免疫毒理学
?免疫毒理学（immunotoxico1ogy）是毒理学与免疫学间的边缘学科，也是毒理学的一个新分支。它主要研究外源化学物和物理因素对机体免疫系统的有害作用及其机制。免疫毒理学是在免疫学和毒理学的基础上发展起来的，是一门十分年轻的学科。
?免疫系统对外源化学物的毒性反应与机制：
一、超敏反应（药物过敏）
（一）Ⅰ型超敏反应
（二）Ⅱ型和Ⅲ型超敏反应
（三）Ⅳ型超敏反应
（四）假过敏或类过敏反应
二、免疫抑制
三、自身免疫
?评价药物免疫毒性的分析方法
一、药物毒理引起的超敏反应
某些情况下药物会激活免疫反应从而产生组织伤害，即超敏反应或变态反应。所有超敏对人体的不利作用有两个发展阶段：1.诱导阶段，对引发超敏反应的过敏物足够剂量的暴露或积累暴露，无明显症状；2.诱发阶段，敏感个体在随后的抗原暴露中再次发生，产生一系列对人体的不利的抗原特异性反应，如炎症。
1963年Grll和Coombs根据超敏反应的发生机制和临床特点，将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ型：Ⅰ型是抗原进入机体后，反应即刻出现，称为速发型变态反应；Ⅳ型是抗原进入机体后1～2天反应才出现，称为迟发型变态反应，此种类型反应与致敏的淋巴细胞有关（另外还有两个中间型）。四种免疫类型如下表所示：
1．第Ⅰ型：速发型或反应素型
Ⅰ型变态反应是IgE介导的变态反应。其发生过程是当过敏体质的机体，初次接触过敏原后，可产生IgE抗体，凭籍IgE Fc段，抗体结合于肥大细胞或嗜碱性粒
细胞表面，使机体产生致敏状态，可维持半年至数年。当致敏的机体再次接触相同
的过敏原时，过敏原即与细胞表面的IgE结合，此时可影响细胞膜上的腺昔环化酶
活力，进而影响环磷腺昔(cAMP)的形成。cAMP浓度降低，胞内微管增加，有钙离
子作为触发剂的情况下，引起靶细胞脱颗粒。这些颗粒合有多种活性介质，包括组
织肤、慢反应物质(SRS—A)、激肤、嗜酸性粒细胞趋化因子、血小板活化因子、乙
酰胆碱、前列腺素等，它们作用于效应器官，使其发生病理变化，并释放多种药理
活性物质，引起毛细血管扩张、通透性增加、腺体分泌增多及平滑肌收缩为特点的
病理变化。
常见临床反应有1.过敏性休克：青霉素，异种血清最为常见。2.荨麻疹3.支气管哮喘4.胃肠道反应5.血管性水肿6.喉头水肿
2.第Ⅱ型：细胞毒型或溶细胞型
Ⅱ型变态反应是抗体（IgG或IgM）引起带抗原的组织细胞的损伤或功能障碍。
药物与IgG或IgM抗体结合后，与细胞膜形成抗原-抗体复合物，通过活化补体、
巨噬细胞吞噬或抗体依赖细胞毒作用引起细胞的破坏死亡。血细胞，肾脏或肺脏的
基底膜都有可能成为攻击靶点。
药物治疗如青霉素，奎宁和扑热息痛等会导致自身免疫疾病，这些药物能与细胞膜结合被免疫系统当作外来抗原攻击。
3.第Ⅲ型：免疫复合物型
Ⅲ型变态反应是由于抗原抗体复合物在组织中沉积而引起的炎症反应。炎症反应涉及补体的活化和嗜中性粒细胞的浸润，释放出许多水解酶并造成组织损伤。
临床表现为发烧关节炎，淋巴结肿大，荨麻疹，皮疹，导致此类反应的药物有异种血清，青霉素类，链霉素，磺胺类，对氨基水杨酸和抗甲状腺药等。3
4.第Ⅳ型：迟发型或细胞免疫型
Ⅳ型变态反应是由免疫的TD细胞与特异抗原的反应而引起组织损伤。表面具有特异性受体的致敏淋巴细胞再次与抗原相遇，引起细胞增殖，并释放淋巴因子，
吸引和激活非特异性的巨噬细胞。由于细胞的增殖和浸润，可诱发迟发型变态反应。
接触过敏性皮炎（CHS）就属于第Ⅳ型超敏反应，评价诱发CHS潜能有两种常规测试：豚鼠最大化实验和Burhler堵塞途径测试。1接触过敏最大化实验致敏包括
皮下注射，和局部用药。Burhler测试只有局部致敏。致敏大约2周后皮肤出现异
常，再过24-48h会出现红斑和水肿。如果有30%最大化实验或15%的Burhler实验
产生反应，就认定这种化学物质为致敏剂。目前临床上常用局部淋巴结实验（LLNA）来代替以上两种实验，LLNA用于检测局部淋巴细胞增殖，其结果与传统的豚鼠皮
肤致敏试验有良好的相关性，且比豚鼠试验有优越性，能定量而不是主要靠主观判
