毒理学基础复习资料(终极总结版)★

ADME过程吸收 (Absorption) 、分布 (Distribution) 、代 (Metabolism)、 排泄(Excretion

致突变：外来因素，特别是化学物引起细胞核中的遗传物质发生改变的能力，而且次种改变可随细胞过程而传递。 毒理学安全性评价：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。 自由基：是在其外层轨道中含有一个或多个不成对电子的分子或分子片段。化学物通过接受一个电子、丢失一个电子或共价键均裂而形成自由基。

三段生殖毒性试验主要是根据以上发育阶段的区分来设计的，每一段试验大致相当于上述两个阶段。三段生殖毒性试验分别为：

1段：生育能力和早期胚胎发育毒性试验（一般生殖毒性试验） 2段：胚体—胎体毒性试验（致畸试验）

3段：出生前后发育毒性试验（围生期毒性试验） 3R原则：替代、减少和优化

致畸：致畸物引起畸形（发育物体解剖学上形态结构的缺陷）。

脂/水分配系数：当一种物质在脂相和水相之间的分配达到平衡时，其在脂相和水相中溶解度的比值。

机体负荷：是指在体化学物和（或）其代物的量及分布。02016

33、适应：是机体对一种通常能引起有害作用的化学物显示不易感性或易感性降低。02017 34、受体：是能与配体或激活剂高度选择性结合，并随之发生特异性效应的生物大分子或生物大分子复合物。02023

第一章 绪论

《毒理学基础》 第5版+第6版，预防医学 人民卫生 主编：王心如

（一）概念

毒理学（Toxicology）：研究外源性化学物质对生物机体的损害作用的学科(传统定义) 。 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）对生物系统（living systems）的损害作用、生物学机制(biologic mechanisms)、安全性评价(safty evaluation)与危险性分析(risk analysis)的科学。

卫生毒理学（health toxicology）是利用毒理学的基本原理和方法，从预防医学角度研究人类环境中可能接触的有害因素对生物机体的损害作用及其机理的科学,亦可称“预防毒理学”。 （二）研究容

毒理学两个基本功能：检测理化因素产生的有害作用的性质（危害性鉴定功能）

评价在特殊暴露条件下出现毒性的可能性（危险度评价功能）

毒理学三大研究领域：＃

1、描述毒理学(descriptive toxicology)：直接关注外源性物质的毒性鉴定，研究化学物的毒性表现,对外源化学物的毒性做到“知其然”。 效应：是指外源化学物对生物体作用所引起的生物学改变，这类生物效应的强度是连续增加或减少的变量，用计量数据表示其强度，称量效应。（平均数）

反应：是某些效应只能以有或无、正常或不正常、阴性或阳性表示，称为质效应，统计中的

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计数资料。（百分比）

剂量-反应（效应）关系：是指外源化学物作用于生物体时的剂量与引起生物作用的发生率或计量强度之间的相互关系。

在一定低剂量围，其化学物作用的方向完全与高剂量相反，出现毒物兴奋效应现象呈现J型形状。

2、机制毒理学(mechanistic toxicology)：识别和了解源和外源因素对生物系统产生损害作用的细胞、生化和分子机制。对外源化学物的毒性做到“知其所以然”。 外源化学物进入机体产生有害效应，3个阶段：

1）接触相：是指化学物的组成、理化性质、接触浓度或剂量，以及进入体的途径。

2）毒物动力学相：是化学物进入物进入体的吸收、转运、分布、蓄积、生物转化和排出过程；

3）毒效动力学相：是指化学物的活性形式到达靶组织，作用于受体，与其他分子结合并产生毒效应。

3、管理毒理学(regulatory toxicology)：将毒理学的原理、技术和研究结果应用于化学物管理，根据描述和机制毒理学研究资料进行科学决策，协助部门制订相关法规条例和管理措施并付诸实施，以确保化学物、药品、食品、化妆品、健康相关产品等进入市场后足够安全，达到保护人民群众身心健康的目的.

核心基础：危险度评价。基于描述、机制毒理学资料进行。

三致作用：是指化学物对生物体遗传物质的诱发突变、致癌作用、致畸作用等远期效应。 管理毒理学研究容：安全性评价、危险度评定、危险性管理与交流。

1）安全性评价：是通过动物实验好（或）人群观察，阐明某一化学物的毒性及其潜在危害。可分为三阶段试验：第一阶段：急性毒性试验、局部毒性试验、亚急性毒性试验/短期重复剂量毒性试验（28d） 第二阶段：亚慢性试验或者先遗传毒性试验后亚慢性试验。 第三阶段：生殖毒性试验、发育毒性试验（致畸试验）、致癌实验、慢性毒性试验。 危害：是指化学物引起有害作用的可能性（不涉及剂量大小、反应的多少或效应的严重程度） 安全性：是指在一定接触条件下化学物不引起或只引起可被接受的轻微损害。

2）危险度评定：是安全性评价的进一步发展，是一种定量评定，是毒理学的科学性与毒理学的艺术性的结合与发展，看预测化学物在接触人群中引起有害健康效应（危险）的发生率。 危险度：是指在特定条件下接触某种水平的化学物而产生健康损害的与其频率，（统计概念），可用绝对危险度或相对危险度表示。

危险度评定包括：危害识别（hazard identification）、剂量反应关系评定（dose-response assessment）、暴露评定（exposure assessment）、危险度表征（risk characterization）。 危险度评定是对各种环境有害因素进行挂历的主要依据，是管理毒理学的核心容。 3）危险性管理：根据化学物与人类生活的密切关系，采取相应管理措施。 4）危险性交流：是个体、群体以及机构之间交换信息和看法的相互过程。 强调双向的作用过程。 危险性感知：是公众对实际危害或危险性的认知状态，通常受危险地特征影响使当事人会夸大或缩小对危险度的看法。 （三）毒理学展望＃：

1、从高度综合到高度分化；

2、从整体动物实验到替代试验（替代法，即3R法：优化试验方法和技术、减少受试动物数量和痛苦、取代整体动物实验的方法）； 3、从阈剂量到基准剂量（用基准剂量法BMD来替代NOALEL未观察到有害作用剂量、LOAEL观察到有害作用的最小剂量。BMD指ED1、ED5或ED10的95%的可信区间下限值。）

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4、从构效关系到定量构效关系 5、从传统毒理学到系统毒理学。 系统毒理学的概念？

是将毒物基因组学、传统毒理 学和生物信息学融合形成的一个新体系，即以基因组学、转录组学、蛋白质组学、代组学、表型组学等为技术平台，在细胞、组织、器官和生物整体水平研究结构和功能各异的各种分子及其相互作用，并通过计算生物学定量描述和预测生物功能、表型和行为等。

第一章真题：

1、体试验与体外实验差别：体试验是毒理学研究标准的基本方法，其结果原则上可外推到人。但该实验影响因素较多，难以解释和阐明外源物质的代通路和毒作用机制。 体外实验多用于外源物质毒作用的初步筛检、作用机制和代转化研究。但该实验系统缺乏体试验的毒物代动力学过程，难以进行外源物质的亚慢性和慢性毒作用研究。体试验与体外实验应相互补充并验证。

第二章 毒理学基本概念

1毒性和毒效应

毒性（toxicity）：指化学物质引起有害作用的固有能力。/是物质在的、不变的性质，取决于物质的化学结构。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。

在一定意义上，只要达到一定数量，任何物质对机体都具有毒性；在一般情况下，如果低于一定数量，任何物质都不具备毒性；关键是此种物质与机体接触的量。除物质与机体接触的数量外，还与物质本身的理化性质以及其与机体接触的途径有关。

毒物(poison)：是指在一定条件下，以较小剂量进入机体就能干扰正常的生化过程或生理功能，引起暂时的或永久性的病理改变，甚至危及生命的化学物质。2005，2008

外源化学物暴露→吸收、分布、代、排泄→终毒物→作用靶器官（分子、细胞、器官）→毒效应

1、 外源化学物(xenobiotic) 是指人类生活外界环境中存在，可能与机体接触并进入机体，

在体产生一定生物学作用的化学物质。2010

包括：1）工业化学物 2）环境污染物 3）食品中的有害成分 4)农用化学物 5）生活日用品中的有害成分 6）生物毒素 7）医用药物 8）军用毒剂 9）放射性核素 2、源性化学物（endogenous substance ）是指机体本身存在的或正常物质代过程中所形成的中间产物或终产物。 如：NH3、胺类、激素、胆色素、神经递质等.

毒素是一类特殊的毒物，是由活的机体产生的，其化学结构尚不完全清楚的毒物.

中毒(poisoning)：是指生物体受到毒物作用而引起功能性或器质性改变后出现的疾病状态。根据病变发生的快慢，中毒可分为急性中毒和慢性中毒。 毒效应（toxic effect）：又称为毒作用，是化学物质对机体所致的不良或有害的生物学改变。

毒效应是化学物质或代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。

毒性与毒效应的概念区别：毒性是一种能力、化学物固有的生物学性质（不能改变），毒效应是一种化学毒性在某些条件下引起机体健康有害作用的表现（改变条件可影响）。/中毒是

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一种状态。

损害作用（adverse effect）：指影响机体行为的生物化学改变，功能紊乱或病理损害，或者

降低对外界环境应激的反应能力。 试验中观察到的效应是否为有害效应依赖于该效应的性质，需要专家判断（如有机磷农药引起的胆碱酯酶抑制是暴露标志，不是毒性效应）。

非损害作用（non-adverse effect）：机体发生的生物学变化应在机体适应代偿能力围之，

机体对其他外界不利因素影响的易感性也不应增高。

2外源化学物作用于人体的毒效应谱

2.1毒效应谱

毒效应谱(spectrum of toxic effects)：指机体接触外源化学物后，取决于外源化学物的性质和剂量，可引起多种变化。（非课本摘录）

随剂量逐步增加看表现为：1）机体对外源化学物负荷增加2）意义不明的生理和生化改变 3）亚临床症状 4）临床中毒 5）死亡。 毒效应谱还包括：致癌、致突变、致畸作用。

机体负荷：是指在外源化学物和（或）其代产物在体的量及分布。 人体接触毒物后的反应：

适应：是机体对环境条件改变的反应，此反应物不可逆的紊乱和不超过正常稳态。 抗性和耐受相关，但含义不同。

1、抗性：是一个群体对于应激原化学物反应的遗传结构改变，以致与未暴露的群体相比有更多的个体对该化学物不易感。抗性产生必须有化学物的选择及随后的繁殖遗传。

2、耐受：对个体是指获得对某种化学物毒作用的抗性，通常是早先暴露的结果，表现为对该化学物毒性作用反应性降低。如应激蛋白（镉进入人体-金属硫蛋白表达增加，与金属结合使肝肾毒性减弱，经血液通过肾脏排出体外）。适应是导致耐受的过程。

2.2毒作用分类

1、速发性或迟发性作用

速发性毒作用immediate toxic effect:某些外源化学物在一次暴露后的短时间所引起的即刻毒作用。如急性中毒。暴露后迅速中毒，说明其吸收、分布快，作用直接；中毒后恢复快，说明毒物能很快排出或被解毒。

迟发性毒作用delayed toxic effect：一次或多次暴露某些外源化学物后，经一定的时间间隔才出现的毒作用称之。如有机磷类化合物中毒，化学致癌物（初次暴露后10~20年才出现肿瘤），迟发性神经毒作用。2010 2、全身或局部作用：

局部毒作用local toxic effect:某些外源化学物在机体暴露部位直接造成的损害作用。如酸碱造成的皮肤损害。

全身毒作用systemic toxic effect:某些外源化学物被机体吸收并分布至靶器官或全身后所产生的损害作用。如一氧化碳引起全身缺氧。 大多数化学物为全身毒作用，有些两种作用都有。如：四乙基铅中毒，作用于皮肤吸收部位，然后分布至全身对中枢神经系统和其他器官产生毒作用。 3、可逆或不可逆作用

可逆作用reversible effect:指停止暴露外源化学物后可逐渐消失的毒作用。

不可逆作用irreversitble effect：指停止暴露外源化学物后其毒作用继续存在，甚至对机体

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造成进一步损害作用。如肝硬化和肿瘤等。

化学物毒作用可逆与否主要取决于受损伤组织修复再生能力。

4、超敏反应（hypersensitivity）也称变态反应，是机体对外源化学物产生的一种病理性免疫反应。

I型超敏反应也叫变态反应。无典型S型剂量-反应关系曲线，但对特定个体而言，变态反应可跟剂量有关，如花粉过敏的人，其反应强度与花粉浓度有关。 5、特异质反应（idiosyncratic reaction,IR）

·通常是指机体对外源化学物的一种遗传性异常的反应性（过强或过弱的反应性），主要由于基因多态性，而与免疫超敏反应无关。

高敏感性：是指某一动物群体在接触较低剂量的特异外源化学物后，当大多数动物尚未表现任何异常时，就有少数动物个体出现了中毒症状 。

高耐受性：是指接触某一外源化学物的动物群体中有少数个体对其毒作用特别不敏感，可以耐受远高于其他个体所能耐受的剂量。

2.3

选择性毒性（selective toxicity）：一种化学物质只对某种生物产生损害作用，而对其他种类生物无害；或只对机体某一组织器官发挥毒性，而对其他组织器官不具毒作用。 选择性毒性产生的原因：（ 简答题）

（1）物种和细胞学差异 （细菌、青霉素）

（2）不同组织器官对化学物质亲和力的差异（百草枯、肺）

（3）不同生物或组织器官对化学物质生物转化过程的差异（ 磺胺类药物的发明）

（4）不同组织器官对化学物质所致损害的修复能力的差异（肝、肾再生能力强，脑、神经

再生能力弱）

靶器官 (target organ)：外源化学物可以直接发挥毒作用的器官就称为该物质的靶器官。 特点：

 一种毒物可以有几个靶器官，不同的毒物可以作用于同一个或同几个靶器官。  在同一靶器官产生相同毒效应的化学物质，其作用机制可能不同。

高危人群：易受环境因素损害的那部分易感人群称为高危人群（high rish group）。 易感性的生物学基础：年龄（不同年龄的人对某种环境因素作用的反应不同，如老人/儿童）、性别、遗传因素（遗传多态性影响毒物易感性）、营养与膳食情况（营养缺乏加剧某些污染物的毒作用）、疾病状况（某些患者易受有害物质影响）、其他（有些因素是人体暴露污染物机会增加）、适应和耐受对个体易感性也有重要作用。 简答题

2.4生物学标志

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入组织或体液的化学物及其代产物，以及它们引起的生物学效应而采用的检测指标。2010 通常把生物学标志分为暴露标志、效应标志和易感性标志。

1、暴露生物学标志是测定组织、体液或排泄物中吸收的外源化学物、其代物或与源性物质的反应产物，作为吸收剂量或靶剂量的指标，提供关于暴露于外源化学物的信号。

暴露生物标志包括剂量标志和生物效应剂量标志（如血红蛋白加合物、DNA加合物、代物、化学物原型）。可用于评价暴露水平或建立生物阈限量。

2.效应生物学标志：指机体中可测出的生化、生理、行为或其他改变的指标，包括反映早期生物效应、结构和功能改变、及疾病三类标志物，提示与不同靶细胞剂量的外源化学物或其

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代物有关联的对健康有害效应的信息。

3.易感生物学标志：是关于个体对外源化学物得生物易感性的指标，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标志。如环境化学物在暴露者体代酶及靶分子的基因多态性。环境因素作为应激源时，机体神经分泌和免疫系统的反应/适应性也可以反映机体易感性。

