毒理学重点汇总

毒理学上半部分总结

目前还存在以下几点需要补充和细化的地方：

⑴代谢活化的两相

⑵癌基因的分类，具体机制

⑶细胞恶性转化后的特点

第十六章药物致突变作用的研究及其试验方法

一、Ames试验

（一）原理

组氨酸缺陷型的鼠伤寒沙门氏菌在缺乏组氨酸的培养基上不能生长，但在加有致突变原的培养基上培养，可产生回复突变，恢复合成组氨酸的能力成为野生型，能在缺乏组氨酸的的培养基上生长成为菌落，通过计数菌落出现的数目就可以估算药物诱变性的强弱。

正向突变

鼠伤寒沙门菌组氨酸+ 鼠伤寒沙门菌组氨酸-

（野生型）回复突变（突变型、营养缺陷型）

S9混合液

受试物

10098

多数致突变物和致癌物的检测

（三）计量设计

西药＜＝5mg/皿，中药可超过5mg/皿，最低剂量1ug/皿或0.1ug/皿，至少五种不同剂量（药物不溶于水可用DMSO或乙醇作溶剂）

（四）对照组

用溶媒作阴性对照；已知致突变作阳性对照；使用间接诱变物作对照时，注意平行设加S9与不加S9的对照。

（五）代谢活化：S9（经诱导剂处理过的肝脏微粒体酶）

（六）试验方法：渗入法；点试法

（七）结果判断

1、渗入法：当药物浓度达到5mg/皿仍为阴性者，可以认为是阴性。

2、点试法：凡在滤纸片周围长出一圈密集的回变菌落，该药物即为致突变物质，如只在平皿上出现少数散在的自发回变菌落，则为阴性。

二、哺乳动物培养细胞染色体畸变试验（对象，选材，剂量，实验设计（理解），结果判定，公式（考试不给））

（一）动物

1、细胞：中国仓鼠肺细胞（CHL）

2、剂量：至少三种不同剂量，高剂量以50%细胞生长抑制浓度，但最高不要超过10mmol/L，

中低剂量采用倍量稀释法。

3、代谢活化：S9（哺乳动物肝微粒体酶）进行体外代谢活化。

4、药物作用时间：非活化组分别作用24和28小时收获细胞，活化组作用6小时以上。

5、标本制作时间：分别在24和48h收获细胞制作标本，活化组可省略48h时间点。

6、对照：空白对照、阳性对照、溶剂对照和S9对照。

7、镜检：每种浓度至少观察100个中期分裂相细胞的染色体结构。

8、结果判定

染色体畸变率（%）= 染色体畸变总数/分析染色体的总数＊100%

细胞畸变率（%）=有染色体畸变的细胞数/分析染色体的细胞总数＊100%

畸变率<5%为阴性（-）；畸变率＞5%为可疑（+）；畸变率＞10%为弱阳性（++）；畸变率

＞20%为中度阳性；畸变率＞50%为强阳性；若某一测试点呈现可重复的并有统计学意义

的增加也为阳性。

（二）人体外周血淋巴细胞染色体畸变试验

1、剂量：同动物

2、对照：溶媒作阴性对照，已知染色体断裂剂作阳性对照。

3、外周血的采集与培养，静脉2-3ml，加抗凝剂，培养加肝微粒体酶，药物处理24h或48h终止培养前

加秋水仙素获得更多中期细胞

4、培养细胞的处理，离心，固定

5、标本制作

6、染色，Giemsa染色20min

7、镜检

8、结果判定

三、啮齿动物微核试验（实验过程，剂量选择，步骤，镜检，如何分辨细胞）

（一）原理

骨髓细胞经致突变作用，染色体可发生畸变以致断裂，其断裂的碎片在分裂间期留在子代细胞内形成规则的一个或几个圆形或椭圆形结构的小块物质，由于它比普通细胞核要小，称之微核。

但骨髓细胞中缺乏代谢活化酶系，对间接诱变物反应较差。有核细胞胞浆少，正常核叶极难与微粒相辨认，在无核的红细胞中才易于辨认。微核检出率与染色体畸变率之间有明显相关性。

