实习一实验动物的一般操作技术 一、目的和意义 毒理学研究需要用实验动物来进行各种实验，通过对动物的实验观察和分析来研究毒作用，获得毒物的毒性、剂量-反应关系、毒作用机制等方面的资料，因此动物实验是毒理学研究中重要的手段之一。 通过本次实习学习毒理学实验中有关动物实验的基本操作技术，掌握实验动物的选择、动物抓取、染毒方法和生物材料的采集等技术。 二、内容 （一）健康动物的选择 无论选择哪种种属品系的动物进行实验，均要求选择健康的实验动物。健康动物检查时要求达到：外观体型丰满，被毛浓密有光泽、紧贴体表，眼睛明亮，行动迅速，反应灵活，食欲及营养状况良好。选择时重点检查以下项目： 1.眼睛明亮，瞳孔双侧等圆，无分泌物。 2.耳耳道无分泌物溢出，耳壳无脓疮。 } 3.鼻无喷嚏，无浆性粘液分泌物。 4.皮肤无创伤、无脓疮、疥癣、湿疹。 5.颈部要求颈项端正，如有歪斜提示可能存在内耳疾患，不应选作实验动物。 6.消化道无呕吐、腹泻，粪便成形，肛门附近被毛洁净。 7.神经系统无震颤、麻痹。若动物（大鼠、小鼠）出现圆圈动作或体位倒置呈圆圈摆动，应该放弃动物。 8.四肢及尾四肢、趾及尾无红肿及溃疡。 （二）实验动物的性别鉴定 动物性别不同对毒物的敏感性也不同，这可能与性激素、肝微粒体羟基化反应有关，也随受试物而异。因此，要根据实验要求选择性别，一般实验如对性别无特殊要求者，宜选用雌雄动物各半。 1.大鼠、小鼠主要依肛门与生殖孔间的距离区分，间距大者为雄性，小者为雌性。成年雄鼠卧位可见到睾丸，雌性在腹部可见乳头。 2.豚鼠用在一只手抓住豚鼠颈部，另一只手把开靠近生殖器孔的皮肤，雄性动物在圆孔中露出性器官的突起，雌性动物则显出三角形间隙，成年雌性豚鼠胸部有两个乳头。 3.家兔将家兔头轻轻夹在实验者左腋窝下，左手按住腰背部，右手拉开尾巴并将尾巴夹在中指和无名指中间，然后用拇指和食指稍稍把生殖器附近的皮肤扒开。雄兔即可见一圆
代谢组学技术及在毒理学研究中的应用 摘要：代谢组学是定性和定量分析某一生物或细胞所有低分子量代谢产物，从而监测机体或活细胞中化学变化的一门科学，是系统生物学的重要组成部分。作为系统生物学重要组成部分的“代谢组学”，通过考察机体受毒物刺激后体液或组织中代谢物的整体动态变化轨迹，结合模式识别的多元分析方法，快速筛选毒性相关的分子标志物，进而更系统、更全面的揭示毒物作用于机体的典型特征，为相关毒性作用模型建立、环境或药物中毒性化学物的快速高通量筛选以及相关疾病的预防与治疗提供重要的科学依据。本文将从代谢组学的概况、代谢组学在毒理学中的应用进行综述。 关键词：代谢组学；毒理学；应用 “代谢组学”(metabonomics)是指对机体因环境因素刺激、病理生理扰动或遗传修饰等引起的多种代谢指标动态变化的系统性定量检测新方法，该技术广泛用于植物学、药理学、毒理学、遗传学等学科领域。“代谢组学”最早是在1999年由英国的Jeremy Nicholson提出的，是在利用核磁共振技术检测生物体液组成成分的基础上结合模式识别的分析方法发展而来，主要是通过考察生物体系受环境刺激或病理生理扰动后的代谢产物动态变化，分析代谢产物整体的变化轨迹，以此阐述某种病理(生理)过程中所发生的一系列生物学事件及机制。 毒理学是研究毒物与机体交互作用的一门学科，一方面探讨毒物对机体各种组织细胞、分子、特别是生物大分子作用及损害的机制，阐明毒物分子结构与其毒作用之间的关系；另一方面，也研究毒物的体内过程（吸收、分布、代谢转化、排泄）及机体防御体系对毒物作用的影响。“代谢组学”一经提出，其崭新的研究思路和无损伤的整体研究方法在包括药物开发、毒性评价及预测、营养和食物安全性评价等在内的众多领域得到日益广泛的重视和应用。 1. 代谢组学的概况 1.1代谢组学的定义及发展[1] 代谢组学是以组群指标分析为基础，以高通量检测和数据处理为手段，以信息建模与系统整合为目标的系统生物学的一个分支，是继基因组学、转录组学、
大气生态毒理学Atmosphere ecological toxicology 2013年10月24日
摘要 生态毒理学是一门新兴学科。本文集中阐述了生态毒理学的发展历史、定义、基本原理和研究内容，并侧重介绍了大气生态毒理学。大气环境的污染问题越来越受到人们的重视。无论是对植物、昆虫还是我们人类本身，大气污染问题带来的各种问题都不容忽视。大气污染对人体的影响有三个途径：食用被大气污染的食物或水体，皮肤与污染空气接触，污染气体进入人的呼吸系统。大气污染对人体最大最直接的伤害表现为对人体呼吸系统的损害并增加各类疾病患病的风险。 关键词：生态毒理学，大气污染，呼吸系统疾病，解决措施
1 绪论 随着人类文明的发展，科学技术日益进步，人类对地球资源的开发利用越来越导致众多环境问题的出现，气候变暖，生态破坏，以及土地、水和大气污染等利用越来越导致众多环境问题的出现，气候变暖，生态破坏，以及土地、水和大气污染等。二十年前，随着生态环境问题的日益突出，产生了一门新兴学科，那就是生态毒理学。生态毒理学用多学科理论包括生理、生态、化学、医学、毒理学和数学等来解释自然界中污染物的暴露风险。因此，生态毒理学不仅是一门科学，而且是环境基准推导和标准制定以及污染防治中应用性很强的工具，已成为上世纪九十年代至今最有生命力的新兴学科之一。 1.1生态毒理学发展历史 20世纪90年代以前（是生态毒理学的奠基和初创期）：1969年法国科学家Rene Truhaut 首次提出“生态毒理学”概念。1972年“生态毒理和环境安全学会”在欧洲成立，成员包括欧洲、远东和北美等国。