暴露生物标志物 效应生物标志物 暴露——吸收剂量——靶剂量 ——生物学效应——健康效应

易感性生物标志物

生物学标志的意义：生物学标志可能成为评价外源化学物对人体健康状况影响的有力工具。暴露标志用于人群可定量确定个体的暴露水平;效应标志可将人体暴露与环境引起的疾病提供联系，可用于确定剂量—反应关系和有助于在高剂量暴露下获得的动物实验资料外推人群低剂量暴露的危险度；易感性标志可鉴定易感个体和易感人群，应在危险度评定和危险度管理中予以充分的考虑。2007简答

3 剂量和剂量-反应关系 3.1剂量和暴露特征

剂量效应曲线一般呈现上升或下降的双曲线形、直线形或S形曲线等多种形状。 剂量 是决定外源化学物对机体损害作用的重要因素，通常是指机体接触外源化学物的量或给予受试物的量。

暴露剂量（试验情况下称给予剂量）： 表示个人或人群暴露的物质的量。 暴露剂量包括潜在剂量和应用剂量。 潜在剂量（potential dose）：是指机体实际摄入、吸入或应用于皮肤的外源化学物的量。 应用剂量（applied dose）：是指直接与机体的吸收屏障接触可供吸收的量。 剂量（internal dose）：指已被吸收进入机体血流的外源化学物的量。 靶器官剂量（target organ dose）/到达剂量（delivered dose）/生物有效剂量（biologically effective dose）：是指发生损害部位的外源化学物的量，可更好的反映剂量效应之间的联系。 与健康效应的机制联系从低到高顺序：潜在剂量，应用剂量，剂量，到达剂量，生物有效剂量。

暴露特征：＃影响外源化学物对机体毒作用的性质和程度。 1、暴露途径：静脉注射＞腹腔注射≥肌注射＞经口＞经皮 2、暴露期限：

2.1急性：24h1次或多次染毒。

2.2亚急性：1个月或短于1个月的重复染毒。 2.3亚慢性：1个月至3个月的重复染毒。 统称为重复染毒实验。 2.4慢性：3个月以上的重复染毒。

3、暴露特征是决定外源化学物对机体损害作用的另一个重要因素（剂量是其中一个重要因素）：包括暴露途径和暴露期限及暴露频率。

3.2剂量效应关系与剂量反应关系的区别与意义（简答题2010）

效应：是量反应（graded response），表示暴露一定剂量外源化学物后所引起的一个生物个体、器官或组织的生物学改变。属于计量资料，有强度和性质的差别，可用某种测量数值表示。

反应：是质反应（quantal response），指暴露某一化学物得群体中出现某种效应的个体在

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群体中所占比率，一般以百分率或比值表示，如死亡率、肿瘤发生率等。属于计数资料，没有强度的差别，不能以具体的数值表示，而只能以“阴性或阳性”、“有或无”来表示。 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。量反应的量—效曲线提示了毒物的最大效能。 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。质反应的量—效曲线提示了群体对毒物反应的差异。 2005

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。 实验研究（微观）：用实验为人类提供剂量－效应（反应）关系等资料，结合人群接触水平对化学物质进行安全性评价。

4毒理学（体外试验）的研究方法优缺点＃（简答题：2010）

1、体实验（in vivo test）：也称整体动物实验。哺乳动物体试验是毒理学标准的研究方法，其结果原则上可外推到人；但体试验影响因素较多，难以进行代和机制研究。

2、体外实验(in vitro test)：利用游离的器官、培养的细胞或细胞器、生物模拟系统进行毒理学研究，多用于外源化学物对机体急性毒作用的初步筛检、作用机制和代转化过程的深入观察研究。

3、人体观察：通过中毒事故的处理或治疗，可以直接得到关于人体的毒理学资料。在新药的临床Ι期试验，评价新药的安全性。 4、流行病学研究

毒理学研究方法的优缺点＃ 研究方法 4流行病学研究 优点 3受控的临床研究 1 毒理学体试验 2毒理学体外试验 1真实的暴露条件 1、规定的限定暴1、易于控制暴露1.影响因素少，易于2、在各化学物之间发露条件 条件 控制 生相互作用 2、在人群中测定2、能测定多种效2.可进行某些深入3、测定在人群的作用 反应 应3、能评价宿主的研究(如：机制，4、表示全部的人敏感3、对某组人群(如持征的作用(如：性代) 性 哮喘)的研究是有别、年龄、遗传特3.人力物力花费较力的 征等和其他少 4、能测定效应的因素饮食等) 强度 4、能评价机制 1.耗资、耗时多 1.耗资多 1.动物暴露与人暴1.不能全面反映毒2.(多为回顾性)，无健2.较低浓度和较短露相关的不确定作用，不能作为毒性康保护 时间的暴露 性 评价和危险性评价3.难以确定暴露，有混3.限于较少量的人2.受控的饲养条件的最后依据 杂暴露问题 群(一般＜50) 与人的实际情况2.难以观察慢性毒4.可检测的危险性增4.限于暂时、微小、不一致 作用 加必需达到2倍以上可逆的效应 3.暴露的浓度和时5.测定指标较粗(发病5.一般不适于研究间的模式显著地率，死亡率) 最敏感的人群 不同于人群的暴缺点 Word 资料

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露

5、毒性参数和安全限值

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。 半数致死量的概念和意义：

概念 引起半数动物死亡所需的剂量。通过统计处理计算得到常用以表示急性毒性的大小，最敏感。

意义 环境毒理学中，半数耐受限量用于表示一种外源化学物对某种水生生物 的急性毒性，即一群水生生物(例如鱼类)中50%个体 在一定时间(48h)可以耐受(不死亡)的某种外源化学物在水中的浓度(mg/L)，一般用TLm48表示。

阈值（threshold）：为一种物质使机体开始发生效应的剂量或浓度，即低于阈值时效应不发生，而达到阈值时效应将发生。 有害效应阈值应在NOAEL和LOAEL之间，非有害效应阈值应在LOEL和NOEL之间。 一般认为一般毒性（器官毒性）和致畸作用的剂量反应关系有阈值的；遗传毒性致癌物和性细胞致突变物无阈值。 致死剂量或浓度：指在急性毒性试验中外源化学物引起受实验动物死亡的剂量或浓度，通常按照引起动物不同死亡率所需剂量来表示。

生物有效剂量（biologically effictive dose） / 靶剂量（target dose）：是指送达剂量中到达毒作用部位的部分。 绝对致死剂量或浓度（LD100或LC100）： 指引起一组受试验动物全部死亡的最低剂量或浓度。2003 半数致死剂量或浓度（LD50或LC50）：指引起一组受试验动物半数死亡的剂量或浓度。2010 最小致死剂量或浓度（ MLD，LD01或MLC，LC01）：指一组试验动物中，仅引起个别动物死亡的最小剂量或浓度。2010

最大非致死量或浓度/最大耐受剂量（MTD,LD0或LC0）：指在一组受试实验动物中，不引起动物死亡的最大剂量或浓度。2008

观察到有害作用的最低水平（LOAEL）：在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种物质引起机体某种有害作用的最低剂量或浓度。2010,2014

未观察到有害作用水平（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可检测到的有害作用的最高剂量或浓度。2005,2007

观察到作用的最低水平（LOEL）：在规定的暴露条件下，通过实验和观察，与适当对照机体比较，一种物质引起机体某种作用的最低剂量或浓度。

基准剂量（BMD）：指ED1,ED50,或ED100的95%可信限下限值。2008

未观察作用水平（NOEL）：在规定暴露条件下，通过实验和观察，与适当的对照体比较，一种物质不引起机体任何作用的最高剂量或浓度。

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有效剂量ED、中毒剂量TD、致死剂量LD。ED与LD平行。 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。

1、急性毒作用带（acute toxic effect zone, Zac）：为半数致死剂量与急性阈剂量（急毒最大无NOAEL~最小有LOAEL）的比值，表示为：Zac=LD50/Limac

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。

2、慢性毒作用带（chronic toxic effect zone,Zch）：为急性阈剂量与慢性阈剂量（慢毒最大无NOAEL~最小有LOAEL）的比值，表示为：Zch= Limac /Limch

Zch值大，说明Limac 与Limch之间的剂量围大，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。2010

＃安全限值（safety limit value）指为保护人群健康，对某种环境因素（物理化学生物）的总摄入量的性量值或在生产生活环境和各种介质（水土壤空气食物）中所规定的浓度和暴露时间的性量值，在低于该浓度和暴露时间，根据现有的知识，不会观察到任何直接和/或间接的有害作用。 分类：（1）基于健康的指导值：如参考剂量/浓度（RfD / RfC）,每日允许摄入量，可耐受的每日摄入量。（2）涉及具体的暴露条件和介质，以单位环境介质表达。 对于无阈值的外源化学物，如遗传毒性致癌物和致突变物而言，不能使用安全限值这一概念，只能引入实际安全剂量（virtual safety dose,VSD）这一概念，指低于此剂量能以99%可信度的水平使超额癌症发生率低于1人/100万人。 动物试验外推到人通常有三种基本方法：利用不确定系数（安全系数）；利用药动学外推（广泛应用于药品安全性评价并考虑到受体易感性差别）；利用数学模型。2007简答

各种毒性参数和安全限值的剂量轴

＃药物的治疗指数和安全围：

1、治疗指数TI来计算药物的安全性，越大越安全。TI=LD50/ED50，由动物试验得到。>5则优先考虑下一步临床前试验研究。

2、药物的安全围margin of safety,MOS来评价安全性。MOS=LD01/ED99.这种定量比较主要用于单次给药，不能用于多次重复给药或无有益作用的化学物。MOS大，发生有害作用危险性小。MOS=人群暴露量/安全限值。

药物的TI和MOS的ED50、ED99都是反应率（质反应）。

＃暴露围和危害围 暴露围（margin of exposure,MOE）作为衡量人群“暴露值”估计值与动物实验中获得的未观察到有害作用剂量（NOAEL）的比值。MOE=NOAEL/人群暴露量。MOE大，发生有害作用危险性小。

危害围（margin of hazaed,MOH）是人群“暴露值”估计值与安全限值的比值。MOH=人群暴露量/安全限值。MOH大，发生有害作用危险性大。

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低 高

安全限值 人群“暴露量 NOAEL NOAEL LD50 或VSD 估计值 慢性 急性

危害围 暴露围 慢性毒作用带 急性毒作用带

急性毒性: 指机体（实验动物或人）一次接触或24小时多次接触外源化合物后在短期（最长14天）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。 慢性毒性作用:实验动物或人连续较长时间(接近生命周期)接触外源性化学物所产生的中毒效应。

蓄积：外源化学物以相对较高的浓度富集于某些组织器官的现象。 安全性评价：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，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。

危险度：是指在特定条件下，因接触某种水平的化学毒物而造成机体损伤、发生疾病，甚至死亡的预期概率。

危险度评价：外源化学物危险度评价是以定量的概念， 在人类接触环境危害因素后，对健康的潜在损害的程度进行估测或鉴定。

危险度评定是对各种环境有害因素进行 管理的重要依据，具有客观性、能定量及有预测性的特点。

危险度评定的容包括四个部分

➢明确外源化学物对机体损害作用的存在与否（危害认定） 定性 ➢定量评定接触剂量与损害程度关系 （剂量－反应关系评定） 定量 ➢确定人类实际接触量和接触情况（接触/暴露评定）

➢在此接触情况下对人群危险度的估计（危险度特征分析）

第三章 外源毒物在体的生物转运与生物转化

1. 生物转运（biotransport）：是指在ADME这四个过程中，外源毒物的吸收、分布和排

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。 2. ADME过程：吸收 (Absorption) 、分布 (Distribution) 、代 (Metabolism)、 排泄(Excretion) 2005

简答题：ADME过程对毒物毒效应的影响：毒物毒效应强度主要取决于作用靶部位的终毒物浓度与持续时间。外源化学物在体的吸收分布重吸收和增毒促进终毒物在靶部位的蓄积，而外源化学物在进入体循环之前的消除、毒物从作用部位分布到其他部位、毒物的排泄和解毒则减少终毒物在靶部位的蓄积。 3. 生物转化（biotransformation）： 是指化学毒物在细胞发生一系列化学结构和理化性质

改变而转化为新的衍生物的过程，又称为代转化。2010

4. 外源毒物对机体的毒性作用， 一般取决于两个因素：毒物的固有毒性和剂量、毒物到

达靶器官的数量以及在靶器官存留的时间。 代过程与排泄过程合称为消除

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（elimination）。

5. 剂量包括外剂量、剂量和靶剂量；靶剂量指到达靶组织的可与特定器官或细胞交互作用

的外源毒物和（或）其代产物的剂量，对于外源毒物所致损害作用的性质和强度起决定性作用。

6. 毒物动力学 (toxicokinetics) ：是指研究外源毒物的数量在ADME过程中随时间变化的

动态规律。

时—量关系，是毒物动力学研究的核心问题。毒物动力学的研究目的：

① 求出动力学参数，以阐明不同染毒频率、剂量、途径下毒物的吸收、分布和消除特征，完善毒理学试验设计提供依据；

② 根据毒物时—量变化规律与毒理学效应之间的关系，解释毒作用机制，用于人的危险度评价。

7. 外源化学物通过生物膜的方式：被动转运（简单扩散、滤过）、特殊转运（主动转运、

易化扩散、吞噬作用、胞饮作用）（主要出选择题）

被动转运(passive transport)：外源毒物顺浓度差通过生物膜的过程

简单扩散（simple diffusion) ：毒物由生物膜浓度较高的一侧向浓度较低的一侧扩散，当

两侧浓度达到动态平衡时，扩散即终止

滤过(filtration)：外源化学物通过生物膜上亲水性孔道的过程；依靠生物膜两侧的渗透压梯度和流体静压的作用 。（eg:肾小球、毛细管）

特殊转运(special transport)：外源化学物借助于载体或特殊转运系统而发生的跨膜运动。 主动转运(active transport) ：外源化学物在载体的参与下，逆浓度梯度通过生物膜的转运过程。转运系统：ABC超家族（“耐受”蛋白）；SLC家族（“转运”蛋白）。 易化扩散（facilitated diffusion）：外源毒物，利用载体顺浓度梯度转运的过程，所以又称为载体扩散；

膜动转运（cytosis transport）：胞饮和吞噬：液体或固体外源毒物被伸出的生物膜包围，然后将被包围的液滴或较大颗粒并入细胞，达到转运的目的，前者称为胞饮，后者称为吞噬，总称为胞吞作用；

脂水分配系数：脂水分配系数=脂相中溶解度/水相中溶解度

8. 经胃肠道吸收 胃肠道是外源化学物的主要吸收途径之一。外源化合物的吸收可发生于

整个胃肠道，但主要在小肠； 吸收方式：主要是通过简单扩散，还可以通过主动转运系统、滤过、胞饮或吞噬。 对于弱有机酸碱，大多数以非解离态存在时才易于吸收。如胃液为酸性，则弱酸性物质主要成非解离态，易于吸收；弱碱性物质不易吸收。 9. 肝脏的首过消除（first pass elimination）：是指经胃肠道吸收的外源化学物通过门静脉

首先到达肝脏，进行生物转化后，再进入体循环，这种现象称为首过消除。

10、经呼吸道吸收：肺是主要器官；肺泡解剖生理特点；外源毒物经肺吸收迅速，仅次于静脉注射；不经过肝脏的生物转化，直接进入体循环而分布全身； 血/气分配系数越大的物质在血液中得溶解度越高，越容易被吸收，达到平衡所需时间也越长。甲醇最高，乙烯最低。＃ 血气分配系数：气态物质在血液中的浓度（mg/L）与在肺泡气中的浓度（mg/L）之比。 特点：