（二）剂量：至少三种剂量，最高剂量以1/2LD50为基准，低剂量结合药效学及临床拟用剂量，再按一定比例插入中间剂量。

（三）实验过程

NIH小鼠，每组10只性成熟动物（雌雄各半）或至少6只性成熟雄性动物

1、给药：一组生理盐水，一组环磷酰胺腹腔注射。

2、涂片：24h后处死，解剖取胸骨，骨髓挤于有一滴小牛血清的载玻片上，推片。

3、固定：甲醇固定15min

4、染色：Giemsa染液

5、观察计数：典型的微核呈圆形，边缘光滑整齐，嗜色性与核质一致，用Giemsa染色后呈紫红或蓝紫色。多染红细胞PCE呈灰蓝色，正染红细胞呈桔黄色。计数1000个PCE中含有微核的PCE数。如不易区分，记录总的微核率即可。

四、果蝇伴性隐性致死试验（实验设计原理，结果鉴定）

（一）原理

亲代雄性果蝇接触药物后X染色体出现隐性致死突变，则F1代雌性果蝇中不表达，而F2代雄性果蝇数中因有一半接受了这个已发生突变的X染色体，结果F2代雄性果蝇比雌性果蝇数目少了一半。至少两个剂量：最高剂量为1/2LD50、低剂量为1/4LD50，无毒物最大给药量为5%

（二）结果判定

致死突变率%=致死管数/受试染色体数*100%

1、致死突变率大于自然突变率的2倍，并有剂量反应关系时为阳性；

2、F2代，有一支培养管中，雌雄合计20只以上而未发现有雄果蝇为阳性，有2只以上雄蝇为

阴性。

3、F2代有一支培养管中，雌雄合计少于20只或只一只雄果蝇为可疑，需观察F3代。

4、仅存雌雄亲本而无子代为不育。

五、啮齿类动物显性致死试验（结果鉴定，活胎死胎鉴定方式，结果统计，最后公式）

结果观察：于妊娠第14天处死雌鼠，观察双角子宫内着床数、吸收胎、晚期死胎及活胎数。

胚胎已完整成形，色鲜红，有自然运动，机械刺激后有运动反应的为活胎。

胚胎完整成形，并有明显胎盘，但色泽灰暗，无光泽，无自然运动，机械刺激后无运动反应的为晚期死亡胚胎。

早期死亡的胚胎的大小，外形和色泽可因死亡时间的相对早迟及死后自溶时间的长短变化很大，一般胎盘较小或不明显，胎盘形体较小，外形不完整，各部位发育尚不完全，呈紫红色，无自然动作。

1、平均受孕数（%）=受孕母鼠总数/同笼母鼠总数*100%

2、平均着床数=总着床数（早死、迟死、活胎数）/受孕母鼠总数

3、平均活胎数=活胎总数/受孕母鼠总数

4、平均死胎数=死胎总数/受孕母鼠总数

5、含死胎孕鼠数（%）=含一个以上死胎（早死、迟死）的孕鼠数/受孕母鼠总数*100%

6、突变指数（M1）=总死胎数/总着床数*100

7、显性致死率（DL，%）=（1-试验组的平均生存胎仔数/阴性对照妊娠鼠的平均生存胎仔数*100% 结果判断：

生存胎仔总数减少，死亡胎仔总数增加；胚胎总着床数减少或未着床胚胎数增加，这些结果有统计学意义并有剂量反应关系时记为阳性。

六、程序外DNA合成（UDS）试验（原理，方法）

1、原理

正常细胞仅在S期进行DNA复制合成，当DNA受损时可发生在S期以外的时期，称程序外DNA合成。测定S期以外3H-胸苷掺入胞核的量，掺入量可反映DNA损伤后修复合成的情况。

2、方法

选用人淋巴细胞或大鼠肝原代细胞，采用放射自显影方法，受试物至少三种浓度，最高仅对细胞产生轻微毒性或无毒性。在显微镜下计数银粒数，给药组与对照组有统计显著差异，并有浓度效应关系时阳性。