1972-1985年在日本、德国、法国、奥地利、丹麦和意大利举行了一系列与生态毒理学相关的学术研讨会。1979年北美成立了“环境毒理和化学学会”。10年后在欧洲有了分支学会。1988年在丹麦的哥本哈根举行了第1届欧洲生态毒理学学术研讨会，并一直延续至今。1989年“生态毒理和环境安全学会”在都柏林举行了首次单独以“生态毒理学”为主题的国际会议。 20世纪90年代以来（是生态毒理学高速发展时期）：1990年以来，生态毒理学研究重点集中于：微量毒物的长期效应、生态系统健康和生态风险评价三个方向。1992年英、美部分科学家首次提出“分子生态学”概念，将生态学研究基础从宏观拓展到微观。1995年中国毒理学会成立生态毒理专业委员会并召开了第1届全国性学术研讨会。1997年在法国召开了第1届欧洲分子毒理学大会。1998年在我国召开了有关的国际生态毒理学专题研讨会。2002年生态毒理专业委员会召开第2届全国生态毒理学研讨会。1992年De Kiruijf将生态毒理学定义为用多学科理论（生理、生态、化学和毒理学）解释自然界中污染物的作用过程和暴露风险。它不仅是一门科学而且是污染防治中应用性强的一种工具，用于支持环境政策、法律、标准和污染控制。 生态毒理学是研究外源化学、物理和生物因素对生物体和环境生态系统的损害效应及其机理，以及预防、救治或改善措施的综合性学科，是环境基准研究和环境标准制定与修订的基础，是实施污染控制的工具。因此，它实际上是“可持续发展”战略的一种技术支撑。几
第十章 毒理学安全性评价 一、名词解释 1、管理毒理学 答：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。 2、危险度 答：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。 3、安全性 答：化学毒物在特定条件下不引起机体出现损害效应的概率。 4、可接受危险度 答：公众和社会在精神、心理等各方面均能承受的危险度。 5、实际安全剂量 答：与可接受危险度相对应的化学毒物的接触剂量。 6、参考剂量 答：人群（包括敏感人群）在终身接触该剂量水平待评物质的条件下，预期一生中发生非致癌或非致突变有害效应的危险度可低至不能检出的程度。 7、安全系数 答：又称为外推系数或转换系数，在计算RfD时，把实验动物的NOAEL 或LOAEL缩小一定倍数来校正误差，确保安全，这一缩小的倍数即不确定系数。 8、危险度评价 答：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。
9、毒理学安全性评价 答：通过动物试验和对人群的观察，阐明待评物质的毒性及潜在的危害，决定其能否进入市场或阐明安全使用的条件，以达到最大限度的减少其危害作用、保护人民身体健康的目的。 二、选择题（选择一个最佳答案） 1、关于危险度评价的结果在管理毒理学上的应用不正确的是 （ D ） A、确定化学物的ADI B、分析使用外源化学物的利弊 C、为制定卫生标准提供主要依据 D、确定环境污染治理的顺序 2、一种食品添加剂，亚慢性试验最大无作用剂量为人可能摄人量的90倍，依据食品毒理学评价程序，该化学物 （ A ） A、毒性较强应予以放弃 B、可进行慢性毒性试验 C、可考虑允许使用于食品并制定ADI D、需由专家评议决定 3、关于致突变试验结果的判定，依据食品毒理学评价程序下列哪项不正确 （ D ） A、三项阳性者一般应予放弃 B、两项阳性者由专家评议 C、一项阳性补做二项均为阳性应予放弃 D、一项阳性补做二项有一项阳性者也应放弃 4、危险度是指 （ D ） A、化学毒物损害机体的能力 B、化学毒物损害机体的可能性 C、对化学毒物损害机体的可能性的定性估计 D、对化学毒物损害机体的可能性的定量估计
毒理学实验设计 ——镉对肾脏的急性损害作用 设计者：余擎3100304094 李敏3100304091 一、实验背景及依据： 镉是环境中广泛存在的有毒重金属元素之一，镉污染及危害已经是一个全球性的环境医学问题。 在日本，人中毒事件主要是由于镉引起的，如一种“itai-itai”病的中毒，即是由镉中毒引起的。研究发现在镉污染地区的人们的骨头、肝、肾中都富集有大量的镉，尤其是肾在长期的职业性接触中会受到严重的损害。 肾脏是急性镉暴露的重要靶器官，会引起在临床上表现为管状功能紊乱的氨基酸尿、蛋白尿和糖尿病，以及肾肿胀、肾小管有管型和上皮细胞脱落、肾小球毛细血管从坏死。 目前，对镉致急性肾损害的机制上不明确，但根据有关资料报道：镉可损害肾小管而干扰肾对蛋白质的排出和再吸收等作用，并影响近端肾小管功能，出现糖尿病，使尿钙和尿酸增加。 二、实验目的和意义： 目的：了解镉的急性损害作用，镉对肾脏毒性的蓄积作用 意义：通过了解镉的急性作用，掌握镉的危害，同时积极预防镉的污染。掌握随机分组方法，以及实验数据的统计。 三、实验内容与方法： 1、实验动物：健康昆明小白鼠30只，雌雄各半，体重18~25g,，由实验中心提供。 2、主要试剂：氯化镉（CdCl2) 3、分组与染毒：30只小鼠按体重随机分组为5组，每组6只，CdCl2染毒剂量分别为0mg/kg、1.5mg/kg、3.5mg/kg、5.5mg/kg、7.5mg/kg，对照组注射生理盐水。灌胃1次。第2天处死动物。 （注：查相关资料得：实验动物为小白鼠，CdCl2经口染毒的LD50为150mg/kg,参照LD50值得的1/20~1/100设置四组剂量组，剂量间距为2。） 四、样本采集与处理： 1.使用代谢笼收集小鼠尿液 2.小鼠处死后，立即取肾脏，准确称取1份0.2g肾组织,置于消化液中消化，用于测定肾脏消化液中的镉浓度。 3.另取一份肾组织，制作肾脏病理切片。用于观察肾组织有无变化。 五、观察指标：
