新药毒理学研究现状和展望——毒理学论文

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毒理学研究的现状及其在环境监测中的应用

毒理学研究的现状及其在环境监测中的应用

毒理学研究的现状及其在环境监测中的应用随着工业化和城市化的不断深入,环境污染成为了当代社会面临的严峻挑战之一。

全球各地都在积极进行环境监测和治理工作。

而毒理学研究则是环境监测中的重要组成部分,用于评估环境污染对生态系统和人类健康的影响。

本文将介绍毒理学研究的基本原理,毒理学在环境监测中的应用和未来发展方向。

毒理学是研究化学物质、生物物质和物理因素对生物体的毒性及其发生机制的一门学科,是环境科学中的重要分支。

在化学品、药物、人工物质和自然物质等方面,毒理学的研究对环境污染和生态保护具有重要意义。

毒理学的基本研究内容包括毒性评价、毒理学研究的方法、分子毒理学、细胞毒理学、组织毒理学和生态毒理学等。

毒性评价是毒理学在环境监测和评估工作中最常用的方法。

它通过研究污染物质对生态系统和人类健康的影响程度,来判断污染物质的危害性。

毒理学在环境监测中的应用涵盖了多个领域。

首先,在工业和农业生产中,毒理学研究可以评估化学品和农药等对环境和人类健康的影响,从而制定适当的安全标准和政策;其次,在环境监测中,毒理学研究可以鉴定环境样品中的污染物质类型、含量、分布和来源等信息,并通过计算、模拟和实验等方法来预测污染物质对环境和人健康的影响;此外,毒理学研究还可以帮助对环境污染事故进行应急处理和处理效果的检验。

目前,毒理学在环境污染监测中的应用越来越广泛,涉及到了化学、生物、医学、环境科学等多个领域。

例如,通过生物监测、物理化学分析和细胞毒性试验等方法,可以有效地评估环境污染对河流、湖泊、土壤和大气等生态系统的影响,以及水产品、土壤和农作物等生态系统的安全性。

