致突变试验

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遗传毒性试验-动物中心

致突变试验：根据受试物的化学结构、理化性质及对遗传物质作用终点（基因突变和染色体畸变）的不同。

要求新药必须做下列三项试验。

（１）微生物回复突变试验菌株：组氨酸缺陷型鼠伤寒沙门氏菌（Ｓｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ）四株（ＴＡ９７、ＴＡ９８、ＴＡ１００、ＴＡ１０２），亦可采用大肠杆菌（Ｅ．Ｃｏｌｉ）ＷＰ２若干株（大肠杆菌试验）。

剂量：决定受试物最高剂量的标准是细菌毒性和溶解度。

一般最大剂量可达５ｍｇ／皿。

受试物至少应有五种不同剂量否则应说明选定剂量的理由。

代谢活化：应用诱导剂处理后的哺乳动物肝脏微粒体酶（Ｓ９）进行体外代谢活化试验，即在加Ｓ９混合物和不加Ｓ９混合物平行的条件下测试。

对照组：用溶媒作阴性对照，用已知突变原作阳性对照。

结果判定：受试物的回复突变菌落数的增加与剂量相关并有统计学意义，或至少某一测试点呈现可重复的并有统计学意义的阳性反应时记为阳性。

（２）哺乳动物培养细胞染色体畸变试验细胞：哺乳动物原代或传代培养细胞。

剂量：至少应用三种不同剂量，高剂量以５０％细胞生长抑制浓度为基准，否则应说明选定剂量的理由。

标本制作时间：药物与细胞接触后应有适当时间最好包括整个细胞周期，通常在药物处理后２４和４８小时制作染色体标本。

代谢活化：应用适当的代谢活化法。

对照组：用溶媒作阴性对照，已知突变原作阳性对照。

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的异常及多倍体的出现率。

结果判定：受试物诱发的染色体畸变的出现率较阴性对照有统计学意义的增加，并有剂量反应关系时记为阳性，同时标明异常细胞出现的频度和种类。

（３）体内试验一般选用微核试验，但作用于生殖系统的药物进行显性致死试验等。

ａ．啮齿类动物微核试验动物：一般用小鼠，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。

给药剂量及途径：至少采用三种剂量，最高剂量从１／２ＬＤ５０为基准，腹腔和／或口服一次给药，必要时可连续给药。

否则应说明选定剂量的理由。

毒理学评价试验的主要内容

毒理学评价试验的主要内容毒理学评价试验就像一场科学大考，它的任务就是评估各种化学物质对我们身体的影响。

听起来很严肃，但其实这其中的细节非常有趣，简直就像是侦探小说里的推理，慢慢揭开一个又一个谜团。

我们今天就来聊聊毒理学评价试验的几个主要内容，保准让你耳目一新。

1. 毒性测试的基础1.1 理论基础首先，毒理学评价试验的第一步，得了解毒性测试的基础知识。

简单来说，毒性就是指物质对生物体的危害程度。

就像人们常说的“是药三分毒”，药物虽好，但用错了就会变成毒药。

科学家们通过一系列实验，来探究不同物质的毒性，从而为后续的安全性评估奠定基础。

1.2 测试方法接下来，毒性测试的方法可多得很。

常见的有急性毒性试验、慢性毒性试验、致突变试验等。

急性毒性试验就像是“闪电战”，短时间内观察物质对生物的影响。

而慢性毒性试验则是“持久战”，要观察很长时间，看看物质是否会慢慢积累伤害。

致突变试验则是为了检查某些化学物质是否会导致基因突变，简直就是在为未来的人类健康“把关”。

2. 评估过程中的观察2.1 观察指标在测试的过程中，科学家们可得细心观察。

这可是个“细节决定成败”的过程哦！通常他们会记录动物的体重变化、行为反应、甚至是生理指标，就像医生给病人做体检一样。

这些数据就像一颗颗珍珠，串联起来才能揭示物质的真面目。

2.2 数据分析数据收集完后，接下来就得进行分析了。

这就像解开谜题，需要耐心和细致。

科学家们会用统计学的方法，看看这些数据背后有没有隐藏的规律。

毕竟，科学不是“瞎猫碰上死耗子”，而是要有理有据，才能让结果经得起考验。

3. 风险评估与管理3.1 风险评估一旦完成了毒性测试，接下来就是风险评估的阶段了。

这就像是站在悬崖边缘，得仔细打量一下前方的路。

科学家们需要结合毒性数据，评估在实际使用中，这种化学物质对人类和环境的潜在风险。

你要知道，这可不是小事，一不小心就可能影响到千千万万的人。

3.2 安全管理最后，经过严谨的评估，科研人员会提出相应的安全管理措施。

致突变作用实验方法