（1）肺泡数量多、表面积大、 肺泡气与血液之间距离短、肺血液灌注量大等特点，经肺吸收十分迅速，仅次于静脉注射。

（2）不经过肝脏的生物转化，直接进入体循环而分布全身 因素：

1）脂溶性影响其吸收部位

易溶于水的气体（盐酸、氨）在上呼吸道吸收;如果浓度过大，则有可能深入到下呼吸道乃

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至肺泡而造成肺的化学性灼伤、局灶或广泛性肺水肿

脂溶性较好的气态物质（二氧化氮、 氯仿）不易引起上呼吸道刺激症状，也不易被吸收。可以轻易地进入呼吸道深处，由肺泡吸收入血，通过简单扩散被吸收。 2）肺泡和血液中物质的浓度差（分压差）。 该浓度（分压）差越大，吸收的速率越快。 3）肺通气量和血流量 通气

呼吸的频率和深度影响物质到达肺泡气中的浓度，故肺通气量越大越有利于吸收。 灌注

而经肺血流量决定物质吸收后被移走的速度，肺血流量越大越有利于吸收。

☆静脉注射（直接入血，不存在吸收过程，最迅速、明显的毒效应）＞腹腔注射≥肌注射＞经口＞经皮

10. 气溶胶毒物经肺吸收的影响因素 ：粒子大小、水溶性 粒子大小

a) 气溶胶的直径﹥5 μm者多数沉积于鼻咽部； b) 2μm～5μm沉降于气管、支气管； c) 0.5～2 μm的粒子可吸入肺泡；

d) 而﹤0.1 μm则由于其布朗运动而随呼气而呼出；

水溶性：溶解度大的易在上呼吸道吸收， 溶解度低的气溶胶易到达肺泡被吸收 3.皮肤

分为穿透阶段（被动扩散透过角质层）和吸收阶段（通过表皮深层和真皮层并经毛细管进入体循环） 因素：

（1）化学物溶解性

既有脂溶性，又有水溶性，脂/水分配 系数接近于1，易被吸收进入血液。 光有水溶性或光有脂溶性吸收困难 （2）皮肤条件

1）表皮损伤可促进外源化学物吸收。 2）皮肤潮湿，促进吸收 3）充血和炎症

11. 在毒理学中, 有意义的颗粒直径为0.1~10 µm 12. 分布：

影响化学毒物分布的主要因素：组织器官血流量；化学毒物与不同组织的亲和力。 13. 蓄积作用＃（accumulation）：外源化学物以相对较高的浓度富集于某些组织器官的

现象称为蓄积。（CO与血红蛋白结合、铅在骨骼中沉积） (1) 物质蓄积（DDT存于脂肪，毒性在神经） (2) 功能蓄积（百草枯存于肺，引起肺水肿） 毒物蓄积的部位均可认为是贮存库。

体主要的贮存库及分布的毒理学意义： 体的主要储存库: 填空2006

(1) 血浆蛋白：化学毒物与其结合是暂时可逆的。结合型与游离性维持动态平衡。 (2)肝、肾 ：肝肾中一种金属硫蛋白（MT）能与镉汞锌铅等金属结合 (3)脂肪组织：多氯联苯，DDT，二噁英，氯丹等储存库。

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(4)骨骼：是铅和锶储存库（无明显毒性），但是可通过交换吸收钙和氟进入，导致氟骨症。

毒理学意义：一方面对急性中毒具有保护作用，可减少靶器官中外源化学物的量，毒效应

强度降低；另一方面贮存库是不断释放毒物的源头，使毒物在机体作用的时间延长，

并可能引起毒性反应， 故认为贮存库中蓄积的毒物是慢性毒性作用发生的物质基础。

★几种主要的排泄途径及排泄的主要物质。

1) 经肾脏排泄：（机体最重要、有效的排泄器官）随尿液排出； 2) 粪便排泄：

A. 混入食物中的毒物

B. 随胆汁排出的毒物 C. 肠道排泄的毒物 D. 肠道菌群

3）经肺排泄： 经呼吸道随同呼出气体排出；（1）体温下以气态存在的物质（2）挥发性液体 如乙醇。 排出速度与吸收速度相反：乙烯（血液中溶解度低）可快速排泄；氟烃类麻醉剂溶解度高，排泄缓慢。 4）其他途径： （1）脑脊液 （2）乳汁排出 （3）汗液和唾液 （4）毛发和指甲 ·

14. 经肾脏随尿液排泄： ：

主要排泄机理 肾小球被动滤过

肾小球简单扩散 (脂水分配系数高的物质，肾小管重吸收) 肾小管主动转运（主动分泌） 其中简单扩散和主动转运更为重要

15. 肠肝循环(enterohepatic circulation) 是指部分外源化学物在生物转化过程中形成结合

物，并以结合物的形式排出在胆汁中；肠存在的肠菌群以及葡萄糖苷酸酶，可将部分结合物水解，则使外源化学物又重新被吸收的过程。

生理学意义：可使一些机体需要的化合物被重新利用。

毒理学意义：排泄速度减慢、延长生物半减期、毒作用持续时间延长。 16. 生物转运的毒理学意义 1.吸收与毒性：进入体毒物的量； 吸收途径；吸收部位；2.

分布与毒性：器官组织中毒物的量；毒物不均匀分布，浓集点可能就是靶器官； 蓄积作用对急性中毒有保护作用，但又是慢性中毒的一个重要条件。3.排泄与毒性：肾脏排

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泄；肠肝循环

17. 代解毒：外源化学物经过生物转化以后成为低毒或无毒的代物的过程

18. 代活化：一些外源化学物经过生物转化后，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。 如对硫磷 对氧磷，氯乙烯和苯并比本身不致癌，但是代物具有致癌作用。 10、生物转化的意义及主要类型。

意义：一、代解毒与代活化：代活化产物分为4类：亲电子剂（苯并比）、自由基（四氯化碳，醌）、亲核剂（苦杏仁甘）、氧化还原反应物。 二、外源化学物溶解度的变化

11、生物转化酶的基本特性：广泛的底物特异性（一种或一类酶可代几种化学毒物）；编码基因一般都构成家族或超家族，家族不同成员编码的产物（同工酶）,各有其最适底物谱；生物转化酶包括结构酶（在体可持续表达）和诱导酶（在化学毒物刺激或诱导下才能合成）； 某些生物转化酶存在多态性，致使其代活性不同，这是造成同一化学毒物在不同个体间出现代速率差异的根本原因；某些化学毒物存在立体异构体。

12、生物转化酶分布：脊椎动物肝脏中种类最多、活性最强，小肠次之。生物转化酶主要存在于质网（微粒体）和细胞质中。 13、混合功能氧化酶的组成：

血红素蛋白类：细胞色素P-450和细胞色素b5还原酶， 黄素蛋白类：NADPH细胞色素P- 450还原酶和NADH-细胞色素b5还原酶。是电子传递体系。 磷脂类: 磷脂酰胆碱

14、I相反应和II相反应

Ⅰ相反应包括：氧化反应、还原反应和水解反应。

Ⅱ相反应即结合反应，包括葡萄糖醛酸化、硫酸化、乙酸化、甲基化，与谷胱甘肽结合以及与氨基酸结合。

15、I相反应的类型：氧化还原水解反应。

1、氧化作用：（氧化反应：外源化学物代第一步，反应部位以微粒体为主（微粒体是组织细胞经匀浆和差速离心后，由质网形成的囊泡和碎片）。

细胞色素P450酶系：肝细胞质网中含量最多，滑面>粗面。细胞色素P450，也叫混合功能氧化酶MFO或单加氧酶。催化反应的多样性，使外源化学物解毒或活化为活性中间产物的数量，细胞色素P450酶系均在I相生物转化酶中居首位。催化的基本反应是单加氧反应。填 细胞色素P450酶系催化的主要反应类型有：脂肪族羟化；芳香族羟化；环氧化；杂原子氧化和N-羟化；杂原子脱烷基；氧化基团转移。填空2007

2、还原作用：硝基和偶氮还原、羰基还原、含硫基团还原、醌还原、脱卤还原、 3、水解作用：酯酶、酰胺酶、环氧化物水化酶 16、II相反应：结合反应（主要在肝脏进行）。

葡糖醛酸结合（最重要）、硫酸结合、谷胱甘肽结合、甲基化反应、乙酰化作用、氨基酸结合

17、影响化学毒物生物转化的因素 包括遗传因素和环境因素。遗传因素涉及物种性别年龄，常表现为毒物代酶的种类分布数量活性的差别。代酶遗传多态性是不同个体对化学毒物的敏感性存在差异的重要原因； 环境因素通过干扰代酶和辅酶的合成催化过程影响生物转化。其中代酶的诱导和抑制是最主

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要表现形式。

（一）毒物代酶的遗传多态性（遗传因素）

遗传多态性（genetic polymorphism）系指在群体中出现频率大于1%的多种等位基因形式。 CYP1A1可催化多种芳香烃称为致癌物。其第七外显子的血红素结合区可发生A—>G,产生三种基因型：Ile/ Ile, Ile/Val,Val/Val（危险度最高）。 （二）代酶的诱导和抑制（环境因素）

诱导：肝脏最明显。

许多外源化学物可引起某些代酶的合成增加并伴有活力增强，这种现象称为酶的诱导

（enzyme induction）。 凡是具有诱导效应的化学毒物称为诱导剂（inducer），可分为单功能诱导剂（诱导还原、水解和结合反应）和双功能诱导剂（诱导结合反应有关酶类，还可诱导多种CYP超家族成员）。 酶诱导的毒理学意义

酶诱导可使长期接触毒物时耐受性增强;

经生物转化后毒性降低的化学物，在诱导物作用下，毒性作用降低的速度加速； 经生物转化后毒性升高的化学物，在诱导物作用下，毒性作用增强。 毒物代酶的阻遏指对某些代酶诱导的同时可阻遏另一些代酶的合成。如过氧化物酶体增生剂在诱导CYP1A1等酶合成同时，显著降低几种同工酶表达水平。

抑制：

(1) 竞争性抑制 两种或两种以上的外源化学物为一种酶代，一种毒物占据了酶的活性中心，导致其它毒物的代受阻，发生竞争性抑制。这种抑制并不影响酶的活性及含量。 (2) 非竞争性抑制

1)与酶的活性中心发生可逆或不可逆性结合

苯硫磷可抑制羧酸酯酶活性使马拉硫磷的水解速度减慢而增强其毒性。 2)破坏酶

四氯化碳、氯乙烯、肼等的代产物可与细胞色素P450共价结合，破坏其结构和功能。 3) 减少酶的合成

铅可抑制δ-氨基酮戊酸脱水酶（ALAD）和血红素合成酶活性，使血红素的合成受阻，从而抑制细胞色素P450的合成。 4) 变构作用

如CO与细胞色素P450结合后引起变构，阻碍酶与氧结合而抑制其代过程。 5) 缺乏辅因子

如马来酸乙二酯可耗竭GSH，使GST因缺乏辅因子而无法催化亲电子剂的结合反应。

毒物代酶的激活指化学毒物直接作用于酶，使其活性增加，但不涉及酶蛋白的诱导合成。 毒物动力学

18、毒物动力学

时-量关系是毒物动力学研究的核心问题。经典的方法是把整个机体视为由一个或多个房室组成的系统并研究毒物在其中的配置方式。生理学模型则使用一系列质量平衡方程式来代表机体的各个组织器官，并从生理学的角度描述毒物在它们当中的变化情况。 毒物动力学研究的目的 :

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①求出动力学参数，以阐明不同染毒频度、剂量、途径下毒物的吸收、分布和消除特征，为完善毒理学试验设计提供依据；

②根据毒物时-量变化规律与毒理学效应之间的关系，解释毒作用机制，用于人的危险度评价。

一、经典毒物动力学 (一) 基本概念 1. 速率类型

一级速率过程指毒物在体某一瞬间的变化速率与其瞬时含量的一次方呈正比。(大多数符合一级速率模型) 特点：半减期恒定；单位时间消除化学毒物量与体存量成正比；半对数时量曲线为一条直线。

零级速率过程指毒物在体某一瞬间的变化速率与其瞬时含量的零次方呈正比。（在化学毒物的数量超过机体转运和转化的能力时发生）特点：单位时间消除的化学毒物量恒定，相当于最大消除能力，与体存量无关；半对数时量曲线为一条曲线。

2. 房室模型

凡是转运和转化速率相似者，均可视为同一房室，这样便可将整个机体视为一个彼此相互连接的房室系统。按照这一概念，如果毒物入血后能迅速而均匀地分布于全身并呈现出一致的消除过程时，可将整个机体视为一房室模型（one-compartment model）

如果化学物入血后，在体不同部位的转运和转化速率不同，在达到平衡前需要有一个分布过程时，可视为多房室模型（multi-compartment model）。多房室模型由一个室（central compartment）和若干个周边室（peripheral compartment）相互连接而成。 (二) 房室模型和时-量曲线

血浆毒物浓度随时间变化的动态过程，可用时量关系来表示。在染毒后不同时间采血样，测定血毒物浓度，以血毒物浓度的对数值为纵坐标，时间为横坐标作图即为毒物时间浓度曲线，简称时量曲线。 (三) 基本参数

表观分布容积(Vd)：表示外源化学物在体的分布容积的重要参数。该参数只有在外源化学物均匀分布于全身组织时才与其真正占有的生理容积相等, 而这种情况十分罕见, 故称之为“表观”。Vd的数值越大，表示化学毒物在体的分布围越广。 消除速率常数：Ke表示单位时间外源化学物从体消除的量占体存总量的比例, 单位为h－1。例 如，某毒物的Ke值为0.1 h－1，即表示该物 质每小时约有体存总量的10％被消除。Ke 越大，外源化学物从机体消除的速度越快。

曲线下面积area under curve ,AUC：指外源化学物从血浆中出现开始到完全消除为止这一时间 过程时－量曲线下覆盖的总面积。该指标也是一个反映机体消除能力大小的参数。 单位是mg/L·h－1。AUC越大，从机体消除的速度越慢。

半减期：指外源化学物的血浆浓度下降一半所需的 时间。它是衡量机体消除化学物能力的又一 重要参数。一房室模型半减期的计算公式为：t 1/2＝0.693/Ke 与消除速率常数成反比，t 1/2越大，从机体消除的速度越慢。

清除率：指单位时间，机体所有途径能够 消除的外源化学物占有的血浆容积值。 CL同样是一个反映机体清除外源化学物效率的参数。CL越大，化学毒物从机体清除速度越快。 生物利用度：指外源化学物进入机体时的吸收率。利用此参数可以比 较外源化学物以不同途径进入机体时的吸收程度。

计算公式为：F = AUC（非静脉注射途径）/ AUC（静脉注射途径）

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（四）非线性毒物动力学：是指体外源化学物的数量过多，超 过了机体的生物转运、转化及蛋白质 结合能力时，其消除由一级速率过程 转变为零级速率过程的现象.