断，不需要佐剂，还可以检测带颜色的样品。
可以引起超敏反应的药物以抗生素最为多见，主要为青霉素过敏，其次为解热镇痛类药物，磺胺类药物位于第三。
免疫抑制
免疫抑制:免疫抑制作用是指外来化合物或其他环境因子对机体免疫系统产生的抑制功能。具有免疫抑制作用的化学物质有：吸入性污染物如二氧化氮、臭氧、二氧化硫、一氧化碳，工业化学品如氯乙烯、苯、苯乙烯、四氯二苯对氧芑等，金属类如铅、镉、砷、汞等，有机磷和有机氯农药，多环芳烃及多卤代芳香族化合物，某些烷化剂及抗代谢物等。
毒性表现
①抑制非特异性免疫，可使呼吸道粘膜纤毛清除能力及巨噬细胞吞噬能力下降，使体液中
补体、溶菌酶等抗菌物质减少，降低机体抵抗力，使感染性疾病发生增加。
②抑制特异性免疫，造成淋巴器官萎缩、周围淋巴细胞减少及功能抑制、抗体形成抑制；
③抑制免疫监视功能，动物实验表明免疫抑制物可使植入肿瘤细胞的成瘤率增加。
免疫抑制剂: 通过抑制细胞及体液免疫反应，而使组织损伤得以减轻的化学或生物物质。因其具有免疫抑制作用，可抑制机体异常的免疫反应，目前广泛应用于器官移植抗排斥反应和自身免疫性疾病的治疗。
环磷酰胺（CYP）
作用及药毒机制：与DNA烷化作用而阻断细胞复制；抑制体液免疫和细胞介导的免疫应答。应用：减少自身免疫性疾病的症状和骨髓移植患者的预处理；免疫抑制实验的阳性对照药。
糖皮质激素（GC）
一、概述
(一)来源及理化性质
糖皮质激素(glucocorticoids，GC) 是由肾上腺皮质分泌的一类甾体激素，这类皮质激素对糖代谢的影响较强，而对水盐代谢作用较弱，故称其为糖皮质激素。糖皮质激素主要作为免疫抑制剂用于自身免疫性疾病、器官移植排斥反应和变态反应性疾病，同时还有抗感染、消炎、抗休克和某些皮肤病治疗。
常用的糖皮质激素有: (1)短效:氢化可的松、可的松、泼尼松、泼尼松龙、甲泼尼松龙; (2) 中效:曲安西龙、对氟米松、氟泼尼松龙; (3) 长效:地塞米松、倍他米松; (4) 外用氟氢可的松、氟氢松等。
(二)吸收及代谢过程
糖皮质激素注射、口服均可吸收。口服可的松或氢化可的松后1~2 小时血药浓度达高峰。氢化可的松进人血液后约90% 或更多与血浆蛋白呈可逆性结合，其中约80%与皮质类固醇结合球蛋白(corticosteroid binding globulin ，CBG) 结合，10% 与白蛋白结合，结合型不易进入细胞，因此无生物活性;具有活性的游离型约占10% 。
糖皮质激素在肝中代谢转化，首先是第4 位碳(C4) 与第5 位碳CCs)的双键被加氢还原;随之第3 位碳原子上的嗣基由短基取代，进而起基与葡萄糖醒酸或硫酸结合，而由尿中排出。可的松与泼尼松等第11位碳原子(ClI)上的氧，在肝中转化为是基，生成氢化可的松和泼尼松龙方有活'性，因此严重肝功能不全的患者只宜用氢化可的松或泼尼松龙。
氢化可的松的血浆t山为80~144 分钟，但在2~8 小时后仍具有生物活性，一次给药作用持续8~12 小时。显然，其生物学半衰期比血浆半衰期长。剂量大或肝、肾功能不全者可使半衰期延长;甲状腺功能亢进时，肝灭活皮质激素加速，使半衰期缩短。泼尼松龙因不易被灭活，半衰期可达200 分钟。
(三)毒副作用
(1)研究资料
研究资料临床上使用的地塞米松，倍他米松和甲基强的松龙等治疗眼部疾患发现倍他米松的毒性最强，可引起视网膜坏死性改变及视网膜前膜形成。地塞米松的毒性最弱，
仅形成局部后极部视网膜退行性改变。Kwak 研究地塞米松的毒性发现，感光细胞和神经节细胞明显水肿，视网膜色素上皮(RPE) 细胞表面有无定形颗粒沉着，Mailer 细胞水肿并产生退行性变，随剂量增加，毒性改变加重。
(2) 长期应用引起的毒副作用
1.副作用
①消化系统并发症，可诱发或加剧胃、十二指肠攒殇，甚至造成消化道出血或穿孔。对少数患者可诱发膜腺炎或脂肪肝。
②医源性肾上腺皮质功能亢进，又称类肾上腺皮质功能亢进综合征，这是过量激素引起脂质代谢和水盐代谢紊乱的结果。表现为满月脸、水牛背、皮肤变薄、多毛、水肿、低血御、高血压、糖尿病等，停药后症状可自行消失。
③心血管系统并发症，长期应用，由于铀、水满馆和血脂升高可引起高血压和动脉粥样硬化。
