第八章外源化學(xué)物的毒作用表現(xiàn)

第八章外源化學(xué)物的毒作用表現(xiàn)1第一頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一外源化學(xué)物毒作用一般毒性作用致突變作用生殖發(fā)育作用致癌作用2第二頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一一般毒性作用急性毒性作用蓄積毒性作用亞慢性和慢性毒性作用一、一般毒性3第三頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一一、一般毒性一般毒性是指外源化學(xué)物在一定劑量、一定接觸時間和接觸方式下對試驗動物產(chǎn)生的綜合毒效應(yīng)。

一般毒性與特殊毒性相對應(yīng)

特殊毒性：致癌作用、致突變作用、致畸和生殖毒性。分類：一次性大劑量染毒長時間低劑量重復(fù)染毒4第四頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一一、一般毒性重要性：化學(xué)品安全性評價和危險性評價的重要組成部分。目的：發(fā)現(xiàn)外源化學(xué)物毒作用的靶器官，為靶器官毒理研究提供基礎(chǔ)。5第五頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一一、一般毒性靶器官毒性血液毒理學(xué)免疫毒理學(xué)生殖毒理學(xué)神經(jīng)系統(tǒng)和行為毒理學(xué)呼吸毒理學(xué)肝臟毒理學(xué)腎臟毒理學(xué)心血管毒理學(xué)皮膚毒理學(xué)6第六頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一一、一般毒性接觸毒物時間急性毒性蓄積性（重復(fù)劑）毒性亞慢性毒性慢性毒性7第七頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性概述指機體（實驗動物或人）一次或24h內(nèi)多次接觸外源化學(xué)物后在短期內(nèi)(最長到14天)所產(chǎn)生的毒性效應(yīng)。

毒性效應(yīng)包括一般行為、外觀改變、大體形態(tài)變化以及死亡效應(yīng)。8第八頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性概述急性接觸次數(shù)：一次或24h多次“一次”：經(jīng)口和經(jīng)注射途徑染毒是指瞬間給予實驗動物染毒，經(jīng)呼吸道與皮膚染毒時，則指在一段規(guī)定的時間內(nèi)使持續(xù)接觸毒物的過程“多次”：當一次最大染毒劑量不能達到以充分了解該毒物急性毒性作用的目的，從而在24h內(nèi)分次染毒。9第九頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性概述中毒效應(yīng)出現(xiàn)時間瞬間死亡：氰化鉀、煤氣等遲發(fā)毒效應(yīng)和死亡：有機磷農(nóng)藥快速和劇烈的毒效應(yīng)后恢復(fù)輕微癥狀—恢復(fù)—嚴重中毒—死亡（毒菇）7~14d中毒效應(yīng)的強度：一般行為、外觀、大體形態(tài)、死亡10第十頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性試驗?zāi)康脑囼災(zāi)康模呵蟪鲋滤绖┝恳约癓D50，通過LD50進行毒性分級評價外源性化學(xué)物的毒效應(yīng)特征、靶器官、劑量-反應(yīng)（效應(yīng)）關(guān)系和對人體產(chǎn)生損害的危險性。為其它毒理試驗研究提供接觸劑量和觀察指標選擇的依據(jù)為毒理學(xué)機制研究提供線索11LD50：使受試動物半數(shù)死亡的毒物劑量LC50：使受試動物半數(shù)死亡的毒物濃度第十一頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性試驗要點實驗動物的選擇和要求毒性反應(yīng)與人近似易于飼養(yǎng)、操作方便繁殖和生育能力強，能保障供給價格低易于獲得大鼠小鼠豚鼠家兔12第十二頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性試驗要點年齡和體重通常要求選擇剛成年動物進行試驗，而且須是未曾交配和受孕的動物。例如：大鼠180～240g、小鼠18～25g、家兔2～2.5kg、豚鼠200～250g、狗10～15kg。同一批試驗動物體重變異范圍不應(yīng)超過該批動物平均體重的20％。13第十三頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性試驗要點性別除特殊要求外，一般急性毒性試驗對動物性別要求為雌雄各半。如果在預(yù)試驗時發(fā)現(xiàn)化學(xué)毒物(如農(nóng)藥)對雌、雄動物毒效應(yīng)的敏感性有明顯差異，則應(yīng)單獨分別求出雌性與雄性動物各自的LD50。如果試驗是為致畸試驗作準備，也可僅作雌性動物的LD50測試。針對胚胎發(fā)育畸形情況14第十四頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性試驗要點適應(yīng)環(huán)境，減少環(huán)境和生理的變化對實驗結(jié)果的影響篩選健康動物，發(fā)現(xiàn)異常者應(yīng)放棄雌雄分籠飼養(yǎng)，防止交配和受孕15第十五頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性試驗要點禁食經(jīng)消化道染毒時，要求試驗前對動物禁食大鼠、小鼠——隔夜禁食；或染毒前禁食4h大動物——每日上午喂食前染毒染毒后繼續(xù)禁食2~4h，但在禁食時要保障飲水16第十六頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性試驗要點受試前了解受試物的理化性質(zhì)和毒性資料受試物配制水溶液——經(jīng)口用蒸餾水或去離子水，注射用生理鹽水；混懸液——0.5%羧甲基纖維素鈉、10%阿拉伯乳糖、植物油，臨用前配制。17第十七頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性試驗要點有利于不同化學(xué)物之間急性毒性大小的比較受試物的性質(zhì)和途徑評價程序的要求常見：經(jīng)口、經(jīng)呼吸道、經(jīng)皮及經(jīng)注射途徑。18第十八頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性試驗要點劑量選擇化學(xué)結(jié)構(gòu)及理化特性查閱文獻（尋找經(jīng)驗）用少量動物，以較大的劑量間隔染毒，找出10~90%（0~100%）的致死劑量范圍，然后可設(shè)計正式試驗的劑量和分組。19第十九頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性試驗要點LD50計算可用來進行急性毒性分級獲得信息有限僅是近似值，不準確不足以對化學(xué)物安全進行評價動物使用量多局限性20第二十頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一急性毒性分級級別大鼠口服LD50（mg/kg）相當于人的致死劑量mg/kgg/人極毒<1微嘗0.05劇毒1~50500~40000.5中等毒51~5004000~300005低毒501~500030000~25000050實際無毒5001500000500無毒>15000>500000500021第二十一頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一蓄積毒性作用基本概念：化學(xué)毒物進入機體后，經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化以代謝產(chǎn)物或化學(xué)物原型排出體外。但是，當化學(xué)毒物反復(fù)多次給動物染毒，化學(xué)毒物進入機體的速度(或總量)超過代謝轉(zhuǎn)化的速度和排泄的速度(或總量)時，化學(xué)毒物或其代謝產(chǎn)物就有可能在機體內(nèi)逐漸增加并貯留，這種現(xiàn)象稱為化學(xué)毒物的蓄積作用。22第二十二頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一