第四章 毒作用机制(Mechanisms of Toxicity) 本章重要概念：终毒物,增毒,自由基,亲电子剂(中英文)，凋亡、坏死、MPT、ROS

重要简答题：

 促进与妨碍毒物分布到靶部位的机制  亲电子剂与自由基的解毒

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 终毒物与靶分子的反应类型  细胞凋亡与坏死的区别  修复障碍引起的毒性  中毒性细胞死亡的机制

 ADME对毒物毒效应的影响

ADME对毒物毒效应的影响（13简答）：ADME过程指的机体对外源化学物的处置，包括吸收，分布，代，排泄四个过程。而外源化学物引起的毒效应强度主要取决于终毒物在靶部位的浓度和持续时间。其中外源化学物在体的吸收、分布、重吸收和代增毒过程

促进终毒物在靶部位的蓄积，而外源化学物进入体循环之前的消除、毒物从作用部位分

布到其他部位、毒物的排泄和解毒则减少终毒物在靶部位的蓄积。

1、 外源化学物对生物机体的毒性作用，取决于机体暴露的程度和途径。 2、 阐明毒作用机制的意义：

1) 更清楚地解释描述性毒理学资料、评估特定外源化学物引起有害效应的概率、制定防御

策略、设计危害程度较小的药物和工业化学物以及开发对靶生物具有良好选择毒性的杀虫剂等提供理论依据；

2) 现代毒理学已从单纯研究外源化合物对机体的损害作用扩展为一门工具学科，对外源化

学物的深入研究，有利于人们对机体基本生理和生化过程以及人类某些重要疾病病理过程的进一步认识。

3) 尽管对某些外源化学物毒作用机理进行了深入的研究，但大多数毒物的毒作用机制尚未

完全阐明。

4) 由于有毒化学物种类和数量繁多，不同种类化学物毒作用机制不完全相同。 5) 一些毒物的毒作用机制比较简单，而另一些毒物的毒作用机理则可能相当复杂。

多数毒物发挥毒性作用至少经历四个过程：

1. 经吸收进入机体的毒物通过多种屏障转运至一个或多个靶部位； 2. 进入靶部位的终毒物与源靶分子发生交互作用；

3.毒物引起机体分子、细胞和组织水平功能和结构的紊乱(毒效应)；

4. 机体启动不同水平的修复机制应对毒物对机体的作用，当机体修复功能低下或毒物引起的功能和结构紊乱超过机体的修复能力时，机体即出现组织坏死、癌症和纤维化等毒性损害。

一、从接触部位进入血液循环 1、毒物的吸收

毒物吸收率与其在吸收表面的浓度有关，主要取决于暴露速率及化学物的溶解度。 毒物吸收率也与暴露部位的面积、发生吸收过程的上皮特征（如皮肤、角质厚度）、上皮下微循环以及毒物的理化特性有关。

脂溶性通常是影响毒物吸收的最重要理化特性，通常脂溶性的化学物比水溶性物质更容易

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吸收。

2、毒物进入体循环前的排除： 排除的方式/不能排除的原因?

经胃肠道吸收进入血液循环之前，减少毒物进入体循环：

一部分毒物在药物（毒物）转运蛋白作用下从肠上皮细胞快速泵回肠腔，

一部分毒物在肠肝药物（毒物）代酶作用下迅速代，最终只有一部分毒物可越过首过屏障进入体循环。乙醇、环孢素A、吗啡、锰 。

而细菌脂多糖抑制肠、肝药物（毒物）代酶和药物（毒物）转运蛋白的表达，增加毒物进入体循环。

二、从血液循环进入靶部位

◇毒物离开血液循环进入细胞外间隙并进入细胞。

◇溶解在血浆中的外源化学物通过毛细血管皮经水相细胞间隙和穿细胞孔道（称为细胞窗孔）和（或）穿越细胞膜而扩散。

影响毒物分布的主要因素：脂溶性；分子大小与形状；电离度。填空2005 （一）、促进毒物分布到靶部位的机制：（易考） 1) 毛细血管皮的多孔性：肝窦和肾小管周围毛细血管具有较大的孔道（直径：50～150nm），

甚至可容许与蛋白质结合的外源化学物通过，有助于化学物在肝脏与肾脏的蓄积。

2) 专一化的膜转运：专一化的离子通道和膜转运蛋白可转运毒物进入细胞靶部位。

如：Na+,K+-ATP酶（促进一价铊离子蓄积）；电压门控的Ca2+通道（容许阳离子如铅钡离子进入可兴奋细胞）；载体蛋白（借助于载体蛋白转运，白枯草可进入肺细胞/微囊藻毒素进入肝细胞） 3) 细胞器的蓄积：具有可质子化的胺基和亲脂特征的两性外源化学物蓄积在溶酶体和线粒

体中，并在这两个细胞器引起不良效应。 4) 可逆性细胞结合：黑色素是一种细胞的多聚阴离子芳香族聚合物，可结合有机和无机阳

离子及多环芳烃等化学物。

（二）、妨碍毒物分布到靶部位的机制：（易考） 1) 血浆蛋白结合：一旦外源化学物与血浆高分子量蛋白质或脂蛋白结合，就不能通过扩散

透过毛细血管，即使其透过孔道离开血流，亦难以渗透通过细胞膜。DDT、TCDD。 2) 专一化屏障：血脑屏障；血睾屏障；血胎盘屏障。然而，所有这些屏障对脂溶性毒物均

没有屏障作用。 3) 贮存部位的分布：外源化学物蓄积在某些组织却不发生毒性效应。这样的贮藏减少了外

源化学物在其靶部位的浓度，起到了暂时保护作用。如氯代烃杀虫剂、铅。然而，当饥饿引起脂肪快速消耗时，毒物可重新进入体循环并分布至靶部位—神经组织。 4) 与细胞结合蛋白结合：与细胞非靶部位的结合也能暂时减少毒物在靶部位的浓度。

如金属硫蛋白与镉结合

5) 从细胞排出：多药耐药基因编码一种ATP依赖的膜转运蛋白（P蛋白），P蛋白可将细

胞的毒物可转运回细胞外间隙。这种现象发生于脑毛细血管皮细胞。这些细胞在其腔膜上含有一种P蛋白。P蛋白可将化学物从细胞排出，对血脑屏障有重要作用。 （三）、排泄与重吸收

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1．排泄

排泄（excretion）是指外源化学物及其代产物从血液中清除并返回外界环境的过程。 排泄是排除毒物的物理机制，而生物转化是排除毒物的化学机制。 排泄的途径与速度主要取决于毒物的物理化学特性。 2. 重吸收

★转运到肾小管的毒物可穿越肾小管细胞扩散回小管周毛细血管。 ★小管液的重吸收促进这一过程。

★经扩散重吸收的过程需要化学物有一定的脂溶性。

★有机酸和有机碱的扩散与离子化程度呈负相关。(尿液碱化有利于弱有机酸的排泄，反之亦然)

三、增毒（终毒物的形成）

终毒物：指直接与源靶分子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毒物毒性的物质。2008,2014

有些外源化学物具有直接毒性作用，而另一些化学物毒效应强度取决于终毒物在作用靶点的浓度和持续时间。

靶分子上终毒物的浓度取决于毒物在靶部位浓度增加或减少过程的相对效力。

★外源化学物在体经生物转化为终毒物的过程称为增毒（toxication）。 终毒物主要分为下列四类： 亲电子剂（electrophiles）

自由基（free radicals） 亲核物（nucleophiles）

氧化还原性反应物（redox-active reductants） 1．亲电子剂（electrophiles）：指含有一个缺电子原子的分子。 1) 外源化学物通过插入一个氧原子而生成亲电子剂，插入的氧原子从其附着的原子中获得一个电子，使其具有亲电性。 2) 化学物通过氧的去电子作用而被极化，使得其双键碳之一发生电子缺失，继而形成

亲电子剂。

3) 化学键的异裂作用产生阳离子亲电子剂。

2. 自由基（free radical) ：指在其外层轨道中含有一个或多个不成对电子的分子或分子片段。2008

1) 接受一个电子：可形成超氧阴离子自由基。

2) 丢失一个电子：亲核外源化学物（如酚类、氢醌、氨基酚、胺、肼、酚噻嗪类和巯

基化合物）在过氧化物酶催化作用下丢失一个电子而形成自由基。形成超氧阴离子自由基 、过氧化氢。

3) 共价键均裂：四氯化碳生成三氯甲基自由基，继而生成三氯甲基过氧自由基；羟自

由基的形成也属于共价键均裂。

自由基共同特点：顺磁性；化学性质十分活泼；化学反应性极高；半减期极短，一般仅能以μs计，作用半径短.

百草枯、多柔比星和呋喃妥因等外源化学物从还原酶接受一个电子后形成自由基。

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苯并（α）芘和7，12-二甲基苯并蒽等低电离电压的多环芳烃化合物，通过氧化酶或细胞色素P450单电子氧化，生成阳离子自由基。

自由基的类型：单线态氧；超氧阴离子自由基；过氧化氢；羟自由基；臭氧；氮的氧化物；次氯酸。

机体自由基来源:生物自身合成；外源化学物氧化还原代。 1）由生物系统产生自由基

1、胞浆中小分子和酶 例如黄嘌呤氧化酶 2、膜酶活性：脂肪氧合酶和环加氧酶

3、吞噬细胞吞噬过程及呼吸爆发（respiratory burst） 4、微粒体电子传递系统

5、线粒体电子传递过程生成ROS 6、过氧化物酶体

2）常见的产生自由基的外源化学物

醌类 多为抗癌药物，如丝裂霉素，阿霉素等 硝基化合物 二硝基苯， 甲硝唑 双吡啶类 百草枯，杀草快

卤代烷烃 CCL4→CCL3 • →CCL3OO • 其他 甲基汞，氰化物

3. 亲核物

形成亲核物是毒物增毒作用较为少见的一种机制。 例如：氰化物、苦杏仁、CO等。

4. 活性氧化还原反应物

活性氧化还原反应物的生成有其特殊的机制。例如：亚盐、抗坏血酸等。

★大多数具有反应活性的代物是缺少电子的分子或分子片段，如亲电子剂、中性自由基或阳离子自由基。

★虽然某些亲核物（例如HCN、CO）具有反应活性，但许多亲核物是转变为亲电子剂才被活化。

★具有多余电子的自由基通过形成HOOH并迅速均裂生成中性HO•而产生毒性损害。

解毒作用

◆消除终毒物或阻止终毒物生成的生物转化过程称为解毒（detoxication）。 ◆在某些情况下，解毒过程与代活化过程竞争同一外源化学物。 ◆毒物的解毒作用可通过多种途径进行，取决于毒物的化学特征。 1. 无功能基团毒物的解毒（Ⅰ、Ⅱ相反应）

Ⅰ相反应包括氧化反应、还原反应和水解反应。（暴露或引入一个功能基团） Ⅱ相反应为结合反应 ：葡萄糖醛酸、硫酸或氨基酸等源性基团与化学毒物功能基团结合形成无活性/高度亲水/易于排泄的有机酸。 2. 亲核物的解毒（结合反应）

亲核物通过亲核功能基团的结合反应进行解毒。

==羟基化合物与硫酸或葡萄糖醛酸的结合 ==巯基化合物的甲基化或与葡萄糖醛酸的结合

Word 资料

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==胺类和肼类化合物的乙酰化

亲核功能基团与源性基团的结合防止由过氧化物酶催化的亲核物转变为自由基，也可防止酚、氨基酚、儿茶酚和氢醌等亲核物经生物转化形成醌和醌亚胺类亲电子剂。 氰化物在硫氰酸酶作用下生成硫氰酸是亲核物解毒的一种特殊机制。 3. 亲电子剂的解毒（结合反应）填空2009

亲电子剂通常与巯基亲核物谷胱甘肽发生结合反应而解毒。 结合反应有时是自发的，有时需要谷胱甘肽S- 转移酶的参与。 亲电化学物解毒的特殊机制包括：

○环氧化物水化酶催化环氧化物和芳烃氧化物分别生成二醇类和二氢二醇类化合物； ○醌经DL－黄递酶双电子还原为氢醌；

○ α、β-不饱和醛在醇脱氢酶作用下还原为醇或在醛脱氢酶作用下氧化为酸； ○ 具有巯基反应活性的金属离子与金属硫蛋白结合形成复合物；（填空2008、2009） ○具有氧化还原活性的二价铁与铁蛋白形成复合物 4. 自由基的解毒（易考）

体O2－•自由基的清除主要依赖于超氧化物歧化酶（SOD）的作用。 没有酶能有效清除HO•（羟基自由基）。预防HO•毒作用的最有效方法是阻止其生成。 过氧化物酶生成的自由基可从谷胱甘肽获得电子而被排除。

ONOO－不属于自由基氧化剂，但ONOO-迅速与CO 反应生成具有反应活性的自由基。

＊在谷胱甘肽过氧化物酶作用下，ONOO－还原为亚盐（ONO－）；

＊皮细胞表面含10个硒半胱氨酸残基的硒蛋白有效清除血液中的ONOO－；

＊氧合血红蛋白、含血红蛋白的过氧化物酶和白蛋白反应也是ONOO－的排除场所； ＊清除两种ONOO－前体（O2－•和NO•）、阻止ONOO－生成是预防ONOO毒性作用的有效机制。

清除自由基非酶性系统：维生素E，维生素C，谷胱甘肽，胆红素，尿酸。填空2007 5．蛋白质毒素的解毒

胞和胞外蛋白酶参与了有毒多肽的解毒作用。 硫氧还蛋白可使几种蛋白（蛇毒毒素）失活。 6. 解毒过程失效

1) 毒物接触剂量超过机体解毒能力，引起解毒酶耗竭、共底物（cosubstractes）的消耗、

胞抗氧化剂如谷胱甘肽耗竭，最终导致终毒物的蓄积。 2) 偶尔可见某种具有反应活性的毒物使解毒酶失活。 3) 某些结合反应可被逆转。

4) 解毒过程有时产生潜在有害副产物，如自由基解毒过程中产生的谷胱甘肽自由基和谷胱

甘肽二硫化物。

A. 增毒（toxication)或代活化：外源化学物在体经生物转化为终毒物的过程称为增毒。 B. 亲电子剂（electrophiles)：是含有一个缺电子原子的分子；易与含电子的亲核物共享电

子对而发生反应；亲电子剂的形成与多种化学物的增毒作用有关：

C. 自由基（free radicals)：是指在其外层轨道中含有一个或多个不成对电子的分子或分子

片段;自由基通过接受或失去一个电子，或由化合物的共价键发生均裂而形成。 特点：①化学性质十分活泼 ②反应性极高，半减期极短，作用半径短。

D. 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。

E. 终毒物：是指与生物靶分子（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的物质。

Word 资料

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第二节、靶分子的反应

并非所有化学物与靶分子的结合都发生毒性效应。（CO与细胞色素P450分子中的铁结合极少出现或不出现毒性效应）

有机磷杀虫剂与血浆胆碱酯酶共价结合是一种保护机制，因为其对抗靶分子胆碱酯酶的磷酰化。

为最终确认引起毒性的靶分子，就必须证实： 1) 终毒物与靶标反应并对其功能产生不良影响； 2) 终毒物在靶部位达到有效的浓度；

3) 终毒物以某种机制与所观察的毒性相关的方式改变靶标分子。

一、反应的类型（共价反应，非共价反应，去氢反应，电子转移，酶促反应）填空2007

（一）非共价结合 ：通常可逆。

某些毒物以非极性交互作用或氢键与离子键等非共价结合方式与膜受体、细胞受体、离子通道和某些酶等靶分子结合。

士的宁、TCDD、蛤蚌毒素与受体结合；华法林与VitK2；佛波酯与蛋白激酶C。 （二） 共价结合：不可逆。亲电子剂以共价结合方式与靶分子结合。2009 由于共价结合持久改变源分子，因此具有重要的毒理学意义。

1）亲电子剂（如非离子和阳离子亲电子剂以及自由基阳离子）以共价结合方式与靶分子结合。

○与生物大分子（如蛋白质和核酸）中的亲核原子反应，亲电子剂与亲核原子的反应表现出某些选择性，取决于其电荷∕半径比。

○软亲电子剂较易与软亲核物（二者均具有较低的电荷∕半径比）反应，而硬亲电子剂较易与硬亲核物（二者均具有较高的电荷∕半径比）反应。 软亲电子剂：银汞。硬亲电子剂：锂钙钡。软/硬皆可：铬锌铅。

2）中性自由基（如：HO•、NO2•和Cl3C•）也能与生物靶分子发生共价结合 Cl3C•加入到脂质的双键碳或脂质自由基生成含有氯甲基脂肪酸的脂质。 3）亲核毒物倾向与亲电源性分子反应。

由于生物体亲电化合物十分罕见，因此只有少数亲核毒物与体亲电源性分子发生反应。 其他亲核毒物以电子转移的方式与血红蛋白反应。 （三）去氢反应

自由基迅速引起源化学物去氢，生成新的源性自由基。 巯基化合物（R—SH）

游离氨基酸或氨基酸残基的CH2基团 脱氧核糖 （四）电子转移

化学物将二价铁离子氧化成三价，引起高铁血红蛋白血症。 亚盐氧化血红蛋白。N-羟基芳胺、酚类化合物、肼类与氧合血红蛋白共氧化，形成高铁血红蛋白和过氧化氢。 （五）酶促反应

少数毒素通过酶促反应作用于特定靶蛋白。 蓖麻蛋白（诱发核糖体水解）；白喉毒素、霍乱

Word 资料

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毒素、蛇毒 。

二、毒物对靶分子的影响 两种主要机制：

（1）靶分子功能失调； （2）破坏靶分子的结构。 （一）靶分子的功能失调

1) 某些毒物模拟源性配体，活化靶蛋白分子：吗啡 、氯苯丁酯 、佛波酯 、铅离子

2) 多数情况下，化学物抑制靶分子的功能：阿托品、箭毒、番木鳖碱、河豚毒素、DDT、

除虫菊酯杀虫剂、哈蚌毒素等。

3) 当毒物与蛋白质交互作用而改变其结构时，蛋白质的功能即发生损害。 ○当蛋白质巯基与毒物发生共价结合或发生氧化修饰，其活性发生改变，继而影响细胞信号传导通路、损害细胞能量和代稳态。 4) 毒物可干扰DNA的模板功能。

○化学物与DNA共价结合引起DNA复制过程核苷酸错配。

○某些化学物（如多柔比星）插入双螺旋DNA中重叠碱基间，导致邻近碱基对分开，通过移动读码框架引起移码突变。

（二）靶分子的结构破坏

1) 毒物通过与源性分子形成加合物、发生交联和断裂而改变源性分子的一级结构.

