毒理

1>>慢性毒性概念慢性毒性是指以低剂量外来化合物长期给予实验动物接触，观察其对实验动物所产生的毒性效应。试验目的慢性毒性试验是确定外来化合物的毒性下限，即长期接触该化合物可以引起机体危害的阈剂量和无作用剂量。为进行该化合物的危险性评价与制定人接触该化合物的安全限量标准提供毒理学依据，如最高容许浓度和每日容许摄入量等。慢性毒性试验期限一般认为工业毒理学慢性试验动物染毒6个月或更长时间；而环境毒理学与食品毒理学则要求实验动物染毒1年以上或2年。也有学者主张动物终生接触外来化合物才能全面反映外来化合物的慢性毒性效应，以及求出阈剂量或无作用剂量。但是，也有学者认为大鼠为进行慢性毒性试验动物，接触受试化合物1年以上不一定必要。多次经验证明延长接触1年以上，大鼠也不再出现新的毒性效应(致癌试验除外)。例如有报道在122种化合物中，大鼠连续接触3个月之后才出现毒性效应的只有3种(占2.46%)，其它化合物均在3个月内已出现毒性效应。因此认为以大鼠为试验对象时连续接触外来化合物90天，即可确定受试化合物的长期无作用水平。但是，这种观点还存有争论。因此在食品及环境毒理学中进行慢性毒性试验，接触外来化合物的时间仍以2年为好。接触途径慢性毒性试验多为经口与经呼吸道接触。经呼吸道接触，每日接触时间，依试验要求而定。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

急性毒性试验是指一次或24小时每多次染毒的试验，是毒性研究的第一步。要求采用啮齿类或非啮齿类两种动物。通常为小鼠或大鼠采用经口、吸入或经皮染毒途径。急性毒性试验主要测定半数致死量（浓度），观察急性中毒表现，经皮肤吸收能力以及对皮肤、粘膜和眼有无局部刺激作用等，以提供受试物质的急性毒性资料，确定毒作用方式、中毒反应，并为亚急性和慢性毒性试验的观察指标及剂量分组提供参考。

急性毒性试验概述及染毒方法

1题

(一) 实验动物选择

在卫生毒理学领域中，体内试验以实验动物为研究对象，最终是为了阐明受试外来化合物对人的急性危害性质和危害强度。所以选择实验动物时，要求在其接触化合物之后的毒性反应，应当与人接触该化合物的毒性反应基本一致，虽然利用任何一种或几种实验动物的急性毒性结果向人外推都必须十分慎重，但这一选择实验动物的原则仍非常重要。

1.物种选择以选择哺乳动物为主。目前实际应用中以大鼠和小鼠为主，尤以大鼠使用很多。需指出大鼠并非对外来化合物都最敏丅感。家兔常用于研究化合物的皮肤毒性，包括对粘膜的刺激。猫、狗也用于急性毒性试验，但因价贵不易于大量使用。猪为杂食动物，对一些化合物的生物效应表现与人有相似之处，尤其是皮肤结构与人较近似。但因体大、价贵，不便大量使用。

归纳起来，在进行化合物急性毒性研究中，选择实验动物的原则是：尽量选择对化合物毒性反应与人近似的动物；易于饲养管理，试验操作方便；易于获得、品系纯化，且价格较低的动物。为了有利于预测化合物对人的危害，要求选择两种以上的实验动物，最好一种为啮齿类，一种为非啮齿类，分别求出其急性毒性参数。

一般研究外来化合物急性毒性，需雌雄两性动物同时分别进行，每个剂量组两性动物数相等。急性毒性使用小鼠体重以18~25g、大鼠180~240g、豚鼠200~250g、家兔2~2.5kg、猫1.5~2.0kg左右为宜。

(二) 实验动物喂养环境

实验动物喂养室室温应控制在22±3℃，家兔可控制在20±3℃，相对湿度30%～73%，无对流风。每笼动物数以不干扰动物个体活动及不影响试验观察为度，必要时需

单笼饲养。饲养室采用人工昼夜为好，早6点至晚6点进行12小时光照，其余12小时黑暗，一般食用常规试验室饲料，自由饮水。

(三) 实验动物染毒方法

1.经口(胃肠道)接触目的是研究外来化合物能否经胃肠道吸收及求出经口接触的致死剂量(LD50)等。由于外来化合物可以污染饮水及食物，因此，此种染毒方式在卫生毒理学中占有重要地位。