外源性化學(xué)物排出體外機體直接代謝物儲存庫血漿蛋白脂肪組織肝臟腎臟骨骼物質(zhì)蓄積功能蓄積基本概念基本概念：能用化學(xué)方法測得體內(nèi)存在該化學(xué)物的母體或其代謝物測不出該化學(xué)物的原形或其代謝產(chǎn)物，卻出現(xiàn)慢性毒性作用23第二十三頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究目的化學(xué)毒物的蓄積作用是形成慢性中毒的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此研究化學(xué)毒物在機體內(nèi)的蓄積性是評價化學(xué)毒物能否引起潛在慢性毒性的依據(jù)之一，也是衛(wèi)生標準制訂過程選擇安全系數(shù)的主要依據(jù)。24第二十四頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一1、了解外源化學(xué)物的蓄積毒性及其強弱；2、評價外源化學(xué)物是否具能引起慢性毒性，為毒性試驗提供參考；研究目的3、為制定外源化學(xué)物在食品中的限量的安全系數(shù)提供依據(jù)；4、確定外源化學(xué)物能否用于食品，人類長期食用是否安全。25第二十五頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究方法蓄積系數(shù)法將多次染毒使半數(shù)動物出現(xiàn)效應(yīng)（或死亡）的蓄積劑量與一次染毒使半數(shù)動物出現(xiàn)相同效應(yīng)（或死亡）的劑量的比值。

K=ED50（n）ED50（1）K蓄積毒性分級<1高度蓄積1~明顯蓄積3~中等蓄積5~輕度蓄積26第二十六頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究方法蓄積系數(shù)法K值越小，表示化學(xué)毒物的蓄積性越大K=1：化學(xué)毒在動物體內(nèi)全部蓄積或每次染毒后毒效應(yīng)是疊加的。K<1：反復(fù)染毒出現(xiàn)過敏現(xiàn)象K>5：蓄積毒性極弱27第二十七頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究方法生物半減期法用毒物動力學(xué)原理描述化學(xué)毒物在機體內(nèi)的蓄積作用?；瘜W(xué)毒物在體內(nèi)蓄積的速度和量與機體單位時間內(nèi)吸收該物質(zhì)的速度以及清除速度有關(guān)。即使化學(xué)毒物以相等的時間間距恒速地吸收入血液，該物質(zhì)在一定劑量范圍內(nèi)在機體的蓄積量也不呈直線無限地增加，而是呈曲線形上升并有一定的極限。這是因為化學(xué)物質(zhì)吸收進入機體的同時體內(nèi)也發(fā)生著代謝轉(zhuǎn)化及清除的過程。當化學(xué)毒物的吸收過程與代謝轉(zhuǎn)化—清除的過程達到平衡時，其蓄積量基本上不再增加。28第二十八頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一T?一種化學(xué)物以T?相等的時間間矩染毒，其在體內(nèi)經(jīng)過6個T?的接觸就可以基本上達到蓄積的上限。T?短，達到蓄積極限所需要的時間短T?長，達到蓄積極限所需要的時間長研究方法生物半減期法29第二十九頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一亞慢性毒性和慢性毒性亞慢性毒性：指實驗動物連續(xù)接觸較長時間、較大劑量的外源化合物所引起的毒性效應(yīng)。慢性毒性：指實驗動物長期（甚至終生）反復(fù)接觸低劑量的化學(xué)毒物所產(chǎn)生的毒性效應(yīng)。1~6個月一般指2年30第三十頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一常年抽煙引起肺癌飲用假酒導(dǎo)致失明大鼠飲用三聚氰胺30天后產(chǎn)生組織壞死現(xiàn)象慢性毒性作用急性毒性作用亞慢性毒性作用31第三十一頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究目的研究受試物亞慢性毒性劑量-反應(yīng)關(guān)系，提出安全限量參考值。觀察受試物亞慢性毒性效應(yīng)譜、毒作用特點和靶器官探索受試物的毒作用機制觀察長期接觸受試物所致毒性作用和可逆性觀察不同動物對受試物的毒效應(yīng)差異，為確定安全系數(shù)提供依據(jù)32第三十二頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究設(shè)計實驗動物選擇