○双功能的亲电子剂能与细胞骨架蛋白和DNA分子发生交联，或引起DNA与蛋白质之间的交联。

○羟自由基通过转换大分子为活性亲电子剂（蛋白羰基），与另一个生物大分子的亲核部位反应；羟自由基也可通过转换大分子为自由基，与另一个大分子自由基相互反应。 ○分子交联使生物大分子发生结构与功能障碍。

2) 某些靶分子在外源化学物作用下引起自发性降解。 ○自由基引起脂肪酸脱氢而启动脂质的过氧化降解。

○脂质过氧化不仅破坏细胞膜脂质，还容易与邻近的分子如膜蛋白质反应，或扩散至核与DNA反应。

3) 毒物可引起几种形式的DNA断裂

○DNA碱基受HO•自由基攻击形成咪唑环开放的嘌呤或环收缩的嘧啶，最终导致DNA复制障碍；

○电离辐射后，多种羟自由基攻击长度较短的DNA引起双链断裂，最终导致细胞死亡。

（三）新抗原形成

在某些个体，与外源化学物共价结合的蛋白质作为新抗原，激发免疫应答。 硝基氯苯、青霉素、镍、氟烷、药物

导致自身免疫性疾病的化学物通常都是亲核物

细胞调节功能障碍（见）

E:\\华西考研路\\何文翀\\毒理\\C4毒理作用机制0(2).rtf

重要概念及简答：

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凋亡(Apoptosis)：指细胞在一定的生理或病理条件下,受在遗传机制的控制自动结束生命的过

程。

坏死（necrosis）：以酶溶性变化为特点的活体局部组织细胞的死亡。

MPT:指线粒体渗透性改变，是跨越线粒体外膜间的蛋白质孔开放所致。

ROS:指活性氧，是生物有氧代过程中的一种副产品，包括氧离子、过氧化物和含氧自由基等。

修复障碍引起的毒性：炎症；坏死；纤维化；致癌作用。

表观遗传机制：DNA甲基化；组蛋白修饰；染色质重塑；非编码RNA。

外源化学物引起细胞瞬息活动障碍的几种途径：神经递质浓度；受体功能；细胞信号转导；信号终止过程。

中毒性细胞死亡机制：外源性化学物通常通过启动三种关键性生化紊乱引起细胞致死性损伤：ATP耗竭；持续性的细胞Ca升高；ROS和RNS过量产生。

控制细胞命运的程序主要影响基因表达，而调节控制细胞瞬息活动的程序则主要影响功能蛋白活性。

凋亡与坏死的区别联系：区别1、坏死细胞出现肿胀与溶解，而凋亡细胞则出现皱缩、核与胞质物质浓缩形成凋亡小体。2、细胞坏死所涉及的多种代紊乱在次序上是随机的。而凋亡过程却是有序的。 联系1、许多外源化学物既可引起凋亡，又可引起坏死。通常在低暴露水平早期阶段倾向于诱发凋亡，而在高暴露水平后期则引起坏死。2、细胞毒物引起两种形式的细胞死亡涉及相似的代紊乱，其中最重要的是MPT。3、ATP利用度是决定细胞死亡形式的关键。ATP耗竭时，细胞出现坏死；ATP耗竭得以缓解时，则细胞发生凋亡。4、发生MPT的线粒体数量影响到细胞ATP耗竭的严重性和随后的细胞结局。当仅有极少数线粒体发生MPT时，细胞存活；当较多线粒体发生MPT时，细胞凋亡发生；当全部线粒体发生MPT时，细胞倾向于坏死。

2+

第五章 毒性作用的影响因素

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＃外源化学物毒作用的影响因素:化学物因素；机体因素；暴露因素；环境因素；化学物联合作用。2010简 1、化学物因素；（举例说明＃）

1) 化学结构：取代基团；异构体和立体构型；同系物的碳原子数和结构；饱和度。填2009

① 取代基的影响（苯，有麻醉作用和抑制造血功能的作用，当苯环中的氢被甲基取代后→甲苯或二甲苯，抑制造血功能不明显，但是麻醉作用变大）；

② 异构体和立体构型（毒性：对位>邻位>间位，分子对称>不对称）1,2-二氯甲醚>1,1,-二氯甲醚。

③ 同系物的碳原子数和结构的影响、分子饱和度。不饱和键增加，毒性增加。乙炔>乙烯>乙烷。 2） 理化性质：

① 脂/水分配系数，越小水溶性越高。一氧化铅>金属铅>硫酸铅>碳酸铅

② 大小。较小分子量<200的亲水性分子，如乙醇或尿素能经过膜孔，钠不能。 ③ 挥发性。苯的挥发性较苯乙烯大11倍，经呼吸道吸入危害大。 ④ 气态物质的血/气分配系数，越大越容易被吸入血。 ⑤ 比重。有毒气体因比重不同而分层。 ⑥ 电离度和荷电性。

3） 不纯物或杂质。有机磷酸酯杀虫剂库马弗司在贮存中形成分解物对牛的毒性增加。 2、机体因素；

1) 物种、品系及个体的遗传学差异：解剖、生理差异；代差异；修复能力的个体差异。 2) 宿主其他因素对于毒性作用敏感性的影响：健康状况；年龄；性别；营养条件 3、外源化学物与机体所处的环境条件；

o

1) 气象条件：氯丙嗪在8C毒性最大。 2) 季节或昼夜节律

3) 动物笼养形式。吗啡毒性对密闭的低于开放的。 4) 外源化学物的接触特征和赋形剂。

① 接触途径：静脉注射≈吸入>腹腔注射≥肌肉注射>皮下注射>皮注射>口服>经皮肤给药。

② 接触持续时间：苯的原发性急性毒性显示中枢神经系统抑制，重复慢性接触造成骨髓毒性--白血病和再障。

③ 接触频率

④ 溶剂或助溶剂。，浓溶液毒性较稀溶液毒性大。

4、暴露因素； 外源化学物的剂量和暴露特征（暴露途径、暴露持续时间、暴露频率）与化学物的毒性大小密切相关。 1） 暴露剂量与剂量

一般而言，暴露剂量越大，剂量也越大，所引起的毒作用就越强。 2） 暴露途径

首过效应（first pass effecct）：经口给药时，外源化学物在胃肠道吸收后经门静脉系统到达肝脏而被代。

静脉注射≈吸入>腹腔注射≥肌注射>皮下注射>皮注射>经口>经皮 3）接触持续时间

持续时间分为四类：急性（24h），短期重复（1月），亚慢性的（1月~3月，在人类为几周或几月），和慢性(>3月，在人类为几周或年)染毒

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4）接触频率 5）溶剂或助溶剂

一般毒性试验溶剂、助溶剂要求：1、无毒；2、与受试物不反应，受试物在溶液中稳定。3、对受试物毒动学和毒效学无影响。4、无特殊刺激性或气味。（2012简答） 一般毒性试验常用溶剂：1、体试验：水、植物油、赋形剂（阿拉伯树胶、羧甲基纤维素）；2、体外试验：等渗液体、二甲基亚砜。（2012简答） 5、化学物的联合作用；

化合物的联合作用（ joint action ）：两种或两种以上毒物同时或先后作用于机体时产生的交互毒性作用。 类型：1、非交互作用：作用、相加作用。2、交互作用：协同作用、拮抗作用、加强作用、抑制作用。04填空 1) 非交互作用：

① 相加作用，指每一化学物以同样的方式，相同的机制，作用于相同的靶，仅仅它们的效力不同。对机体产生的毒性效应等于各个外源化学物单独对机体的效应的算数总和。如PCB和二噁英的联合毒性，呈相加作用。

② 作用，简单的作用。各外源化学物相互不影响彼此的毒性效应，作用的模式或者部位可能不同，各化学物表现出各自的毒性效应。如铅和镉分别损害神经消化血液和肾脏骨骼。 2) 交互作用

① 协同作用: 各化合物交互作用结果引起毒性增强，即其联合作用所发生的总效应大于各个化合物单独效应的总和，这种现象即为化合物的协同作用。多个化合物之间发生协同作用的机理复杂而多样。可能与化合物之间影响吸收速率,促使吸收加快、排出延缓、干扰体降解过程和在体的代动力学过程的改变等有关。如马拉硫磷与苯硫磷的联合作用为协同作用，其机理是由于苯硫磷抑制肝脏降解马拉硫磷的酯酶之故。

② 加强作用：一种化学物对某器官或系统并无毒性，而与另一种化学物同时或先后暴露时可增强或降低另一种化学物的毒效应则被称为加强作用（potentiation joint action）或抑制作用(inhibition joint action)。如三氯乙烯和异丙基肾上腺素对肝脏并无毒性作用，但两者都能明显增加四氯化碳对肝脏的毒性，即为加强作用。

③ 拮抗作用: 各化合物在体交互作用的总效应，低于各化合物单独效应的总和，这一现象称为拮抗作用。化合物在体产生拮抗作用可能有四种形式， 一种是功能性拮抗，发生于两种化学物对同一生理指标有相反的作用。如中枢神经兴奋剂与抑制剂的对抗作用； 一种是化学性拮抗，两种化学物通过化学反应产生毒性较低的物质； 一种是配置性拮抗，一种化学物影响了另一种化学物的ADME，使之较少到达靶器官，如活性炭吸附胃肠道化学物减少其吸收； 一种是受体性拮抗，两种化学物在体与同一受体结合时，产生竞争性拮抗，如阿托品对抗有机磷化合物引起的毒覃碱症状，即为明显实例。

补充资料：试题+总结\\毒理学\\毒理学\\毒理学\\毒理学第五章毒作用影响因素.docx

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第六章 外源性化学物质的一般毒性作用

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第一节 急性毒作用 一、概述

（一）急性毒性的概念

急性毒性（acute toxicity）:

指机体（实验动物或人）一次接触或24小时多次接触外源化合物后在短期（最长到14天）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。 （二）急性毒性试验的目的

1、可确定一系列急性毒性参数，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，初步评价毒物对动物的毒性和对人体产生损害的危险性大小、毒效应特征、靶器官、剂量－反应（效应）关系 。

3、为后续的亚急性、亚慢性和慢性毒性试验研究以及其他毒理试验的染毒剂量设计和观察指标选择提供依据。

4、为毒理学机制研究提供线索。 二、急性毒性试验方法的要点 （二）急性毒性试验设计原则 （1）经口(胃肠道、灌胃)染毒： ➢ 空腹

➢ 灌胃后2-3 h复食

➢ 灌胃的体积不超过体重的1-2％：小鼠为 0.1- 0.5ml/10g较合适 ；大鼠通常用0.5-1.0ml/100g；家兔为10ml/2kg体重，狗不超过50ml/10kg 。 （2）经呼吸道接触 吸入接触分为两种方式 ➢ 静式吸入 ➢ 动式吸入

（3）经皮肤染毒

➢ 研究外源化学物经皮肤吸收应当尽量选择皮肤解 剖、生理与人类较近似的动物为对象，目前多选用家兔和豚鼠 。

➢ 但由于研究化学物经皮肤吸收的毒性(求经皮LD50) 所需的实验动物较多，使用家兔、豚鼠不够经济，也常用大鼠代替。 经皮肤染毒程序

给予受试物前24h，确定受试部位 ｜

机械或化学脱毛 面积10%～15%体表面积 ｜

检查去毛部位有无异常现象 ｜

单位体重相同容积染毒，接触时间与人实际接触该化学物的时间相仿 （4）注射染毒

对注射药品或需作比较毒性观察的药品进行毒性试验以及某些毒作用机制 和毒代动力学研究中采用。

第二节 局部刺激试验

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转化

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排出的速度或总量，化学物质可能在体逐渐增加并贮留，这种现象称为化学物质的蓄积作用。 外源化学物在体的蓄积作用是发生慢性中毒的基础。 2010 物质蓄积（material accumulation）：反复多次接触化学毒，可以用分析方法测出体物质的原型或其代产物。

功能蓄积（functional accumulation）或损伤蓄积（damage accumulation）：长期接触某些化学毒物后，机体虽不能测出其原型或代产物，却出现了慢性毒性作用。 第三节 短期、亚慢性和慢性毒性作用 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14－30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)接触外源性化学物所产生的中毒效应。

亚慢性毒性试验的目的

 剂量-反应（效应）关系

NOAEL和LOAEL，安全限量参考值。

 了解毒性作用的性质、特点、靶器官，为慢性毒性试验观察指标提供选择依据。  了解毒性作用的可逆性及毒性机制

 确定不同动物对受试物的毒效应差异，为将研究结果外推到人提供依据。 亚慢性毒性的研究方法 1、实验动物的选择

亚慢性毒性作用研究一般要求选择两种实验动物，一种为啮齿类，另一种为非啮齿类，如大鼠和狗，以便全面了解受试物的毒性特征。

由于亚慢性毒性试验期较长，所以被选择动物的体重(年龄)应较小，如小鼠应为15g左右大鼠100g左右。

○急性毒性试验常用 大鼠、小鼠、狗 ○亚慢性、慢性毒性试验常用 大鼠、狗 ○皮肤刺激试验和致敏试验常用 兔 豚鼠 ○眼刺激试验常用 兔

○遗传毒理学试验多用 小鼠 ○致畸试验常用 大鼠、小鼠和兔 ○致癌试验常用 大鼠和小鼠 ○迟发性神经毒性试验常用 母鸡 2.染毒方式与染毒期限

 尽量选择和人类接触途径相似的方式。

 与预期进行的慢性毒性作用研究的接触途径相一致。  口、呼吸道、皮、静脉（药物）。 染毒方式

 经口染毒

 经口染毒途径：灌胃法、喂饲法、胶囊法  大小鼠建议灌胃，犬胶囊法或灌胃法。

 受试物掺入饲料的最大量有严格的规定，30天试验不得超过10g/100g饲料，亚慢

性90天试验不得超过8g/100g饲料，慢性试验不得超过5g/100g饲料，否则会影响动物的营养状况，从而影响生长发育

 亚慢性毒性试验每日染毒的时间应保持一致，一般在每日上午进行，给药后喂食

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       经呼吸道染毒 通常每日2-6h。

工业毒物可以缩短至1h，环境污染物可延长至8h。 经皮染毒

每天6h，每周对染毒部位脱毛一次。 经静脉注射染毒

长期操作实施困难，必要时可用腹腔替代。

３．观察指标

系统尸解和病理组织学检查

脏器系数 (称脏/体比值)：是指某个脏器的湿重与单位体重的比值，通常以100g体重计。如肝/体比：即(全肝湿重/体重)×100。 此指标的意义是实验动物在不同年龄期，其各脏器与体重之间重量比值有一定规律，若受试化学物使某个脏器受到损害，则此比值就会发生改变，可以增大或缩小。