《生态毒理学》试题整理 一、名词解释： 生态毒理学： 毒物： 一次污染物： 二次污染物： 持久性有机污染物： 半数致死剂量： 毒物兴奋效应： 水体富营养化： 生物放大： 生物转化： 诱变剂： 生长余力： 环境内分泌干扰物： 代谢抗性： 靶标抗性： 多样性指数： 模拟微系统试验： PFU法： 生态风险： 生态风险评估： 生态受体： 风险商值： 二、判断题： 1.Ecotoxicology是由Rachel Carson于1969年首先提出并使用这个词.（） 2.二次污染物的危害程度一般比一次污染物轻。（） 3.进入动物体内的外源化合物在分布过程中主要与脂蛋白结合。（） 4.呼吸道是动物吸收污染物质最主要的途径。（） 5.易化扩散需要消耗代谢能量。（） 6.生物迁移是污染物在环境中迁移的最重要的形式。（） 7.排泄是生物转运的最后一个环节。（） 8.水溶性外源化合物可不经过生物转化直接排出体外。（） 9.进入机体的极性物质可以不经Ⅰ相反应而直接发生Ⅱ相反应。（） 10.在生物转化中，大多数外源化合物代谢产物的毒性低于母体化合物。( ) 11.所有外源化合物经过生物转化后，其生物活性都会减弱或消失。 ( ) 12.有机磷农药通过抑制乙酰胆碱脂酶而产生毒理学效应。（） 13.经酶催化而形成自由基是大多数外源化合物形成自由基的方式。（） 14.重金属镉离子可引起钙稳态失调。（） 15.缺失、重复与易位发生在同源染色体之间，倒位发生在两对非同源染色体之间。（） 16.由于排除毒物需要消耗能量，接触毒物总是引起生物呼吸率的降低。（） 17.在器官形成期易于发生胚胎致畸，也可导致胚胎死亡。（） 18.“反应停”事件是毒物胚胎致畸的一个典型事件。（）
毒理学 第一章绪论 ●毒理学(Toxicology)：研究外源化学物对生物体损害作用及其机制的科学 ●外源化学物(xenobiotics)：是在人类生活的环境中存在、可能与机体接触并进入机体， 在体内呈现一定的生物学作用的一些化学物质，又称为“外源生物活性物质” 内源化学物：是指机体内原已存在的和代谢过程中所形成的产物或中间产物 现代毒理学(Modern toxicology)：是以毒物为工具，在实验医学和治疗学的基础上，发展为研究化学、物理和生物因素对机体的损害作用、生物学机制、危险度评价和危险度管理的科学 毒理学研究方法整体动物试验(in vivo) 体外试验（in vitro) 人体观察（Human Toxicology) 流行病学研究(Epidemiological Study) ●毒理学主要三大研究领域描述毒理学（Descriptive toxicology）直接研究的是毒性 鉴定（毒性实验），以期为安全性评价和危险度管理提供信息；还可为化学物的毒作用机制研究提供重要线索 机制毒理学（Mechanistic toxicology）研究化学物质对生物机体产生毒性作用的细胞、生化和分子机制。 管理毒理学（Regulatory toxicology）根据描述和机制毒理学的研究资料进行科学决策，协助政府部门制定相关法规条例和管理措施并付诸实施，以确保化学物、药品和食品等进入市场足够安全，达到保护人民群众身心健康的目的 ●毒理学方法的替代与更新（3R原则） 第一个“R”是替代试验（Replacement），即利用简单的生物系统如培养的细菌，哺乳动物和人的组织、细胞以及特殊的动物器官或非生物构建体系等方法取代动物试验 第二个“R”是减少动物的使用数量(Reduction)，在保证实验质量的前提下，选择合适动物和方法，改进实验设计，减少动物用量 第三个“R”是精化和改良技术(Refinement) 《取代replacement》，尽量减轻实验过程对动物造成不必要的痛苦和伤害 第四个“R”责任(Responsibility)，主要是增强人们的伦理观念，不仅对动物负责，更要对人类负责，保证各类产品进入市场后，在正常和可预见的使用条件下对消费者无伤害 第二章毒理学基本概念(Basic Toxicology Terminology) ●毒物（toxicant / 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 ●毒性（toxicity）：是指化学物引起有害作用的固有的能力。毒性是物质一种内在的，不变的性质，取决于物质的化学结构。 毒效应：化学物对机体健康引起的有害作用称为毒效应。即毒作用 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●毒效应谱(spectrum of toxic effect)：是指机体接触外源化学物后，由于化学物的性质和剂量不同，可引起机体多种变化 ●选择性毒性(selective toxicity)：是指在接触条件完全相同的情况下，化学物对某种生命物质的毒性较大，而对另一种生命物质的毒性较小或只对机体内某一组织器官发挥毒性，而对其他组织器官不具有毒作用的现象 靶器官（target organ）外源化学物可以直接发挥毒作用的器官