④骨质疏怡、肌肉萎缩、伤口愈合迟缓等。
⑤长期应用超生理剂量糖皮质激素者，将引起糖代谢的紊乱，约半数患者出现糖耐量受损或糖尿病(类固醇性糖尿病)。
⑥长期应用糖皮质激素可以引起激素性自内障，其特点表现为后下混浊。
⑦有癫痛或精神病史者禁用或慎用。
二、免疫抑制作用
糖皮质激素对免疫系统有多方面的抑制作用。但这一抑制作用，随动物种属不同而有很大差异。对于自身免疫性疾病也能发挥一定的近期疗效。
1.对免疫器官的影响糖皮质激素对免疫器官的影响，在不同种属动物间敏感程度差异很大。敏感动物的淋巴细胞可出现溶解现象。整体给药造成淋巴器官萎缩，胸腺、淋巴结、脾重量减轻、体积缩小。小鼠、大鼠、家兔等较敏感，能使胸腺缩小，脾淋巴结减少，血中淋巴细胞溶解，而豚鼠、猴和人的敏感性则较差。
2. 影响淋巴细胞的分布糖皮质激素给药后，使原存在于骨髓内较少的T 淋巴细胞增多，出现淋巴细胞重分布现象。
3. 对细胞免疫的作用低浓度的糖皮质激素可抑制植物血凝素(PHA) 引起的DNA 合成，淋巴因子的产生及克隆的形成。此作用可能与IL- 2 产生有关。糖皮质激素还可抑制细胞毒性T 细胞(CTC) 前体细胞发展为激活的CTC ，但对已激活的CTC 无作用。
4. 对体液免疫的作用糖皮质激素明显抑制敏感动物(大鼠及兔)的抗体反应。对人类的作用不敏感，不能使免疫球蛋白合成或补体代谢明显下降。更不能抑制特异性抗体的合成。可的松对IgG 更敏感，对IgM 的抑制则需要较高浓度。
5. 对细胞因子的影响糖皮质激素能干扰淋巴组织在抗原作用下的分裂和增殖，阻断致敏T 淋巴细胞所诱发的单核细胞和巨噬细胞的聚集，从而达到抑制组织器官的移植排异反应和皮肤迟发型变应反应。氢化可的松可直接抑制巨噬细胞移动，其作用与巨噬细胞移动抑制因子和巨噬细胞聚集因子的产生无关，可能是改变细胞对淋巴因子的敏感性。
6. 抗炎作用糖皮质激素通过抑制磷脂酶A2 的激活，达到抑制花生四烯酸的形成，使前列腺素(PG) 合成减少。糖皮质激素能降低血管张力，降低毛细血管的通透性，能对抗胶激肤和其他血管活性物质扩张血管的作用。其抑制中性粒细胞和单核细胞在炎症局部积聚，抑制其加工处理抗原的功能，从而缓解炎症。另外，糖皮质激素还可以抑制多种补体成分，稳定溶酶体膜，可透过抑制毛细血管和纤维母细胞的增生减少胶原沉积，抑制肉芽组织形成。
三、作用机制
(1)诱导淋巴细胞DNA 降解这种由简体激素诱导的核DNA降解现象只发生于淋巴组织中，并具有糖皮质激素特异性。
(2) 影响淋巴细胞的物质代谢减少葡萄糖、氨基酸以及核昔的跨膜转运过程，抑制淋巴细胞中DNA 、RNA 和蛋白质的生物合成，减少淋巴细胞中RNA 聚合酶的活力和ATP 的生成量。
(3)诱导淋巴细胞凋亡整体和体外实验均出现胸腺细胞皱缩、膜起泡、染色体凝缩、核碎裂，形成凋亡小体，受影响的主要是CD4/CD8 双阳性的未成熟淋巴细胞。此外，还能诱导B 淋巴细胞凋亡。
(4) 抑制核因子κB (NF-IC B)活性NF-ICB 是一种重要的转录调节因子，它在胞浆内与NF-ICB 抑制蛋白-ICB CI- ICB) 结合呈非活性状态，一旦被剌激剂激活便与I -ICB 解离而转入核内与特异的启动子结合，从而调控基因的表达。NF-ICB 过度激活可导致多种炎性细胞因子的生戚，这与移植物排斥反应、炎症等疾病发病有关。糖皮质激素一方面通过其受体直接与RelA (NF - ICB异源二聚体的p65 亚基)互作用，抑制NF-ICB 与DNA 结合，阻断其调控作用;另一方面是增加I-ICB 基因的转录，抑制NF-ICB 活性，从而发挥免疫抑制作用。抗过敏作用:在免疫过程中，由于抗原-抗体反应引起肥大细胞脱颗粒而释放组胶、5 -是色胶、变应性慢反应物质、缓激肤等，从而引起一系列变应性反应症状。糖皮质激素被认为能减少上述变应介质的产生，抑制因变应反应而产生的病理变化，因而减轻变应性症状。
