毒理学研究方法

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1、（课件重点）毒理学研究方法1.体内试验(invivo)：也称整体动物试验，可严格控制接触条件，测定多种类型的毒作用。大鼠，小鼠，豚鼠，家兔，狗和猴等。也有鱼类，鸟类，昆虫等2．体外试验(invitro):利用游离器官、培养的细胞或细胞器、生物模拟系统进行毒理学研究。器官（肝、胚胎），细胞，细胞器，分子等3．人体观察(humantoxicology)，事故或志愿者4．流行病学研究(epidemiologicalstudy)：为什么有选择毒性1．物种和细胞学的差异(植物生长调节剂)2．蓄积能力3.代谢过程和速率4.损伤的修复能力非损害作用(non

2、-adverseeffect)所致机体发生的一切生物学变化都是暂时的、可逆的，应在机体代偿能力范围之内，不造成机体形态、生长发育过程及寿命的改变、不降低机体维持稳态的能力和对额外应激代偿的能力、不影响机体的功能容量，如进食量、体力劳动负荷能力等涉及到解剖、生理生化和行为方面的指标，也不引起机体对其他环境有害因素的易感性增高。损害作用(adverseeffect)所致的机体生物学改变是持久的、不可逆的，造成机体功能容量的各项指标改变、维持体内的稳态能力下降、对额外应激状态的代偿能力降低以及对其他环境有害因素的易感性增高，使机体正常形态、生长发育

3、过程均受到影响，寿命缩短生物膜biomembrane定义：将细胞或细胞器与周围环境分隔开的一层半透膜。功能：将细胞或细胞器与周围环境隔离；保持细胞或细胞器内部理化性质的稳定；选择地允许或部允许某些物质通过，主动摄入或排出一些物质生物转运过程的机理1、被动转运1）简单扩散：溶液中的化学物质分子，由浓集部位向各个方向分散，直到全部分子均匀分布在溶液中。simplediffusion:化学物质由浓度较高部位透过生物膜向浓度较低部位分散的过程。特点：化学物不与膜起反应；不消耗代谢能量；膜两侧浓度差愈大，脂溶性愈高，其简单扩散速度快；在毒理学上，是大多

4、数化学物透过生物膜的主要转运方式。简单扩散的条件：膜两侧存在浓度差；外来化合物有脂溶性；是非解离状态2）滤过filtration:膜孔滤过指化学物通过细胞膜上的亲水性孔道透过细胞膜的过程。亲水性孔道：由嵌入脂质双分子层中的蛋白质结构亲水性氨基酸组成，不同的细胞膜，其孔径大小不一，小肠上皮细胞4Ao，肾小球毛细血管内皮细胞为40Ao。动力：渗透压梯度和液体静压。在它们的作用下，大量水及分子直径小于孔道的化学物可经膜孔道，透过生物膜，完成其生物转运过程。2、特殊转运1）主动转运：不溶于脂质的亲水性化合物由低浓度处透过生物膜向高浓度处移动并引起消耗

5、能量的过程。特点：逆浓度梯度转运；通过载体；需消耗能量；具有一定的选择性，存在竞争性抑制，可饱和；2）易化扩散（facilitateddiffusion):指某些不易溶于脂质的亲水性化合物，透过生物膜由高浓度处向低浓度处转移的过程。其机理：化合物与膜上的蛋白质或酶构成的载体结合（与主动转运相同），只能由高向低转移，它不需消耗代谢能量。3）膜动转运：指细胞与外界环境之间进行的某些颗粒物或大分子物质交换过程。此过程需要耗能。吞噬（phagocytosis)胞饮(pinocytosis)胞吐（exocytosis）气溶胶（aerosol)指固体或/

6、和液体微粒稳定地悬浮于气体介质中形成的分散体系，其中的气体介质称为连续相，微粒称为分散相，其成分复杂，大小不一。分布的原因1）体内各种屏障：血脑屏障，由中枢神经系统的毛细血管壁构成，为紧密融合在一起的扁平内皮细胞，管外包裹的星形胶质细胞。胎盘屏障2）与血浆蛋白质结合a血浆中各种蛋白质均有结合其他化学物的功能，特别是白蛋白的结合量最高。b不同的化合物与血浆蛋白质结合的量不同，结合型的化合物由于分子量大，不能跨膜转运，暂无生物效应，不能被代谢排泄，可延缓消除过程和延长化合物的毒作用。作用：两重意义，即急性中毒的保护作用，使血液浓度降低；离开接触后

7、，由于血液浓度下降，贮存库中的毒物重新就会释放进入血液，具有潜在的危害。主要与清蛋白浓度、结合亲和力、与内源性物质的竞争结合的差异3）与组织成分的结合指组织中的一些特殊结合蛋白，包括各种蛋白质、粘多糖、核蛋白及磷脂。特殊的亲和力，CO与血红蛋白；百草枯与肺肝、肾组织：金属硫蛋白4）脂肪和骨骼中的贮存脂溶性的有机物易于分布和蓄积在脂肪组织内；铅、氟易于贮存在骨骼中；双重性，降低血中毒物的浓度；重新释放，将造成潜在的危害共氧化：指氢过氧化物的还原和其他底物氧化生成脂质氢过氧化物的过程葡糖醛酸结合是II相反应中最普遍进行的一种，由UDP-葡萄糖醛酸

8、基转移酶催化。谷胱甘肽结合，是由谷胱甘肽S-转移酶催化的GSH结合反应。它在亲电子化合物解毒及自由基解毒中起着重要作用生物转化的复杂性1)多样性：a一种外来化合物在