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v 5. 标本制作时间: 分别在药物与细胞接触后 24和48小时收获细胞制作标本，代谢活化组在 24小时收获细胞制作标本。 v 6. 对照: 设空白对照、溶剂对照、阳性对照和S9对照。 v 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，在油镜下分别记录结构畸变及多倍体的出现率。
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七. SOS显色试验(SOS chromotest)
由法国巴斯德研究所 Quillardet 等于1982 年首先提出的一种遗传毒性检测方法, 通过直接监测细胞 DNA 受损后的 SOS 修复反应来检测化合物的生物遗传毒性。 DNA 分子在受到外因引起大范围损伤、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。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。
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v 早期死亡的胚胎逐步吸收，既看不到胎鼠外观，也分不清胚胎和胎盘，仅在子宫内膜上隆起如一小瘤，故有人称它为胎膜瘤；如已完全被吸收，则可称为吸收点，即为最早的早期死胎。（3）晚期死亡胚胎：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，机械刺激后亦无运动反应。
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v 结果观察: 以给药组雄鼠为单位，交配后 1~8周分别统计下列指标。（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
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v 结果判定
（1）受试物所诱发的染色体畸变数的增加与剂量相关，CHL系统判定如下：畸变率<5％阴性（－）畸变率>5％可疑（±）畸变率>10％阳性（＋）畸变率>20％阳性（＋＋）畸变率>50％阳性（＋＋＋）（2）某一测试点呈现可重复的并有统计学意义地增加：符合上述一条即可判为阳性。

五章外源化学物质突变作用

1、复制前修复光复活：
胸最腺常嘧见啶的形紫成外二线聚对体D。NA的损伤：相邻2个修复：在长波紫外线或短波可见光诱导
下，光裂合酶可催化嘧啶二聚体进行单体化。在人类未得到充分证明。 “适应性”反应
低剂量烷化剂可诱导一种专一蛋白质（酶）的合成，这种酶称为烷基转移酶或烷基受体蛋白。
可将结合到碱基上（鸟嘌呤）的烷基转移到酶本身的半光氨酸-SH基上，恢复嘌呤本身的结构。
类型
转换(transition) 颠换(transvertion)
它包括转换和颠换两种情况：原来的嘌呤被另一嘌呤置换或原来
的嘧啶被另一嘧啶置换，我们称之为转换(transition）；若原来的嘌呤被嘧啶置换或原来的嘧啶被嘌呤置换，我们则称之为颠换 (transversion）。无论是转换还是颠换都只涉及一对碱基，其结果可造成一个三联体密码子的改变, 可能出现同义密码、错义密码和终止密码。由于错义密码所编码的氨基酸不同，表达的蛋白质可能发生改变；如果错义密码为终止密码，可使所编码的蛋白质的肽链缩短。
总之，任何DNA损伤，只要修复无误，突变就不会发生；如果修复错误或未经修复，损伤就得以固定(fixed)下来,于是发生突变。因此诱发突变是一个受控制的过程，失控才真正发生突变。一般来说从DNA损伤到损伤固定需要几次细胞分裂周期才能形成。
四、突变的不良后果
突
突变的不良后果
变
的发生在生殖细胞，无论其发生
在任何阶段，都存在对后代影响的可能性，其影响后果可分为致死性和非致死性两种。致死性影响可能是显性致死和隐性致死。显性致死即突变配子与正常配子结合后，在着床前或着床后的早期胚胎死亡。隐性致死要纯合子或半合子才能出现死亡效应。如果生殖细胞突变为非致死性，则可能出现显性或隐性遗传病，包括先天性畸形。在遗传性疾病频率与种类增多时，突变基因及染色体损伤，将使基因库负荷增加。基因库(gene pool)是指一种物种的群体中生殖细胞内具有的、并能传给后代的基因总和。遗传负荷(genetic load)系一种物种群体中每一个体携带的可遗传给后代的有害基因的水平。

