察到有害作用的水平：（no observed effect level， NOEL）：在规定的暴露条件下，通过实验和观察，与适当的对照机体比较，一种物质不引起机体任何作用（有害或者非有害）的最高剂量或浓度。毒作用带（toxic effect zone）：是表示化学物质毒性和毒作用特点的重要参数之一，分为急性毒作用带与慢性毒作用带。急性毒作用带（acute toxic effect zone, Zac）：为半数致死剂量与急性阈剂量的比值，表示为：Zac=LD50/Li

9、mac Zac值小，说明化学物质从产生轻微损害到导致急性死亡的剂量范围窄，引起死亡的危险性大；反之，则说明引起死亡的危险性小。慢性毒作用带（chronic toxic effect zone,Zch）：为急性阈剂量与慢性阈剂量的比值，表示为：Zch= Limac /Limch Zch值大，说明Limac 与Limch之间的剂量范围大，由极轻微的毒效应到较为明显的中毒表现之间发生发展的过程较为隐匿，易被忽视，故发生慢性中毒的危险性大；反之，则说明发生慢性中毒的危险性小。 第三章 外源毒物在体内的生物转运与生物转化生物转运（biotransport）：是指在ADME这四个过程中，外源毒物的吸收、分

10、布和排泄过程，即都是外源毒物穿透生物膜的过程，且其本身的结构与性质不发生变化。生物转化（biotransformation）：是指外源毒物的代谢变化过程，即外源化学物形成新的衍生物的过程，所形成的产物结构与性质均发生了改变，所以又称为代谢转化。外源化学物出入细胞膜的方式（主要出选择题）被动转运：简单扩散和滤过 2）特殊转运：主动转运、易化扩散和膜动转运。其中膜动转运包括：吞噬作用和胞饮作用、胞吐作用。脂/水分配系数：当一种物质在脂相和水相的分配达到平衡时，其在脂相和水相中的溶解度的比值称之。一般情况，脂/水分配系数越大，越容易溶解于脂肪，经简单扩散的速率也越快。血气分配系数:指当呼吸膜两侧的气

11、体的分压达到动态平衡时，其在血液中的浓度和肺泡气中的浓度之比。该系数可影响到达肺泡的气态物质通过简单扩散跨呼吸膜吸收入血，系数越大越易被吸收入血蓄积：（accumulation）：化学毒物的吸收速度超过代谢和排泄的速度，以相对较高的浓度富集于某些组织器官的现象。相反应（phase biotransformation）：包括氧化、还原和水解反应。主要作用是使催化的底物暴露或获得一些功能。相反应（phase biotransformation）：又称为结合作用（conjugation），包括葡萄糖酸化，硫酸化，乙酰化，甲基化，与谷胱甘肽结合及氨基酸结合。是化学毒物原有的或经过相反应后引入或暴露出来

12、的羟基，氨基，羧基，碳基和环氧基等基团与内源性辅因子之间发生的生物合成反应。第四章 毒性机制(Mechanisms of Toxicity)ADME过程：机体对于外源化学物的处置包括吸收，分布，代谢和排泄四个过程。解毒（detoxication)：消除终毒物或阻止终毒物生成的生物转化过程； 在某些情况下，解毒可能与中毒竞争同一外源化学物。终毒物:是指直接与内源靶分子（如受体、酶、 DNA、微丝蛋白、脂质等）反应或引起机体生物学微环境改变、导致机体结构和功能紊乱并表现出毒物毒性作用的物质。 终毒物类型：1.亲电子剂2.自由基3.亲核物4.氧化还原性反应物外源化学物代谢活化及意义：代谢活化（met

13、abolic activation），又称生物活化（bioactivation），是指有些外源化学物经过生物转化后，其毒性非但没有减弱，反而明显增强，甚至产生致突变、致癌和致畸作用的现象 活化代谢产物：生成亲电子剂 生成自由基 生成亲核剂 生成氧化还原剂靶分子反应的类型：(5种反应可能简答题)1.非共价结合：通过非极性交互作用或形成氢键与离子键，特点：互不结合，通常是可逆的；2.共价结合（相对重要）：一般是不可逆的，能永久性改变内 源性分子结构，故共价结合具有重要的毒理 学意义；3.脱氢反应：自由基迅速引起内源化学物脱氢，生产新的内源性自由基；4.电子转移：如化学物将血红蛋白分子中的亚铁氧化生