(1) 灌胃是将液态受试化合物或固态、气态化合物溶于某种溶剂中，配制成一定浓度，装入注射器等定量容器，经过导管注入胃内。

在每一试验系列中，同物种实验动物灌胃体积最好一致，即以单位体重计算所给予的毫升数应一致，即ml/kg或ml/g计。这是因为成年实验动物的胃容量与体重之间有一定的比例。按单位体重计算灌胃液的体积，受试化合物的吸收速度相对较为稳定。小鼠一次灌胃体积在0.2~1.0ml/只或0.1~0.5ml/10g体重较合适，大鼠一次灌胃体积不超过5ml/只(通常用0.5~1.0ml/100g体重)，家兔不超过10ml/2kg体重，狗不超过50ml/10kg体重。

2题试验基本原理

根据隐性基因在性遗传中的交叉遗传特征，即雄蝇的X染色体传给F1代雌蝇。又通过F1代传给F2代雄蝇。位于X染色体上的隐性基因能在半合子雄蝇中表现出来。据此推断致死突变的存在。

据此，利用眼睛颜色性状由X染色体上的基因决定，并与X染色体的遗传相关联的特征来作为观察在X染色体上基因突变的标记，故以染毒的野生型雄蝇（红色圆眼，正常蝇），与Basc（Muller-5）雌蝇（淡杏色棒眼，在两个X染色体上各带一个倒位以防止F1代把处理过的父系X染色体和母系X染色体互换）交配，如雄蝇经受试样品处理后，在X染色体上的基因发生隐性致死，则可通过上述两点遗传规则于F2代的雄蝇中表现出来，并籍眼睛颜色为标记来判断试验的结果。即根据孟德尔分类可产生四种不同表型的F2代，有隐性致死时在F2代中没有红色圆眼的雄蝇。

3题

3>>药物依赖性与成瘾性药物依赖性是指药物与人体相互作用所产生的一

种精神状态，有时也包括身体状态，表现出一种强烈使用或定期使用该药行为反应，目的是为了体验这种药物的精神效应，有的也是为了避免由于断药所引起的不舒适。按照依赖情况，可分为：

依赖性分为生理依赖性和心理依赖性两个方面。

生理依赖性是指在某一段时间内不断地使用某种药物带来的生理

上的变化，表现为一种周期性或慢性中毒的状态，需要继续使用该药方能维持机体的基本生理活动，否则就会产生一系列机能紊乱和损害的反应。生理依赖性的产生及其程度除了与吸毒者自身个体的生理、心理特点有关外，还与所使用药物种类、用药时间、频率和剂量等因素有关。据研究，鸦片类毒品所产生的生理依赖性最为强烈，在第一次用药后就可能出现，用药者一般在停药8至12小时后表现出一系列中毒症状心理依赖性是指人在多次用药后所产生的在心理上、精神上对所用药物的主观渴求或强制性觅药的心理倾向。心理依赖性的产生有两方面因素：一是由以往用药所体验到的某种效果或感受驱使，用药者为了不断追求这种效果或感受而产生继续使用该药的强烈欲望;二是为逃避停药时出现的烦躁、不安等心理反应而渴望继续用药。毒品的心理依赖性虽然表面上不如生理依赖性明显、强烈，但极难根除，它是吸毒者在生理脱瘾后复吸率居高不下的最重要原因