体内致突变试验——Pig-a基因突变试验概况和进展

Pig-a基因突变试验——研究与应用进展李岩，霍娇，张立实四川大学华西公共卫生学院，四川省食品安全监测与风险评估重点实验室327098360@遗传毒性评估是化学品和药品安全性评价的重要组成部分，现有致突变试验虽已很多，但仍不能完全满足毒理学安全性评价和风险评估的要求。

近几年来，一项新的体内致突变试验——Pig-a基因突变试验受到广泛关注，该试验的检测终点为基因突变，且能够利用流式细胞术对人体突变细胞频率实现高通量检测。

Pig-a基因位于人类X染色体，编码N-乙酰氨基葡萄糖转移酶复合物，参与糖基磷脂酰肌醇（GPI）连接蛋白的早期合成。

当Pig-a基因发生突变时，细胞不能正常合成GPI连接蛋白，致使造血干细胞最终分化的血细胞（包括红细胞等）表型缺失。

Hall等学者收集患者外周血，用荧光标记的单抗与细胞GPI连接蛋白反应，使用流式细胞术（FCM)）检测未被荧光标记的突变细胞，根据表型缺失细胞的比例来诊断阵发性睡眠性血红蛋白尿症（PNH）。

鉴于对PNH中Pig-a基因的研究以及FCM对Pig-a基因表型缺失的成功检测，不少学者期望使用Pig-a基因作为体细胞突变实验的报告基因。

目前已建立两种方法测定Pig-a基因突变率：流式细胞术或有限稀释法。

流式细胞术方法利用梯度离心液等方式富集目标细胞，利用荧光标记的抗体与目标细胞孵育，标记目标细胞，以及至少标记一种GPI连接蛋白标志物。

之后利用散射光区分血小板、白细胞和红细胞，核酸染色还可用于区分正染红细胞和网织红细胞。

另一种检测方法为有限稀释法。

淋巴细胞能够将前气单胞菌溶素转变为气单胞菌溶素，气单胞菌溶素能够与正常细胞GPI连接蛋白结合，导致细胞膜完整性受损以致细胞死亡。

而Pig-a基因发生突变的细胞GPI连接蛋白缺失，因此得以存活。

该方法利用ProAER作为选择物质，使发生突变T淋巴细胞在96孔板内克隆性生长，而未突变的细胞死亡。

Pig-a基因突变试验能够利用少量样本相对迅速地得到较为精确的结果，并节省实验室工作量。

新药的非临床安全性评价

新药的非临床安全性评价新药的非临床安全性评价是指在临床试验前对新药进行一系列的实验和评估，以验证其在体内体外的药物代谢、药动学、毒理学以及药效学等方面的特性和安全性。

这些评价主要包括体外实验、动物试验和研究人自愿参与的初步试验等。

下面将详细介绍新药的非临床安全性评价的内容和意义。

一、体外实验体外实验是在人体外部进行的药物评价实验，其目的是评估药物的药理学和药代动力学特性，包括药物在体外的稳定性、溶解度、吸收性、代谢稳定性以及药物与细胞或蛋白结合的能力等。