毒理学实验方法与技术 作者：王心如主编 出版社：人民卫生出版社 ?出版时间：2006-2-1 ?字数：302000 ?版次：1 ?页数：203 ?印刷时间：2006-2-1 ?开本： ?印次： ?纸张：胶版纸 ?I S B N ：9787117056618 ?包装：平装 所属分类：图书>> 医学>> 医药卫生教材 第一章毒理学实验基础 第一节毒理学实验的原则和局限性 在描述毒理学的试验中，有三个基本的原则： 1.化学物在实验动物产生的作用，可以外推于人。基本假设为：①人是最敏感的动物物种；②人和实验动物的生物学过程包括化学物的代谢，与体重(或体表面积)相关。这两个假设也是全部实验生物学和医学的前提。以单位体表面积计算在人产生毒作用的剂量和实验动物通常相近似。而以体重计算则人通常比实验动物敏感，差别可能达10倍。因此可以利用安全系数来计算人的相对安全剂量。已知人致癌物都对某种实验动物具有致癌性。实验动物致癌物是否都对人有致癌性，还不清楚，但此已作为动物致癌试验的基础。一般认为，如果某一化学物对几个物种实验动物的毒性是相伺的，则人的反应也可能是相似的。 2.实验动物必须暴露于高剂量，这是发现对人潜在危害的必需和可靠的方法。此原则是根据质反应的概念，随剂量或暴露增加，群体中效应发生率增加。毒理学试验中，一般要设3个或3个以上剂量组，以观察剂量-反应(效应)关系，
确定受试化学物引起的毒效应及其毒性参数。毒性试验的设计并不是为了证明化学品的安全性，而是为了了解化学品可能产生的毒作用。仅仅检测受试化学物在人的暴露剂量是否引起毒效应是不够的，尽管此剂量已超过人可能的暴露剂量。当引起毒效应的最低剂量(LOAEL)与人的暴露剂量接近时，说明该化学物不安全。当该剂量与人的暴露剂量有很大的距离(几十倍，几百倍或以上)，才认为具有一定安全性，此距离越大，安全性越可靠。如果在研究中所用的一系列的剂量不能引起毒性效应，则认为所用剂量还不足够高，应增加剂量，以确定受试化学晶的毒性。但如果在试验的最高剂量组的剂量与人可能的暴露剂量有足够的安全界限，则对于安全性评价来说未观察到毒效应的研究是可以接受的。在毒理学试验中实验模型所需的动物总是远少于处于危险中的人群。为了在少量动物得到有统计学意义的可靠的结果，需要应用相对较高的剂量，以使效应发生的频率足以被检测到。例如，低达0.01％的癌症发生率，这意味着在100万人群中有100人发生癌症，此发生率太高，不能为公众接受。在实验动物直接检测如此低发生率将至少需要30000只动物。因此，在毒理学试验中，对相对较少的实验动物必须以较高剂量进行试验，然后根据毒理学原则外推估计低剂量的危险性。 3.成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物和人可能的暴露途径是基本的选择。成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物是为了使实验结果具有代表性和可重复性。以成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物作为一般人群的代表性实验模型，而将幼年和老年动物、妊娠的雌性动物、疾病状态作为特殊情况另作研究。这样可降低实验对象的多样性，减少实验误差。毒理学实验结果的敏感性取决于受试物处理引起毒效应强度和实验误差两个因素，处理引起的毒效应强，实验误差小，则实验结果的敏感性增加，反映受试物处理的真实效应，反之亦然。实验设计是要规定实验条件，严格控制可能影响毒效应的各种因素，保证实施质量，降低实验误差。只有这样，才能保证试验结果的准确性和可重现性。外源化学物从不同途径染毒实验动物所表现的毒性可有很大差异，这是由于染毒部位解剖生理特点不同，外源化学物吸收进入血液的速度和量也不同，首先到达的器官和组织也不同。因此，毒理学试验中染毒途径的选择，应尽可能模拟人接触该受试物的方式。历史上，环境污染物及某些药物所引起的中毒和死亡多次发生，引起各国的重视，推动了毒理学的发展，各国政府主管部门制订和多次修订了有关药品
第一章绪论 第一节毒物与毒理学 第二节环境毒物与生态毒理效应 第三节生态毒理学的基本框架 第四节生态毒理学的研究意义与展望 第一节毒物与毒理学 一、毒物及其分类 毒物：一般是指与生命体或生命组织发生相互作用能引起生物受到严重伤害甚至导致死亡的物质；或者说，毒物是指那些以相对较小的剂量就能导致生物受害或严重的细胞功能损伤以及生态系统产生不良效应的物质。 可从衣食住行来举例说明 食盐和酒（量的问题） 毒物分类通常采用的一些方法 分类范畴 物理状态气体、液体、固体、尘 用途农药、溶剂、添加剂 化学结构芳香胺类、脂肪族类、乙二醇 一般作用大气污染物、慢性毒物、工业毒品 效应致癌物质、致突变物质、致畸物质 目标器官神经毒素、肝毒素、肾毒素 作用机制刺激剂、抑制剂、阻碍剂 毒作用潜力轻度、中度、超毒性物质 标签需要氧化剂、酸、爆炸物质 一般分类塑料、有机化学品、重金属 二毒理学及其发展 （一）古代毒理学 毒理学一词源于希腊文字“toxikon” 《淮南子》、《诸病源候论》、《外台秘要》等 公元前1500年，一个系列的8本埃及纸草文“书籍”（800多个医药和毒药处方） 一股来说，公元9~15世纪的中世纪．有关毒理学的研究，更多的是基于教条和经验，而不是实验证据 16世纪德国医生Paracelsus(1493—1541)，把毒理学的研究带到了—个新的高度，强调实验的作用。 二）现代毒理学的开端和发展 意大利内科医生Ramazzini(1633－1714) 《工人的疾病》 意大利内科医生Fontana(1720-1853)进一步发展了靶器官毒性概念。 西班牙医生Orfila（1787-1853）被认为是现代毒理学的奠基人，他是系统利用实验动物的第一个科学家，并发展了在组织和体液中鉴定毒物的化学分析方法。 1930年实验毒理学的第一本杂志<