另外，树突状细胞(DC) 是体内功能最强的抗原呈递细胞，在机体免疫应答中有着极为重要的作用。糖皮质激素对DC分化发育、表型特征、抗原摄取和抗原加工呈递等多种生物学功能均有影响，在机体内的多种反应中都表现出双向作用，集中体现为既有消炎又有促炎作用。糖皮质激素可直接作用于膜受体，通过非基因组机制，发挥免疫调节作用。然而到目前为止，糖皮质激素为何对DC有不同的影响，在免疫应答反应中其发挥双向调节作用的分子机制和前提条件是什么，非基因组效应牵涉到哪些蛋白质，蛋白质的具体作用机制如何等问题还不甚清楚。
四、不良反应
诱发或加重感染，长期应用可诱发感染或使体内潜在病灶扩散，特别是在原有疾病已使抵抗力降低的白血病、再生障碍性贫血、肾病综合征等患者更易发生。故肺结核、淋巴结核、脑膜结核、腹膜结核等患者，应合用抗结核药。糖皮质激素为非特异性免疫抑制剂，同时抑制CD4+T 和CD8+T 细胞，长期使用增加癌症和感染的发生率。
硫唑嘌呤作用及药毒机制：抑制嘌呤生物合成
临床应用：同种异体移植排斥反应
环孢素A 作用及药毒机制：选择性地抑制T细胞活化；骨髓毒性少见，但肝肾毒性大临床应用：防治器官移植抗排斥反应；自身免疫性疾病
2.其他治疗药物
齐多夫定作用及药毒机制：体液免疫和细胞介导免疫作用，骨髓毒性大
应用：AIDS治疗药
大麻素类作用及药毒机制：体液免疫和细胞介导免疫作用
临床应用：青光眼；癌症患者化疗时止吐
3.免疫抑制的毒物
工业污染毒物（TCDD、多氯联苯、苯并（a)芘等）
农药（有机磷等）
金属（铅、砷、汞、镉等）
自身免疫反应
自身免疫是指机体对自身组织成分或细胞抗原失去免疫耐受性，导致自身免疫效应细胞和／或自身抗体产生，并造成自身损伤的病理过程。自身免疫病理反应占优势导致的疾病，即自身免疫病。自身免疫病的本质属于超敏反应，与超敏反应的区别在于诱发自身免疫病的抗原来源于自身细胞或组织，并有明显的遗传倾向。
关于外来化合物引起自身免疫反应和自身免疾病，其基本病理特征为化学物质作为自身抗原，刺激机体免疫活性细胞，特别是辅助T细胞，进而激活B细胞，产生一种或多种抗自身抗体，与靶部位的自身抗原结合，形成抗原抗体复合物，导致相应的组织或器官发生结构改变和功能障碍。如氯化汞引起的自身免疫性肾炎，可见染毒鼠血清IgE 和IgG浓度显著升高，T细胞依赖性淋巴结（PLN）明显增大，脾脏IgG 分泌细胞增多，血清抗核抗体（ANA）、抗DNA抗体和抗肾小球基底膜（GBM）抗体阳性，病理切片可见肾小球基底膜和外周血管有线状或颗粒状免疫复合物沉积。
引起自身免疫反应的常见药物：
甲基多巴；肼屈嗪、异烟肼、普鲁卡因胺；氟烷
典型疾病：药源性狼疮综合征；
药物狼疮与特发性系统性红斑狼疮的异同
相同点：都以关节痛和血中出现抗核抗体为特征；
不同点：抗核抗体的类型略有不同；特发性系统性红斑狼疮以肾脏和中枢神经系统并发症为主，而在药物狼疮却没有这些表现；药物狼疮的症状通常在停药后自动消失。
毒理学 （LOAEL）：观察到有害作用的最低水平。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。 （NOAEL）：未观察到有害作用水平。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。 （VSD）：实际安全剂量。指与可接受的危险度相对应的外源化学物的接触剂量。（MOS）：安全范围。人群“暴露量”估计值与安全限值的比值。MOS=人群暴露量/安全限值。MOS越大，危险性越大（人群暴露量大）P160 转基因食品安全性评价的目的：为科学决策提供依据；保障人类健康及生态环境安全；回答公众疑问；促进国际贸易，维护国家权益；促进生物技术可持续发展如何进行危险度评价 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。 （1）危害识别，（2）危害描述，（3）暴露评估（4）风险描述。 危害识别（hazard identification）：识别可能产生健康不良效果并且可能存在于某种或某类特别食品中的生物、化学和物理因素。 危害描述（hazard characterization）：对与食品中可能存在的生物、化学和物理因素有关的健康不良效果的性质的定性和/或定量评价。对化学因素应进行剂量-反应评估。对生物或物理因素，如数据可得到时，应进行剂量-反应评估。 