4题

4>>一、药物理化性质对药物毒性作用的影响药物的化学结构决定其理化性质，而其理化性质又决定其生物活性（毒性），同一类药物，由于结构（包括取代基）不同，其毒性

也有很大差异。

1. 结构功能团与毒性的关系（1）卤素有强烈的吸光子效应。在药物分子中增加卤素就会使分子的极化程度增加，容易与酶系统结合使毒性增强。如甲烷不具致癌作用，而碘甲

烷、溴甲烷及氯甲烷等均有致癌作用。

（2）芳香族药物中引入羟基后，由于极性增强而加大了毒性。如苯环上引入羟基后

则生成酚，毒性增强。

（3）芳香族药物引入酸性基团时，可使理化性质发生很大变化，如苯甲酸的毒性。

2. 基团电荷与毒性的关系电负荷基团如硝基、苯基、醛基（—CHO）、酮基（—COR）、酯基（—COOR）、乙烯基、三氯甲基等均可与机体中带正电荷的基团相互吸引，从而使毒

性增强。

3. 光学异构与毒性的关系动物体内的酶对光学异构体有高度的特异性。当药物为不对称分子时，酶只能作用于一种光学异构体。一般来讲，左旋异构体较右旋异构体作用较强，在同一机体，左旋吗啡有效，而右旋吗啡无作用；但也有例外：如对大鼠，左旋和右旋尼古丁毒性相等；对豚鼠，右旋体的毒性较左旋体大2.5倍。

4. 脂水分配系数与毒性的关系脂水分配系数：即药物在脂相和水相的溶解分配率。药物的脂水分配系数大表明其易溶于脂；脂水分配系数小，表明其易溶于水。易溶于脂的药物，表现为亲脂现象或叫疏水性；易溶于水的药物，表现为疏脂现象或叫亲水性。药物的脂水分配系数直接涉及药物的吸收运转、排泄和代谢。例如脂溶性较小的戊巴比妥，进入脑内的速度慢，因此，产生作用也慢，由于原形药物可从肾小管重吸收，因此，它在体内消除慢，维持时间长；脂溶性很大的硫喷妥钠易进入脑组织，作用非常迅速，静脉注射后1min内即达最高浓度，随后药物又很快经血流转移并贮存在肌肉和脂肪组织中，这种药物的重新分布使得脑内药物浓度显著下降到有效浓度以下，故作用发生快，维持时间短。

5. 电离度与毒性作用的关系不同的弱电解质在水中电离的程度是不同的，一般用电离度和电离常数（pKa来表示。大多数药物为弱酸性或弱碱性物质，只有在pH条件合适时才能使药物最大限度地成为非离子型而易于吸收和通过生物膜，产生毒性反应。

6. 溶解度与毒性作用的关系pKa3以上的弱酸性药物在胃中大部分为分子型（非离子型），易被胃吸收。例如阿司匹林（pKa=3.5）pKa5以上的碱性药物和强酸性药物，不易被胃吸收。例如奎宁（pKa=8.4），在胃中呈离子型状态，而在肠中吸收。

5题5>>SOS显色法是用来测定遗传毒物对细胞原发的直接反应。

SOS显色法是国内在20世纪80年代发展起来的一种遗传毒性检测新方法，具有快速、准确、灵敏及假阳性率低的特点，被广泛用于遗传毒性的测定中。其原理是：在DNA分子受到外因引起的大范围损伤、其复制又受到抑制的情况下，会导致一种容易发生错误的修复。所有这些在遗传毒物处理后大肠杆菌中出现的一系列反应统称为SOS应答。

SOS显色法有许多优于Ames的特点：

（1）快速、简便，测定过程只需7h；

（2）灵敏，被处理的细胞全产生或不产生SOS反应，用分光光度法测定β-ONPG(邻硝基苯β-D-半乳糖苷)分解产物非常灵敏；

（3）准确，SOS显色法测定的是遗传毒物对细胞原发的直接反应，其阳性结果十分可信，而Ames试验的假阳性率较高。因此，SOS显色法已引起人们的密切关注，成为一种值得推广的水质监测评价方法。