亞慢性毒性試驗?zāi)挲g：大鼠80~100g

狗8~12月小鼠10~15g數(shù)量：小動物≥20

大動物≥6性別：雌雄各半

慢性毒性試驗?zāi)挲g：大鼠50~70g

狗<8月小鼠初斷乳數(shù)量：小動物≥40

大動物≥8性別：雌雄各半33第三十三頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究設(shè)計劑量選擇和分組3個劑量組（高劑量、中劑量、低劑量）和一個陰性（溶劑）對照組。高-引起明顯毒性并且不發(fā)生死亡（或小于10%）；中-產(chǎn)生輕微的中毒效應(yīng)；低-無中毒反應(yīng)，相當于未觀察到有害作用劑量設(shè)一個中間劑量組，最好是相當于觀察到有害作用的最低劑量。34第三十四頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究設(shè)計染毒方式盡量選擇和人類接觸途徑相似的方式。一般采用口染毒方式。染毒時間亞慢性毒性染毒1~3個月；慢性毒性染毒6個月~2年。35第三十五頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究觀察染毒方式外觀生長發(fā)育行為功能毒性體征最終體重臟器濕重臟/體比亞慢性、慢性毒性試驗過程活殺解剖器官/組織大體尸解固定/染色顯微鏡檢查生物體液血液學(xué)血清-化學(xué)-生化學(xué)尿分析生物學(xué)標志酶內(nèi)源性成分膽汁尿臟器系數(shù)36第三十六頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究觀察染毒方式一般毒性指標動物體重和進食量：反映動物健康狀況最基本的靈敏指標之一食物利用率：比較食物利用率，有助于了解化學(xué)物的毒性效應(yīng)中毒癥狀：有助于判斷化學(xué)毒物損害機體的部位和程度實驗室檢查生理、生化指標檢查有助于進一步認識和研究毒作用靶器官、毒物體內(nèi)代謝、獨立機制。37第三十七頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究觀察染毒方式解剖病理組織學(xué)檢查為進一步研究毒作用的靶器官提供線索和方向1、臟器系數(shù)減小，表明臟器可能出現(xiàn)萎縮、退化等2、病理組織學(xué)：從組織和細胞水平深入研究毒性作用性質(zhì)、程度、靶器官和靶細胞；3、電鏡超微結(jié)構(gòu)：從亞細胞水平、分子水平揭示毒作用的本質(zhì)。其他指標可逆性觀察38第三十八頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究要點長期毒性試驗由于消耗時間長，人力、物力、財力消耗很大。所以對試驗質(zhì)量的控制是試驗成功的先決條件。要點：1、重視試驗項目管理，排除外部因素的干擾；2、重視試驗合理性，準確設(shè)計劑量；3、控制試驗環(huán)境；對不同試驗動物的不同環(huán)境因素把控；4、檢測條件的控制。39第三十九頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究結(jié)果對生物膜的損害：膜通透性、流動性、和膜表面電荷對細胞鈣穩(wěn)態(tài)的影響：破壞正常生命活動所需的由第一信使刺激而產(chǎn)生的短暫的鈣瞬變，危及細胞器和功能和骨架的結(jié)構(gòu)，最終激活不可逆的細胞分解代謝。40第四十頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究結(jié)果機體內(nèi)生物大分子的氧化損傷：化學(xué)毒物在機體內(nèi)代謝（主要是氧化還原反應(yīng)）產(chǎn)生自由基脂質(zhì)過氧化損傷：細胞器和細胞膜結(jié)構(gòu)破壞引起細胞毒性對DNA的影響（氧化和加合）41第四十一頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一研究結(jié)果蛋白質(zhì)氧化損傷：引起蛋白質(zhì)凝集、交聯(lián)、降解、斷裂，出現(xiàn)生理功能受損核酸的氧化損傷：DNA斷裂，缺失突變啟動修復(fù)系統(tǒng)，如修復(fù)功能受損，引起突變活化癌基因42第四十二頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一43本節(jié)重點什么是一般毒性作用？按照時間長短，可分為哪幾種？蓄積性、急性、亞慢性、慢性毒性的特點是什么？第四十三頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一二、致突變作用一、基本概念二、突變類型三、突變的發(fā)生與機制四、致突變試驗與致突變作用評定44第四十四頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一基本概念遺傳物質(zhì)發(fā)生變化引起遺傳信息的改變，并產(chǎn)生新的表型效應(yīng)。突變發(fā)生原因分為：自發(fā)突變：在自然條件下發(fā)生的突變，其發(fā)生過程長、發(fā)生頻率低，對物種的進化有重要作用。誘發(fā)突變：人為或受各種因素誘發(fā)產(chǎn)生的突變，發(fā)生過程短、頻率高，可能會對物種的生存產(chǎn)生危害。45第四十五頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一突變類型46第四十六頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一突變類型基因突變：是指基因在結(jié)構(gòu)上發(fā)生了堿基對組成和排列序列的改變。1．堿基置換

