毒理学研究方法与技术进展状况_石莹

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代谢试验
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代 谢试 验 是 一 种探 索受试 物进 入 机 体后 吸 收 分布 转 化 贮 留和 排泄 过 程 的试 验 方 : 法 其 内容包括 测 定各主要 器官 中受试 物 的 含量 查 明 其主 要分 布 贮 留和 作 用 器官 定 期 检 测 受试 物 在血 尿 被 毛和 粪便 中的 含量 弄 清受 试 物 的吸 收 速 度 吸 收率 贮 留时间 ; ; 排泄 途径和 速 度等 确 定 受试 物 在机 体 内 经生 物 转化 而 形成 的 各 种代 谢产物 的 性质 和 含量 研 究 受试物对 机体 各 种 酶 类 的影响
3 0 1 / 1 0 通过 这 类 试验 其 试验 期通 常 为动 物 生 命 期 的 1 /
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漫性毒 性 试 验
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这 类试验 是观 察 动物 长 期摄 入 受 试物所 产 生 的 反 应 试 验 期 可 为 试 验 动 物 整 个 生 命 期 的 大 部 或 全 部 有 时 可包 括 若 干代 世 界 卫 生组 织 ( w H O )曾建 议 小 鼠试 验 期 为 1 5 年 大 : 2 6 下 鼠 年 狗 为 年 在 多 数情 况 可 设一 个 高剂 量组 一个 低 剂 量 组 和 一 个对 照 组 其 要 求 是 ; 低 剂 量 组 不 应 出现 任 何 毒性 反 应 高 剂 量 纽 有 明显 变 化 但 不 致 死 亡 过 多
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常用 的有十 余种 此 类方法 只 能 检测 外源 性化 合 物 是 否 有 致 突变 作用 常用 于 化 学 物或 药物 致突 变性 的初筛 近年 来建立 的新 技 术 新 方 法 可 确 定 突 变 的 具体基 因 D N A 损 伤 的定 位 和 特 点 为遗 传 毒理 学 试 验 开 辟 了 新 的 前 景
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亚 急性 毒 性试验
亚 急 性毒 性 试 验 在 毒 理 学研 究 中 占有 较 为 重 要 的位 置
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它 是 研 究试验动 物在 多 次给 予 受试 物 时所引起 的毒性 作用 可 以了 解受 试物 有无蓄 积作 用 动 物 能 否 产 生 耐受 性 初 步 估计 受试 物 的 最 小中毒 剂量 和 最 大耐 受 量 确 定是 否 要 进 行慢 性 中毒 性试验 井 为慢性 中 毒性 试验 提供 剂 量 资料
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目前 己 建 立 的遗 传 毒 性 检 测 方 法 有 1 0 多 种
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) 单 细 胞 凝 胶 电 泳 技术 ( S CG E
毒 理 学研 究方 法 与技 术 进 展 状 况
石 莹 宋瑞 霞
(中 国 疾病预 防 控 制 中心 环 境 与 健 康 相 关产 品 安全 所 )
近 年来 对毒物 与活 体相 互 作 用 的研 究 已 形 成一 门新 的 学科 现代 毒理 学 现 代 毒 理 学 的 研 究 内 容是 描述 某一 特 定物 质所产 生 的作 用 并 探 讨这 种作 用 的机 理 因此 毒 物对 活 体 的 作用 毒 效动力 学和活 体对 毒物 的 反 应 毒 物动 力学 是 探 讨毒 物作 用 机 理 的两个 重 要 方面 为 : 了深 入研 究 毒 理 学 的各 个领域 常将 毒 理 学 分 为 环 境 毒理 学 工 业 毒 理 学 药 物毒 理 学 法 医 毒理 学 和 兽 医 毒理 学 等 随 着研 究的 进 一 步深 入 人们 意识 到 系统 探讨毒 物 的作 用方 式 和 机理 有赖于 研 究方 法 的改进 于 是 不 但药 物学 家 病理 学 家 和生 化学 家 而 且 免疫学 家和 遗传 学 家都 从 不 同 角度进 行 了研 究 目前 毒 理学 研 究 已 具有 比 较系统 的 实验 方法 1 经 典毒理 学 研 究 方 法