暴露评估（exposure assessment）：对于通过食品的可能摄入和其他有关途径暴露的生物、化学和物理因素的定性和/或定量评价。 风险描述（risk characterization）：根据危害识别、危害描述和暴露评估，对某一给定人群的已知或潜在健康不良效果的发生可能性和严重程度进行定性和/或定量的估计，其中包括伴随的不确定性。 风险管理的概念和内容：p150 风险管理：权衡政策措施的过程。如果需要，选择和实行恰当的控制措施。实行的措施取决于“可接受的风险”。 风险管理要素： 1、风险管理的初步活动（食品安全问题的鉴定。为后续的行动建立风险档案并排序。建立风险评估政策。委托风险评估，同时考虑结果。） 2、风险管理选择的评价。 3、风险管理决策。 4、决策的实施。 5、对风险管理决策的效率进行监测与回顾。 风险管理目标： 选择措施，把食品风险降低到可接受的水平：鉴定食源性危害的相对重要性。建立措施框架，是风险降低到可接受水平。对食源性危害引起的风险评估决策的效率进行评价。 计算题：
卫生毒理学 毒理学是研究食品、药品和其他环境因素（主要是化学品）对机体的损伤作用及机制的科学，是与食品安全、药品安全、职业安全及环境安全等密切相关的生物医学学科。本期走进公共卫生与预防医学，让我们一起了解毒理学！ 二级学科——毒理学介绍 毒理学是一门研究外源性物质，即化学性因素和物理性因素对机体所造成的损伤效应及损伤机理的学科。毒理学主要包括三大部分，一是描述毒理学，即毒性鉴定，用于判断某种物质是否具有毒性；二是机制毒理学，即毒性机理的研究，在确定某物质具有毒性效应后，需要从器官、组织、细胞、分子等水平研究如何产生毒性效应，通过对毒性机理的研究，进而寻找到产生损伤之后的治疗方法，为三级预防提供理论支撑；三是管理毒理学，用毒效应研究和机理研究，为制定化学物的安全标准或安全限值，以及对化学物管理提供政策支持。毒理学既是一门基础学科，也是一门应用学科，它的基础性在于为公共卫生与预防医学下的职业卫生、环境卫生、营养与食品卫生等学科在研究各自领域所关注的化学物质时提供技术手段和基本理论，它的应用性在于通过安全性评价和风险评估等方法为各领域的化学物管理提供政策支撑。 毒理学学科分支众多，研究领域广泛
在研究范围上，毒理学包括卫生毒理学、药物毒理学、环境毒理学和食品毒理学等；从器官和系统损伤的角度上，又包括呼吸毒理学，肾脏毒理学，免疫毒理学，神经毒理学等；从毒性特征上可分为一般毒性和特殊毒性。目前，北大公卫学院的毒理学研究领域涉及遗传毒理学、内分泌干扰物的毒性研究、生殖和发育毒理学、免疫毒理学、重金属毒理学、肝脏毒理学、分子细胞毒理学、药物毒理学，以及毒理学替代法研究等领域，对毒理学从各层级、各维度上进行广泛深入的研究。
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
毒理学常用名词解释 危险度评价（risk assessment）：即基于毒理学试验资料，化学物接触资料和人群流行病学资料等科学数据的分析，确定接触外源化学物后对公众健康危害的可能性，发生损害效应的性质、强度、概率，确定可接受危险度水平和相应的实际安全剂量，为管理部门制定和修正卫生标准，制定相应法规，确定污染治理的先后次序，评价治理效果提供科学依据的过程称为危险度评价。 危险度（risk）：又称风险，是指按一定条件在一定时期内接触有害因素和从事某种活动所引起的有害作用的发生概率。例如疾病发生率、损伤发生率、死亡率等。 危害鉴定（hazard identification）：是危险度评价的定性阶段，目的是确定接触外源化学物是否可能产生损害作用，作用性质、强度。 剂量-反应关系评定（dose–response relationship assessment）：是危险度评定的定量阶段。通过剂量—反应关系评定外源化学物接触水平与有害效应发生概率之间的关系。可用于危险度评价的人类资料往往很有限，常要用到动物试验的资料，而危险度评价最为关心的是处于低剂量接触的人群，这一接触水平往往低于动物试验观察的范围。这样需要有从高剂量向低剂量外推及从动物毒性资料向人的危险性外推的方法，这也构成了剂量—反应关系评定的主要方面。