文章编号:1001-0580(2005)02-0254-03中图分类号:R114文献标识码:A=继续医学教育讲座> 作者简介:顾祖维,男,1935年1月生,上海人,研究员。1954~1960年在苏联列宁格勒公共卫生医学院学习。 1979~1981年在法国进修毒理学。1987年获法国国家毒理学博士学位。1960~1992年在上海医科大学劳卫生教研组任教,曾任教研室主任。1989~1992年应邀赴美国国家职业安全与卫生研究(NI OSH)工作,兼聘为美国国家研究委员会(NR C)高级研究员。1992年10月~1998年底任上海市劳动卫生职业病防治研究所研究员。1999年1月至今任上海市疾病预防控制中心研究员。从事职业医学和遗传及分子毒理学研究。现任中国毒理学会生化与分子毒理学专业委员会委员,国家自然科学基金会同行评议专家。5卫生毒理学杂志65工业卫生与职业病65中华医疗卫生65环境与健康展望6杂志副主编;5中华劳动卫生职业病杂志65中国工业医学杂志65中国公共卫生65环境与职业医学6等杂志编委。 现代毒理学的研究方法进展及其热点 顾祖维 毒理学在20世纪下半叶有了迅猛的发展,目前已形成了诸多的毒理学分支。按研究的对象或物质可分为金属毒理学、农药毒理学等。随着生产和科学技术的发展,肯定还会不断出现新的分支112。本文对现代毒理学的研究方法进展及其热点作一介绍。 1毒理学研究方法和技术发展 毒理学研究所用的方法和技术决定于要解决的问题。毒理学随科学发展,尤其是生物学和医学的发展也随之发展。毒理学发展的历史证明,引进新的概念、新的理论、新的方法和技术,会导致新的边缘学科的形成,出现毒理学新的分支。分子毒理学的形成是一个明显的见证。在毒理学研究中只要主动引进一种新的方法或技术,就有可能开创一个新的领域,获得一批创新和领先的科研成果。例如生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片的应用,将取代一些耗时的DN A印迹法(Souther n blot)、蛋白质印迹法(Western blot)、R NA印迹法(No rthern blot)和点印迹法(dot blot)。毒理学研究涉及受试化学物及它们的代谢产物的定性和定量问题,需要应用分析化学的方法。色谱)质谱联用的方法已普及。 在整体动物实验中常用组织病理学检查以观察全身器官和组织病理学改变,有利于找到靶器官,对进一步的研究可提供有价值的线索。毒理病理学方法包括光镜和电镜的检查、酶组织化学及免疫组织化学,可用于揭示病变的性质和定位。近年来,也用于研究基因包括癌基因和抑癌基因的表达。经典的病理学检查往往是定性或半定量的,现今结合图像分析,可将图像的改变转化为数据,做到定量的研究。计算机体层摄影(CT)、磁共振成像(M RI)和超声检查可提供形态和功能改变的信息。 实质脏器功能主要应用血液和尿生化指标改变,多功能生化检测仪,在一次进样后可同时检测近百种指标,血液和尿液酶谱分析也常用。对脑的研究常用电生理方法,经典的有脑电图,进一步可用微电极观察特定脑区的电活动。化学物对海马回的作用揭示了大脑学习与记忆的功能,研究毒物对基底节的作用有助于了解Par kinson.s病。大脑诱发电位技术可客观地检查感觉神经系统通路的结构和功能。还常用神经递质及其代谢产物的分析12~62。我国神经行为方法在研究职业性毒物方面已广泛应用。 2当今毒理学研究的热点211一系列/组学0的形成当今毒理学面临前所未有的良好机遇和快速发展。近年来,生命科学在新理论和新技术上有了突飞猛进的发展,一系列/组学0(omics)应运而生,如基因组学(genomics)、蛋白质组学(proteomics)、细胞组学(ce-l lomics或cytomics),等新学科不断涌现,使人们对基因和基因组的认识,对生命本质的认识和认识生命、健康的手段取得了重要的进展。其中某些学科已与毒理学产生交叉融合形成了新分支。如基因组学v毒物基因组学和环境基因组学(tox-i cog enomics or environmental genomics),蛋白质组学v毒物蛋白质组学(tox icoproteomics),代谢组学(metabonomics)v毒物代谢组学(toxicometabonmics),生物信息学(bioinformatics)或芯片生物学(in silico biolog y)v芯片毒理学(in silico toxicolo-gy)等,这此交叉分支学科已成为当前毒理学中最活跃的研究领域172。 近年来,新技术、新方法不断涌现,如包括各种生物芯片转基因和基因删除(gene knockout)技术、报告基因技术、干细胞技术、基因或蛋白质差异表达检测技术、实时定量PCR(r e-a-l time and quantitative PCR)技术、蛋白质组技术平台、代谢组技术平台、发光技术、荧光/比色、干细胞培养技术等。人体和其他生物的基因组计划、环境基因组计划、细胞凋亡和细胞胀亡(o ncosis)等细胞死亡模式、细胞信号转导通路、细胞周期调控和细胞分化机制等的研究进展,为毒理学的发展提供了理论指导。由于物种间基因的同源性,鼠的基因仅比人少300条,约1%的差异,这为从基因水平上研究毒作用的种属差异提供了可能;生物芯片技术可用于筛选毒性相关基因、揭示毒作用的基因表达谱、快速筛选毒物、筛选和检测基因多态性、检测基因突变、进行安全性评价等,从而为解决化学物的联合作用、高通量的筛选化学物、研究毒作用机制等问题18~102。我国近来报道应用基因芯片技术探讨小鼠胚胎心脏发育过程中的差异基因,结果表明,在8404个靶基因中,143个基因差异表达,其中上调基因52个,下调基因91个,分别是细胞分裂、凋亡、信号传导、基因蛋白质表达调控及某些功能尚不清楚的基因1112。 21111代谢组学代谢组学(mteabonomics)是研究机体内代谢网络系统的科学,揭示机体在正常和病理状态下代谢的全貌1122。代谢组学的技术是一种检测整个机体的代谢动力学变化的方法。这种检测仅需几滴血液,利用高频无线电波检测血液中分子磁性,通过高级计算机程序分析,检测血液、血浆和尿液,标本无须特殊的前期处理。此检测也可以有效地 作者单位:上海市疾病预防控制中心,200336