另外,毒理学还有助于识别肿瘤形成、神经毒性、免疫抑制、生殖系统毒性、生命周期无力和进入食物链的化合物等问题。

未来,毒理学在环境监测中的应用将继续扩大和深化。

在技术方面,新兴技术的应用将极大地提高毒性分析的灵敏度和准确性。

例如,新的高通量毒性筛选技术和基于生命现象学的技术,将有效地节约时间和成本,使环境监测更加高效和精确。

药理毒理行业报告

药理毒理行业报告

药理毒理行业报告药理毒理学是研究药物在机体内的作用机制以及毒物对机体的毒性作用的学科,是药物研发和毒物防治的重要基础。

本报告将对药理毒理行业的发展现状、趋势以及相关领域的研究进展进行分析和总结。

一、行业发展现状。

1. 药理毒理学的重要性日益凸显。

随着人们对健康的重视和生活水平的提高,药物研发和毒物防治的需求不断增加,药理毒理学作为支撑这一需求的重要学科,其地位和作用日益凸显。

2. 行业规模不断扩大。

随着医疗技术的进步和医疗需求的增加,药理毒理行业的规模不断扩大,相关企业和机构也在不断增加,行业竞争日益激烈。

3. 技术水平不断提高。

在药物研发和毒物防治方面,药理毒理学的技术水平不断提高,新的研究方法和技术不断涌现,为行业的发展带来了新的机遇和挑战。

二、行业发展趋势。

1. 多学科融合。

药理毒理学将与生物学、化学、医学、环境科学等多个学科进行深度融合,形成多学科交叉的研究模式,以应对复杂的医疗和环境问题。

2. 个性化医疗的兴起。

随着基因检测和精准医疗的发展,药理毒理学将更加注重个体差异的研究,为个性化医疗提供更加有效的支持。

3. 绿色毒理学的发展。

随着环境保护意识的增强,绿色毒理学将成为行业发展的重要方向,研究环境污染物对人体健康的影响,寻找环境友好型的药物和化学品。

三、相关领域研究进展。

1. 药物代谢动力学研究。

药物代谢动力学是药理毒理学的重要研究内容,研究药物在体内的代谢过程及其影响因素,为药物的合理应用提供科学依据。

2. 毒物环境行为研究。

毒物在环境中的行为对人体健康有重要影响,研究毒物在环境中的迁移转化规律,为环境污染的防治提供科学依据。

3. 药物毒物安全评价研究。

药物毒物的安全性评价是药理毒理学的重要任务之一,研究药物毒物的毒性作用及其安全使用的条件和限度,为临床用药和环境保护提供科学依据。

四、结语。

药理毒理行业作为药物研发和毒物防治的重要基础,其发展现状良好,发展趋势向好,相关领域的研究进展也十分迅速。

毒理学研究的现状及未来发展方向

毒理学研究的现状及未来发展方向

毒理学研究的现状及未来发展方向毒理学作为一门重要的科学学科,研究的是毒物对生物体的危害和作用机理,对于保护人类和环境健康具有极其重要的意义。

随着化学工业、医药产业以及生物技术的发展,毒理学的研究也在不断深入和拓展。

本文将围绕毒理学研究的现状及未来发展方向进行探讨。

一、毒理学研究的现状1、毒物种类不断增多随着工业化进程的加快,化学工业和重金属污染等环境污染问题越来越突出,导致地球环境面临着严峻的挑战,各类毒物的类型也在逐年增加。

毒理学研究不断涌现新的热点问题和挑战,对毒物种类的探索和研究也愈加迫切。

2、研究手段不断完善对于毒理学研究而言,性质相似的毒物可能对机体产生相似的毒性效应,毒物的作用机制和毒性效应相对也相似。

近年来,高通量筛选技术、单细胞序列技术、基因组学研究方法和计算机模型等手段的发展,为毒理学研究提供了更加高效和可靠的技术手段。

3、毒物与健康之间联系日益明显毒物与健康之间的联系是毒理学研究的重点之一。

与人类健康相关的毒物主要包括致癌物、致畸原、神经毒物和免疫毒素等。

毒理学研究在这些方向上的深入探索,对于保障人类健康和健身具有重要的作用。

二、毒理学研究的未来发展方向1、全方位研究各类新毒物随着各行业的发展,新化合物不断涌现,不仅如此,新的使用场景和排放途径也在不断地出现,同时现有毒物的使用量和排放量也在增加,对毒理学研究提出了全新的挑战。

未来毒理学研究的方向之一,就是全方位探索各种新毒物的毒性效应和作用机制,这对于工业界和环保机构来说具有极为重要的意义。

2、多学科交叉研究毒理学研究在今后的发展中将更加注重多学科交叉和相互融合。

化学、生物学、环境学等学科的交叉融合将为毒理学研究的深入提供更加广阔的视角和理论基础,为创新毒理学研究方法提供更多的思路和资源。

3、借助大数据的力量随着生物技术和计算机技术的快速发展,大数据技术的运用已经成为科学研究的一个重要方向。

毒理学研究也不例外。

未来,毒理学研究将会借助大数据技术的力量进行更深入的探索,从而发现和解决研究问题,推动毒理学研究进一步发展。

浅析药物毒理学研究在新药研发中的作用

浅析药物毒理学研究在新药研发中的作用

浅析药物毒理学研究在新药研发中的作用药物安全和有效与否是决定药物能否研发成功的关键,在整个药物研发流程中,毒性是导致新药研发终止的原因之一。

因此对于创新药制剂来说,毒性问题是限制创新药研发成功的重要因素之一,如果在新药研发的整个流程中采用合适的药物毒理学研究,将会大大提高创新药研发的成功率。

药理毒理学研究贯穿于药物研发流程中,在新药发现、临床前安全性评价和上市后的监督与跟踪的整个过程中,都占有重要地位。

1、药物毒理学研究在新药发现阶段中的作用新药研究和开发处于药物研发流程中的早期阶段,在这个阶段如果对多种具有良好前景的候选新药的潜在毒性发现的越早,该药物研发的成功率也就越高。