14、成铁，引起高铁蛋白血症；5.酶促反应：少数毒素通过酶促反应作用于特定靶蛋白毒物对靶分子的影响：1.靶分子功能失调： 2.靶分子的结构破坏3.新抗原形成细胞应激：1.热应激，2.氧化应激3.缺氧应激4.内质网应激5.遗传毒性应激细胞稳态失调的机制：1.ATP耗竭2.细胞内Ca+持续升高3.ROS与RNS的过度产生损伤修复机制：1.分子修复：蛋白质修复，脂质修复，DNA修复2.细胞修复3.组织修复：细胞凋亡，细胞增殖，细胞外基质替代修复障碍引起的毒性：1.炎症2.坏死3.纤维化4.致癌作用表观遗传学：是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下,基因表达的可遗传的变化的一门遗传学分支学科。第五章 毒性

15、作用的影响因素影响毒作用的主要四类因素：化学物因素、机体因素、暴露因素、环境因素、化学物的联合作用联合作用是指同时或先后接触两种或两种以上外源化学物对机体产生的毒性效应。可分为：1）非交互作用：相加作用、独立作用 2）交互作用：协同作用、拮抗作用 相加作用：指多种化学物同时存在时对机体产生的毒性效应等于各个外源化学物单独作用时毒效应的算术总和 独立作用：指各外源化学物不相互影响彼此的毒性效应，作用的模式和作用的部位可能（但不是必然）不同，各化学物表现出各自的毒性效应 协同作用（synergistic effect ）：指多种化学物同时存在时对机体所产生的总毒性效应大于各个外源化学物单独对机体的

16、毒性效应总和，即毒性增强 拮抗作用（antagonistic joint action ）：指外源化学物对机体所产生的联合毒性效应低于各个外源化学物单独毒性效应的总和第六章 外源性化学物质的一般毒性作用一般毒性作用：急性毒性，亚急性毒性，亚慢性毒性和慢性毒性作用一般毒性试验的目的：1.确定受试物毒作用的表现和性质2.确定受试物毒作用的剂量反应-关系3.确定毒作用的靶器官4.确定损害的可逆性急性毒性的概念 指机体（实验动物或人）一次接触或24小时内多次接触外源化合物后在短期（最长到14天）内所产生的毒性效应，包括一般行为、外观改变、大体形态变化以及死亡效应。急性毒性试验的目的1. 测试和求出毒物

17、的致死剂量以及其他的急性毒性参数，通常以LD50为最主要的参数，并根据LD50值进行急性毒性分级。2. 通过观察动物的中毒表现、毒作用强度和死亡情况，初步评价毒物对机体的毒效应特征、靶器官、剂量反应（效应）关系和对人体产生损害的危险性。3. 为后续的重复剂量、亚慢性和慢性毒性试验研究以及其他毒理试验提供接触剂量和观察指标选择的依据。4. 为毒理学机制研究提供线索。蓄积作用(accumulation)：外源化学物连续反复地进入机体，且吸收速度或总量超过代谢转化排出的速度或总量，化学物质可能在体内逐渐增加并贮留，这种现象称为化学物质的蓄积作用。物质蓄积（material accumulation）

18、：反复多次接触化学毒，可以用分析方法测出体内物质的原型或其代谢产物。功能蓄积（functional accumulation）或损伤蓄积（）：长期接触某些化学毒物后，机体内虽不能测出其原型或代谢产物，却出现了慢性毒性作用。蓄积系数:是指多次染毒使半数动物出现毒性效应的总有效剂量(ED50(n)与一次染毒的半数有效量(ED50(1)之比值，毒性效应包括死亡。短期重复剂量毒性作用：实验动物或人连续接触外源性化学物1430天所产生的中毒效应。亚慢性毒性作用：实验动物或人连续较长时间（相当生命周期的1/10）接触外源性化学物所产生的中毒效应。慢性毒性作用:实验动物或人连续较长时间(接近生命周期)接触外

19、源性化学物所产生的中毒效应。短期毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验的目的：1. 观察长期接触受试物的毒性效应谱、毒作用特点和靶器官2. 探索受试物的毒作用机制3. 观察长期接触受试物所致毒性作用的可逆性4. 确定长期接触受试物所致毒性作用的剂量-反应(效应)关系，确定其NOAEL和LOAEL，4.为制定人类接触的安全限量参考值。5. 观察不同动物对受试物的毒效应差异，未确定适当的安全系数，将试验结果外推到人提供依据。第七章化学毒物致突变作用遗传毒理学：它是研究化学、物理因素和生物因素等对遗传物质及活细胞遗传过程的作用，以及人类接触致突变物可能引起健康效应的学科。外源化学物致突变的类型： 基

20、因突变（gene mutation）碱基置换(basepair substitution) 移码突变 (frameshift mutation) 染色体畸变（chromosome aberration）染色单体型畸变(chromatid-type aberration) 染色体型畸变(chromosome aberration) 染色体数目改变非整倍体和多倍体 (aneuploidy and polyloid)外源化学物致突变作用的机制和后果：DNA损伤与突变碱基损伤b）DNA链受损突变的后果 (一)生殖细胞突变：致死性突变将导致死胎，它影响后代的数量而非质量，非致死性突变主要影响后代的质量。

