毒理学实验基础
毒理学实验基础
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毒理学实验的原则与局限性
第二，在毒理学试验中，为了寻求毒作用的靶器官，并能在相对少 量的动物上就能得到剂量-反应或剂量-效应关系，往往选用较大的 染毒剂量，这一剂量通常要比人实际接触的剂量大得多。有些化学 物在高剂量和低剂量的毒性作用规律并不一定一致，如大剂量下出 现的反应有可能是由于化学物在体内超过了机体的代谢能力，这就 存在高剂量向低剂量外推的不确定性。
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毒理学实验的原则与局限性
第三，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。
3．确定毒作用的靶器官
确定受试物有害作用的靶器官，是毒理学研究的重要目的，以阐 明受试物毒作用的特点，并为进一步的机制研究和毒性防治提供线 索。
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毒理学毒性评价试验的基本目的
4．确定损害的可逆性
一旦确认有害作用存在，就应研究停止接触后该损害是否可逆和 消失，器官功能是否能恢复，还是像化学致癌作用那样停止接触后 损害继续发展？毒性的可逆性关系到对人的危害评价，如果受损的 器官组织能够修复并恢复正常功能，则可能接受较高危险性的接触 水平。
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实验动物的选择与管理及受试物样品的准备
实际上没有一种实验动物完全符合上述物种选择的原则，目前常规 选择物种的方式是利用两个物种，一种是啮齿类，另一种是非啮齿 类。常用实验动物的生物学和生理学参数详见表1。系统毒性研究 最常用的啮齿类是大鼠和小鼠，非啮齿类是犬。豚鼠常用于皮肤刺 激试验和致敏试验，兔常用于皮肤刺激试验和眼刺激试验。遗传毒 理学试验多用小鼠，致癌试验常用大鼠和小鼠，致畸试验常用大鼠、 小鼠和兔。迟发性神经毒性试验常用母鸡。
毒理学基础
毒理学基础第一章绪论1、卫生毒理学（Health /hygienic Toxicology）是利用毒理学的概念和方法，以预防医学角度，研究人类生活和生产活动中可能接触到的外来化合物对机体损害作用及其机理的学科。
卫生毒理学属于预防医学的范畴，也是毒理学的重要分支学科。
2、毒理学（Toxicology）是研究外源化学物对生物体损害作用及其毒作用机制的科学。
3、现代毒理学：是研究外源性有害物质（包括化学、物理和生物因素）对生物体及生物系统的损害作用、生物学机制、进行安全性评价和危险度管理的科学。
其基本任务是发现毒性、探讨机制、有效预防和科学管理。
4、现代毒理学依据其研究内容和研究目的可分为描述毒理学、机制毒理学和管理毒理学三个分支领域。
5、描述毒理学(descriptive toxicology)：指利用毒理学原理及方法，研究外源化学物对机体损害作用，对其毒性进行描述及鉴定。
6、机制毒理学(medchanistic toxicology)：是在毒性鉴定基础上，采用生物化学、细胞生物学、分子生物学、基因组学、蛋白组学、代谢组学等“组学”方法及其他研究方法，在细胞和分子层面上对外源化学物毒性作用机制及调控机制进行的系统研究。
7、毒理学研究方法：实验研究（体内实验、体外实验）和人群调查（流行病学调查、毒性临床观察、志愿者试验）。
8、Paracelsus提出所有物质都是毒物，不存在非毒物质，剂量决定一种物质是毒物还是药物。
9、意大利医生Pamazzini被誉为职业医学的创始人。
10、近代毒理学之父Orfila。
11、美国于1906年通过第一部《美国食品与药品法》。
12、1937年发生磺胺导致患者急性肾衰竭和死亡的“磺胺事件”。
13、毒理学展望：⑴从高度综合到高度分化；⑵从整体动物实验到替代实验；⑶从毒性定量描述到毒理作用机制探讨；⑷从构效关系到毒性预测；⑸从危险度评定到危险度管理；⑹从现代毒理学到系统毒理学。
毒理学基础实验指导
毒理学基础实验指导
以下是一份关于毒理学基础实验的指导：
实验目的：了解常见的毒物对生物体的毒性影响。
实验材料：
1. 实验动物（例如小鼠、大鼠或离体组织）
2. 各种毒物（例如重金属盐、农药、有机溶剂等）
3. 实验室常用设备和试剂（例如试管、移液器、显微镜）