指DNA序列上的某一堿基被其他堿基所取代。轉(zhuǎn)換：嘌呤與嘌呤堿基、嘧啶與嘧啶堿基之間的置換顛換：嘌呤與嘧啶堿基之間的置換2．移碼突變

指發(fā)生一對或幾對（三對除外）的堿基發(fā)生增加或減少，以致從受損點開始堿基序列完全改變，形成錯誤的密碼，并轉(zhuǎn)譯成為不正常的氨基酸。3個相鄰的堿基（1個密碼子）決定一個氨基酸47第四十七頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一突變類型3．缺失或插入

指DNA鏈中增加或減少的堿基對為一個或幾個密碼子，此時基因產(chǎn)物多肽鏈中會增加或減少一個或幾個氨基酸，此部位之后的氨基酸序列無改變。4．片段突變

指基因中某些小片段核苷酸序列發(fā)生改變，這種改變有時可跨越兩個或數(shù)個基因，涉及數(shù)以千計的核苷酸。48第四十八頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一突變類型染色體畸變：1、染色體結(jié)構(gòu)畸變?nèi)旧w或染色單體斷裂，造成染色體或染色單體缺失或引起各種重排，出現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)異常。2、染色體數(shù)目畸變基因中染色體數(shù)目的改變。體細胞二倍體（2n）；生殖細胞單倍體。正常體細胞染色體數(shù)目2n為標準，分整倍性畸變和非整倍性畸變。整倍性畸變指染色體數(shù)目的異常是以染色體組為單位的增減，非整倍性畸變系指比二倍體多或少一條或多條染色體。49第四十九頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一非整倍體非整倍體指細胞丟失或增加一條或幾條染色體。缺失一條染色體時稱為單體，增加一條染色體時稱為三體。染色體數(shù)目的改變會導(dǎo)致基因平衡的失調(diào)，可能影響細胞的生存或造成形態(tài)及功能上的異常。如21三體導(dǎo)致先天愚型(Down氏綜合征)。整倍體整倍體指染色體數(shù)目的異常是以染色體組為單位的增減，如形成三倍體、四倍體等。在人體，3n為69條染色體，4n為92條染色體。在腫瘤細胞及人類自然流產(chǎn)的胎兒細胞中可有三倍體細胞的存在。發(fā)生于生殖細胞的整倍體改變，幾乎都是致死性的。50第五十頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一染色體畸變裂隙(gap)斷裂(break)斷片(fragment)和缺失(deletion)微小體(minutebody)無著絲點環(huán)環(huán)狀染色體雙著絲點染色體倒位(inversion)易位(translocation)插入(insertion)和重復(fù)(duplication)輻射體突變類型51第五十一頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一作用機制直接以DNA為靶點的誘變①DNA加合物形成②堿基類似物取代：如5－溴脫氧尿嘧啶核苷能取代胸

腺嘧啶，2－氨基嘌呤(2-AP）能取代鳥嘌呤③烷化劑的影響：甲基化＞乙基化＞高碳烷基化④致突變物改變或破壞堿基的化學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)物破壞

或改變堿基的結(jié)構(gòu)，有時還引起鏈斷裂。⑤平面大分子嵌入DNA鏈⑥D(zhuǎn)NA－蛋白質(zhì)交聯(lián)物⑦二聚體的形成52第五十二頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一作用機制不以DNA為靶的間接誘變（紡錘體抑制、對酶促過程的作用）化學(xué)物的間接誘變可能是通過對紡錘體作用或干擾與DNA合成和修復(fù)有關(guān)的酶系統(tǒng)。1、紡錘體抑制：一些化學(xué)物能作用于紡錘體，中心?；蚱渌藘?nèi)細胞器，從而干擾有絲分裂過程。