同时，体外实验还可以评估药物的亲水性、脂溶性和分布系数，以及药物与受体结合的亲和力等指标。

通过体外实验的结果，可以初步判断药物的可行性和安全性，为后续的动物试验提供参考依据。

二、动物试验动物试验是对新药进行非临床安全性评价的重要环节。

常用的实验动物包括小鼠、大鼠、猴子等。

动物试验主要包括急性毒性试验、慢性毒性试验、生殖毒性试验、致突变性试验等。

1.急性毒性试验急性毒性试验主要用于评估药物的一次性剂量对动物的中毒程度。

通过给实验动物以高剂量的药物进行短期观察，以评估药物对生物系统的毒性程度。

常用的指标包括动物的致死剂量（LD50）和半致死剂量（LD50/2）等。

2.慢性毒性试验慢性毒性试验主要用于评估长期使用药物对动物体内器官和系统的慢性毒性作用。

通过给实验动物长期和连续地服用药物，观察其对动物的影响。

常用的观察指标包括动物的体重变化、血液生化指标、器官病理学变化等。

3.生殖毒性试验生殖毒性试验主要用于评估药物对动物繁殖功能和胚胎发育的影响。

通过给雌性动物和雄性动物进行交配和交配后的胚胎发育观察，以确定药物对动物生殖系统和胚胎发育的毒性作用。

4.致突变性试验致突变性试验主要用于评估药物对生物基因的损害作用。

通过给细菌或哺乳动物进行基因突变试验，评估药物是否对基因产生突变效应。

常用的试验包括细菌试验系统、哺乳动物试验系统和细胞培养试验系统等。

三、研究人自愿参与的初步试验研究人自愿参与的初步试验是在新药进入临床试验前的最后一步非临床安全性评价。

致突变作用及检测方法解析

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2、染色体畸变
指染色体的结构或数目的改变，是遗传物质大的改变，一般可用光学显微镜检查。
染色单体型畸变：畸变涉及复制染色体中两条中的一条。染色体型畸变：畸变涉及复制染色体中的两条。
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（1）染色体结构异常类型
•断裂：产生无着丝点片断
•缺失：染色体上丢失了一个片段 •倒位：一个染色体片段被颠倒了臂间倒位：包括着丝点臂内倒位：不包括着丝点
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五、常用致突变实验方法
1、观察项目的选择
2、常用的致突变实验
3、致突变实验中的一些问题
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一、观察项目的选择
1、观察效应终点的类型 •基因突变实验
•染色体畸变实验
•DNA损伤实验遗传终点（genetic endpoint）：试验观察到的现象所反映的各种事件。
宿主原因。
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一、DNA损伤的修复
1、光修复
2、“适应性”反应
3、切除修复
4、双链断裂修复
5、交联修复
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1、光修复
它通过酶切下DNA上嘧啶二聚体，将毗连的嘧啶接回原结构上，依赖光裂合酶，是一种依赖光的过程，主要针对紫外线损伤产生的胸腺嘧啶二聚体的修复机制。广泛存在于原核生物和真核生物体内。
3、生物的染色体组成或细胞质发生变化而产生。
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突变(mutation)：遗传结构本身的变化及
其引起的变异称为突变。
突变是遗传物质的一种可遗传的变异。自发突变诱发突变
1、培育和选择新种或良种。 2、引起人类健康危害。

致突变作用及其试验方法与评价

一个染色体发生一次或多次断裂而不重接，并且这些已断裂的节段远远分开，常将无着丝粒断片简称为断片。有着丝粒的部分称为缺失，缺失有末端缺失和中间缺失。
③环状染色体（ring chromosome）染色体两臂各发生一次断裂，其带有着丝粒的节段的两断端连接形成一个环时，称为环状染色体。
④倒位（inversion）当某一染色体发生两次断裂后，其中间节段倒转180再重接，称为倒
二、突变类型
遗传毒理学家主要关注两类遗传学损伤：基因突变
染色体畸变
端粒
着丝粒
姊妹染色单体
端粒
染色体畸变染色体的结构及数目改变。
组蛋白
基因突变一个或几个DNA碱基对的改变。
碱基对
双螺旋
这些损伤多因DNA受损所致，也可能因DNA
以外的靶组织受损所致。
基因突变、染色体畸变及染色体数目变化的本
无误修复
染色体分离异常
重组事件 SCE 有丝分裂性交换
染色体结构异常
基因突变
细胞死亡
非整倍体多倍体
常用的致突变试验
1、细菌回复突变试验（Ames试验） 2、哺乳动物细胞基因突变试验 3、果蝇伴性隐性致死试验 4、染色体畸变分析 7、显性致死试验 8、小鼠可遗传易位试验
9、细菌DNA修复试验
4、细胞周期、有丝分裂与减数分裂
细胞周期指细胞一次分裂结束，并开始生长，到下一次分裂
终了所经历的过程。
G0 ：DNA合成前期； G1 ：DNA合成期；
S：完成DNA复制；
G2：为有丝分裂做准备；
M：有丝分裂期
有丝分裂过程
有丝分裂指细胞核分裂的过程，一个细胞由此生成两个子细胞，