实验步骤：
1. 实验前应先准备好实验动物，确保动物健康且体重相近。
2. 将动物随机分组，每组注射不同浓度的毒物。
3. 观察实验动物的行为和生理状况，记录脱毛、体重下降、活动能力减退等现象。
4. 按照实验动物的生理时间表，定期进行采血样本和组织标本收集。
5. 使用合适的实验方法和仪器，对采集的样本进行毒性指标的分析，例如血液生化指标、组织病理学检查等。
6. 对实验结果进行统计学分析，以评估不同浓度毒物对动物的毒性影响。
7. 根据实验结果，给出毒物的毒性分类，并评估不同剂量的毒物引起的毒性反应。
注意事项：
1. 所使用的毒物应具备相应的安全证书，并按照实验室安全操作规程进行操作。
2. 在实验过程中，需格外注意动物的福利和保护，遵守实验伦理规范。
3. 实验结束后，对实验动物和实验室环境进行适当的处理，确保没有潜在的危害。
以上是一份毒理学基础实验的指导，具体实验操作和流程应根据实际需要进行调整和规范。
《毒理学基础》复习资料
第一章绪论《毒理学基础》第5版，供预防医学类专业用人民卫生出版社主编：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。
（二）研究内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）三大研究领域：描述毒理学(descriptive toxicology)机制毒理学(mechanistic toxicology)管理毒理学(regulatory toxicology)第二章毒理学基本概念毒物(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。
毒性（toxicity）：指化学物质引起有害作用的固有能力。
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。
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（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谢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。
毒性是一种能力，中毒是一种状态，毒效应是一种表现。
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。
《毒理学实验基础》课件
通过统计图表（如柱状图、折线图、散点 图等）直观地展示实验数据和分析结果。
05
毒理学实验的应用与展望
毒理学实验在药物研发中的应用
药物安全性评价
毒理学实验是药物研发过程中评 估药物安全性的重要手段，通过 动物实验观察药物对机体的毒性 作用，为新药上市提供安全性依
据。
药物作用机制研究
毒理学实验可以帮助研究药物的 作用机制，了解药物在体内的代 谢、转化和毒性作用机制，为新
生态风险评估
毒理学实验可以帮助评估人类活 动对生态环境的潜在风险，预测 污染物对生物多样性和生态平衡 的影响，为环境保护和可持续发 展提供支持。
环境修复与治理
毒理学实验可以用于环境修复与 治理过程中，研究生物修复技术 的有效性，评估治理措施对环境 的影响，提高环境治理的效果。
毒理学实验的发展趋势与展望
实验动物的选择
实验动物种类
01
选择适合的实验动物种类，如小鼠、大鼠、豚鼠、家兔等，以
满足实验需求。
实验动物品系
02
根据实验目的和要求，选择不同品系的实验动物，以确保实验
结果的准确性和可靠性。
实验动物年龄与性别
03
根据实验目的和要求，选择不同年龄和性别的实验动物，以确
保实验结果的准确性和可靠性。
染毒方法与途径
盲法原则
实验过程中应保持盲态，避免主观偏见对实 验结果的影响。
实验数据的收集与整理
数据记录
准确、完整地记录实验数据，包括实验对象的基本信息、实验条件、观察指标等。
数据整理
对实验数据进行分类、排序、筛选等处理，使其更易于分析和解释。
数据核对
对实验数据进行核对，确保数据的准确性和完整性。
数据保密
03第四章-毒理学实验基础
(3)封闭群动物：指在5年以上不从外部引进新
血缘，仅由同一品系的动物在固定场所保存繁 殖的动物群. 具有一定程度的遗传学差异. 昆明种小鼠、 NIH小鼠、LACA小鼠、SD大鼠、 青紫蓝兔、新西兰兔等均属封闭群动物.