七、SOS显色反应（原理）

原理：

DNA分子在受到外因作用引起大范围损伤，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。通过直接检测DNA损伤后的SOS修复反应来检测化合物的生物遗传毒性。SOS 反应系统的RecA蛋白即转化为RecA蛋白水解酶分解阻遏蛋白，使受阻遏的sifA基因去阻遏，启动lacZ基因翻译、转录、表达，表达产物即为半乳糖苷酶，可分解邻硝基苯β-D-半乳糖苷（ONPG），产生黄色可溶性物质，据颜色深浅对被诱导酶定量测定，从而判断DNA损伤程度。

比率R=β-半乳糖苷酶单位/碱性磷酸酶单位=A420B*t p / A420P*t B

A420B:波长为420nm处β-半乳糖苷酶显色底物的光密度。

t p:碱性磷酸酶底物的显色时间。

A420P:波长为420nm处碱性磷酸酶显色底物的光密度。

t B：β-半乳糖苷酶显色底物的显色时间。

第十七章生殖发育毒性

（了解几个概念：FSH，LH等，下丘脑-垂体-睾丸图要记住，铅，镉的影响）

LH：垂体促黄体激素，与G-蛋白偶合受体结合，刺激间质细胞产生睾酮。

FSH：促卵泡激素，促进支持细胞成熟，形成血-睾屏障，产生一系列调节蛋白和生长因子。GnRH：促性腺激素释放素，由下丘脑产生。

+ —精子

下丘脑GnRH 垂体LH，FSH 睾丸

+ —+ —雄激素

一、化学物质对下丘脑-垂体-性腺轴激素调节

女性: 镉，蓄积在小鼠垂体前叶，使FSH，LH合成减少，进而影响卵巢发育和排卵，干扰雌激素和孕激素的合成和释放，导致输卵管和子宫萎缩，影响卵子的运行和胚胎的着床。

男性：铅作业的工人血清FSH，LH和睾酮的水平明显低于对照组，并与血铅含量有剂量反应关系。原因是铅可影响下丘脑GnRH释放，表现为精子数目减少，活力减弱，性欲降低和性功能障碍。

二、胚胎发育各阶段及毒性（人类啮齿类发育的时间，每个阶段的时间，特点）

1、着床前期：从受精到完成着床之前，对胚胎致死作用较为敏感，往往出现胚胎死亡；人类妊娠

最初11-12天，啮齿类最初6天左右。特点：很少分化（受精-卵裂-形成胚囊）受精卵在着床前迅速分裂成一个内空的球状物，即胚泡。未分化细胞收化学毒物损失致胚泡死亡称着床前丢失。（甲基亚硝脲——神经管缺陷和腭裂）