由于将动物实验的毒理学资料外推到人存在着高剂量向低剂量外推，从短时间向长时间外推，从小样本向大样本外推，特别是存在着种属差异这些不肯定因素，因此将动物实验毒理学资料外推时必须非常慎重，因此在剂量—反应关系评定中，人群流行病学资料就成为更重要、更关键的资料，因此在剂量—反应关系评定中必须重视人群流行病学资料。根据外源化学物毒作用类型不同，剂量—反应关系评定可分为有阈值化学物的剂量—反应关系评定和无阈值化学物的剂量—反应关系评定。 接触评定（exposure assessment）：接触评定要确定人体通过不同的途径接触外源化学物的量及接触条件，是危险度评价中很重要部分。接触评定也是危险度评价中最不确定部分，人体可通过不同途径接触外源化学物，如经口、经皮肤、经呼吸道等，在不同阶段，接触化学物的种类及量也不同，且接触往往是长期的，有许多接触需要靠历史资料来评估。 接触评定首先要确定化学物在各种环境介质中的浓度及人群的可能接触途径，然后估算出每种途径的接触量，再得出总的接触量。对于接触量的估算既要有一般人群，也要有特殊人群（高危险人群）的评价，对于不同接触情况的人群经常需要分别进行评定。接触评定主要靠对化学物的监测资料，在缺少足够的监测资料时，需要通过有效的数学模型进行估计。人体生物材料中化学物及其代谢物的监测资料（接触生物学标志），可用于人群过去及现在接触情况的评定。 外源化学物对机体的危害主要取决于吸收进入体内或到靶器官的剂量，在危险度评价中基于生理学的毒代动力学模型可描述接触剂量之间的关系。 危险度特征分析（risk characterization）：亦称危险度裁决（risk judgement），是危险度评价的最后一步。将危害鉴定、剂量—反应关系评定、接触评定中进行的分析和所得结论综合在一起，对人体危险度的性质和大小做出估计，说明并讨论各阶段评价中的不肯定因素及各种证据的优缺点等为管理部门进行外源化学物的危险度管理提供依据。 危险度管理（risk management）:指管理部门根据危险度评价结果，为控制对人体及环境
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
2013~2014学年第一学期期末考查 专业班级《毒理学基础》试题 一、名词解释（每题5分，共30分） 1.靶器官：化学物质被吸收后可随血流分布到全身各个组织器官，但其直接发挥毒作 用的部位往往只限于一个或几个组织器官，这样的组织器官称为靶器官（target organ）。 2.biomarker：指针对于通过生物学屏障进入组织或体液的化学物质及其代谢产物、以 及它们所引起的生物学效应而采用的检测指标，可分为接触生物学标志、效应生物学标志和易感性生物学标志三类 3.功能蓄积：化学毒物反复多次染毒实验动物后，集体内虽不能检出化学毒物，然而 集体可以出现慢性中毒现象。 4.自由基：是独立游离存在带有不成对电子的分子、原子和离子，它主要是由化学物 的共价键发生均裂而产生。 5.协同作用：外源化学物对机体所产生的总毒性效应大于个体外源化学物单独对机体 的毒性效应总和，即毒性增强。 6.chronic toxicity：是指机体（实验动物或人）一次或24小时内多次接触外源化学物 后在短期内的毒作用及死亡。 二、单项选择题（每题1分，共20分） 1. 卫生毒理学和毒理学的主要区别是C A．毒理学相当于总论．而卫生毒理学是个论 B．卫生毒理学与毒理学研究的方法有所不同 C．卫生毒理学属于预防医学的范围，毒理学属于边缘学科 D．卫生毒理研究的范围越来越小，毒理学研究的范围越来越大 2. 评价毒物急性毒性大小最重要的参数是 B A．LD100 B．LD50 C．LD01 D．LD0 3. 毒物引起全部受试对象死亡所需要的最低剂量是A A．绝对致死剂量（LD100） B．最小致死剂量（LD01）
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：