倘若在药物发现阶段,建立短期高效毒性优化筛选系统,包括体内外毒性筛选、一般毒性筛选和特殊毒性筛选,涵盖原核和真核毒性筛选系统,将具有以下作用:(1)通过早期毒性优化筛选,筛选出更合适研发的化合物,可提高候选药物的质量,并减少药物开发循环的时间;(2)通过对基因表达、蛋白质和代谢产物数据系统性分析,建立更加适合于毒性预测的动物模型;(3)选择更精确的剂量和确定安全域MOS;(4)新的毒理学生物标志物可提高临床实验中的决策率;(5)根据毒理基因学的基因标志物将允许在后期研究和投放市场时选择最合适的病人群体,满足个体化治疗的需要。

2、药物毒理学研究在药物临床前安全性评价上的作用临床前药物安全性评价阶段的毒理学研究主要是为了满足安全和药物管理的要求进行药物安全性和作用靶器官研究。

主要是依据ICH和OECD指导原则,针对不同种类药物采用不同的技术策略,技术方法包括急性毒性、长期毒性、毒代、免疫毒性和安全性药理试验等。

药物安全性评价的毒理学研究的主要内容有:(1)药物的肝脏毒性评价药源性肝毒性已成为临床前药物研发失败或上市药物被召回的主要原因。

随着新药研发的不断发展,对药物肝损伤的早期评价和筛选越来越受到大家的重视。

在传统肝损伤生物标志物的基础上,研究者不断探索研究新的生物标志物,以期在药物开发更早阶段评估和确认药物的肝损伤风险。

新药的毒理学评价及其安全性研究

新药的毒理学评价及其安全性研究

新药的毒理学评价及其安全性研究随着现代科学技术的不断发展,越来越多的新药物不断涌现,它们为人们的健康事业带来了重大贡献。

但是,没有一种药物是完全安全的,每一种药物都可能产生不良反应,因此,新药的毒理学评价及其安全性研究是至关重要的。

首先,我们需要了解什么是毒理学评价。

毒理学评价,就是对药物的毒性进行综合定量评价的过程。

这个过程包括药理学、生化学、生物学、统计学和临床医学等方面的综合评价。

其目的是为了确定药物的毒性和可接受标准,以便为药物的开发、注册、生产、销售和使用提供科学依据。

毒理学评价通常分为三个阶段:初步毒性评价、细致毒理学评价和安全性评价。

在初步毒性评价阶段,主要是通过一系列的基础实验来评价药物的一些基本毒性和副作用情况,并确定药物的毒性分类。

在细致毒理学评价阶段,主要是通过一些繁琐而又精密的试验来评价药物的毒性情况,包括急性毒性、亚急性和慢性毒性、致癌性、遗传毒性、生殖毒性和免疫毒性等方面。

在进行安全性评价时,需要综合考虑药物的临床表现、长期用药的安全性、药物与其他药物的相互作用以及药物与食物等的相互作用等方面,为药物的使用提供安全保障。

其次,我们需要了解新药物的毒理学评价与安全性研究的重要性。

众所周知,药物的毒性往往会影响到患者的身体健康,甚至造成严重的后果,如器官功能损伤、甚至死亡等。

因此,新药物的毒理学评价和安全性研究对于人类的健康极为重要。

只有通过系统,科学的毒理学评价和安全性研究,才能够确定新药物的毒性和副作用情况,从而为药物的开发、注册、生产、销售和使用提供科学依据,保护人们的身体健康。

最后,我们需要了解新药物的毒理学评价与安全性研究的发展趋势。

随着药物研究技术的不断更新和改进,毒理学评价与安全性研究也不断发展和创新。

例如,在评价药物的遗传毒性时,传统的基因突变试验已经逐渐被转化评价方法所代替。

另外,微观成像技术的应用也为药物毒理学评价提供了极大的便利。

未来的发展趋势将是继续加强多领域的联合和协同,利用先进的技术手段不断提高药物毒理学评价和安全性研究的水平和质量。

毒理学研究的现状及发展趋势

毒理学研究的现状及发展趋势