21、(二)体细胞突变：肿瘤、衰老、动脉粥样硬化及致畸，以肿瘤较为突出。关于遗传毒理学成套观察项目中哪些试验可入选的原则有：1. 选择的遗传毒性试验应包括每一类型遗传学终点。2. 常用的实验对象包括病毒、细菌、真菌、培养的哺乳细胞、植物、昆虫及哺乳动物等。3. 内试验与体外试验配合。4. 包括生殖细胞和体细胞。（课本没有）微核试验: 微核(Micronucleus ，MN)的产生与染色体损伤有关微核是指位于生物细胞的细胞质中独立于主核，直径小于主核12O13，完全与主核分开的圆形或椭圆形的微小核。 它可以是整条染色体，也可以是染色体断片，染色性与主核一致，其中部分微核具有DNA复制能力。微核是由于外

22、界损害因素使染色体发生断裂，细胞进入下一次分裂时，染色体不能随有丝分裂进入子细胞，而导致染色体丢失或断裂，从而形成一个或数个小核。微核试验(Micronucleus test，MNT)是观察受试物能否产生微核的试验。其主要可检出DNA断裂剂和非整倍体诱变剂。 姐妹染色单体交换实验：指染色体同源座位上DNA复制产物互换，其频率与DNA的断裂和修复有关。第八章 外源化学物致癌变作用1.化学致癌过程：引发阶段，促进阶段、恶性进展阶段。2、化学致癌作用机制两种学说：体细胞突变致癌学说1.DNA加合物、蛋白质加合物、DPC：2.DNA修复与致癌过程：3.癌基因、原癌基因和抑癌基因：非突变致癌学说：化学致

23、癌物分类：根据在动物诱癌实验证据是否充分分类：1.致癌证据充分，2.致癌性证据有限3.致癌性证据不足4.致癌性证据阴性5.无证据可引用 按作用模式分类：1.直接致癌物2.间接致癌物3.促癌剂哺乳动物长期致癌试验：1.动物选择 2. 动物数量 3.剂量设计 一般3个剂量 4.实验期限与染毒时间 5.结果的观察，分析和评定：肿瘤发生率，肿瘤多发性，肿瘤潜伏期第九章 发育毒性与致畸作用发育毒理学：是研究出生前暴露于环境有害因子导致的异常发育结局及有关的作用机制、发病原理、影响因素和毒物动力学等。胚胎毒性(embryotoxicity)：通常是指外源性因素造成的孕体着床前后直到器官形成期结束的所有的毒

24、性。表现为：胚胎期染毒而出现畸胎、生长迟缓、着床数减少和吸收胎，也偶有晚死胎 发育毒性(developmental toxicity)指出生前经父体和(或)母体接触外源性理化因素引起的在子代到达成体之前出现的有害作用。具体表现可分为: 发育生物体死亡；生长改变；结构异常；功能缺陷 典型人类致畸物：1.乙醇和吸烟2.己烯雌酚3.甲基汞4.铅5.视黄酸6.反应停第十章毒理基因组学和系统毒理学毒理基因组学：是研究生物体的整个基因组与环境有害因素间的交互作用及其方式的学科，近期目标：确定某种有害因素的反应基因用于毒理学和相关疾病的研究.远期目标：建立全基因组毒性反应数据库毒理基因组学研究包括基因组水平

25、效应，基因的RNA表达，蛋白产物表达，代谢谱改变，遗传多态性以及生物信息学等相关领域。基因组学/转录组学技术平台：1.差异显示反转录PCR技术2.基因表达序列分析3.微阵列分析4.RNA干扰5.单核苷酸多肽性6深度测序毒理基因组学研究内容及其应用：.1.毒作用机制研究2.化学物毒性预测3.比较毒理学研究4.混合物联合毒作用研究5.危险度评定6.表型锚定7.信息整合 表型锚定：是将特定的基因图谱改变与特定剂量或时间的毒性损害表现相联系的过程第十一章管理毒理学管理毒理学（regulatory toxicology）:是将毒理学的原理、技术和研究结果应用于化学物质管理，以期达到保障人类健康和保护生态环境免遭破坏的目的。安全性（safety）：即在规定条件下化学物暴露对人体和人群不引起健康有害作用的实际确定性。安全性评价（safety evaluation）：是利用规定的毒理学程序和方法评价化学物对机体产生有害效应（损伤、疾病或死亡），并外推和评价在规定条件下化学物暴露对人体和人群的健康是否安全。危害识别（hazard identification）：是指识别具有引起机体、系统或（亚