第一章毒理学的基本概念 一、术语： 1、毒理学：研究外源性化学物质对生物机体损害作用及二者之间相互作用的科学。Toxicology=Toxikon(毒物)+Logols(描述) 2、食品毒理学：从毒理学角度出发，研究食品中可能含有外源性化学物质对动物的毒作用机理，检验评价食品、畜产品的安全性，确保人类安全 动物毒理学：研究外源性化学物质与动物机体间相互作用的科学。 3、毒物 poison or toxicant 在一定条件下，对生物体产生损害或者使机体出现异常反应的外源性化学物质。 ①毒物是个相对概念 马杜霉素 5mg/kg 6 mg/kg 10 mg/kg 导致低钙F是必须微量元素，过多抑制骨磷酸化酶，在骨骼中形成CaF 2 血症，氟斑牙。 ②毒物分类：世界登记的化学物有500万种，人类接触的有6~7万种。 工业化学品：生产原料中间，副产品，废弃物。 食品中有毒物质：添加剂，防腐剂，着色（苏丹红） 环境污染物：工业三废（汞，砷）（水侯病） 日用化学品：化妆品，杀虫剂，洗涤剂（含磷的洗衣粉→赤潮） 农用化学品：化肥，农药，除草剂，保鲜剂 军事毒物：芥子气（伊拉克战争起源） 4、毒素（toxin）是一类特殊毒物，由活机体产生，其化学结构不清楚。 5、中毒（tocication）机体受到毒物的作用而引起功能性或器官性病变，根据病变发生快慢分为急性，亚慢性，慢性中毒。 二、毒理学的发展简史 （一）中国 1、最早记录毒物学知识见于《周礼》，《山海经》，《尔雅》，《诗经》。 2、汉朝，刘安撰写《淮南子，修务训》记载“神农乃始教民，尝百草之滋味，一日遇七十毒。 3、汉末《神农本草经》记载有毒植物广泛存在于自然界中。 4、明朝《本草纲目》收载多种毒物，如：砒霜，乌头，蓖麻，涉及毒物吸收及人体中毒症状。 （二）国外 1、欧洲文艺复兴时期，瑞士药理学家、毒理学家Paracelusus(1493-1541)提出毒物剂量概念，指出所有物质都有毒，提出环境毒理学，职业中毒。 2、西班牙学者Orfila（1787-1853）为近代毒理学创始人，提出化学分析鉴定中毒个体的重要性，为近代法医毒理学奠定基础。 （三）近代毒理学发展 1、20世纪两次世界大战，化学毒剂出现，萌发了军事毒理学。 2、20世纪60年代，工业化发展，环境污染，危害人类健康，由于分子生物学发展，推动毒理学发展，宏观方面，生态调整，流行病调查，微观方面，中毒机
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
1、水体污染 水体污染影响工业生产、增大设备腐蚀、影响产品质量，甚至使生产不能进行下去。水的污染，又影响人民生活，破坏生态，直接危害人的健康，损害很大。 （1）危害人的健康水污染后，通过饮水或食物链，污染物进入人体，使人急性或慢性中毒。砷、铬、铵类、笨并（a）芘等，还可诱发癌症。被寄生虫、病毒或其它致病菌污染的水，会引起多种传染病和寄生虫病。重金属污染的水，对人的健康均有危害。被镉污染的水、食物，人饮食后，会造成肾、骨骼病变，摄入硫酸镉20毫克，就会造成死亡。铅造成的中毒，引起贫血，神经错乱。六价铬有很大毒性，引起皮肤溃疡，还有致癌作用。饮用含砷的水，会发生急性或慢性中毒。砷使许多酶受到抑制或失去活性，造成机体代谢障碍，皮肤角质化，引发皮肤癌。有机磷农药会造成神经中毒，有机氯农药会在脂肪中蓄积，对人和动物的内分泌、免疫功能、生殖机能均造成危害。稠环芳烃多数具有致癌作用。医.学教育网搜集整理氰化物也是剧毒物质，进入血液后，与细胞的色素氧化酶结合，使呼吸中断，造成呼吸衰竭窒息死亡。我们知道，世界上80%的疾病与水有关。伤寒、霍乱、胃肠炎、痢疾、传染性肝类是人类五大疾病，均由水的不洁引起。 （2）对工农业生产的危害水质污染后，工业用水必须投入更多的处理费用，造成资源、能源的浪费，食品工业用水要求更为严格，水质不合格，会使生产停顿。这也是工业企业效益不高，质量不好的因素。农业使用污水，使作物减产，品质降低，甚至使人畜受害，大片农田遭受污染，降低土壤质量。海洋污染的后果也十分严重，如石油污染，造成海鸟和海洋生物死亡。 （3）水的富营养化的危害在正常情况下，氧在水中有一定溶解度。溶解氧不仅是水生生物得以生存的条件，而且氧参加水中的各种氧化-还原反应，促进污染物转化降解，是天然水体具有自净能力的重要原因。含有大量氮、磷、钾的生活污水的排放，大量有机物在水中降解放出营养元素，促进水中藻类丛生，植物疯长，使水体通气不良，溶解氧下降，甚至出现无氧层。医.学教育网搜集整理以致使水生植物大量死亡，水面发黑，水体发臭形成“死湖”、“死河”、“死海”，进而变成沼泽。这种现象称为水的富营养化。富营养化的水臭味大、颜色深、细菌多，这种水的水质差，不能直接利用，水中断鱼大量死亡。 水污染及其危害？ 什么是水污染？水污染源主要有哪些？ 当肮脏、有害的物质进入洁净的水中，水污染就发生了。 水的污染源主要有：