毒理学研究的现状及发展趋势毒理学是一门研究毒物对生命体系的影响及其发生机制的学科。

随着化学品、食品、化妆品等日常生活中使用化学物质的增多,毒理学研究变得越来越重要。

本文将就毒理学研究的现状及发展趋势进行探讨。

一、毒理学研究的现状毒理学研究可以分为基础研究和应用研究两类。

基础研究主要研究毒物与生命体系之间的相互作用及其机制,包括毒物的吸收、转运、代谢、作用靶点、对生理功能的影响等方面。

应用研究则是将基础研究成果应用于食品、化妆品、药品等产品的安全评估和环境污染的监测与评估。

目前,毒理学研究的重点逐渐转向化学品组合对生命体系的影响。

常见的化学品组合包括农药残留、污水处理厂排放物等。

一些研究表明,化学品组合可能引发比单一化学物质更为严重的生态和健康风险。

因此,在应用研究中应首先考虑化学品组合的作用。

另外,毒理学研究的另一重要方向是畜禽食品中化学残留物的研究。

畜禽食品是人们日常生活中不可或缺的营养来源,但其中存在化学残留物。

化学残留物可能对人体健康造成危害,因此,对畜禽产品中的化学残留物进行分析和评价尤为重要。

毒理学研究在现代医药中也发挥着重要的作用。

药物毒理学研究主要研究药物对生命体系造成的毒性作用及其机制。

在药物安全性评价阶段,药物毒理学研究是不可或缺的环节。

药物的毒理学研究能够及早发现药物的毒性反应,在临床应用中更加安全。

此外,毒理学研究还可为药物设计和开发提供重要的线索和指导。

二、毒理学研究的发展趋势毒理学研究正朝着更加综合和精准的方向发展。

近年来,生物成像技术、系统生物学、工程毒理学等新技术和新理念的应用,推进了毒理学研究的精细化和前沿化。

生物成像技术是近年来发展迅速的一种新技术。

通过对生命体系的成像,可在更为细致和直观的水平上研究毒物的代谢规律和对生命体系的影响,从而促进毒理学研究的精细化。

系统生物学是利用基因组、转录组、蛋白质组等高通量技术和计算生物学方法来研究生命体系的整体响应。

毒物会对生命体系的基因、蛋白质等方面产生影响,因此,系统生物学在毒理学研究中的应用能够更加综合和全面地研究毒物与生命体系的相互作用。

药物毒理学选修论文

药物毒理学选修论文

题目:详细説明临床前药物毒理学评价的目的意义,内容,字数1000~1500是药三分毒,通过药物毒理学这一选修课程,让我更加深刻的明白,懂得了药物的重要性和毒理性。

中国的黄帝的《内经》,李时珍的《本草纲目》等对药物的记载就表明了药物的重要性和毒理作用。

而且,通过世界各地药害事件,如,氨基比林,反应停事件,拜斯停,黄体酮等孕激素,还有一些调查,据国外报道,6.7%的住院病人会发生严重药物不良反应(包括用药错误)[Lazzarou J, Pomeranz BH, Corey PN. JAMA 1998;279:1200-5]。

16.2%病人住院是因为药物相关性的,其中治疗失败54.8%,不良反应32.9%,超剂量12.3%,49.3%是可以避免的[Nelson KM, Talbert RL. Pharmacotherapy 1996; 16: 701-7]。

这一系列的事件,表明了安全用药的重要性,也表明了临床前药物毒理学评价的重要性和必要性。

通过药物毒理学这一选修,我对这一定义有了初步了解,药物毒理学是研究药物对生命有机体有害作用的科学,用于新药临床前安全性评价、临床试验及临床合理用药。

那么,新药临床前毒理学是什么呢?进行新药临床前毒理学研究目的又是什么呢?新药临床前毒理学研究有什么意义呢?新药临床前毒理学的内容有什么呢?新药临床前毒理学涉及全身毒性和局部毒性研究。