2、對酶促過程的作用：對DNA合成和復(fù)制有關(guān)的酶系統(tǒng)作用也可間接影響遺傳物質(zhì)。53第五十三頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一突變后果1、體細胞突變的后果①、最受注意的是致癌問題；②、胚胎體細胞突變可能導(dǎo)致畸胎；③、致突變物透過胎盤作用于胚胎體細胞導(dǎo)致流產(chǎn)。2、生殖細胞突變的后果①、致死性影響：可能是顯性致死或隱性致死。②、非致死性影響：出現(xiàn)顯性或隱性遺傳性疾病（含先天

性畸形）。③、將使基因庫的遺傳負荷增加。54第五十四頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一試驗與評價試驗?zāi)康模?/p>

研究外源化學(xué)物引起人體的突變并通過生殖細胞傳遞給后代的可能性；基于對體細胞突變與腫瘤發(fā)生關(guān)系的認識，也可用于預(yù)測化學(xué)物潛在的致癌性。試驗分類：

基因突變試驗染色體損傷試驗非整倍體試驗其他反映DNA損傷試驗55第五十五頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一試驗與評價回復(fù)突變試驗1細菌回復(fù)突變試驗假如有致突變物存在，則營養(yǎng)缺陷型的細菌回復(fù)突變成原養(yǎng)型（失去合成某種（或某些）對該菌株生長必不可少的物質(zhì)的能力），因而能在營養(yǎng)缺乏的培養(yǎng)基上生長形成菌落，根據(jù)此判斷受試物是否致突變物。如鼠傷寒沙門氏菌組氨酸營養(yǎng)缺陷型菌株。營養(yǎng)缺陷型相應(yīng)的菌株56第五十六頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一哺乳動物細胞正向突變試驗1細菌回復(fù)突變試驗由于抗藥性是對正常基因座誘發(fā)的突變性狀，所以稱為正向突變試驗。試驗基于突變集落數(shù)，計算突變頻率以評價受試物的致突變性。試驗與評價57第五十七頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一果蠅伴性隱性致死試驗試驗原理：是利用隱性基因在伴性遺傳中的交叉特征檢出各類點突變的試驗。隱性基因在伴性遺傳中的交叉遺傳特征，即雄蠅的X染色體傳給F1代雌蠅，又通過F1代傳給F2代雄蠅。X染色的隱性突變基因在F1代雌蠅為雜合體，不能表達，而在F2代雄蠅為半合體，能表達出來。如果雄蠅接著受試物后X染色體出現(xiàn)隱性致死性突變，結(jié)果其F2代雄蠅數(shù)目較少雌蠅少一半。據(jù)此推斷致死突變的存在。試驗與評價58第五十八頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一染色體分析觀察染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)和數(shù)目變化稱為染色體分析。

（1）染色體畸變分析主要觀察染色體的結(jié)構(gòu)畸變和數(shù)目畸變（2）微核試驗?zāi)軝z察出斷裂劑和有絲分裂毒物（3）姐妹染色體交換試驗現(xiàn)在以廣泛用于篩選食品中化學(xué)物致突變。試驗與評價59第五十九頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一試驗與評價多種配伍試驗組合對于化學(xué)物致突變試驗采用多種實驗組合。

（1）配伍試驗組合體細胞和生殖細胞體內(nèi)試驗和體外試驗

等（2）遺傳學(xué)終點

DNA完整性的改變DNA重排或交換DNA堿基序列改變?nèi)旧w完整性改變

染色體分離改變60第六十頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一美國EPA毒物處提出了一個三階段的試驗方案。第一階段測試化學(xué)物的遺傳毒性，包括體外哺乳動物細胞基因突變試驗、體內(nèi)骨髓染色體損傷試驗；第二階段測試對生殖細胞的致突變作用；第三階段為哺乳動物生殖細胞致突變性標準試驗。試驗與評價61第六十一頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一三、生殖發(fā)育毒性一、基本概念二、生殖毒性與發(fā)育毒性三、發(fā)育毒性與致畸作用的原理及機制四、生殖與發(fā)育毒性的試驗及評價62第六十二頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一基本概念有些化學(xué)毒物雖然不致畸，但卻可以引起一系列的與其他生殖有關(guān)的損傷，毒物不僅可以通過母體發(fā)生作用，也可以通過損傷父方的精子而損傷后代。化學(xué)毒物可使生殖與發(fā)育各環(huán)節(jié)遭到損害，而表現(xiàn)出生殖和發(fā)育毒性。63第六十三頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一基本概念歷史

反應(yīng)停(沙利度胺;酞胺哌啶酮)

1957–6164第六十四頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一基本概念65第六十五頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一生殖與發(fā)育毒性生殖過程