慢性毒性作用

１．染毒途径和期限 a)染毒途径

 染毒途径和人类实际接触相似的途径

 实际工作多经口染毒，一般每周5-6天。  长期呼吸道染毒需动式吸入染毒 b)染毒期限

 根据实验要求和动物物种。

 工业毒物6个月或更长，环境毒物、食品要求1-2年。工业毒物的试验通常每日吸

入4～6小时；环境污染物一般要求每日吸入8小时或更长。  观察致癌时，最好接近预期寿命，终生染毒。 ２．观察指标

 检查项目

 一般性指标  实验室检查

 病理学检查（最客观）  其他特异性指标

 以亚慢性毒性实验所提供的毒效应和靶器官为基础，优先其筛选出来的敏感或特异

性指标。

 为研究毒性的迟发性、可逆性，高剂量组和对照组停止染毒后继续观察1-2月。 ３．慢性毒性试验的注意事项

1、重视实验项目管理：项目管理需要选择具有丰富长期毒性实验经验的专业化人才对项目的设计和实施全面管理。参加实验人员必须经过专业培训的人员，尤其是对每天灌胃或静脉给药等风险较大的操作，应排除一切出现操作失误的可能性。

2、合理的实验设计：剂量设计是长期重复毒性试验成败的关键。剂量设置应能得到如下结果：足够高的剂量以能观察到受试物的毒性作用，动物死亡率不能超过10%，如果是阴性结

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果，剂量设计必须达到技术规的要求，否则，应该谨慎做出结论。

3、实验动物环境的要求：实验动物的饲养和实验环境标准化十分重要。正规的毒理学实验一般要求在经GLP认证的科研单位进行。

4、检测条件的控制：仪器设备、试剂的选购、安装、保管、维护、校正，到检测方法、样品处理等的标准操作规程（SOP）制定，经常性的室间和室质控，操作人员的培训等均要纳入科学的管理之中。

重要知识点：

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✓ 毒理学试验的三个基本原则：1、化学物在实验动物产生的作用可以外推于人。2、实

验动物必须暴露于高剂量，这是发现对人潜在危害必须可靠的方法。3、成年的健康实验动物和人可能的暴露途径是基本的选择。

✓ 对实验动物物种选择的基本原则：1、选择对受试物的吸收代生物化学和毒理学特征与

人最接近的物种。2、自然寿命不太长的物种。3、易于饲养和实验操作的物种。4、经济并易于获得的物种。

✓ 动物试验外推到人不确定性原因：1、种属差异性：人对外源化学物敏感性比动物更敏

感。2、染毒剂量高于人实际接触剂量太多，高剂量推低剂量不确定性。3、个体易感性。4、小数量：实验动物到大量人群外推不确定性。

✓ 急性毒性试验的目的：1、可确定一系列急性毒性参数，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，初步评价毒物对动物的毒性和对人体产生损害的危险性大小、毒效应特征、靶器官、剂量－反应（效应）关系 。3、为后续的亚急性、亚慢性和慢性毒性试验研究以及其他毒理试验的染毒剂量设计和观察指标选择提供依据。4、为毒理学机制研究提供线索。 2006

✓ LD50计算方法：曲线拟合法和插值法，具体包括霍恩法、寇氏法、Bliss法、序贯法、

概率单位法。

✓ 急性毒性替代试验：限量试验、固定剂量法、上下法、急性毒性分级法。2007，2013 ✓ 急性毒性作用观察容：1、中毒体征及发生过程（兴奋——抑制——死亡）。2、死亡情

况及时间分布。3、体重。

✓ 亚急性和亚慢性毒性作用观察容：1、一般观察容：体重，食物利用率，临床症状，行

为改变。2、血象和血液生化。3、病理组织学检查。

✓ 毒理学试验常用对照：空白对照、阴性对照、阳性对照（遗传毒理学试验，致癌致畸致

敏试验必须设立）、历史对照。

✓ 历史对照的作用：历史对照（正常值）参考围可作为评价受试物处理组和对照组的差异

是否有生物学意义的有用工具。有助于判断阴性对照组是否正常；有助于解释某些低发生率事件如肿瘤；如受试物处理组与对照组差别有统计学意义，但仍在历史对照围，则不能判断为受试物产生的作用。

✓ 亚急性、亚慢性和慢性毒性试验的目的：1、确定剂量-反应（效应）关系，确定 NOAEL

和LOAEL，制定安全限量提供依据。2、观察长期接触受试物的毒性效应谱、毒作用特点和靶器官。3、了解毒性作用的可逆性及毒作用机制。4、确定不同动物对受试物的毒效应差异，为确定适当的安全系数，将研究结果外推到人提供依据。 2004

✓ 亚慢性和慢性毒性试验剂量选择和分组：一般应设至少3个剂量组和1个阴性对照组。

剂量设计硬参考LD50和人体实际摄入量，原则上高剂量应使部分动物出现较明显的毒性反应，但不引起死亡；低剂量则不宜出现任何可观察到的毒效应（相当于NOAEL），且一般高于人体实际接触水平；中剂量介于两者之间，可出现轻度毒效应，以得出LOAEL。剂量组间距一般以5~10倍为宜。

✓ 恢复期观察：亚急性试验应在停止给予受试物后连续观察14天；90天亚慢性毒性试验

应连续观察28天；慢性毒性试验至少应连续观察28天，但不应长于主体试验期限的1/3。

✓ GLP：是优良实验研究规（Good Laboratory Practice）的简称，广义上是指严格实验室

管理(包括实验室建设,设备和人员条件,各种管理制度和操作规程,以及实验室及其出证资格的认可等)的一整套规章制度。

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第七章 致突变作用

E:\\华西考研路\\试题+总结（极其珍贵！！！）\\毒理学\\毒理学\\毒理学多.doc

1、 突变(mutation) 是指遗传结构本身的变化及其引起的变异。2007,2013

2、 遗传毒理学（genetic toxicology）是研究物理、化学因素及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。

3、 致突变作用或诱变作用(mutagenesis)广义概念是外来因素，特别是化学因子引起细

胞核中的遗传物质发生改变的能力，而且此种改变可随同细胞过程而传递。简单地说，突变的发生及其过程即为致突变作用。 4、 致突变物（Mutagen）能够引起突变的物质。 5、 诱发突变的类型

1）基因突变（gene mutation）

碱基置换(base substitution)：指某一碱基配对性能改变或脱落所致的突变。包括转换和颠换。 2005

移码突变 (frameshift mutation) ：指发生一对或几对碱基减少或增加以致从受损点开始碱基序列完全改变，形成错误的密码。 2006

2）染色体畸变（chromosome aberration）：指染色体结构改变，指遗传物质大的改变，一般可用光学显微镜检查细胞有丝中期的染色体来发现。2005

染色单体型畸变(chromatid-type aberration)：畸变涉及两条染色单体中的一条（DNA复制前发生）。

染色体型畸变(chromosome aberration) ：畸变涉及两条染色单体（DNA复制后发生）。

染色体结构异常的类型：缺失、倒位、易位、重复。 3）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：2009 一、引起突变的DNA变化 1、碱基损伤 2009 1）碱基错配

烷化剂(alkylating agent)是对DNA和蛋白质都有强烈烷化作用的物质。 烷化作用指烷化剂提供甲基或乙基等烷基与DNA共价结合的过程。 2007

鸟嘌呤的O-6位被烷化常引起碱基错配，由原来 的G：C转换为A：T（上图），并常诱发肿瘤。

鸟嘌呤的N-7位发生烷化后可导致鸟嘌呤从 DNA链上脱落，称为脱嘌呤作用，致使在该位 点上出现空缺，形成AP位点；偶然在复制时，随机配一个碱基，导致转换或颠换；多功能烷化剂，导致染色体或染色单体断裂。 AP位点：丧失碱基的DNA留下了一个无嘌呤或无嘧啶的位点，通常称为AP位点。 2）平面大分子嵌入DNA链 3） 碱基类似物取代

4） 碱基的化学结构改变或破坏 2、DNA链受损

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 二聚体的形成：当细胞或机体受到紫外线刺激，会使DNA发生化学变化，其主要产生

环丁烷嘧啶二聚体和(4-6)光产物。可阻止DNA的复制，并引起细胞死亡。

 DNA加合物（DNA adducts）形成：活性化学物与细胞大分子之间通过共价键形成的

稳定复合物，很难用一般的化学或生物学方法使其解离。 2006

 DNA-蛋白质交联物(DNA-Protein crosslinks，DPC)形成 ：它是致突变物对生物大分

子物质的一种重要的遗传损害，也是一种稳定的共价结合物。 2007 二、引起突变的细胞过程改变

6、 观察项目的选择： 1．观察的效应终点类型

i.基因突变和染色体畸变的检测可直接反映外源毒物的致突变性，是评价外源毒物致突变性唯一可靠的方法。还有许多试验所观察到的现象并不反映基因突变、染色体畸变和染色体分离异常，而仅反映致突变过程中发生的其他事件。因此，将试验观察到的现象所反映的各种事件统称为遗传学终点(genetic endpoint)。 遗传学终点分为4类：

① DNA原始损伤(形成加合物，断裂，交联)；②基因突变； ③ 染色体畸变；④染色体组畸变。 2．成套的观察项目

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4种类型的遗传学终点。

②通常的实验材料有病毒、细菌、真菌、培养的哺乳细胞、植物、昆虫及哺乳动物等。 ③体试验与体外试验配合。 ④应包括生殖细胞和体细胞。 通常，对于一种受试物应当先用原核细胞或体细胞的体外试验按遗传学终点合理配套进行试验，并对有阳性结果的遗传学终点验证其在体的真实性，再行选用生殖细胞致突变试验进行遗传危害的评价。

7、 常用的致突变试验 ：(一)细菌回复突变试验(Ames试验) 细菌回复突变试验是利用突变体的测试菌株，观察受试物能否纠正或补偿突变体所携带的突变改变，判断其致突变性。常用的菌株有鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)和大肠杆菌(E. Coli)。

(二)微核试验: 微核(Micronucleus ，MN)的产生与染色体损伤有关

ⅰ微核是指位于生物细胞的细胞质中于主核，直径小于主核1／2O～1／3，完全与主核分开的圆形或椭圆形的微小核。 ⅱ 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。微核是由于外界损害因素使染色体发生断裂，细胞进入下一次时，染色体不能随有丝进入子细胞，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。

8、 致突变试验的质量控制：设立阴性对照和阳性对照；盲法观察；资料的统计学分析；试

验结果的重现性；

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重要知识点：

遗传毒理学试验成组应用的原则.

1) 一组可靠的试验系统应包括每一类型的遗传学终点。现在还没有一种试验能同时测出基

因突变、染色体畸变、非整倍体和DNA损伤等。

2) 通常的实验材料有病毒、细菌、真菌、培养的哺乳细胞、植物、昆虫及哺乳动物等。包

括进化程度不同的物种,至少应包括真核和原核两个系统。 3) 体试验与体外试验配合。

列表总结书中介绍的8个常用遗传毒理学试验的要点 （指示生物、体细胞/性细胞、体/体外、遗传学终点 等）

(一)细菌回复突变试验(Ames试验) 指示生物：鼠伤寒沙门氏菌突变株 体细胞/性细胞：体细胞

体/体外：体外实验平板掺入法,点试法及预培养法 遗传学终点：基因突变 (二)微核试验

指示生物：小鼠骨髓多染红细胞(PCE)；细胞株 体细胞/性细胞：体细胞或者生殖细胞 体/体外：体实验或者体外 遗传学终点：染色体畸变 (三)染色体畸变分析

指示生物：细胞株，骨髓或者生殖细胞 体细胞/性细胞：体细胞或者生殖细胞 体/体外：体外试验:人外周血淋巴细胞等 体试验:哺乳动物骨髓染色体畸变试验； 哺乳动物睾丸细胞染色体畸变试验 遗传学终点：染色体畸变 (四)姐妹染色单体交换试验 指示生物：细胞株

体细胞/性细胞：体细胞 体/体外：体外实验 遗传学终点：DNA损伤

(五)果蝇伴性隐性致死试验因突变 （SLRL） 指示生物：黑腹果蝇 体细胞/性细胞：体细胞 体/体外：体实验

遗传学终点：X染色体上隐性基因在半合型雄蝇表现出来 (六)显性致死试验 指示生物：雄性动物

体细胞/性细胞：生殖细胞 体/体外：体实验

遗传学终点：生殖细胞染色体畸变 (七)程序外DNA合成试验

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指示生物：细胞株

体细胞/性细胞：体细胞 体/体外：体外试验 遗传学终点：DNA损伤 (八）单细胞凝胶电泳试验 指示生物：细胞株和各种动物

体细胞/性细胞：体细胞或者生殖细胞 体/体外：体外实验 遗传学终点：DNA损伤

3、 致突变试验应注意的问题

①阴性和阳性对照的设立，还需设立空白对照 ②体外试验的活化系统

③诱变试验与致癌试验的关系

a、大多数致癌物具有致突变作用

b、接触致癌物和DNA加合物与特异碱基突变有关 c、致癌试验花费大、周期长、不适用于快速筛选 ④致突变试验的质量控制： a、设立阴性与阳性对照组 b、盲法观察 c、资料的统计分析 d、结果的重现性 ⑤阴性结果判断条件：

a、最高剂量应为最大剂量 b、组间差距不应过大 ⑥ 阳性结果判断条件：

A、有剂量-反应关系

b、一组或多组观察值与阴性对照相比差异有统计学意义 c、具有重复性

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第八章 外源化学物致癌作用

1、 化学致癌过程：引发阶段，促进阶段、恶性进展阶段。 引发阶段的主要特征

 不可逆；

 所引发的“干细胞”在形态学上无法识别；  需要通过细胞“固定突变”；

 剂量-反应关系良好，但很难测定的阈值，无可测定的最大反应；  存在自发启动的引发作用(源性)；

 对外源性化学物质和其他化学因素敏感；

 引发剂的强度以经一定的促长阶段后发生的癌前病变来定量。 促长阶段的主要特征

 可逆(基因表达、细胞水平)； 早期可逆，后期不可逆。  促长剂的有效性仅出现在引发作用之后 ；

 促长细胞群（promoted cell population) 的存在取决于促长剂的持续存在；  源性促长剂可起“自发”促长作用；

 剂量-反应显示有可测定的阈值，有可测定的最大效应；

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 对饮食和激素等因素敏感；

 以能否有效的扩大引发细胞群来确定促长剂的相对强度。 进展阶段的主要特征

 不可逆；

 核型不稳性性导致细胞基因组结构的形态学改变；  有可测定的和/或形态学可描述的细胞基因组的改变；  进展的早期阶段，已改变的细胞对环境因素敏感；  可见良性和/或恶性肿瘤；