是为新药临床用药的安全性提供试验依据,并为临床毒副反应监测提供重要信息。

新药临床前毒理学研究目的有:•毒性剂量Toxic Dose•安全剂量范围Safety margin•毒性反应Toxic reaction: 性质、程度、量毒关系、产生、达峰、持续时间及反复产生毒性反应时间、迟发性、蓄积性、耐受性•寻找毒性反应靶器官Target Organ•毒性反应是否可逆Reversibility•解毒或解救措施Antidote确保临床用药安全(重点监测指标)新药临床前毒理学研究的意义:•(1)通过动物实验以确立:出现毒性反应的症状、程度、剂量、时间、靶器官以及损伤的可逆性;安全剂量及安全范围。

药物毒理学发展展望

药物毒理学发展展望

药物毒理学发展展望引言药物毒理学是研究药物对生物体产生的有害效应的科学,它在药物研发、安全性评价和临床应用中起着重要的作用。

随着科学技术的不断进步和对健康安全的要求日益提高,药物毒理学也在不断发展。

本文将探讨药物毒理学的发展现状以及未来的展望。

1. 药物毒理学的基本概念药物毒理学是研究药物对生物体产生有害效应的科学。

它主要涉及以下几个方面:- 药物吸收、分布、代谢和排泄过程中可能引起的有害反应; - 药物与靶标分子结合而引起的不良效应; - 药物与细胞信号通路相互作用导致细胞功能异常; - 药物与遗传因素相互作用导致个体差异。

2. 药物毒理学发展历程2.1 早期阶段早期阶段,药物毒理学主要依靠动物实验和临床观察来评估药物的安全性。

这种方法存在着一定的局限性,如动物模型与人类的差异、实验条件的复杂性等。

2.2 现代药物毒理学随着分子生物学、基因组学和生物信息学等新技术的发展,现代药物毒理学得到了快速发展。

研究者可以通过分析药物与细胞、基因和蛋白质等之间的相互作用,更准确地评估药物的毒理风险。

2.3 新技术在药物毒理学中的应用•基因组学:通过对基因表达谱进行分析,可以揭示药物与细胞之间相互作用的机制,进而预测可能产生的毒性反应。

•蛋白质组学:研究药物对蛋白质结构和功能的影响,有助于了解药物与靶标蛋白之间的相互作用。

•组织工程学:利用体外培养技术构建人体组织模型,可以更好地模拟人体内部环境,提高毒性评估结果的可靠性。

•计算机模拟:通过建立药物与靶标之间的分子模型,可以预测药物的活性和毒性,加速药物研发过程。

3. 药物毒理学的挑战与机遇3.1 挑战•多种因素交互作用:药物毒理学受到多种因素的影响,如个体差异、环境因素等。

如何综合考虑这些因素对药物毒性的影响,仍然是一个挑战。

•数据处理和分析:随着技术的进步,产生了大量的数据。

如何高效地处理和分析这些数据,提取有用信息,对研究者提出了更高要求。

3.2 机遇•大数据和人工智能:利用大数据和人工智能技术,在海量数据中发现规律和趋势,对药物毒理学研究具有重要意义。

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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表二、历史上FDA的撤药事件一、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%,可节省科研投入2.21亿美元,总的研发时间及药品审评时间也可缩短25%,相应节省经费1.29亿美元,二者共可节约3.5亿美元。

[2]1.2毒理学的社会价值药物的开发最终目的就是为了抵抗人类的疾病,让人类从痛苦的疾病之中解脱出来。

然而药物带给人的痛苦也一样是一个严重而泛滥的问题。

每年因为药物不良反应而遭受折磨的人已经占了相当大的比重。

据有关文献显示,各国住院病人发生药品不良反应的比率大约在10%到20%。

WHO评估:中国每年约有5000万人住院,其中至少有250万人是因ADR 而住院,50万人是严重的ADR,每年约死亡19万人,从而增加医药费40亿。

中国已成为世界上滥用抗生素最为严重的国家之一。

其中中国每年就有八万人死于抗生素滥用。

药物不良反应造成的社会影响往往是深远的,代价是惨重的,如反应停事件造成了世界上数万名海豹畸形儿。

因此建立一个完善的临床毒性研究机制不仅仅是一个迫切希望解决的问题,也是一个非常有价值的科学创收,因为其不只是在经济效益上是可观的,而且其拯救的更是芸芸众生。

二、毒理学的试验研究方法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,会导致心的边缘学科的形成,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[3]。