生殖細胞的發(fā)生形成交配受精合子形成著床胚胎形成及發(fā)育分娩哺乳生殖毒性：對雄性和雌性生殖功能或能力的損害和對后代的有害影響。發(fā)生時期：生殖毒性既可發(fā)生于生殖細胞、受精卵、胚胎形成期、妊娠期分娩和哺乳期毒性表現(xiàn)：表現(xiàn)為外源化學(xué)物對生殖過程的影響66第六十六頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一生殖與發(fā)育毒性發(fā)育毒性：出生前后接觸外源性理化因素引起的在子代的壽命期內(nèi)出現(xiàn)的任何對發(fā)育有害的表現(xiàn)。發(fā)育生物體死亡生長改變結(jié)構(gòu)異常（畸形）功能缺陷67第六十七頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一生殖與發(fā)育毒性①發(fā)育生物體死亡

指受精卵未發(fā)育即死亡，或胚泡未著床即死亡，或著床后生長發(fā)育到一定階段死亡。早期死亡被吸收或自子宮排出(即自然流產(chǎn))，晚期死亡成為死胎。②生長改變：即生長遲緩。能引起胚胎死亡和畸形的毒物多數(shù)能引起生長遲緩。一般認為胎兒的生長發(fā)育指標比正常對照的均值低2個標準差時，即可定為生長遲緩。豚鼠胸骨及枕骨骨化遲緩及低出生體重等是生長遲緩的較敏感指標。生長遲緩造成的局部發(fā)育不全可視為畸形，如腦小畸形和眼小畸形等。68第六十八頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一生殖與發(fā)育毒性③功能缺陷包括器官系統(tǒng)、生化、免疫等功能的變化。功能缺陷往往要在出生后經(jīng)過相當時間才能診斷。如聽力或視力異常、行為發(fā)育遲緩等。④結(jié)構(gòu)異常指胎兒形態(tài)結(jié)構(gòu)異常，即畸形。致畸性是指化學(xué)物在胚胎發(fā)育期間引起永久的結(jié)構(gòu)與功能異常的性質(zhì)。致畸物是指出生前接觸，誘發(fā)永久的結(jié)構(gòu)與功能異常的物質(zhì)。69第六十九頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一生殖與發(fā)育毒性生殖與發(fā)育毒性的特點：生殖發(fā)育器官或生殖發(fā)育過程較機體其他系統(tǒng)或功能對某些化學(xué)物的毒作用更為敏感。損害作用不僅表現(xiàn)在暴露化學(xué)物質(zhì)的機體本身，還可能影響后代。70第七十頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一作用原理及機制發(fā)育各階段的發(fā)育毒性作用特點：1、著床前期：分化前期，從受精到完成著床之前的一段時間。

這段時間很少發(fā)生特性致畸效應(yīng)，通常是未分化細胞受毒物損傷而導(dǎo)致胚泡死亡。2、器官形成期：著床后孕體即進入器官形成期，直到硬腭閉合。

人：3~8周小鼠、大鼠：6~15d家兔：15~18d

這段時間容易受致畸物的作用誘發(fā)器官結(jié)構(gòu)缺陷。3、胎兒期：器官形成結(jié)束后即進入胎兒期，直到分娩。

這段時間接觸發(fā)育毒物很可能對生長和功能成熟產(chǎn)生效應(yīng)。4、圍生期和出生后的發(fā)育期：研究較多的是發(fā)育免疫毒性、神經(jīng)行為發(fā)育異常、兒童期腫瘤71第七十一頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一作用原理及機制影響致畸作用的因素：72致畸敏感期器官形成期是發(fā)生形態(tài)結(jié)構(gòu)畸形的關(guān)鍵期。是細胞分裂極旺盛的時期。同時也增強了突變的可能性。遺傳類型致畸作用有明顯的物種差異，是由于代謝變化、胎盤種類、胎盤發(fā)育的速度和方式不同引起的?；瘜W(xué)物劑量不同的致畸物有不同類型的劑量-效應(yīng)關(guān)系，反映了不同外源化學(xué)物胚胎毒性作用的特點。其他因素化學(xué)物的理化性質(zhì)與致畸作用有關(guān)。如脂/水系數(shù)等。第七十二頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一73作用原理及機制母體毒性與發(fā)育毒性：母體毒性：指化學(xué)毒物對孕母產(chǎn)生的損傷作用，變現(xiàn)為增重減慢、功能異常、出現(xiàn)臨床癥狀甚至死亡。母體因素對發(fā)育毒性的影響：1、遺傳學(xué)：孕母的遺傳結(jié)構(gòu)是孕體發(fā)育結(jié)果的決定因素。2、疾病：疾病導(dǎo)致母體變化或直接經(jīng)胎盤的感染對孕體產(chǎn)生不利的影響。3、營養(yǎng)：微量元素、蛋白質(zhì)等缺乏產(chǎn)生的影響。4、應(yīng)激：生理學(xué)應(yīng)激反映可誘發(fā)母體發(fā)育毒性。噪聲、母體情緒等。5、對胎盤的毒性：對胎盤的毒性可能會促進對孕體的有害效應(yīng)。第七十三頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一74作用原理及機制母體毒性與發(fā)育毒性：母體毒性與胚胎毒性的關(guān)系：胚胎毒性作用：指外源化學(xué)物對母體子宮內(nèi)發(fā)育的胚胎或胎兒產(chǎn)生的毒性作用。表現(xiàn)：胚胎死亡、生長發(fā)育遲緩、胎兒先天缺陷和畸形、功能發(fā)育不全。1、具有胚胎毒性，但無母體毒性。2、出現(xiàn)胚胎毒性也出現(xiàn)母體毒性。3、具有母體毒性，但不具有致畸作用。4、一定劑量下，既無母體毒性，也不表現(xiàn)胚胎毒性。第七十四頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一75試驗與評價試驗?zāi)康模航沂净瘜W(xué)品/藥品對哺乳動物生殖發(fā)育的任何有害影響，并將研究的結(jié)果與有可以得到的其他藥理學(xué)和毒理學(xué)資料聯(lián)系起來，推測對人可能造成的生殖危險。