2、胚胎期（器官形成期）：致畸敏感期（第三周）；人3-8周，大鼠小鼠兔为6-15天—15-18天，器官形成容易受到致畸物作用而诱发器官结构的缺陷。

3、胎儿期：生长迟缓，器官形态结构异常，功能缺陷；（第9-41周）

4、新生儿期：生长迟缓，神经、内分泌、以及免疫系统功能改变，儿童期肿瘤。（出生后至一个月）

三、致畸作用机理

（一）基因突变

（二）干扰基因表达

（三）干扰核酸功能和有丝分裂（记住）

1、抑制DNA合成

2、干扰DNA复制，转录和翻译

3、干扰纺锤体形成并阻碍染色体分离的化合物

（四）营养缺乏和能量不足：维生素、无机盐类

（五）重要酶类被抑制

四、影响药物致畸的因素

（一）种属差异和个体差异

1、胚胎发育的遗传特征不同

2、化合物在母体或子体内代谢过程不同

3、物种胎盘构造差异使化合物透过胎盘屏障的量和速度不同

（二）接触药物的时间

（三）药物作用剂量

（四）药物的理化性质

（一）一般生殖毒性试验

研究药物对整个生殖过程的影响，包括生殖细胞的发生、卵细胞受精、着床胚胎形成、胚胎发育阶段等。检测药物对生殖腺，性周期，交配能力，受孕率和胚胎早期发育的影响。

1、动物：多用性成熟大鼠，或小鼠和白兔，每组雄性动物20只，雌性动物20只以上

2、剂量与给药途径：3个剂量组，高剂量可产生轻度毒性反应，低剂量不应有任何中毒症状中间剂量与高低成等比。给药原则上与临床拟用途径同。

3、给药时间：交配前，雄性约60-80天，雌性约14天，连续给药；雌性交配后继续给药至器官形成期。此段时间包括了精子发生期和排卵期。

4、交配：检测交配率的方法：查找精子和查找阴栓。

5、对照：阴性（溶剂）对照组，也可设阳性对照组。

6、观察与报告：观察动物的一般状况、体重变化、给药14天处死50%孕鼠，剖开子宫记录黄体数，着床数和吸收胎数，计算受孕率、、死胎数、活胎重量、内脏及骨骼的变化。另一半孕鼠等到分娩和哺乳结束。（交配数、黄体数、着床数、着床前死亡率、着床后死亡率活胎数、胎盘重量、子宫重量以及外观、等）。

（二）致畸胎试验

首选大鼠，每组孕鼠15只以上（孕兔8只以上）；致畸作用剂量效应曲线比较陡峭，最大无作用剂量与引起胚胎大量死亡以及母体中毒死亡剂量比较接近，因此实验要求找出致畸阈剂量，保证母体生育能力，不至于大量流产和胚胎死亡。需进行预试验，找出母体中毒剂量。高中低三个剂量组，高剂

量为母体轻度毒性反应；低剂量不应观察到任何中毒反应，中剂量允许出现轻微中毒反应。与临床给药途径同，在胚胎器官形成期连续给药；大鼠孕后6-15天；设溶媒对照和阳性对照；孕后第20天处死，观察记录。记录黄体数，活胎数，活胎重，死胎数，吸收胎，早期死亡胚胎，晚期死亡胚胎。胎仔的外形，内脏和骨骼。计算畸胎总数和畸形总数。计算活产幼仔平均畸形出现率，畸胎出现率，母体畸胎出现率。

七、围产期毒性试验

围产期：怀孕28周-产后一周，

目的:检测药物对胎仔发育后期，母代分娩过程，哺乳及新生子代生长发育的影响。

通常选用小鼠、大鼠或家兔，每组孕鼠15-20只，孕兔8-12只。剂量与致畸实验相同。设阴性溶剂对照，必要时也可设阳性对照。在妊娠的最后1/4时间开始给药，直到幼仔断奶，大、小鼠于妊娠第15天开始至分娩后28天（大鼠）和21天（小鼠），家兔于妊娠第22天至分娩后31天。设对照。观察幼仔存活、生长发育、行为、运动、学习能力、生殖功能及神经反射、自发行为、运动和协调能力、学习和记忆能力。

第十八章致癌作用研究

一化学致癌机制

（一）化学致癌物与DNA形成加合物：许多致癌物是亲电子剂，造成DNA不可逆的损伤（鸟嘌呤加合物，腺嘌呤加合物，胞嘧啶加合物）

（二）化学致癌物的代谢活化

二、化学致癌物的代谢活化

直接致癌物：不经过代谢活化即具有活性。

间接致癌物：必须经过代谢活化才具有致癌活性。

第一相：氧化作用（P450）

第二相：结合反应

化学致癌物代谢特点：1、以氧化过程为主；2、肝脏为主（P450酶系肝脏较多）；3、代谢酶活性有种属差异、品系、个体差异；4、其他代谢途径如肾脏等。

三致突变性与致癌性的关系

生物体遗传物质发生变化引起遗传信息的改变，并产生新的可遗传的表型变异称为突变；化学致癌物通过直接或间接的作用造成DNA的损伤，引起基因突变和细胞转化，可能成为发生肿瘤的潜在危险。化学致癌物作用于机体能否引发癌症既取决于它对体内生物大分子尤其是DNA的损伤程度，也取决于机体对损伤DNA的修复能力，体细胞突变可能是细胞癌变的重要基础。癌变过程的引发阶段其实实质就是体细胞肿瘤相关基因的突变。

大多数致癌物具有致突变性，而大多数非致癌物无致突变性。但筛检试验为阳性的受试物，既可能是具有遗传毒性的致癌物，也可能是具有遗传毒性的非致癌物；而试验结果为阴性的受试物，既可能是非遗传毒性的非致癌物，还有可能是非遗传毒性致癌物。