 促进展剂可使已促长的细胞进入该阶段；  可以发生自发的进展作用。 2、化学致癌作用机制两种学说：

 体细胞突变致癌学说

（一）DNA加合物、蛋白质加合物、DPC：（二）DNA修复与致癌过程： （三）癌基因、原癌基因和抑癌基因：

 非突变致癌学说：（四）基因表达异常与肿瘤的发生 3、（一）DNA加合物：许多致癌物是亲电剂与生物大分子（如 DNA）结合→形成加合物→造成 DNA损伤部分细胞恶性转化→肿瘤；

DNA加合物在化学致癌作用过程中起到关键作用，是引起肿瘤的直接原因之一。

（二）DNA修复与化学致癌：正确修复：受损的DNA完全回复原有的结构与功能，不发生突变；

错误修复：经修复的DNA部分仍可能在结构和功能上存在缺陷，细胞虽 能生存，但出现突变。

（三）癌基因、原癌基因及抑癌基因：

（四）基因异常：表观遗传学失调；细胞异常增生；免疫抑制；分泌激素失衡；过氧化酶体增殖剂激活受体

4、IARC将化学物对人类致癌性资料(流行病学调查和病例报告)和对实验动物致癌性资料分为四级（2002）：1级，对人类是致癌物；2级，对人类是很可能或可能致癌物；3级，对人的致癌性尚不能确定的物质。(497种)；4级，对人类可能是非致癌物。(1种)

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第九章 发育毒性与致畸作用

1、畸形(malformation):指出生前因素引起发育生物体的严重的解剖学上形态结构的缺陷（异常）。

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2、畸胎(terate):具有畸形的胚胎或胎仔。

3、致畸性(teratogenicity)和致畸作用(teratogenic effect)：均指在妊娠期（出生前）接触外源性理化因素引起后代结构畸形的特性或作用。（致畸作用所表现的形态结构异常，在出生后立即可被发现）

4、致畸物或致畸原(teratogen):凡在一定剂量下，能通过母体对胚胎或胎儿正常发育过程造成干扰，使子代出生后具有畸形的化学物。 5、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

6、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:

生长迟缓:即胚胎与胎仔的发育过程在外源化学物影响下，较正常的发育过程缓慢。 致畸作用:由于外源化学物干扰，活产胎仔胎儿出生时，某种器官表现形态结构异常。 功能不全或异常:即胎仔的生化、生理、代、免疫、神经活动及行为的缺陷或异常。

胚胎或胎仔致死作用 :某些外源化学物在一定剂量围，可在胚胎或胎仔发育期间对胚胎或胎仔具有损害作用，并使其死亡。 7、着床前期发育毒性

 从受精算起，到完成着床之前（人类为11-12天，啮齿类动物为前6天）  通常是未分化细胞受化学毒物损伤而致胚泡死亡，即着床前丢失

 也有着床前接触毒物导致畸形的例子，如甲基亚硝脲致小鼠神经管畸形和腭裂

8、（一）母体因素对发育毒性的影响

母体毒性(maternal toxicity)是指外源毒物在一定剂量下，对受孕母体产生的损害作用 具体表现：

（二）母体毒性与发育毒性的关系 ➢ 母体毒性作用与致畸作用关系

❖ 具有发育毒性，但无母体毒性出现。(如：沙利度胺，最危险)

❖ 出现发育毒性的同时也表现母体毒性。（不具有特定致畸作用机理，但可破坏母体

正常生理稳态。）

❖ 仅具有母体毒性，但不具有致畸作用。

❖ 在一定剂量下，既不呈现母体毒性，也未见致畸作用。

9、 反应停的代活化产物引起胚胎细胞的粘联受体下调，阻碍发育过程中细胞与细胞、细胞

与基质之间的相互作用，干扰了细胞之间的通讯从而导致肢芽结构异常 10、 外源化学物发育毒性的评价

❖ 结果评定

 活产幼仔平均畸形出现数:即根据出现的畸形总数，计算每个活产幼仔出现的畸形平

均数。

 畸形出现率:即作为畸胎的幼仔在活产幼仔总数中所占的百分率。

 母体畸胎出现率:即出现畸形胎仔的母体在妊娠母体总数中所占的百分率。 11、 致畸作用机理 ：Wilsom(1977)提出了畸形发生的9种机制，包括突变、染色体断

裂、有丝改变、改变核酸完整性或功能、减少前体或底物的补给、减少能源支持、改变膜特性、渗透压不平衡和酶抑制作用 近年来在分子水平的研究有很大的进展。胚胎有代偿机制弥补外源性化学物的影响，但是，是否产生畸形依赖于在致病过程中的每个步骤在损伤和修复之间的平衡。

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发育毒理学（developmental toxicology）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。

重要知识点： 1.名词解释：

发育毒理学：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。

发育毒性：出生前后接触有害因素，子代个体发育为成体之前诱发的 任何有害影响。 致畸作用：致畸物引起畸形的过程 致畸物：能引起畸形的环境因子

致畸作用敏感期：器官形成期的胚胎对致畸物最为敏感，一般称为危险期或致畸敏感期. 致畸指数：

2. 发育毒性有哪些主要表现？ （1）发育生物体死亡： 受精卵未发育即死亡或胚泡未着床即死亡，或着床后发育到某一 阶段死亡。

早早孕丢失：受精卵运转、着床及着床时，约7天左右。 自然流产：20周前；死胎：20周以后死亡。

（2）生长改变：生长迟缓。胎儿生长发育指标低于正常对照均值2个标准差 （3）结构异常：胎儿形态结构异 常，即畸形。

（4）功能缺陷：生理、生化、免疫、 行为、智力等方面的异常。功能缺陷往往要在出生后经过相当时 间才被发现，如听力或视力障碍，生殖功能障碍等。

5．出生缺陷：婴儿出生前即已形成的发育障碍，包括畸形和功能缺陷。

6.不良妊娠结局：妊娠后不能产生外观和机能正常的子代，包括所有的不 良结果，如流产、死胎、死产、宫生长迟缓、发育异常、 新生儿和婴幼儿期死亡等。 3.发育各阶段毒作用特点

1.着床前期

从受精时算起，到完成着床之前。一般认为，此时很少发生特异的致畸效应，易发生胚胎死亡。

2.器官形成期

着床后孕体即进入器官形成期，直到硬腭闭合。细胞增殖，细胞移动，细胞与细胞交互作用和组织改造

器官形成期的胚胎对致畸物最为敏感，一般称为危险期或致畸敏感期. 发育毒性的表现以结构畸形 最为突出，也可以有胚胎死亡和生长迟缓。 3. 胎儿期

器官形成结束（以硬腭闭合为标志） 后即进入胎儿期。以组织分化、生长和生理学的成熟为主。

接触发育毒物很可能对生长和功能成熟产生影响， 如免疫系统、中枢神经系统和生殖器官的功能异常等。 这些改变出生前表现不明显，需要出生后对子代的仔 细观察和检查才能发现。

胎儿期外源化学物的不良作用主要表现为生长迟 缓、特异的功能障碍、经胎盘致癌和偶见

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死胎。

4.围生期和出生后的发育期

“围生”两字可以了解是指“出生前后”，围生期就是指 出生前后的一个阶段。研究较多的是发育免疫毒性、神经行 为发育异常和儿童期肿瘤。 4.发育毒性作用的特点

致畸作用敏感期是器官发生期 剂量反应关系复杂

典型致畸作用的剂量-反应曲线的斜率比较大 发育毒性尤其是致畸作用存在明显的物种差异 5.常用的发育毒性替代试验 大鼠全胚胎培养（WEC） 胚胎细胞微团培养（MMC） 小鼠胚胎干细胞试验（EST）

第十一章 管理毒理学

一、概述

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。

二、毒理学安全性评价程序的基本容 不同阶段的毒理学试验项目

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第一阶段----急性毒性试验和局部毒性试验

主要是测定LD50或LC50,对受试物的急性毒性进行分级,为其他试验的剂量设计提供参数,根据毒作用的性质、特点推测靶器官。

第二阶段----重复剂量毒性试验、遗传毒性试验与发育毒性试验

本阶段的试验目的是了解受试物与机体多次接触后可能造成的潜在危害,并研究受试物是否具有遗传毒性和发育毒性。遗传毒性试验包括原核细胞基因突变试验、真核细胞基因突变试验、微核试验或骨髓细胞染色体畸变分析等，需要几个试验成组使用，以便观察不同的遗传学终点，提高预测遗传危害和致癌危害的可靠性。 第三阶段----亚慢性毒性试验、生殖毒性试验、毒动学试验 一般包括亚慢性毒性试验、生殖毒性试验和毒动学试验。亚慢性毒性试验是为了确定较长时间反复接触受试物所引起的毒效应强度、性质和靶器官,初步估计 LOAEL和NOAEL,预测对人体健康的危害性,并为慢性毒性试验和致癌试验的剂量设计和指标选择提供参考依据。 第四阶段----慢性毒性试验和致癌试验

目的是检测受试物与机体长期接触所致的一般毒性和致癌作用,确定靶器官,探讨中毒机制,获得NOAEL和LOAEL,判断受试物能否使用,为制定拟使用者的卫生标准提供参考依据。 三、 危险度评价 (risk assessment)

危险度(risk)：是指在特定条件下，因接触某种水平的化学毒物而造成机体损伤、发生疾病，甚至死亡的预期概率。 危险度评价：

外源化学物危险度评价是以定量的概念， 在人类接触环境危害因素后，对健康的潜在损害的程度进行估测或鉴定。

危险度评定是对各种环境有害因素进行 管理的重要依据，具有客观性、能定量及有预测性的特点。

危险度评定的容包括四个部分

➢明确外源化学物对机体损害作用的存在与否（危害识别） ➢定量评定接触剂量与损害程度关系 （危害表征） ➢确定人类实际接触量和接触情况（暴露评定） ➢在此接触情况下对人群危险度的估计（危险表征） 危险度评价的基本过程

第十二章 血液毒理学 （以简答题为主）

1、对红细胞生成的影响

：红细胞的生成依赖于血红蛋白的高速合成；

血红蛋白的合成依赖于珠蛋白链和血红素两部分协调生成；

外源毒物通过影响珠蛋白链合成和血红素合成，导致血红蛋白合成减少引起贫血。 主要有铁粒幼细胞性贫血、巨幼细胞性贫血、再生障碍性贫血、纯红细胞再生障碍性贫血、继发性贫血……

2、铁粒幼细胞性贫血：

 是由血红素合成障碍引起的不同程度小细胞低色素性贫血；  红细胞铁利用障碍性贫血。

特点：1、血清铁蛋白↑、骨髓外铁及铁↑，出现环形铁粒幼细胞；

2、乙醇、氯霉素、异烟肼、锌中毒、铅中毒等可干扰血红素合成过程而导致铁粒幼细胞性贫血。 3、巨幼细胞性贫血

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 叶酸或维生素B12缺乏导致；

 维生素B12缺乏：如秋水仙碱、新霉素、乙醇…

 叶酸缺乏：如苯妥英、苯巴比妥、磺胺嘧啶、卡马西平…

4、再生障碍性贫血（Aplasia Anemia

定义 ：由于各种原因引起的造血干细胞数量和功能异常，以致全血细胞（红细胞、血水板、白细胞）减少而引起的一种综合征。

各种病因→造血干细胞损伤 →骨髓增生不良 →外周血全血细胞减少(Pancytopenia)，

临床表现为贫血，出血和感染发热。

5、毒性高铁血红蛋白血症

 正常人血红蛋白分子含二价铁 (Fe2+)，与氧结合为氧合血红蛋白。当血红蛋白中铁

丧失一个电子，被氧化为三价铁 (Fe3+) 时，即称为高铁血红蛋白 (简称Met Hb)。  正常人血Met Hb仅占血红蛋白总量的0.5%～2%，并且较为恒定。当血中Met Hb

量超过这个数值时，称为高铁血红蛋白血症 (methemoglobinemia)。

 症状为呼吸困难，发绀 ；严重时可致器官缺氧受损, 智力受影响等后遗症 。

6监测容：

 红细胞参数：红细胞、血红蛋白、血细胞压积、平均血细胞容积、平均血红蛋白浓

度；

 白细胞参数：白细胞绝对数、分类计数；

 血小板计数、凝血实验、外周血细胞形态、骨髓细胞学、组织学检查；

 潜在血液毒性检查：网织红细胞计数、海因茨备、红细胞渗透脆性试验等。

第十三章 免疫毒理学

1、外源性化学物质对免疫系统的影响：

外源性化学物质对免疫系统的影响表现在三个方面，即免疫抑制、超敏反应和自身免疫反应。

2、免疫抑制

外源化学物免疫抑制的主要表现：外源化学物免疫抑制的结果是宿主抵抗力降低，主要表现为抗感染能力降低和肿瘤易感性增加。

3、超敏反应（hypersensitivity）

亦称变态反应（allergy）指已致敏的机体再次接触相同抗原后，发生的一种以生理功能紊乱或组织细胞病理损伤为主的异常特异性免疫应答。

4、（三）自身免疫

自身免疫是指机体免疫系统对自身成分发生免疫应答的现象，自身免疫性疾病是因机体免疫系统对自身成分发生免疫应答而导致的疾病。

第十四章 生殖毒理学

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1、外源化学物对生殖发育的影响

➢ 干扰生殖发育的任何环节，并造成损害作用。（铅、镍、镉中毒，农药、有机化合

物与香烟等）

➢ 可以通过对分泌系统，特别是对性腺的作用，发生间接的影响。 ➢ 神经系统对分泌功能也有调节作用，通过下丘脑-垂体-睾丸轴(下丘脑-垂体-卵巢轴)

两条途径作用于生殖发育过程 。 2、生殖毒理学(reproductive toxicology)主要研究外源化学物对生殖细胞发生、卵细胞受精、胚胎形成、妊娠、分娩和哺乳过程的损害作用及其评定，评定方法即为生殖毒性试验。 发育毒理学(developmental toxicology)主要研究外源化学物对胚胎发育、胎仔发育以及出生幼仔发育的影响及其评定，评定方法称为发育毒性试验，其中主要为致畸试验。

3、生殖毒性的评价

❖ 观察指标：

 受孕率（％）:反映雌性动物生育能力以及雌性动物受孕情况  正常分娩率（％）:反映雌性动物妊娠过程是否受到影响  幼仔出生存活率（％）:反映雌性动物分娩过程是否正常  幼仔哺育成活率（％）:反映雌性动物授乳哺育幼仔的能力

 除上述４个指标外，还应该注意出生幼仔是否有畸形存在，对死亡的幼仔应进行畸

形检查，可为下一步致畸试验提供参考

第十五章，神经与行为毒理学

（一）神经递质代的改变

可卡因：抑制突触前膜摄取单胺类神经递质的酶，增加突触间隙多巴胺/去甲肾上腺素的浓度引起中毒。

有机磷：抑制乙酰胆碱酯酶活性，造成突触间隙乙酰胆碱的大量蓄积引起中毒。

（二）干扰神经递质的储存和/或释放

 利血平：干扰储存→递质耗竭

 麻黄碱：促进儿茶酚胺类递质释放

 肉毒杆菌毒素：抑制神经肌肉接头处突触前膜释放乙酰胆碱，引起迟缓性瘫痪。  破伤风毒素：阻断抑制性神经元释放氨基酸递质，导致肌肉强直。

毒物可与受体分子发生相互作用，产生不同的生物学效应：

（1）毒物分子可模拟源性配体，激活相应的受体，引起激动剂样的作用； （2）毒物分子可能结合于受体，但并不引起激活效应，而是阻断源性配体的作用(拮抗作用)； （3）毒物可能对受体产生变构效应。结合与受体大分子的相邻部位，引起构象变化而影响复合体与神经的结合。