動物毒性試驗流行病學(xué)研究

危險度評定

確認人類致畸物標準第七十五頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一76試驗與評價動物毒性試驗：

其優(yōu)點在于容易控制試驗條件、動物數(shù)量、年齡、狀態(tài)以及選擇合適的檢測標準。動物選擇：1、哺乳動物2、動力學(xué)、毒效學(xué)及其有關(guān)參數(shù)與人接近3、生育力強、孕期短、廉價、易獲取、操作方便等。

第七十六頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一77試驗與評價動物毒性試驗：三段生殖毒性試驗：

動物生命周期劃分

第七十七頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一78A.

從交配前到受孕（成年雄性和雌性生殖功能、配子的發(fā)育和成熟、交配行為、受精）。B.

從受孕到著床（成年雌性生殖功能、著床前發(fā)育、著床）。C.

從著床到硬腭閉合（成年雌性生殖功能、胚胎發(fā)育、主要器官形成）。D.

從硬腭閉合到妊娠終止（成年雌性生殖功能、胎仔發(fā)育和生長、器官發(fā)育和生長）。E.

從出生到離乳（成年雌性生殖功能、幼仔對宮外生活的適應(yīng)性、離乳前發(fā)育和生長）。F.

從離乳到性成熟（離乳后發(fā)育和生長、獨立生活的適應(yīng)能力、達到性成熟的情況）。第七十八頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一791、生育力與早期胚胎發(fā)育毒性實驗（I段）：A-B

2、胚胎—胎體發(fā)育毒性試驗（II段）：C-D

3、出生前后發(fā)育毒性試驗（III段）：C-F

試驗與評價第七十九頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一80試驗與評價動物毒性試驗：一代和多代生殖試驗：一代生殖試驗：親代（F0）動物直接暴露受試物，子一代在母體子宮內(nèi)以及經(jīng)哺乳暴露受試物。二代生殖試驗：僅對兩代動物成體進行染毒，F(xiàn)0代直接暴露受試物；F1代既有直接暴露，也有通過母體暴露；F2代在子宮和經(jīng)哺乳暴露受試物。第八十頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一81試驗與評價流行病學(xué)研究：

研究疾病與健康在人群中分布及其影響因素，以研究防制疾病及促進健康的策略和措施的學(xué)科。揭示現(xiàn)象分布規(guī)律找出原因影響因素提供措施策略措施第八十一頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一82試驗與評價危險度評定：1、致畸指數(shù)：即母體LD50/胎仔最小致畸作用劑量。一般認為比值在10以下者，不具致畸作用，10～100具致畸作用，100以上致畸作用強烈。2、致畸物分級標準：1級，已確定人類母體接觸后可引起子代先天性缺陷；2A級，對動物試驗結(jié)果肯定致畸，但對人類致畸作用尚未確定因果關(guān)系；2B級，動物試驗結(jié)果肯定致畸。但無人類致畸資料；3級，尚無結(jié)論性肯定致畸證據(jù)或資料不足；4級，動物試驗陰性，人群中調(diào)查結(jié)果未發(fā)現(xiàn)致畸。第八十二頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一83試驗與評價確認人類致畸物的標準：1、一種特殊的缺陷或集中缺陷并發(fā)的綜合癥頻率突然增加；2、缺陷的增加與某種已知的環(huán)境改變巧合；3、已知在妊娠的特殊階段接觸環(huán)境的改變，產(chǎn)生有特征性缺陷的綜合癥；4、缺少妊娠時引起特征性缺陷嬰兒產(chǎn)生的其他普通因子。第八十三頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一84四、致癌作用人類癌癥相關(guān)的環(huán)境因素：全球每年新發(fā)癌癥患者總數(shù)約為840萬，且中國占全球比例的20%；每年全世界約有700萬人死于癌癥。

國際癌癥研究所1970年左右指出，80～90％的人類癌癥和環(huán)境因素有關(guān)，其中主要是化學(xué)因素，約占90％以上。。第八十四頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一85四、致癌作用人類癌癥相關(guān)的環(huán)境因素：1981年DollandPeto報告的歸因于環(huán)境因素的癌死亡百分比：煙草30% 污染2%