毒理学实验结果评价
结果评价需要解决的问题 是否具有统计学意义 是否具有生物学意义 是否具有毒理学意义
统计学意义和生物学意 义的相关p131表6-6
（1）纵向比较：剂量-反应关系； （2）横向比较：其它相关参数是否改变； （3）与历史对照比较
九、优良实验室规范 Good Laboratory Practice-GLP
制备成一定剂型：水溶液、油溶液、混悬液.
六、毒理学实验设计要点
一、体内毒理学试验设计
剂量分组—以获得剂量-反应关系，确认受试物 与毒作用的关系 ： 至少三个剂量组（高、中、 低）；设对照组（阳性、阴性、未处理对照、 历史性对照）
各组动物数：实验目的和设计、统计学要求
试验期限： 由实验目的和所用动物种或品系决 定：急毒为一次或24h内多次染毒观察 14天，亚 慢性规定持续至动物寿命的10%，慢性实验、致 癌实验为持续至动物寿命的大部分。
六、毒理学实验设计要点
二、体外毒理学试验设计
溶解性测试：在实验测试期间，受试物溶解性可 能改变，起始和结束时评价溶解性具有意义； 最高剂量推荐：高剂量会影响渗透压引发损伤， 上限为：动物细胞 10mmol/L 或 5mg/ml; 细菌实验 5mg/平板。毒性物应有毒效应和致死率。
毒理学基础知识和毒理测试方法
毒理学基础知识和毒理测试方法毒理学是一门研究毒物对生命体产生的不良影响的学问。
随着工业化和现代化进程的加快，化学品、农药、医药等化合物与人类接触的机会增多，因此毒理学越来越重要。
本文将介绍毒理学的基础知识和毒理测试方法。
一、毒理学基础知识1. 暴露：人体接触或暴露于毒物的情况称为毒物暴露。
暴露形式包括吸入、口服、皮肤吸收等。
2. 剂量：一段时间内，通过暴露途径获得的毒物总量称为毒物剂量。
毒物剂量通常使用毫克/公斤体重来表示。
3. 毒物种类：毒物种类繁多，包括有机物、无机物、放射性物质等。
常见的毒物还包括气体、液体、固体等。
4. 毒理效应：毒物导致的不良生理或生化效应称为毒理效应。
毒理效应包括急性毒性、亚急性毒性、慢性毒性等。
5. 器官毒性：毒物直接或间接影响器官的正常功能，引起病理变化和生理效应的能力称为器官毒性。
6. 毒性机制：毒物毒性效应的具体机制可能随毒物种类和剂量的不同而有所不同。
常见的毒性机制包括氧化应激、细胞凋亡、信号通路异常等。
二、毒理测试方法1. 急性毒性测试：急性毒性测试是评估物质急性毒性的基本方法之一。
通常将试验物质与实验动物进行短期接触，以评估给定剂量的物质对实验动物的急性毒性。
常见的急性毒性测试方法包括口服、吸入或注射等。
2. 亚急性毒性测试：亚急性毒性试验是对物质进行较长时间的毒性评估的方法。
在亚急性毒性试验期间，动物必须暴露于每天重复的毒性剂量。
这种试验持续几周或几个月。
3. 慢性毒性测试：慢性毒性试验是评估物质慢性毒性的基本方法之一。
慢性毒性测试的方式与亚急性毒性测试相似，但是它持续的时间更长，可以达到一个半年或一年。
4. 基因毒性测试：基因毒性测试是评估物质是否具有致突变性、致畸效应的基本方法之一。
基因毒性测试可用于评估物质对DNA和染色体的影响。
5. 生殖和发育毒性测试：生殖和发育毒性测试用于评估物质对生育和发育的影响。
生殖毒性测试可用于评估物质对精子或卵子数量、质量和睾酮分泌的影响。
毒理学动物实验基础
6.发热：兔、有时猫；大、小鼠不稳
7.血压：狗、大鼠、家兔
8.致癌：大、小鼠 9.致畸：大、小鼠 10.苯胺及衍生物致变性血红蛋白作用：狗猫
（肉食） 11.黄曲霉毒素急性毒性：鸭雏 12.黄曲霉毒素致癌：鳟鱼 13.迟发性神经毒性：母鸡
2. 消耗毒物少；
２. 避免随时间延长，容器
3. 用于急性毒性实验，毒物 内O2下降、CO2含量升高