四癌基因、原癌基因的概念及分类，及作用方式

癌基因：是一类能引起细胞恶性转化及癌变的基因，在细胞癌变过程中起重要作用。控制细胞生长和分裂的正常基因的一种突变形式，能引起正常细胞癌变。

原癌基因：普遍存在于正常动物细胞的基因组内，对细胞增殖分化和信息传递的调控起重要作用。正常细胞中存在着在核酸水平及蛋白质产物水平与病毒癌基因高度相似的DNA序列。

癌基因分类：

1、src家族

功能：酪氨酸激酶活性，调节生长。

机制？

2、ras家族

功能：GTP酶活性，信息传导，细胞增殖。

机制：非活化下Ras和GDP结合，GDP 刺激GTP 激活Ras

3、myc家族

功能：缩短细胞周期，加快分裂，促进细胞增殖，抑制分化，参与细胞凋亡的调控。

机制？

4、sis家族

5、myb家族

五、癌基因活化机制

1、获得启动子和（或）增强子

2、染色体异位

3、原癌基因扩增

4、点突变:单个碱基的替换

5、原癌基因缺失

六、抑癌基因（概念，功能，抑癌机制）

概念：在正常细胞中起着抑制细胞增殖和促进分化的作用的基因。

（一）视网膜母细胞瘤基因（Rb基因）

位于13q14

功能：促进细胞分化，抑制细胞增殖，能结合并抑制转录因子E-2F

基因失活原因主要为基因缺失与突变

（二）P53基因

P53突变型导致肿瘤的形成，野生型为抑癌基因。

功能：细胞周期的调控，DNA修复，细胞分化、凋亡，突变型则促癌。

抑癌机制：1、修复DNA损伤，修复失败则凋亡；

2、与P21蛋白（激活后抑制分裂）结合；

3、抑制解链酶活性，抑制增殖。

七、化学致癌阶段理论（每个阶段特征）

（一）启动阶段：启动剂直接作用于DNA的初级序列，引起基因突变，使少量细胞发生永久性的不可逆的遗传性改变。

（二）促癌阶段：启动细胞分裂增殖形成良性肿瘤。细胞具有：比周围细胞更快的生长和分裂能力，不需要内调节信号，失去生长接触抑制性，缺乏正常细胞死亡机制，正常的分化程序发生改变，缺少正常细胞的死亡机制，正常分化程序发生改变，对营养物要求低。

（三）进展阶段：发展为恶性肿瘤。肿瘤细胞：高度侵袭性，转移生长性，无规律性，迅速生长和对激素特有的反应性

八、致癌危险性评价、

培养细胞恶性转化实验

彗星实验

哺乳动物短期致癌实验

哺乳动物长期致癌实验

转基因动物实验

细胞恶性转化实验：（细胞实验过程，对象，观察）

对象：叙利亚地鼠（SHE）胚胎细胞

剂量设置3种不同浓度，高浓度一般以抑制50%集落生长浓度为原则，按等比间距递减。

药物作用时间：受试药与细胞接触24h或适当延长，更换培养液后再培养7-14天，加入S9模拟体内代谢活化系统

观察：观察恶性变的细胞，计数每组集落数，转化集落数。转化率

特点：

1、细胞形态变化：

偏大…？

2、接触抑制丧失，具有浸润性和扩散性

3、细胞间相互作用改变⑶生化表型的改变

4、mRNA的表达谱及蛋白表达谱或蛋白活性改变⑷恶性转化后的细胞移植于动物体内有形成肿瘤的能力

（一）

短期致癌试验小鼠肺肿瘤诱发实验

大鼠肝脏转变灶诱发实验

小鼠皮肤肿瘤诱发实验

雌性大鼠乳腺癌诱发实验

（肺肿瘤实验设计，结果判定）

小鼠肺肿瘤诱发试验：一次或多次给予受试物后，或一次给予受试物一至两周后持续多次给予促癌剂，16-30周左右结束试验，如受试物具有诱发肿瘤作用，可在肺组织发现肿瘤。高剂量的选择不能过大以免出现慢性毒性，使动物寿命缩短，以致大部分动物在肿瘤潜伏期死亡。低剂量为临床拟用剂量的1—3倍。