酒精 3% 工業(yè)產(chǎn)品<1%

飲食 35% 藥品和醫(yī)學(xué)處置1%

食品添加劑 <1% 地球物理因素3%

職業(yè)4%生殖和性行為7% 感染10%

其中化學(xué)因素約占77％。。第八十五頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一86第八十六頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一87基本概念化學(xué)致癌——指化學(xué)物質(zhì)引起正常細胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化并發(fā)展成腫瘤的過程?；瘜W(xué)致癌物——指凡能引起動物和人類腫瘤、增加其發(fā)病率或死亡率的化學(xué)物。（黃曲霉毒素、苯并【a】芘、亞硝胺）化學(xué)致癌作用——指化學(xué)致癌物在體內(nèi)引起腫瘤的過程。。第八十七頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一88基本概念黃曲霉毒素——主要存在于霉變的花生、谷物、果仁和大米等食物中?；ㄉ椭悬S曲霉素不可能完全去干凈，但黃曲霉素是隨著時間而產(chǎn)生的，油接觸空氣時間越長，產(chǎn)生的可能性越高。（橄欖油、棕果油、山茶油等果實油）苯并【a】芘——工業(yè)鍋爐和家用爐灶燃煤、工業(yè)生產(chǎn)、交通、垃圾焚燒和森林失火、烹調(diào)、煙草煙氣。（熏制食物）亞硝胺——食物、化妝品、啤酒、香煙中都含有亞硝胺。在熏臘食品中，含有大量的亞硝胺類物質(zhì)。當熏臘食品與酒共同攝入時，亞硝胺對人體健康的危害就會成倍增加。第八十八頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一89致癌機制遺傳機制理論——由于外來致癌因素引起細胞基因的改變或外來基因整合到細胞基因引起的。遺傳外機制理論——癌變的發(fā)生是非基因改變引起的。形成的學(xué)說有：體細胞突變學(xué)說癌基因?qū)W說親電子劑學(xué)說癌變的階段學(xué)說表觀遺傳機制學(xué)說第八十九頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一90致癌機制癌基因：指一類在自然或?qū)嶒灄l件下具有誘發(fā)惡性轉(zhuǎn)化的潛在基因。原癌基因：機體內(nèi)正常細胞所具有的能致癌的遺傳信息。抑癌基因（腫瘤抑制基因）：正常細胞分裂生長的負性調(diào)節(jié)因子。第九十頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一91致癌機制癌變的階段學(xué)說：一般認為，化學(xué)致癌作用是一個長期的，多因素、多基因參與的多階段過程。目前公認的階段學(xué)說認為至少包括3個階段1、引發(fā)階段2、促長階段3、進展階段第九十一頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一92致癌機制引發(fā)階段（啟動階段）：致癌物不可逆的將正常細胞轉(zhuǎn)變成腫瘤細胞的過程，將具有發(fā)展成腫瘤潛能的突變細胞，稱為“引發(fā)細胞”（啟動細胞）引發(fā)細胞不具有生長自主性，不是腫瘤細胞外源化學(xué)物啟動細胞腫瘤第九十二頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一93致癌機制促長階段：促長階段是引發(fā)細胞增殖成為癌前細胞或良性腫瘤的過程。歷時較長，早期可逆性的，晚期為不可逆的。引發(fā)劑促長劑具有引發(fā)作用的化學(xué)物質(zhì)具有促長作用的化學(xué)物質(zhì)只有引發(fā)沒有促長時不導(dǎo)致腫瘤；促長必須在引發(fā)之后。第九十三頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一94致癌機制進展階段是良性腫瘤轉(zhuǎn)變成惡性腫瘤的過程。細胞表現(xiàn)出不可逆的遺傳學(xué)改變。在該階段可觀察到惡性腫瘤的許多特征，如生長率增加、侵襲、轉(zhuǎn)移等。核型不穩(wěn)定性導(dǎo)致細胞基因組結(jié)構(gòu)的形態(tài)學(xué)改變。第九十四頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一95化學(xué)致癌作用模式分類：遺傳毒性致癌物——指進入細胞后與DNA共價結(jié)合，引起機體遺傳物質(zhì)改變，導(dǎo)致癌變的化學(xué)物質(zhì)。直接致癌物：體內(nèi)不需要經(jīng)過代謝活化即可致癌間接致癌物：在體內(nèi)經(jīng)過代謝，其產(chǎn)物具致癌作用無機致癌物：親電子機，或通過選擇性改變DNA復(fù)制保真性，導(dǎo)致DNA改變致癌物分類第九十五頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一96化學(xué)致癌作用模式分類：表觀遺傳毒性致癌物——不作用于機體遺傳物質(zhì)的化學(xué)致癌物。促長劑

內(nèi)分泌調(diào)控劑

免疫抑制劑

細胞毒劑

過氧化物酶體增殖劑

固態(tài)物質(zhì)致癌物分類第九十六頁，共一百零八頁，編輯于2023年，星期一97