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根据 世 界 卫 生 组 织 的报 告 环 境 中现 在大 约 有4 0 万 种天 然 的 和 人 工 合成 的化 学 物质 其 中被 用 于 日常 生 活 的 大约 有 6 万 种 有 一 些 己 被 证 明 是 诱 变 剂 这 类 物质 损 伤 组 织 细 胞 的 D NA 打乱 正 常 的生 物 结构 程 序 团 而可 能 是 癌 症 和 遗 传 性 缺 陷 的 重 要 原 因 资料 表 明 目 前 有8 0 % 9 0 % 的癌症 是 由于环 境 因 素 引 起 的 通过近1 0 年 的研 究 发现 在 所有 类 型 的化 学 物 质 中 诸如食 品添加 剂 药 剂 杀 虫 剂 家 庭 用 和工 业 用化 学药 品均 含 一 定 量 的 致突 变物 质 因 此 近年 来世 界 各 国 对 三 致 物 质 的筛 选 与 检 测 给 予 了 高 度重 视 目前 人 们 已 从 癌 生 物 化 学 遗 传 学 分 子 生 物 学 和 细 胞 学 等 领域 入手 筛选 出 了 多 种 有效 的试 验方 法
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1 7 9 3 年 u t 等 相继 发 现 在 含 有5 澳脱 氧尿 喀 陡核 普 的培 养基 中生长 两 个 周 期 的细 胞 其 中染色 体 标本 用 某些 荧 光染 料 或 吉 姆 萨 染 色 在 染 色 单 体( 又 称姊 妹 染色 单 体) 之 间 显 出不 同强 度 的 荧 光 和 深 浅 不 同 的 颜 色 可 以用 来检 测 姊 妹染色 单 体 互 换 情况 姊妹 染色 单体 互 换 是 指细 胞 分裂 中期 染色 体 的 两条姊 妹 染色 单体 之 间发 生 等位 点 同源 片 段 的对 称 性互 换 由 于 是 完全 对 称 性 互 换 结 果 并 不改 变 染 色体 的整 个 外 形 因 此 在常 规 染 色体 畸 变 分析 中 往 往 观 察 不 到 S C E 变 化 但采 用 特 殊 分 化 染 色 法 可 使 一 对 姊 妹 染 色 单 体 染上 深 浅不 同 的 颜 色 这 样 就 能在光 镜下 清 楚 地 看到 姊妹 染色 单体 之 间 发 生 的互 换 尽 管S C E 形 成 的 确切 分 子 S C E 目 了 机 理及 其 生 物 学 后 果 前 尚不 清 楚 然 而 大量 实 践证 明 是 一 种 相 当重要 的 细 胞 现象 且 与 现 有 的 许 多致 突变 和 致 癌检 测方 法 有 高度 的相 关 性 因此 S C E 率 增 高作 为 环 境 有 害 因 素 作 用 的一 种警 告 信 号 并代 表细 胞 对D N A 损 伤 的一 种 反应 这个 观 点 已为 大多 数学 者所 接 受 由 于s c 互换 而 E 分 析要 比C A 试验 敏感 10 20 0 倍 能 精确 发现 单 体间 在 1 琴 m 范 围 的 : S 日 日 且 随 着 显 微 技术 的 发展 使 C E 在 染 色 体上 的 定位 趋 精 确 故其应 用 益 广泛 ¹ 在遗 传 毒 理学 研 究 中 已将 S CE 分 析 作 为潜 在致 突 变物 的一 种 快 速 敏感 高效 的常规 短 期筛选方 法 S C E 分 析扩 大 了 以细 胞遗 传学 为 基 础 的毒 理学 之一 由于 S C 与 断裂 诱发 的 高度 独 立性 E : ; 检 测 指 标 范 围 º 广 泛用 于 对 接触 毒 物 的职 业 性 工 人 以及 外 周环 境 居 民 的健 康 监 测 » 用 ; u 标记 的细 胞动 力学 分 析 可 检 测 各 种 理 化制 剂 引 起 的细 胞 毒 性 作用 ¼ 用 于 遗 传性疾 病 r d B ; 的 诊断 和 肿瘤 病 因 学 的研 究 ½ 用 于 水 质 污 染 的 生 物学 监测和 评 价 S C E 虽可 作 为 D N A 损 伤 “ ” 的 信息 但 并 非 所有D N A 损 伤 都 能 出现 S C E 效应 仍存 在假 阴性 故常 需进行 重 复试 验 3 遗传 毒 理 学 试 验 新方法
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繁殖 试 验
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繁殖 试验 是 检 测 受 试物对 动 物生 殖 机 能影 响 的 一 种 试 验 方法 目前多用 大 鼠 小 鼠和 家兔 为试 验 动 物 一 般设对 照 组 高剂 量组和 低 剂 量 组 高剂量 为 受试 物 的 最 大无 作用 剂量 : 低 剂 量为 最 大 无 作 用 剂量 的 岭 0 可 进行 2 3 代 或 更更 长 时 间的观 察 研 究的主 要 内容是 受 孕 率 妊 娠 率 产 后 4 天 的 存活 率 产 仔总 数 和 平 均仔 重 等 “ ” 2 ( 致 癌 致 畸 致 突变 ) 物 质检 测 方 法 三致
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下 述 几 种 毒 理 学 实验 方 法 乃 毒 理 学 研 究 中 最 基 本 的方 法 验 目 的也 比较单 一 故 作者称 之 为 经 典研 究方 法