ames实验名词解释

ames实验名词解释
Ames实验全称为艾姆斯氏试验（Ames Test），是一种检测化学物质的致突变效果的试验方法。

它是由美国加州大学伯克利分校的细菌学家布鲁斯·艾姆斯（Bruce Ames）于1971年所创立。

Ames实验的原理是将受试物或其可代谢产物与细菌培养基混合，观察细菌是否出现回复突变。

如果受试物具有致突变性，会导致细菌基因突变率增加，从而使得回复突变菌落数增加。

该实验主要用于检测化学物质的致突变效果，判断其是否具有潜在的致癌性。

与动物实验相比，Ames实验具有快速、经济、灵敏度高等优点，因此在毒理学和癌症研究中被广泛应用。

第五章特殊毒性作用及其试验与评价方法

（三）观察内容
肿瘤发生率，潜伏期，一般健康状况，自然寿命；组织器官检查：肉眼、病理组织学检查（光镜及电镜）统计分析：与对照组比较，分析显著性差异；流行病学调查：
（二）致癌作用的其它试验
(1) 恶性转化试验
1. 原代细胞: 叙利亚仓鼠胚胎细胞(SHE Cell) 人成纤维细胞小鼠或大鼠支气管上皮细胞
期试验。
（三）关于致癌性预测 1. 概述
传统的试验一般为长期试验,费时、费力、费钱能不能用短期试验进行预测呢？鉴于化学物质致突变性与致癌性的高度关联性，近年来多用致突变检测对致癌物进行初筛。据此，Rosenkranz等提出了一个方法，简写为 CPBS法，即：Carcinogenicity predication and battery selection method（致癌性预测与试验组合选择）。
(3) 试验方法致突变试验分体内体外两种情况：
体外试验：检测间接致突变物，需加S9(体外代谢活化系统 )，此法称微粒体间介法。
体内试验：可检测直接及间接致突变物，不必加S9 此法称宿主间介法。
(4) 关于突变类型分为:基因突变和染色体畸变 1. 基因突变(gene mutation) 或称
(translocation) (inversion)
(minute body) (fragment) (deletion) (break) (gap)
裂断隙裂
② 染色体数目异常
整倍性畸变：单、三、四、多倍体
数目畸变
非整倍性畸变：2倍体多一条或少一条
或多多条或少多条 2n-1,2n-2,… 2n+1,2n+2,…
2. CPBS法原理
① 提出一种试验组合的选择,通过聚类分析, 选择试验方案。

艾姆斯试验法

❖ Salmonellatyphimurium(鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸缺陷型(hisˉ)菌株在基本培养基[-]的平板上不能生长，如发生回复突变则能生长。含可疑“三致”物例如黄曲霉毒素、二甲氨基偶氮苯(奶油黄)或“反应停”的试样，加入鼠肝匀浆，保温一段时间后，吸入滤纸片中，然后将滤纸片放置于上述平板中央。
Ames试验（Amesห้องสมุดไป่ตู้test)
❖ Ames试验全称污染物致突变性检测。 ❖ 一种利用细菌营养缺陷型的回复突变来检测
环境或食品中是否存在化学致癌剂的简便方法。
Ames试验原理
❖ 用遗传学方法培植一种不能自行制造组氨酸的鼠伤寒沙门氏菌的变异体，这种菌株在无组氨酸的培养基中不能生长。如果将这种菌株与化学致癌物一起培养，则可使其DNA（脱氧核糖核酸）再次突变，恢复到能制造组氨酸的原型（野生型），即在无组氨酸的培养基中也能生长。利用这一特征性变化来测试化学物质有无致突变作用，也即致癌性，并根据生长的菌落数目还可以判定其致癌性的强弱。
❖ 经培养后，出现三种情况：如在平板上无大量菌落产生，说明试样中不含诱变剂；如在纸片周围有一抑制圈，其外才是大量菌落，说明试样中某诱变剂的浓度很高；如在纸片周围即长大量菌落，说明诱变剂的浓度合适。
❖ 艾姆斯试验是较受重视的快速初筛化学致癌物的试验方法。艾姆斯试验是快速地鉴别化学品、新农药和新食品添加剂的致癌性，作为致癌物质的筛选法而被广泛应用,可以检测许多物质的致癌性。