（二）长期致癌试验（动物选择，剂量选择，实验期限，观察与检测）

哺乳动物长期致癌试验

1、动物：多选大鼠、小鼠等啮齿动物；刚断乳的动物，有足够长的时间，对致癌作用

敏感。

2、给予受试物途径：经口给予（喂饲法和灌胃法）；经皮；皮下或肌肉注射。

3、剂量选择和分组：2-3个试验组，最高剂量组采用最大耐受量（保证试验组动物体

重减轻不超过对照组10%的最高剂量），再设最高剂量组的1/2及1/4或1/3及1/9。

4、期限：大鼠两年，小鼠一年半。

5、观察：一般观察：每天至少观察一次外表、活动、摄食，称重，肿瘤出现的时间，

部位、数目、性质、大小及死亡时间。疑为白血病则作血液检查；病理检查。

6、动物的饲养管理

7、结果分析：①肿瘤发生率升高；②潜伏期缩短；③多发性；④肿瘤类型与对照组不

同。

8、结果评价

第六章药物对免疫系统的毒性作用

一、免疫细胞功能、机制，免疫分子，球蛋白，补体系统激活作用

（一）T细胞：胸腺依赖性细胞免疫。

（二）B细胞：骨髓依赖性体液免疫，产生抗体。

（三）辅佐细胞：抗原呈递细胞（APC），呈递抗原。

（四）其他免疫细胞

机制：通过免疫应答完成，免疫活性细胞识别抗原，产生应答并将抗原破坏和清除的过程。分为三个阶段：1、感应阶段，巨噬细胞和免疫活性细胞处理和识别抗原；2、增殖分化阶段：免疫活性细胞被抗原激活后分化增殖，并产生免疫活性物质；3、效应阶段：致敏淋巴细胞或抗体再次接触相应靶细胞或抗原，可产生细胞免疫或体液免疫效应。

补体系统：

血清中存在的一组具有酶活性的、不稳定的能帮助抗体溶解靶细胞的一组蛋白。

其激活途径有三种：经典途径、替代途径和凝集素途径。

功能：1、溶解细胞与杀菌作用；2、促炎作用；3、中和及溶解病毒作用。

经典途径： 抗原抗体复合物 C1qrs C1qrs C3

C2

C4 C4b C4b2 C4b2b

C4a C2a

C3a

C5

C4b2b3b C5a

C4b2b3b5b MAC （巩膜复合物）

二、细胞因子的概念和功能

概念： 由多种细胞，特别是活化的免疫细胞合成并分泌的一类具有多种生物活性的小分子多肽或糖蛋白。

功能：1、介导天然免疫应答和效应功能；2、免疫调节功能；3、调节炎症反应；4、刺激造血细胞增殖和分化成熟；5、抗肿瘤生长。

三、药物对免疫系统的作用

（一）超敏反应：由免疫炎症或其他免疫应答机制所致的组织损伤或功能障碍。

（二）免疫抑制：一些药物可引起免疫系统一种或多种成分的损伤，导致机体抵抗力下降，抗感染能力降低和肿瘤易感性增加。免疫抑制药：肾上腺皮质激素类、环孢素、他克莫司和酶酚酸酯等。

（三）自身免疫：机体免疫系统对自身的成分发生免疫应答。典型病症如：药物型红斑狼疮。

四、药物引起过敏反应的特点

Ⅰ型 速发型 IgE 介导血管和平滑肌反应，靶细胞为嗜碱性粒细胞和肥大细胞

过敏性休克、支气管哮喘；青霉

素、普鲁卡因

Ⅱ型 细胞毒型 IgG 、IgM/补体或粒细胞介导的靶细胞溶解和吞噬等 新生儿溶血症、自身免疫性溶血

性贫血；奎宁、磺胺类

Ⅲ型 免疫复合物型 抗原-抗体复合物/补体介导的组织炎症

血清病、系统性红斑狼疮

Ⅳ型 迟发型 T H 2细胞介导的浸润性炎症。属细胞免疫，与抗体无关，不需补体参与

接触性皮炎、移植排斥反应；磺

胺类、氯霉素等