第十六章 呼吸毒理学

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1、外源毒物对呼吸系统损害的类型：

急性：表现为呼吸道粘膜的刺激作用和急性肺炎、肺水肿 慢性：表现为肺气肿、肺纤维化、哮喘、肺肿瘤等

2、一、急性损伤 （一）呼吸道损伤

急性刺激：刺激性气体如甲醛、氨、氯气等水溶性气体导致；

急性炎症：水溶性化学物易引起上呼吸道炎症；脂溶性毒物可引起支气管和细支气管炎症；某些过敏原、有毒颗粒以及感染性微生物可进入到肺泡引起肺泡炎或肺炎。 （二）坏死：吸入毒性强的毒物或吸入的毒物量大，引起气管组织的坏死。 （三）肺水肿（肺急性损伤的标志）

部位：呼吸膜 机制：肺泡-毛细血管屏障通透性增加

后果：肺结构和功能的急性损伤；水肿消退后遗留的异常。 评价指标：肺含水量的测定 3、二、慢性损伤 （一）肺纤维化

 病理特征：肺泡壁（包括呼吸性细支气管）弥漫性慢性炎症和间质纤维化  部位：肺泡间质；小气道 （二）肺气肿

病理特征：肺气肿是指终末细支气管 (呼吸细支气管、肺泡管、肺泡囊和肺泡)的管腔异常增大，弹性减退，过度膨胀，并伴有腔壁的破坏性改变而无明显纤维化的一种病理状态。 部位：终末细支气管 ；管腔 多见于吸烟引起

（三）哮喘：气管、支气管对刺激因子高度敏感，导致反复发作的气短、呼吸困难、哮鸣等气道梗阻的表现。 （四）肺癌

 可能机制：1）活化的致癌剂或其代产物引起DNA损害；

2）活性氧引起DNA损害

 研究手段：吸烟、氡气；石棉纤维、砷、镉等；硅、人造纤维、甲醛

4、代表性肺毒性药物和毒物 （1）博来霉素

 肿瘤化疗药；可引起急性化学性肺炎和慢性肺纤维化，甚至呼吸衰竭

 损害结果：毛细血管皮细胞和Ⅰ型肺泡细胞的坏死，形成水肿和出血，迟延性Ⅱ型

肺泡上皮细胞的增殖，最后肺纤维化使肺泡壁增厚  可能机制：肺缺少使博来霉素灭活的酶 （2）环磷酰胺

 抗癌药和免疫抑制剂；可引起出血性膀胱炎和肺纤维化

 可能机制：由细胞色素P450代成丙烯醛等活性代物，启动脂质过氧化作用 （4）百草枯

✓ 除草剂；

✓ 肺脏蓄积作用强；

✓ 被Ⅰ型和Ⅱ型肺上皮细胞摄取、活化，通过肺氧化性毒性机制引起肺损害；急性作

用呈肺水肿，慢性作用呈肺纤维化； ✓ 特征：弥散性间质和肺泡纤维化

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5、支气管肺泡灌洗（bronchoalveolar lavage, BAL）用等渗的盐溶液冲洗和灌注气管和肺泡区表面的过程，是一种采集支气管和肺泡表面脱落细胞和液体的方法。

第十七章 肝脏毒理学

1、肝脏毒理学：利用毒理学的基本原理和方法，研究外源毒物对肝脏的损害作用及其机制的学科；

 是靶器官毒理学的主要研究领域；

 在毒理学研究领域，为了区别于病毒性肝炎，近年来将化学物引起的各种急性和慢

性肝脏损害统称为“化学性肝损害”（chemically induced liver injury）：

 短期暴露：肝细胞脂质蓄积、肝细胞坏死、肝胆功能障碍等  长期暴露：肝硬化、瘤样改变等

2、（二）脂肪肝（fatty liver）

 概念：脂质积聚含量超过总重量5％的肝脏；

 特点：肝急性中毒的常见反应；可逆；不引起肝细胞坏死 3、（五）肝纤维化与肝硬化

➢ 概念:

慢性肝损伤晚期，纤维组织逐渐增多，肝脏微循环变形引起细胞缺氧并重建，最终肝脏结构由纤维组织壁包绕互连成为重建肝细胞结节

4、对乙酰氨基酚的肝毒性机制（图5）

细胞色素P450将其活化为N-乙酰-对苯醌（NAPOI），后者可耗竭谷胱甘肽或与肝蛋白结合，最终导致肝细胞死亡。

5、实验性肝损伤的体检测：

血清酶学检测（谷丙转氨酶、谷草转氨酶较简便敏感，是应用最广的肝损害检测指标） 肝脏排泄功能检测

肝脏化学组成成分改变的检测 肝脏组织病理学检查

第十八章 肾脏毒理学

1、功能性指标：

（1）肾小球滤过率（glomerular filtration ratio, GFR）：单位时间（每分钟）两肾生成的超滤液量。 正常值：125ml/min 测定方法：菊粉、生肌酐

意义：不仅反映肾小球的功能，而且还反映肾浓缩能力。 2、（一）急性肾功能衰竭（ acute renal failure，ARF）：一种可逆的肾小球和肾小管排泄功能不全。其特征为GFR突然减少引起氮质血症。是肾脏对药物毒性最常见的反应。 例如：乙酰氨基酚、阿司匹林、布洛芬 3、（四）汞

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 环境中存在的元素汞（汞蒸气）、无机汞盐、有机汞化合物；  肾脏的近曲小管是无机汞蓄积的主要靶器官；

 汞所致急性肾毒性主要特征：接触24～48h，出现近曲小管坏死和急性肾衰竭，伴

随肾小球滤过率降低。

第二十章 药物临床安全性评价概述

药品：是指用于预防、治疗、诊断人体疾病的，有目的地调节人体生理机能并规定有适应证或者功能主治、用法和用量的物质，包括中药与天然药、化学药和生物制品。 新药临床前安全性评价意义与局限性 （一）意义

提供新药对人类健康危害程度的科学依据，预测上市新药对人体健康的有害程度，权衡药物对人体的危险性，保证上市的药物在临床剂量下无毒或毒性很小，即安全、有效。 （二）局限性

根据临床前安全性评价来预测临床的安全性是有一定风险的，一些新药上市之后出现毒副作用的而被淘汰。

原因： 一方面是新药本身，另一方面来自现有的毒理学评价手段。

（1）实验动物和人对药物反应的种属差异。 甲醇对人眼毒性比强，而对动物眼睛比较轻 （2）常规毒性实验所用的动物多系实验室培育的品种，反应较单一，而临床病人很广泛，对药物的敏感性各不相同。

（3）毒性实验所用的动物多是健康的，而临床用药的病人则可能同时患有多种疾病，而某种疾病的存在往往会成为发生某种毒性反应的必须条件。

（4）动物毒性试验中采用大剂量的方法与临床给药相差太大，容易造成假象。

（5）实验动物数量有限，那些发生率低的毒性反应，在少量动物实验中难以发现。一种苯噁洛芬的非甾体抗炎药，以万分之一的发生率使61人死亡。

药物非临床安全性研究质量管理规 （Good Laboratory Practice for Nonclinical Safety Studies，GLP）

国一般称为“药物非临床安全性研究质量管理规”，或者“优良实验室规”。系指严格实验室管理的一整套规化的规章制度。是一种法规性文件，是阐述保证所做的总结报告全部资料质量及完整性的最低要求的方法和步骤。 GLP规的主要容

硬件：实验动物室和从事研究用的实验室，必须按照GLP标准涉及施工和维护，保证空气洁净，减少各种微生物、灰尘对实验室的影响。

软件：从事安全性研究人员的素质和根据GLP规指南制定的SOP及严格执行SOP的要求。如：仪器设备使用前检验校正，用后做好记录；实验记录不得涂改；实验报告要有实验者、专题负责人和日期；实验试剂和实验动物要有品名来源等等。 GLP实验室人员和组织机构 1. 人员分类

中心负责人、专题负责人、实验操作人员、质量保证人员、其他人员 2. 组织机构

GLP实验室运行方式

第二十一章药物临床安全性评价基本容

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（新药物临床前毒理研究）

第一节 新药物临床前毒理研究的容

第二节 毒理学实验的基本原则

一、实验设计的三原则

（一）重复：相同的实验条件下实验结果相同 1. 原则与含义：重现性；重复数

2. 重现性与重复数的辨正关系：在保证有统计学意义的重现性的前提下尽量减少重复数 。 3.实验重复数的数量与质量的辨证关系 ：同时、同地、同条件、同种、同批、同病情。 4.实验条件的严密性和代表性的关系条件越严密，结论越确切，但实验的代表性就可能越差。 （二）随机：使每个实验对象都有相等的机会接受处理

1. 随机不是随便。2. 均衡随机（分层随机）优于绝对随机。 （三）对照：没有对照就没有比较，也没有鉴别

1. 对照应复合齐同可比原则 除了处理因素外，其他所有的条件都一致。 2. 对照能产生监控条件变化的作用 阳性对照、阴性对照 。 二、主要影响外推的因素 （一）种属差异及外推

1.致畸作用的种属差异（反应停） 2.毒物致癌作用的种属差异

（1）自发肿瘤发病率的种属差异

（2）对致癌剂的敏感程度的种属差异

家兔和小鼠对煤焦油敏感 大鼠和豚鼠不敏感 （3）致癌剂作用的靶器官的种属差异 芳香胺 （二）高剂量效应与低剂量效应的差异与外推 1、高剂量和低剂量下效应性质可能不同

CS2，高浓度导致末梢神经炎，低浓度危害血脂和心血管系统 长期高剂量乳糖引起的钙性肾病

2、高剂量向低剂量外推的线形关系的不确定性很多新的物质的剂量－效应关系或剂量反应关系不是很明确。

新 药 药 理 学 研 究

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概述

药理学研究，是指利用生物（整体动物、麻醉动物、离体器官、组织、细胞或微生物培养等）在严格控制的试验条件下，观察药物的疗效及药动学等，包括主要药效学研究、一般药理学研究、药代动力学研究三方面。

第一节 主要药效学

概念：药物效应动力学简称药效学，是研究药物的生化、生理效应及机制以及剂量与效应之间的关系。

药理学实验设计的基本原则 1、随机2、对照3、重复

第二节 一般药理学研究 一、概述

广义的一般药理学（General Pharmacology）是指对主要药效学作用以外进行的广泛的药理学研究，包括安全药理学（Safety Pharmacology）和次要药效学（Secondary Pharmacodynamic）研究。 安全药理学

主要是研究药物在治疗围或治疗围以上的剂量时，潜在的不期望出现的对生理功能的不良影响，即观察药物对中枢神经系统、心血管系统和呼吸系统的影响。

第二十二章生物技术药物临床安全性评价

一、非临床安全性评价的差异

二、生物技术药物非临床安全性评价中应注意的问题（自己适当简化） 1、安全性问题

◇药理作用的放大或延伸。 如胰岛素引起的低血糖休克。 ◇免疫毒性，包括免疫原性、免疫抑制和刺激反应及过敏反应。 免疫毒性与超敏性、细胞转化及中和抗体的产生有关。 ◇杂质或污染物引起的毒性。

宿主细胞的污染 过敏反应及其它免疫病理效应 核酸污染物 整合入宿主基因组 2、受试物的质量

用于药理和毒理试验的药物应与拟用于临床试验的药物具有可比性。

表达蛋白宿主细胞（如细菌、酵母、哺乳动物细胞等）的污染（残留蛋白、核酸）可能会导致潜在的危险，这些由杂质或污染物引起的安全性问题应尽可能地通过纯化等质量控制手段来解决。

3、组织交叉反应

◇在首次进入临床试验前，所有抗体类药品都应该完成体外组织交叉反应试验 ◇用于组织交叉反应的人体和动物组织

FDA推荐的组织（如肾上腺、膀胱、骨髓、脾脏、肺、肝脏等）。 ◇阳性和阴性对照对结果的解释非常重要

缺乏对照组，无法判定抗体的特异性结合。 4、相关动物种属的选择

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所谓相关种属，是指受试品在该类动物上，由于表达有受试物作用的受体或抗原决定簇(对单抗而言)，能产生药理活性。

例如 细胞因子在安全性评价使用中的动物种属上可与相应细胞因子受体结合，其亲和力应与其在人相应受体上的表现相似，并且产生与预期人体反应相似的药理反应。 体外亲合力试验、竞争结合试验及细胞功能试验等方法是筛选相关动物的常用方法。

安全评价方案常包括二种相关动物种属，但是在非相关种属动物中的毒性试验结果可能会误导，所以在证明合理的情况下,一种相关动物即可。

即使短期毒性试验必须应用两种动物，但随后的长期毒性试验也可能使用一种动物。 若不存在相关动物，可以考虑应用表达人源受体的转基因动物或使用同系蛋白进行安全性研究。

5、给药途径与剂量

尽可能与临床拟用的给药途径与频率相同，如果在受试动物体药物的活性成分清除较快或溶解度偏低，可适当增加给药次数或给药容量。

如受到生物利用度、给药途径或动物生理状态等，也可以采用与临床不同的给药途径。 给药剂量应包括中毒剂量和未观察到不良反应的剂量(NOAEL)，以反应剂量效应关系。 对某些毒性很小或无毒的生物技术药物，需根据药物预期的药理或生理作用、受试物的易得程度以及临床适应症选择合理的给药剂量。

目前国外通常采用的为预期最大人体暴露量的5－10倍以上。 6、免疫原性

• 生物技术药物通常对动物具有免疫原性，产品的很多特性会影响免疫原性：一级结

构、糖基化、杂质、宿主细胞、纯化、制剂和储藏。

• 在重复给药的毒性实验中要对免疫原性进行评价，抗体反应特征(如抗体滴度、出现

抗体的动物数、中和或非中和抗体)应予以鉴别。

• 除非在多数动物中抗体中和了生物技术药物的药理学和/或毒理学效应，否则抗体的

检出不能作为提前终止临床前安全性评价或调整试验设定观察时间的唯一标准。 • 动物身上出现的免疫原性，并不能推测在人体是否会产生抗体。

• 人体也可能产生抗人源蛋白的血清抗体，但往往在抗体出现后仍存在治疗作用。 7、药代动力学（pharmacokinetics ）

• 蛋白质在生物体会很快降解为小肽和氨基酸，其药代动力学研究具有相当的难度，

因此传统的生物转化试验对生物技术药物不是必要的。

• 放射性标记是生物技术药物药代动力学研究中经常使用的方法，但要保证放射标记

的受试物保持了与非标记物相当的生物学活性。

• 由免疫介导的清除机制也可能影响生物技术药物在动物体的药代动力学行为。

第二十三章 新药临床前安全性评价的统计学基础

一、数据类型：

1. 计量资料：用仪器、工具等测量(measure) 方法获得的数据，即为（measurment data）。

也叫定量数据（Quantitative data）

特点：有计量单位，如患者的身高（cm）、体重（kg）血压（mmHg）、脉搏（次/分）、红细胞计数（5×1012/L）

2. 计数资料：按某种属性分类，然后清点每类的数据，称计数资料（count data）。也叫

定性数据（Qualitative data）

特点：无固有计量单位，如肤色（黑、白）、血型（ABO）、职业（工农兵）、性别（男女）

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3. 等级资料Rank data

半定性或半定量的观察结果。有大小顺序，所以也叫有序分类资料（ordinal category data）。 ①癌症分期：早、中、晚。 ②药物疗效：治愈、好转、无效、死亡。 ③尿蛋白： ,,,++,+++及以上

二、总体与样本 population and sample

总体：根据研究目的确定的同质研究对象的全体（集合）。分有限总体与无限总体。 样本：从总体中随机抽取的部分观察单位。

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