6-4 化学致突变物的检测

第四节化学致突变物的检测一、致突变试验(一) 基因突变试验1.鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验又称Ames试验，检测受试物诱发鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养缺陷型突变株(his-)回复突变成野生型(his+)的能力。

试验菌株都有组氨酸突变(his-)，不能自行合成组氨酸，在不含组氨酸的最低营养平皿上不能生长，回复突变成野生型后能自行合成组氨酸，可在最低营养平皿上生长成可见菌落。

计数最低营养平皿上的回变菌落数来判定受试物是否有致突变性。

标准试验菌株有四种：TA97和TA98检测移码突变、TA100检测硷基置换突变、TA102对醛、过氧化物及DNA交联剂较敏感。

这四个试验菌株除了含有his-突变，还有一些附加突变，以提高敏感性。

试验方法有点试验(预试验)和掺入试验(标准试验)两种。

在掺入试验中，受试物最高剂量为5mg/皿或出现毒性及沉降的剂量，至少有五个剂量点，并有阴性(溶剂)对照和阳性对照。

将受试物、试验菌株培养物和S9混合液加到顶层培养基中，混匀后铺在最低营养平皿上，37℃培养48小时，计数可见菌落数。

判断阳性结果的标准是，如每皿回变菌落数为阴性对照的每皿回变菌落数的两倍以上，并有剂量－反应关系，即认为此受试物为鼠伤寒沙门氏菌的致突变物。

S9混合液是用多氯联苯诱导的大鼠肝匀浆9000Xg上清液(S9)加上NADP及葡萄糖－6－磷酸等辅助因子，作为代谢活化系统。

如不加S9混合液得到阳性结果，说明受试物是直接致突变物；加S9混合液才得到阳性结果，说明该受试物是间接致突变物。

只要在一种试验菌株得到阳性结果，即认为受试物是致突变物；仅当四种试验菌株均得到阴性结果，才认为受试物是非致突变物。

2.哺乳动物细胞基因突变试验哺乳动物体外培养细胞的基因正向突变试验常用的测试系统有小鼠淋巴瘤L5178Y细胞，中国仓鼠肺V79细胞和卵巢CHO细胞的三个基因位点的突变，即次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)、胸苷激酶(TK)及Na+／K+ATP酶(OUA)位点。

特殊毒性实验

哺乳动物长期致癌试验
长期致癌试验常规选用大鼠和小鼠，刚离乳的实验动物。设三个试验组。以最大耐受剂量（MTD）为高剂量。原则上试验期限要求长期或终生，一般小鼠 1.5 年，大鼠 2 年。观察有无肿瘤出现、肿瘤出现时间及死亡时间。
(三) 特殊毒性试验
第二节：致癌试验
动物选择剂量分组途径期限结果分析
大鼠全胚培养
器官培养
胚胎细胞微团培养
水螅培养
(三) 特殊毒性试验
三段生殖毒性试验
Ⅰ段 Ⅱ段 Ⅲ段
一般生殖毒性试验
致畸试验
围生期毒性试验
（出生后发育）
（生育力和早期胚胎发育）（胚体-胎体）
参考资源
(三) 特殊毒性试验
小鼠骨髓细胞微核试验
Break or loss
(三) 特殊毒性试验
小鼠骨髓细胞微核试验
(三) 特殊毒性试验
单细胞凝胶电泳试验（彗星试验）
(三) 特殊毒性试验
单细胞凝胶电泳试验（彗星试验）
(三) 特殊毒性试验
第二节：致癌试验
哺乳动物细胞体外恶性转化试验
体外细胞转化试验是检测受试物对体外培养的哺乳动物细胞转化的遗传毒理试验。是将动物细胞在体外培养的环境下，将细胞暴露于致癌物，高度模拟致癌物在体内致癌的作用进行致癌物检测的一种技术，可以有效的体外筛查致癌物质的致癌活性。
传统实验体外筛选试验三段生殖毒性试验
(三) 特殊毒性试验
传统实验
动物选择剂量分组动物交配胎仔检查
结果评定
大鼠家兔
3剂量组每组受孕雌性动物 15-20只
1:1或1:2 大鼠第6天给受试物持续到第 15天