实验一毒理学实验的基本操作 一、实验目的 1、了解动物实验是毒理学研究的重要手段之一 2、掌握小鼠动物实验的基本操作技术 二、实验器材与试剂 电子称、小鼠固定器、注射器（3号针头）、灌胃针（12号针头）、棉签、镊子、眼科镊、毛细管、小号毛笔、品红、苦味酸、生理盐水、巴比妥钠、报纸、5ml离心管 三、实验内容 1. 实验动物的抓取和固定。 2. 实验动物的选择、性别鉴定、随机分组及标记。 3. 实验动物的给药途径（麻醉）：灌胃及腹腔、尾静脉、皮下注射。 4. 实验动物的采血：摘取眼球法。 5. 实验动物的处死：颈椎脱臼法。 实验动物的种类——小鼠（Mouse ) （一）小鼠的捉拿、固定 （二）辨别小鼠的性别，小鼠的编号及染色方法，完全随机分组 1. 颜料涂擦被毛编号法（常用于大小鼠）： 红色：0.5%中性红或品红溶液 黄色：3-5%苦味酸溶液（水） 80-90%苦味酸酒精饱和溶液 2. 实验动物的分组——完全随机分组法 将符合实验要求的40只小白鼠随机分配到A，B两组。 （1）动物编号1-40； （2）根据随机数字表，任意指定第10行第15列，从左到右依次读取40个两位的随机数字； （3）对随机数字按大小顺序排序，如数字相同，按先后顺序，先出现的为小； （4）随机数字序号为1~20号对应的小鼠分为A组，21~40号对应的小鼠分为B组。（三）常用给药方法 1、经消化道给药法
A自动摄取法 B灌胃给药法：小鼠专用灌胃针由注射器和喂管组成，喂管长约1nm，喂管尖端焊有一金属小圆球，金属球中空，用途是防止喂管插入时造成损伤。金属球弯成20度角，以适应口腔与食道之间弯曲。将喂管针头尖端防放进小鼠口咽部，顺咽后壁轻轻往下推，喂管会顺着食管滑入小鼠的胃，插入深度约3cm。用中指与拇指捏住针筒，食指按着针竿的头慢慢往下压，即可将注射器忠的药液灌入小鼠的胃中。在插入过程中如遇到阻力或可看见1/3的针管，说明灌胃并没有插入胃中，需要取出重新操作。 2、注射给药法 A皮下注射 B腹腔注射(巴比妥钠)：左手提起并固定小鼠，使鼠腹部朝上，鼠头略低于尾部，右手持注射器将针头在下腹部靠近腹白线的两恻进行穿刺，针头刺入皮肤后进针3nm左右，接着使注射针头与皮肤呈45°角刺入腹肌，穿过腹肌进入腹膜腔，当针尖穿过腹肌进入腹膜腔后抵抗感消失。固定针头，保持针尖不动，回抽针栓，如无回血、肠液和尿液后即可注射药液。注射量为0.1-0.2ml/10g体重。 C尾静脉注射 3、涂布给药法 药物经皮肤吸收、局部作用或致敏 作用时间根据药物性质和要求定 （四）摘除眼球采血 左手抓住小鼠颈部皮肤，轻压在实验台上，取侧卧位，左手食指尽量将小鼠眼周皮肤往颈后压，使眼球突出。用眼科弯镊迅速夹去眼球，将鼠倒立，用器皿接住流出的血液。 采血完毕立即用纱布压迫止血。每次采血量0.6-0.1mL （五）实验动物的处死方法 大白鼠、小白鼠：脊椎脱臼法 断头法 急性放血法 空气栓塞法
第一节常规毒性试验 一、急性毒性试验 急性毒性试验是研究化学物质大剂量一次染毒或24h内多次染毒生物所引起的毒性试验。其目的是确定化学物质的毒性程度以及剂量—反应关系，确定此化学物质与其他化学物质的相对毒性，确定具体的急性毒作用以及提供毒作用模式方面资料，并为进一步开展其他毒性试验提供理论依据。 一项设计合理的急性毒性试验，可以得到用以计算LD50的资料。 (一)水生生物急性毒性试验 1．鱼类毒性试验 鱼类急性毒性试验，是水生生态毒理学的重要内容之一，并广泛应用于水域环境污染监测工作中，对控制工业废水的排放，保护水域环境，发展渔业生产，制定渔业水质指标，具有重要意义。 (1) 试验用鱼的选择 应具有代表性，便于在实验室条件下饲养的当地经济鱼类，对毒物敏感，个体健康。 短期试验多采用我国的青鱼、草鱼、鲢鱼及鳙鱼四大养殖淡水鱼，一般体长在7cm以下为宜。 也可采用金鱼，一般在3cm以下。 选择行动活泼、体色光泽、鱼鳍舒展完整、逆水性强和食欲好的当年鱼种，在实验室内驯化培养7—10天使用 (2) 试验条件 试验容器采用玻璃缸或白搪瓷桶， 其盛水量以每条鱼2—3L为宜，水的PH值为6.5—8.0， 冷水温度为12—18℃，温水温度为20—28℃，一次试验中水温变化范围为±2℃。 水中溶解氧不能低于4mg/L，可用清洁的河水、湖水或放置3天以上的自来水。 （3）半数致死浓度（LC50）的测定 先做预备试验，确定100％致死浓度和不引起死亡的最大浓度， 然后以此浓度范围，按等对数间距确定5-6个浓度组，另加一空白对照组，每组10-20尾鱼，染毒48-96h。 染毒刚开始8h内经常观察，以后可作24h、48h、72h、96h的定期观察，记录中毒反应及死亡时间。 死亡鱼立即取出剖检。试验期间保持溶解氧、pH值、水温等条件的稳定。 根据24h、48h、96h各组鱼的死亡数，按LC50计算方法，求出相应时间的LC50 。一般采用直线内插法或对数-概率模式法。 2．水蚤类急性毒性试验 水蚤类是淡水生物的重要类群，水蚤对许多毒物很敏感。早在100多年前，就有人用它来检测药物的毒性。 水蚤类的世代周期短，实验室易培养，产仔量较多，是一类很好的试验生物。 由于该试验装置简单，省人力，故在水毒理学研究上广泛应用。 大型水蚤(Daphnia magna Straus)是水蚤属中个体最大的种类，系水蚤类毒性试验的标准生物，试验用水蚤一般为孤雌生殖新生蚤(<24h)。 详细试验方法可参照美国公共卫生协会等编著的《水和废水标准检验法》。 1.种子发芽和根伸长的急性毒性试验 本方法可用于测定受试物对陆生植物种子萌发和根部伸长的抑制作用，以评定受试物对陆生植物胚胎发育的影响。