通常,毒理学的相关毒性研究机制有体外研究、体内研究、分子机制研究和高容量分析等,特别是高容量分析,随着一系列“组学”的诞生让毒理学在高通量分析上有了更好的方向发展,相应地衍生出了系统毒理学。

2.1 体外研究方法体外研究方法有很多种,其本质就是分离人体某一组织或器官的细胞,来建立人体某一部分模型进行毒性实验,测出需要的毒性数据,并以此来做出评价,如用人肝细胞评价新药的肝脏毒性,用人近曲小管细胞评价新药的肾脏毒性。

这类方法所得出的结果与人本身机能的相关效应较为相似。

肝脏是药物主要的和重要的代谢器官,是药物生物转化的主要场所,大多数药物的Ⅰ相代谢和Ⅱ相代谢都是在肝脏中的肝药酶系统的参与下进行的,因此药物的体外代谢模型主要是以肝脏为基础的[5]。

体内毒性的产生可能是药物本身就具有毒性、或者存在明显蓄积毒性,也有可能是通过肝脏代谢后产生毒性,以体外肝代谢模型为基础做肝毒性试验是研究新药毒性机制和毒理学评价的一种简洁而方便的方法,特别是在研究毒性种族差异上有着重要作用。

2.2 体内研究方法在新药早起研发阶段不但应在体外而且应在动物体内进行新药毒理学评价并进行机制研究,预测新药临床前研究可能会导致的动物毒性,还应尽可能用与人相关性最好的动物进行研究。

当然最为简单的就是应用老鼠来代替人体机能来进行毒性测试,如LD50的测定和慢性毒性的测试等。

其中用于测试的实验方法也有很多,国外较为新的方法有急性毒性分级法,固定剂量试验法和固定浓度试验法。

急性毒性分级法动物用量少,但耗时长,其每次实验只选用3个设定剂量(25,200,2000mg/kg)之一,单性别3只动物进行试验,根据上一个步骤有无死亡以及死亡的动物数,决定下一步试验,根据预先设计好的判别表格进行毒性分级;固定剂量试验法使用一组固定的剂量(5,50,500或2000mg/kg),分预试验与主实验两个阶段进行,预试验采用单性别1只动物循序进行,主实验根据预试验结果,一般只需要一个剂量,雄雌动物各5只,观察出现“明显毒性”,实验终止,若不出现中毒表现,则提高一档剂量试验,若出现死亡,则需降低一档剂量试验;固定浓度试验法与固定剂量试验法相似,采用观察试验和主试验[4]。

2.3 分子机制研究这个机制是基于之前研究结果的,如果一个新药一旦被发现存在有毒性,那么就还应从药物对细胞功能的影响、修复和修复失调、药物对分子的作用等方面深入探讨毒性作用机制。

如药物引起的的基因表达失控导致细胞癌变,药物引起细胞内钙离子浓度急剧升高导致细胞稳态破坏,还有就是许多药物会使得生物大分子结构畸变而得不到修复,最终导致组织坏死和癌变,此类方式成为药物引起的细胞功能障碍。

除了细胞功能障碍,药物还会与其靶分子作用并诱发一系列的生化反应,最后导致在不同器官和水平的功能紊乱和损伤,称为药物对靶分子的毒性作用。

2.4 高容量分析基于外源性化学物的多数毒理学相关效应可直接或间接影响基因表达这一假设。

通过基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、相互作用组学和表型组学技术,可在不同水平揭示从基因组序列和调控的改变到毒性表现的过程和机制[7]。