来源少也用于其它毒性试验。 ３. 适用于较长时间、反复
染毒的实验
缺点
随时间延长， 1. 容器内O2下降、CO2含量 升高
2. 毒物浓度下降
3. 气温、气湿升高
１. 设备装置复杂、昂贵 ２. 耗毒物
３. 经皮染毒 备皮 染毒方法 浸尾 涂皮
二、实验动物的检疫标记与分组
实验前检疫，按性别分笼饲养 实验动物的标记 实验动物的分组
三、实验动物的染毒方法
染毒（administration, exposure) 为研究毒物对实验动物的毒性作
用，模拟人的实际接触途径将毒物经 某种途径与动物接触的过程。
染毒前的准备工作
毒物一般资料的收集 溶剂的选择 剂型的选择
毒理学动物实验基础
BASIS OF ANIMAL EXPERIMENT IN TOXICOLOGY
第一节 实验动物（laboratory animal)
第二节 动物实验 (animal experiment) (animal testing)
第一节 实验动物
一、实验动物的分类 二、常用实验动物简介
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1.喜安静、暗环境； 2.不耐热、寒，对冷 敏感； 3.性温和，日休息， 夜活动；
1.寿命1.5~2年； 2.性成熟2m, 体重 18~24g； 3.初配适龄期2~3m ；
4.抗病力弱。
4.妊娠期18~21d(19d)
哺乳期18~21d 雌性周期4~5d 每胎产仔5~13只
常用实验动物的生物学和生理学指标
二、局限性
❖ 实验动物和人对外源化学物的反应敏感性不同， 有时甚至存在质的差别。
❖ 在毒理学实验中，为了寻找毒作用的靶器官，并 能在相对少量的动物上就能得到剂量-反应或剂量-效 应关系，往往选用较大的染毒剂量。
❖ 毒理学实验所选用的实验动物数量有限，那些发 生率很低的毒性反应，在少量动物中难以发现。
每胎产仔5〜15只
常用实验动物的生物学和生理学指标
3.家兔
常用实验动物的生物学和生理学指标
动物种属 习性
生理
家兔
1.性温顺、胆小；
（rabbit) 喜静独居；
2.耐寒但不耐热和
潮湿；
3.白天除进食外， 大部时间假眠、休 息；
1.寿命4〜8年 2.性成熟4〜6m, 成年 时 体重1〜2kg 3.初配适龄期6〜10m
前提
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。
一、毒理学实验的基本原则
2. 动物必须暴露于高剂量，这是发现对人潜在危 害的必需和可信的方法。 3. 成年健康（雄性或雌性未孕）实验动物和人可能 的暴露途径是基本的选择。选用成年健康实验动物， 是为了使实验结果具有代表性和可重复性。
第一代。 特点：杂交一代的个体间在遗传上一致，但又不是
近亲，起表现型的变异频率比较低，体质健壮。
远交群（outbred colony），封闭群（closed colony）： 为避免近亲交配造成的生殖能力低，体质差等近亲衰退现象，有意识的将一个品系
的动物减少近亲交配所繁殖的动物称为该品系的远交群。 如果远交群中连续5年不引进外来动物，即为封闭群。 特点：远交群以及封闭群动物的遗传均一性比近交系差，但封闭群比远交群好。
毒理学实验基础
第一节 毒理学实验的原则与局限性 第二节 毒理学毒性实验的基本目的 第三节 实验动物 *** 第四节 动物实验基本方法 *** 第五节 毒理实验质量控制 第六节 动物实验的职业道德
第一节 毒理学实验的原则和局限性
一、毒理学实验的基本原则
1. 化学物在实验动物产生的作用，可以外推于人。
常用大、小鼠。
（二）种属选择