药物进行致突变实验评价流程

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致突变、致畸、致癌效应的区别和联系

致突变、致畸、致癌效应的区别和联系致突变效应：是指环境污染物或其他环境因素引起生物细胞的遗传物质发生突然改变的一种作用，这种变化的遗传物质，在细胞分裂繁殖过程中可传递给子代细胞，使其具有新的遗传特性。

可分为基因突变和染色体变异致畸作用：环境中某些物质或因素通过母体影响胚胎的发育，使细胞分化和器官发育不能正常进行，以致出现器官或形态结构上的畸形，此种作用称为致畸作用或致畸胎作用。

可引起致畸作用的物质称致畸物。

广义的致畸应包括生化、生理功能或行为方面的发育缺陷在内。

致癌作用：环境中致癌物诱发肿瘤的作用。

肿瘤有良性和恶性之分，恶性肿瘤又称癌。

估计80～85%的人类肿瘤与环境中的致癌物有关。

这三者（突变、致畸、致癌效应）的联系：（1）化学物质，物理因素和生物因素都有可能引起三致作用（2）致突变作用如影响生殖细胞而发生突变时，可影响妇女的正常妊娠，而出现不孕、早期流产、畸胎或死胎，还可以发生遗传特性的改变而影响下一代。

致突变作用如发生在体细胞时，则不具有遗传性质，而是使细胞发生不正常的分裂和增生，其结果可能表现为癌的形成（3）致突变与致癌之间的关系非常密切，很多致突变物能引起实验动物的癌症，同样很多动物致癌物也为致突变物。

这三者（突变、致畸、致癌效应）的区别：（1）致突变作用可分为基因突变和染色体畸变两大类。

基因突变只涉及染色体的某一部分，并未涉及整个染色体，是属于分子水平的变化，因此不能用普通光学显微镜直接观察，只能借助其他方法加以测定。

染色体畸变是一个或几个染色体的结构或数目发生变化，这种变化可用光学显微镜进行直接观察。

这两种突变类型仅有程度之分，而无本质差别。

致畸作用可用肉眼进行观察，而致癌作用可用光学显微镜进行直接观察。

（2）基因突变的机理是在致突变物的作用下，DNA中碱基对的排列顺序发生变化，造成基因控制下蛋白质合成错误，可表现为酶功能或结构功能的破坏和丧失，导致细胞的遗传性状发生变化而引起突变。

致突变试验

★ 试验方法的确立 ★ 实际案例分析利用小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验检测大气污染物SO2的致突变性。
嗜多染红细胞及其微核实例
试验流程图
吸入洁净空气
吸入SO2 染毒
断颈处死取股骨
取骨髓细胞制涂片
涂片固定染色
镜检：嗜多染红细胞，计数微核率
试验结果分析
12 10
¢ Ë Ê ¨ £ Î º Â £ ‰©
细胞屏障化学物接触 DNA损伤
无误修复
未修复修复错误
正常细胞
DNA DNA完基因染色体染色体整性改变交换重排突变结构异常数目异常
遗传学终点
常见致突变试验反映的遗传学终点
试验 DNA完整性改变 DNA交换或重排基因突变
染色体结构异常染色体数目异常
微核
细菌回复突变姐妹染色单体交换细菌DNA修复
结果1
¢ Ë Ê ¨ £ Î º Â £ ‰©
12 10 8 6 4 2 0
结果2
8 6 4 2 0 Ô é ¶ Õ × þ õ ¯ ò ¾ ¾ é ¶ Ñ » Á È ¶ ×
Ô é ¶ Õ ×
þ õ ¯ ò ¾ ¾ é ¶ Ñ » Á È ¶ ×
结论
结果1 染毒组微核率高于对照组：SO2具有致突变性。
二、重要的致突变试验
（一）微核试验
（二）姐妹染色单体交换试验
（三）细菌回复突变试验（四）细菌DNA修复试验
（一）微核试验（Micronuclei test）
以染色体结构异常和数目异常为遗传学终点，考察化学物对遗传物质的损伤效应。 ★ 试验原理
★
试验设计
微核试验原理图
小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验