《毒理学实验》课程大纲 课程代码： 课程学分：2 课程总学时：28 适用专业：生物科学专业 一、课程概述 1．课程性质 毒理学是利用医学实验动物学、分子生物学、遗传学、免疫学、细胞学以及病理学等相关学科的技术，从预防医学的角度，研究人类生产和生活活动中可能接触的外源化学物对机体的生物学作用，特别是损害作用及其机理，为制定防治措施和制定使用标准提供科学依据，并做出安全性评价、为科学管理提供指导的一门应用科学。 2．课程背景 在环境污染和环境安全问题日趋严重的今天，毒理学已经也应该作为一门人类的生存常识课程开设了。外源化学物几乎在时时刻刻、方方面面威胁、损害着我们的身体。尽早尽快地了解毒理学知识，是认识、预防、治疗外源化学物损伤的前提，是做好管理和正确使用的基础，是保证环境安全和食品安全的必要条件。 3．课程价值 通过本课程的学习，可使学生了解身边的有害物质及其对人体的危害方式，掌握毒理学的基础理论、基本知识和基本技能，初步熟悉毒理学的原理，概念和应用，并对毒理学的国内外新成就和发展有所了解，为学生预防身边有害物质的侵害提供方法，为政府制定防治措施和制定使用标准提供科学依据，为进一步学习有关学科打下毒理学的基础。 二、设计理念与开发思路
1．设计理念 毒理学是研究人类生产和生活活动中可能接触的外源化学物对人体的损害作用及其机理的科学。本课程是为保护人类健康而设计，它可以为预防和治疗现代频发高发的人类疾病提供基本的思路和方法。2．开发思路 面向全体学生,注重素质教育；整体设计目标,体现灵活开放；突出学生主体,尊重个体差异；倡导目标驱动,强调体验实践；注重过程评价,促进学生发展；开发课程资源,拓展学用渠道。 三、课程目标 （一）课程的总体目标 为获得保护自己、他人乃至全人类的健康的知识和技能的需要和进一步增强和增加保护环境的意识和行动而使学生较全面地理解和掌握毒理学基本概念、基本原理和基本技能。在学习过程中注重培养学生热爱生命、保护环境的道德理念，使学生能够认清潜伏在我们身边环境中、甚至日常生活和每天饮食中能经常伤害到我们身体的有毒有害物质，培养学生增强自我保护同时也珍爱他人，免受身边有毒有害物质伤害的能力，并注意引导和培养学生学会使用自学大纲、教科书和教学参考书，不断提高学生的动手能力、自学能力、语言表达能力和创新意识。 (二)具体目标 1、知识目标 （1）培养学生掌握毒理学及实验的基础知识。 （2）使学生能够认识和掌握潜伏在我们身边环境中、甚至日常生活和每天饮食中能经常伤害到我们身体的有毒有害物质。 （3）培养学生能运用所学知识对世界范围内特别是我国癌症、心脑血管疾病高发频发予以合理的解释并能给出一些预防方法的建议。 （4）培养学生能了解本课程的实际应用和发展动态。
姓名：刘金鑫学号：201428006037073 培养单位：地理所 生态毒理学实验设计 一.【实验题目】： 砷对两种淡水藻类的毒性作用。 二.【实验设计思想】： 砷在环境中是一种普遍存在的污染物，它来源于人为源和自然源的释放，通过一定的途径进入地表、土壤和饮用水体中。通过目前的研究已经发现进入水体的砷对水中的生物存在影响，我们有必要研究水体中砷对水生生物的毒性作用，在这些研究中要数藻类的研究较多。我准备通过使用72小时生长速率——一种抑制生物检测方法，来判定五价砷和三价砷对两种在无外来干扰的热带的淡水藻类（绿藻和单针藻）的毒性。这个实验的意义在于，看砷对藻类的毒害作用是否很强，如果藻类对于砷的耐性较强，可以指导后面的藻类用于砷污染水体修复的研究。 三.【实验目的】： 1、掌握藻类的室内无菌培养。 2、学会藻类生长速率测定的方法。 3、掌握72小时生长速率的检测方法。 4、判定砷对两种藻类的毒害作用。 四.【实验原理】： 1、藻类的选取：由于不同种类的藻对砷毒性的反应不同，有的藻对砷比较敏感，而有的对砷的耐性较好，所以我选择了一种敏感性的单
针藻和一种耐性较好的绿藻。 2、培养液的选择：为了排除自然水体和纯净水体的影响，我用人工合成的软水（内部成分以及含量都是已知的）来进行实验。 3、培养瓶的选择：为了防止砷在普通瓶体上的吸附，我选择250ml 的硼硅酸盐的锥形瓶。 4、检测前处理：将处于指数生长阶段（5-6天）的细胞通过离心（2500rpm，7min），超纯水洗涤三次确保培养液除去后，再用于生物检测。 5、培养条件：将培养瓶放在培养架上进行培养。培养架周围的环境条件：27±1℃、12：12h的光照和无光、每天用手摇晃两次锥形瓶使其进行充分的气体交换。 6、通过多功能计数仪测定结果。 7、数据分析：通过线性插值法计算72hIC50。 8、藻对砷和磷的吸收具有竞争性。 五.【实验材料】： 绿藻、单针藻、玻璃烧杯、天平、硼硅酸盐锥形瓶、镊子、酒精灯、量筒、真空过滤器、滤膜、试管、无菌操作台、吸管、多功能计数器、移液枪、PH试纸（PH5.4—9）、牛角匙、牛皮纸、棉花、纱绳、高压蒸汽灭菌锅、培养架、温度计、恒温室、冷光源、NaHCO3、CaSO4·2H2O、MgSO4、KCl、CaCO3、10%HNO3、超纯水、Na2AsO4·7H2O、NaAsO2、NaNO3、KH2PO4等。 六.【实验步骤】：