种属差异，不同实验不同毒物选不同种属动物 1. 气体、蒸汽的粘膜刺激：猫 2. 皮肤局部刺激：豚鼠、家兔 3. 过敏反应：首选豚鼠。
不同动物的致敏顺序：豚鼠>家兔>狗>小鼠>猫>青 蛙
4. 实质性脏器损害：大、小鼠 5. 呕吐反应：猫、狗（草食动物兔、豚鼠不呕 吐） 6. 发热：兔、有时猫；大、小鼠不稳 7. 血压：狗、大鼠、家兔
2.大白鼠
常用实验动物的生物学和生理学指标
动物种属
习性
生理
大白鼠 （rat)
1.性暴躁、易惊、 1.寿命2〜2.5年
咬人；
2.性成熟3m, 体重150
2.耐热、寒（相对 〜250g
于小鼠）
3.初配适龄期80〜
3.白天休息，夜活 110d
动；
妊娠期21d
4.抗病力较强。 哺乳期28〜30d
雌性周期4〜5d
哺乳期15〜20d 雌性周期12〜18d 每胎平均产仔1〜6只 4.体内不能合成VC 5.幼鼠出生时全身已长毛； 睁眼、能跑，几小时后可吃柔软 饲料。
常用实验动物的生物学和生理学指标
5.地鼠 6.狗
二、实验动物的选择
（一）基本原则
1. 动物对受试化学物比较敏感。 2. 实验动物对受试化学物的代谢方式尽可能与人接近。 3. 经济、易获得。 4. 容易饲养和进行实验处理。 5. 自然寿命不要太长。
➢ 能提供大量有价值的可与人类生命活动现象相类 比的资料。
➢ 以保护人类健康来讲，需从动物身上安全，再推 到人，避免对人直接损伤。
种类：常用大、小鼠，家兔和豚鼠； 有时用狗、猫、鸡和猴等。
常用实验动物的生物学和生理学指标
1.小白鼠
常用实验动物的生物学和生理学指标
动物种属
习性
生理
小白鼠
（mouse)
o 毒作用的敏感检测指标，生物标志物。 o 毒作用机制研究。 o 受试物的毒物动力学和代谢研究。 o 中毒的解救措施。
第三节** 实验动物（laboratory animal）
一、概述
实验动物：以科学研究为目的而进行 科学饲养和繁殖的动物。
一、概述
优点：
➢ 花费人力、物力较少，时间短，容易发现单因素 与结果的关系。
近亲繁殖 异系杂交 随机繁殖
近交系 杂交一代 远交系或封闭群
纯系动物（近交系，inbred strain） 是连续“兄妹”及亲系交配达20代以上的品系，纯
合性可高达98.6%，基因稳定，遗传性质一致。 优点：个体差异小，对毒物敏感一致，重现性好； 缺点：体弱多病，生殖能力低。
杂交一代（F1 hybrid） 是有目的的选择两个不同近交系进行杂交而产生的
妊娠期29〜31d 哺乳期45〜60d 雌性周期2次/m,4〜 5d/次 每胎平均产仔4〜8只
常用实验动物的生物学和生理学指标
4.豚鼠
常用实验动物的生物学和生理学指标
动物种 属
豚鼠 （ guinea pig)
习性
1.性温和、胆 小； 2.不耐寒和潮 湿； 3.白天进食、 活动；
生理
1.寿命6〜8年 2.性成熟2m, 成年时 体重300〜 700g； 3.初配适龄期:雌3.5〜4.5m; 雄6m;
8. 致癌：大、小鼠 9. 致畸：大、小鼠 10.苯胺及衍生物致变性血红蛋白作用：狗猫（肉食）
黄曲酶毒素急性毒性：鸭雏 黄曲酶毒素致癌：鳟鱼 迟发性神经毒性：母鸡
（三）动物繁育方式的选择
不同的繁育方式可得到不同的实验动物：
品系（strain): 是实验动物学的专有名词，指用计划
交配的方法，获得起源于共同祖先的一群动物。
❖ 实验动物一般都是实验室培育的品系，一般选用 成年健康动物，反应较单一。
第二节 毒理学实验的目的
Байду номын сангаас
一、 毒性评价或安全性评价方面的基本目的 1. 受试物毒作用的表现和性质。 2. 剂量—反应（效应）研究。 3. 确定毒作用的靶器官。 4. 确定损害的可逆性。
二、 毒性评价或安全性评价方面的其他目的