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
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。
免疫毒理学 1.外源化学物引起免疫抑制的可能的机制有哪些？ 外源化学物引起免疫抑制的机制并未完全明了，而且不同的外源化学物可通过不同的机制影响免疫功能，总的来说可以分为：（1）直接作用（2）间接作用（3）其他（1）直接作用：直接作用于不同的免疫器官、免疫细胞和免疫分子，影响正常的免疫应答①损伤免疫细胞：损伤骨髓干细胞，使免疫细胞生成减少：苯可导致白细胞减少和骨髓细胞类型平衡失调；铅影响红细胞系且减少多种干细胞数量。 损伤中枢和外周免疫器官的淋巴细胞：许多重金属可直接损伤B细胞，抑制体液免疫。 ②干扰免疫应答过程：影响淋巴细胞膜表面分子（受体、表面特征）；干扰免疫细胞及其因子间的网络调控系统 （2）间接作用：①影响神经内分泌系统的调节功能②营养和代谢的影响：营养不良，免疫功能低下，对抗原刺激的应答能力差。③其他：a.继发于其他靶器官的毒性:肝损伤诱导的急性期反应蛋白(如C反应蛋白) b.代谢活化：转化为活性代谢产物 c.遗传：免疫损伤的易感个体与遗传基因特点有关 d.年龄：老人和儿童免疫系统对化学毒物敏感 e.药物、辐射、噪音 （3）其他：a.外源化学物免疫损伤的分子机制。如外源化学物可以作用于转录核因子（nuclear factor kappa B, NF-κB）或活化T细胞核因子（nuclear factor of activated T-cell, NF-AT）引起免疫抑制。 b.外源化学物还可以通过氧化应激反应、破坏细胞内钙稳态、抑制cAMP等机制影响淋巴细胞的正常功能，引起免疫抑制。 2.外源化学物的免疫毒性有哪些特点？ 一. 外来化合物对免疫系统毒性作用的特点：a.反应的灵敏性:很多外来化合物对免疫系统造成不良反应的剂量往往低于它们的一般毒性作用剂量。b.反应的复杂性（双向性）:主要表现在免疫反应的双向性。一种外来化合物对机体可产生免疫增强或免疫抑制两种效应，它取决于化学物质剂量大小、进入机体途径以及检测时间。c.反应的选择性:很多外来化合物可选择性地损伤免疫反应的一个方面或是某个免疫细胞的亚类。 3.外源化学物引起自身免疫的可能的机制有哪些？ (1)关键的过程是使机体失去自身免疫耐受，针对自身抗原产生自身抗体和/或自身应答性T细胞，进行免疫应答，其机制类似于Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型超敏反应。(2)引发机体产生针对自身抗原的自身应答T细胞进行免疫应答。自身免疫性疾病可以由T细胞对自身抗体发生免疫应答所引起。IDDT患者CD8+TCL可对胰岛的β细胞发生免疫应答，将其特异性杀伤。(3)造成自身隐蔽抗原的暴露或释放、改变自身抗原或形成新的自身抗原，从而引起自身免疫。(4)改变血细胞或其他组织细胞的抗原性，这种改变了的抗原刺激机体产生自身抗体。如甲基多巴能改变红细胞膜上Rh系统的e抗原，使机体产生抗红细胞抗原。(5)影响正常的免疫调节功能，如激活对自身抗原处于耐受态的T细胞，或通过抗原提呈细胞表面辅助刺激因子异常表达，或引起Th1和Th2功能失衡，引起自身免疫。如：Th1反应过度增强与器官特异性自身免疫性疾病有关，如多发性硬化
《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。