6题6>>外源化学物的母体毒性作用与致畸作用的关系有下列几种：

1.具有致畸作用，但无母体毒性出现。表明此种外源化学物的致畸作用具有特定的作用

机理，与母体毒性无关。此种受试物致畸作用往往较强，应特别注意。

2.出现致畸作用的同时也表现母体毒性。此种受试物可能既对胚胎有特定的致畸机理，

医.学教育网搜集整理同时也对母体具有损害作用，但二者并无直接联系。

3.不具有特定致畸作用机理，但可破坏母体正常生理稳态，以致对胚胎具有非特异性的

影响，并造成畸形。

4.仅具有母体毒性，但不具有致畸作用。

5.在一定剂量下，既不呈现母体毒性，也未见致畸作用。

此种情况较为复杂，实际有两种可能：一种是受试物确实不具有致畸作用，而且也不具有母体毒性；另一种情况是动物接触的剂量未达到致畸作用的最小有作用剂量，即致畸阈剂量，并非真正不具有致畸作用。在对一种外源化学物进行致畸试验时，如未观察到致畸作用，也无母体毒性表现，应在动物可能耐受条件下，最大限度地增加剂量，使其远远高于人类实际可能接触的水平，医.学教育网搜集整理如仍未出现致畸作用，才可做出结论。严格的概念，在一定剂量下，能引起母体毒性作用，但未观察到致畸作用，才可以认为不具有致畸作用。母体毒性致畸作用较母体毒性作用剂量为低。

7题

7>>9）药物的致畸作用主要指妊娠早期因孕妇服用药物，造成胎儿生长发育的异常，如反应停引起海豹肢畸形；氯霉素在胎儿体内蓄积，引起胎儿呼吸功能不去昂、紫绀、腹胀、面色苍白为特征的灰婴综合征等。

（10）药物的致突变作用药物作用于遗传物质——脱氧核糖核酸（DNA），使遗传物质的结构发生改变而引起生物学变异，`如畸胎或肿瘤生成

突变可分以下几种：①碱对的转化。一定碱对被取代的方式有三种。其中之一是原来的嘌呤被另种嘌呤取代，原来的嘧啶被另种嘧啶所取代，这种改变称为转换。另外两种可能的变化是嘌呤被嘧啶取代，或嘧啶被嘌呤所取代，这种改变称为颠换。②碱对的附加或缺失。这类改变称为跳码突变，因为密码子的一个三联体接着一个三联体地有次序的翻译将被完全扰乱。位于插入或缺失部位（点）远侧的所有碱基将离开原来位置。③大缺失和重新排列。遗传物质的缺失可以有各种大小。基本的突变过程在这里似乎是先断裂遗传物质，然后重组断片。这种过程既可发生于单个DNA分子，也可发生于粗壮的染色体。节段可以被倒转，在染色单体之间可以发生交换，从一个染色体到另一个染色体之间可以发生物质易位。④子细胞间染色体的不平均分配。这称为不分离现象。不分离现象可在减数分裂或有丝分裂时发生，常常是由于化学试剂对纺锤丝系统的形成与功能进行干扰而造成的。

据诱变剂的作用方式不同可分类如下：第一类诱变剂直接作用于现存的遗传物质，所以对细胞周期的任何时期都有作用。第二类诱变剂仅能改变动力学过程的进行，如DNA的复制或染色体移动；故仅对细胞周期的某一特定时期起作用。第三类诱变类型是由于放射性物质掺入DNA所引起的。此突变的发生有三种：

①通过反冲效应，蜕变的能量能使核苷酸间的键破裂。②局部β和γ线的放射可通过对邻近嘌呤碱或嘧啶碱的二级冲击而起诱变作用。③放射性原子的蜕变可改变化学性质，并进而影响以后复制的正确性。如32P 掺入细菌和噬菌体可能通过前二种机理引起致死性和点突变。因为3H和14C能迅速掺入核酸的碱基和脱氧核糖并进入DNA，所以被视为特别危险。3H 的特别危险性在于它难于作常规监护；它的衰变能很低，β粒子的平均路程又短，以致无法发现它的污染。3H 的特别危险是其放射性半衰期极长（超过5千年）；一旦掺入人类生殖细胞系, 则引起的突变效应可超过1千年以上。

药物的致突变作用都是从实验资料中获得。实验条件下的化学剂又称诱变剂。诱变剂根据突变基因型的不同大致可分为以下几类：

（１）导致碱基对转化的诱变剂。如羟胺、亚硝酸、N—甲基—N—硝基—N—亚硝基胍；烷化剂中如乙基甲烷磺酸盐（EMS），乙基乙烷磺酸盐（EES）和氮芥；碱基类似物通过改变复制的正确性而影响DNA的改变如胸腺嘧啶类似物5—溴尿嘧啶（Bu）。