新药毒理学研究现状和展望 吴远洪 随着医药科技的不断进步发展，人类开发药物的技术越来越成熟，研发新型药物的周期也越来越短，特别是加上巨大的医药市场利润的诱惑，让众多药物研发企业都在日夜不停地开发新药物。虽然研发一种新型药物仍然具有较高的门槛，但是每年上市的新药也并不少，而且很多都是针对现在重大疾病的药物（见表一），然而，“是药三分毒”，药物的上市虽然解决了很多人类疾病，但也同样带来了一系列的不安全因素，近年来，由药物导致事故的报道已是屡见不鲜，每年因为出现重大不良反应或者毒副作用而撤出市面的药物也不在少数，从80年代起，撤药事件就有17起（见表二），因此而造成的经济损失，包括企业经济和社会经济基本上都是天文数字，更重要的是其直接造成的生命和健康的代价更是无可估量。 药物不良反应（adverse drug reaction,ADR）是指合格药品在正常用法用量情况下出现的用药目的无关或意外的有害反应[6]。毒理学是研究毒物与机体交互作用的一门学科，已经为人类提供了重要的以剂量-效应关系为中心的数据资料，为化学物毒性评价和人类危险度量化评估提供了基本数据[7]。所以，毒理学是一种预测临床药物毒性，药物安全性评价的重要手段，为药物上市前做好良好的铺垫，也为以后避免造成不必要的经济浪费提供一个决策点。因此，建立准确性高、可靠的药物毒性研究机制是新药研发过程中迫切希望解决的问题。本文就为毒理学在新药研发的应用做出以下综述。 表一、2008-2009年中国上市新药分类统计
一、 毒理学在药物研发的必要性 众所周知，新药研发是一个长周期、高风险、高投入和高产出的工作和过程。其中在整个药物研发过程，临床前毒理学具有非常重要的参考价值和决策价值，其必要性不仅仅体现在经济效价上，也体现在社会价值上。 1.1 毒理学的经济效价 通常情况下，新药从发现到正式上市需要10年左右的时间，2010年一种新药从研发到进入Ⅲ期临床试验所需的费用增加到19亿[1]。所以研发一种药物是建立在庞大的资金链和漫长的研发周期基础上的，其中所付出的人力物力更是乃以计数，然而就算有多艰难研究出来的药物，因为一个不良反应也照样可以彻底毁掉这个药物，甚至是整个企业。往往一个药物的不良反应不仅仅给人们的生命健康带来强烈的冲击，就连企业本身也难脱劫难，就算是基础坚固的百年商业帝国也一样被摧毁殆尽，这在医药历史上已不是鲜为人知的事。因此，如果因为药物不良反应而撤出市场的话，其浪费的资源和付出的代价是相当惊人的。 新药研发经济学研究表明，新药临床试验成功率从20%提高到33%， 可节表二、历史上FDA 的撤药事件
1、药物毒理学研究思路的转变 1. 1 发现毒理学在药物毒理研究中的发展 最初, 药物毒理学家在药物开发中的作用仅局限于中后期参与药物的临床前毒性评价, 不能积极主动地指导和协调新药开发的前期工作, 导致许多有很好开发前景的药物由于毒性或其他安全性因素而中途夭折; 即使经过结构改造后最终进入医药市场, 也不可避免地造成人力资源的巨大浪费, 人为地拉长了新药研发周期。因此, 为了提高新药早期毒性的科学预测性, 西方各大制药公司将过去的临床前和临床安全性评价的药物毒理学早期研究模式转变为在新药发现阶段即对新化学实体进行毒理学与药理学、药效学、药动学相结合的筛选和优化的发现毒理学研究模式,通过综合分析药效学、药动学及毒理学的各项指标, 评价系列NCEs的研发前景, 从中筛选出毒性小的候选新药进行后续研究。其研究的思路是将药物毒理学研究贯穿于新药发现、临床前安全性评价、临床试验和上市后监督与跟踪的整个过程中, 这就是发现毒理学研究的产生背景。 1. 2 全程式新药安全性研究评价新模式 伴随发现毒理学在新药毒理学研究中的发展,新药毒理学研究的模式也逐步从传统的临床前评价、临床评价的两阶段模式, 向早期发现毒理学(包括体外短期毒性筛选﹑组学技术﹑生物信息学技术)、临床前评价、临床评价、上市后监督再评价的四阶段全程评价模式转变, 形成了全程式新药安全性研究评价的新模式。 2 新技术、新方法 2. 1 转基因动物技术 药物毒性作用机制尤其是慢性毒性药物作用机制异常复杂, 找出药物毒性作用的靶点尤为困难。基因敲除技术为阐明某些基因或生物大分子在药物毒性发生中的作用提供了新途径。如通过敲除胚胎干细胞中某些与胚胎正常发育、男性不育或者正常免疫功能(如生长因子、干扰素)有关的基因, 目前已成功地阐明了类视黄醇致畸、表氯醇致男性不育及5-氟-2-脱氧尿嘧啶核苷酸致骨髓抑制的机制。与传统的规范性动物致癌实验相比, 用转基因动物进行致癌性筛选的优越性显而易见。应用现有的转基因动物进行致癌性筛选, 可以缩短时间和减少费用。目前已建立的检测模型或研究模型有:过量表达癌基因的转基因动物模型, 如TG, AC 小鼠, HK-fos转基因小鼠等。基因敲除动物致癌检测模型。转基因动物用于生殖毒性研究。所有这些都是在产品研究开发的早期或中期, 用转基因动物进行致癌性筛选的优越之处。 2. 2 发现毒理学技术 发现毒理学的研究性质决定了其研究手段必须具有快速灵活、消耗样品量少、成本低、实验周期短、可同时检测大量样品等特点。目前, 在发现毒理学研究中广泛采用的技术有: 早期毒性筛选系统、毒性作用机制研究、计算机虚拟筛选和毒理组学技术等。