传统的毒理学使用大量的动物模型进行毒性测试,使用动物多、实验周期长、工作量大,并且反映毒性终点的各种表型改变、形态学指标等通常较为复杂,且常为间接指标[8]。

随着生物科学技术的发展,基于“组学”的毒理学研究技术越来越趋于成熟,已经有基因组学、蛋白质组学、代谢组学、纳米生物技术、毒性基因组学、毒性蛋白质组学、毒性代谢组学等,通称为高容量分析,其形成的分支学科称为系统毒理学。

在此将简单介绍代谢组学和基因组学在毒理学上的应用。

代谢组学通过对生物样本中所有代谢物的分析得到代谢物模式,这些模式反映的是生物体功能活动的状况,或是作为基因型的表型表现,通过分析毒性物质对机体代谢物的影响可以进行毒性评价。

以代谢组学进行毒理研究的基本方法是:运用各种分析手段定量监测生物样本中的小分子代谢物,比较正常样本与毒性作用时样本多参数代谢物水平的动态变化,使用多元统计分析或智能算法发现一个或一组毒性作用的分子标记物,从而进行毒理作用机制研究或评价化合物毒性[9]。

如胚胎干细胞的代谢组学方法在毒理学中的应用,胚胎干细胞具有全能性,具有对药物作用反应迅速、敏感性高、干扰因素少等优点,以此发展起来的胚胎干细胞试验可以从细胞毒性,分化抑制以及分子生物学水平反映发育毒性。

目前普遍认为几乎所有毒物反应都伴随着基因表达的改变,基因表达变化的灵敏度、特异度均高于传统的毒理学指标,基因组学为毒理学提供了更加灵敏和全面的机制研究方法。

多年来的研究表明,特殊的毒性机制诱导出特异的基因表达类型,提升基因表达可能与毒性反应或者毒物诱导性损伤的细胞修复倾向是一整体[8]。

利用基因组学技术进行基因表达谱的分析,可以更高效地监测接触有害物质后基因水平的改变,并可通过化学结构的相似性和基因表达模式的匹配性来迅速确定未知毒物的作用机制。

三、毒理学的局限性一般情况下,新药潜在毒性应该在临床前研究和临床试验中得到较充分的评估,即使动物实验未出现的毒性也可能会在临床试验中发现,但临床前研究和临床试验本身就存在很多局限性,而不足以暴露药物的全部毒性。

其中,临床前研究存在动物与人中毒和解毒机制不一致,动物和人对毒性作用敏感性不一致等限制,比如有研究表明,大鼠实验只能预测人体反应的34%,狗为55%,大鼠和狗配合实验也只能预测57%,较敏感动物狗或猴的实验结果一般认为较接近于人,但实际情况也并不令人满意。

而临床试验存在毒性观察终点限制,入选例数有限和不能代表全部用药人群等限制,临床试验参与的人数是有限的,往往也就几千个人,在试验中,即使临床上某一种不良反应的出现几率非常低,一旦在人数庞大的市场上上市也会出现很高的不良反应出现率。

四、展望开展新药毒性机制研究,可提高预测新药临床毒性的准确性。

新药毒性作用机制须结合药理学、化学、药动学、毒代动力学、毒理学及危险因素评估等多学科共同进行。

虽然传统毒理学存在众多缺陷,如实验结果与实际不匹配,难以精确地模拟或反映外源物在人体内的生物转运和生物转化过程,但因其简单、快速、经济,实验条件容易控制,操作过程标准化等优点可作为前期毒理性评价,为之后更加系统的毒理学试验提供参数参考。

之后因为“组学”发展而发展的系统毒理学属于后基因组时代出现的毒理学新学科分支,其通过机体暴露后在不同剂量、不同时点的基因表达谱、蛋白质谱和代谢物谱的改变,结合传统毒理学的研究参数,借助生物信息学和计算毒理学技术,系统地研究外源性化学物和环境应激等,建立新型的危险度评价模型和损伤预测模型,其还原了人体生物系统的复杂性和非线性系统,所以建立起的模型更加符合人体生物学,评价等级更高,但其一些理论问题,标准建立和技术问题尚待解决,例如毒物应答基因表达量的变化在多大程度上是真实可靠的、基因表达的变化与蛋白功能变化及与疾病后果的时空关联如何等等[7]。

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