（２）致碱基对的附加或缺失的诱变剂。如烷化剂有酷似X线的作用，是很有效的染色体断裂剂。

（３）致有丝分裂中期中毒（纺锤体失活）的诱变剂。如秋水仙碱是专一性的纺锤体毒物的经典例子；鬼臼毒、许多药用植物生物碱、某些致癌物质（如甲基胆蒽）、雄激素和雌激素、水合氯醛、乙醚都是常用药物中能作为纺锤体毒物的药物；一些抗癌剂（如长春花碱）和抗霉菌剂（如灰黄霉素）也可致纺锤体失活。

8题

8.目的：研究体外人支气管上皮细胞经NNK诱发恶性转化过程中形态学及p53蛋白的表达，并探讨其在吸烟高危人群罹患肺癌预警及普查方面的意义。方法:用浓度为500(g/ml 烟草特异性亚硝胺NNK诱发BEAS-2B细胞恶性转化，并在此过程中利用光镜、电镜、图像分析及免疫组织化学法，动态观察细胞形态学、细胞形态参数（周长、最大直径、最小直径、核浆比和形状因子）变化和p53蛋白表达。结果: 1. NNK诱发BEAS-2B细胞恶性转化模型的建立①实验组BEAS-2BNNK第5代细胞血清抗性显著增强。②第15代BEAS-2BNNK 细胞具有锚着独立性生长特性（软琼脂克隆形成）。③第25代BEAS-2BNNK细胞在裸鼠体内成瘤,病理为鳞形细胞癌(I-II级)。⒉形态学变化①显微结构改变：BEAS-2B细胞各代间形态无明显变化。BEAS-2BNNK细胞在第1、2、5代时细胞克隆形态及生长方式、细胞形态、细胞核形态及数目与相应代BEAS-2B无明显差异；第10、15、20、25代时细胞及胞核逐渐变圆,出现多个核仁，细胞由放射状生长逐渐变为膜状生长。②超微结构改变：BEAS-2B细胞各代间无明显差别。与BEAS-2B相比较BEAS-2BNNK第1、2、5代细胞及胞核形态、细胞器形态及数量无明显差别；第10、15代细胞出现肿胀，细胞核逐渐变形，出现核畸形,核仁明显增大，边集，细胞器肿胀，数量明显增多，功能活跃具明显的转化细胞特征；第20、25代细胞及胞核明显畸变，出现明显的核碎裂及多个核仁，细胞器明显减少，具明显的肿瘤细胞特征。③形态学参数：BEAS-2B细胞各代间形态学参数无明显统计

学意义。与BEAS-2B细胞比较：第1、2、5代BEAS-2BNNK细胞的形态学参数无明显差别（p>0.05）；第10、15代各形态学参数逐渐增大，差别有显著性(p<0.05)；第20、25代时各参数进一步增大，差别有极显著性(p<0.01)。⒊p53蛋白表达各代BEAS-2B（对照组）细胞表达均为阴性。各代BEAS-2BNNK细胞均有不同程度的表达，随着传代次数增加表达呈明显上升趋势，各代间存在极显著性差异。（p<0.001）。结论:⒈浓度为500(g/ml NNK 可成功诱发BEAS-2B细胞恶性转化，建立体外细胞转化模型。⒉细胞显微结构、超微结构及形态学参数对转化细胞中晚期生物学特性可以做出较准确、客观、量化的判断，但对转化细胞早期生物学特性难以做出判断。⒊p53蛋白在细胞恶性转化的早期即有明显表达，并随恶性转化的程度增加而呈现逐渐增强的趋势。⒋细胞恶性转化过程中形态学特征性改变比p53蛋白表达相对较晚。⒌p53蛋白在细胞转化成癌细胞以前已有较明显表达的特点，可能有助于吸烟高危人群罹患肺癌的预警及普查。8>>