致突变试验的概念

致突变试验的概念引言突变试验是一种重要的实验方法，用于研究有机生物体遗传物质的突变现象。

通过此类试验，我们能够更好地了解突变的发生原理、频率和遗传效应等。

本文将全面、详细、完整且深入地探讨突变试验的概念及其重要性。

什么是突变试验突变试验是一种人工诱发或检测自然发生突变的实验方法。

通过这种方法，我们可以观察到一种或多种突变体形成的频率以及其对有机生物体的遗传特性造成的影响。

突变试验有助于研究突变与遗传的关系，并在诸多领域中有着广泛的应用。

突变试验的重要性突变试验在科学研究中具有重要作用：1. 突变频率研究通过突变试验，我们能够确定特定条件下突变发生的频率。

这对于评估化学物质、辐射等因素对基因组的影响至关重要。

突变频率研究有助于评估环境中的潜在危害物质，为人类健康和环境保护提供科学依据。

2. 突变机理研究突变试验可以帮助我们探索突变机理。

无论是通过人工诱发突变还是检测自然突变，我们都能够分析突变的形成原因和过程，从而更好地理解基因组的稳定性和突变的遗传效应。

3. 新物种培育突变试验也被广泛应用于农业和畜牧业领域。

通过诱发或筛选出特定突变体，我们可以培育出具备重要经济价值的新品种。

比如在小麦育种中，突变试验为生产高产量、耐逆性强的种子提供了有效的方法。

4. 肿瘤治疗研究突变试验在肿瘤治疗研究中发挥着关键作用。

通过检测肿瘤细胞的突变特征，我们可以选择最有效的治疗方案。

突变试验为个体化治疗提供了基础，有助于提高肿瘤治疗的准确性和疗效。

突变试验的类型突变试验可以分为几类，每一类都有其特定的目的和应用：1. 诱变试验诱变试验是通过外界因素的诱导来诱发一定范围内的突变。

例如，使用化学物质或辐射来处理基因组样本，观察突变频率和类型的变化。

诱变试验常用于评估新药物、新材料等的遗传毒性以及评估环境中的突变危险性。

2. 随机突变试验随机突变试验是在自然条件下观察和检测突变。

通过对大量有机生物样本的遗传物质进行分析，我们可以获取突变的频率和类型信息。

Ames试验

污染物致突变性检测(Ames试验)污染物对人体的潜在危害，引起人们的普遍关注。

世界上已发展了百余种短期快速测试法，检测污染物的遗传毒性效应。

B．N．Ames等经十余年努力，于1975年建立并不断发展完善的沙门氏菌回复突变试验（亦称Ames试验）已被世界各国广为采用。

该法比较快速、简便、敏感、经济，且适用于测试混合物，反映多种污染物的综合效应。

众多学者有的用Ames试验检测食品添加剂、化妆品等的致突变性，由此推测其致癌性；有的用Ames试验检测水源水和饮用水的致突变性，探索较现行方法更加卫生安全的消毒措施；或检测城市污水和工业废水的致突变性，结合化学分析，追踪污染源，为研究防治对策提供依据；有的检测土壤、污泥、工业废渣堆肥、废物灰烬的致突变性，以防止维系生命的土壤受致突变物污染后，通过农作物危害人类；检测气态污染物的致突变性，防止污染物经由大气，通过呼吸对人体发生潜在危害；用Ames试验研究化合物结构与致变性的关系，为合成对环境无潜在危害的新化合物提供理论依据；检测农药在微生物降解前后的致突变性，了解农药在施用后代谢过程中对人类有无隐患；还有用Ames试验筛选抗突变物，研究开发新的抗癌药等等。

一、目的和原理鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium）的组氨酸营养缺陷型（his－）菌株，在含微量组氨酸的培养基中，除极少数自发回复突变的细胞外，一般只能分裂几次，形成在显微镜下才能见到的微菌落。

受诱变剂作用后，大量细胞发生回复突变，自行合成组氨酸，发育成肉眼可见的菌落。

某些化学物质需经代谢活化才有致变作用，在测试系统中加入哺乳动物微粒体酶①，可弥补体外试验缺乏代谢活化系统之不足。

鉴于化学物质的致突变作用与致癌作用之间密切相关，故此法现广泛应用于致癌物的筛选。

二、步骤和方法Ames试验的常规方法有斑点试验和平板掺入试验。

1．菌株鉴定用于测试的菌株，需经基因型和生物学性状鉴定，符合要求才能投入使用。