药毒毒理学ppt课件.ppt

药物毒理学,1,第十二章 对眼的毒性作用,第一节 眼损伤的形态与生理学基础,2,一、眼球及视觉系统的结构功能特点 二、眼的药物毒性易感染,一、眼球及视觉系统的结构功能特点,3,眼球壁,眼球,眼的结构,内容物,外层,（纤维膜）,中层,（血管膜）,内层,房水,晶状体,玻璃体,角膜,结膜（巩膜）,虹膜,睫状体,脉络膜,视网膜,眼的结构（横切面）,4,二、眼的药物毒性易感染,5,影响眼对药物高度易感性的因素： 眼的血运丰富：睫状血管系统和视网膜血管系统。 眼的黑色素丰富：黑色素与亲电子剂、钙及毒性重金属都有很高的亲和力，导致过量累积和贮存。 多种生物转化酶和微量元素：乙酰胆碱酯酶、醇和醛脱氢酶、过氧化氢酶、Cu2+/Zn2+超氧化物歧化酶以及蛋白酶。 中枢神经系统对药物更易感。,第二节 药物对眼损伤的类型及机制,6,两大类型,直接接触,药物全身性吸收,物理性质 剂量 时间,组织病变 功能损伤,一、角膜、结膜损伤,7,角膜与结膜 角膜（cornea）： 透明无血管的结缔组织构成； 具有保护眼球，透光和屈光功能 结膜(sclera)： 半透明薄膜，覆盖于眼睑后表面和眼球前1/3表面； 连接眼睑和眼球，以及保护、控制和维护功能,1染色和沉着,8,药物进入组织沉着与皮肤、结膜、角膜、晶状体及视网膜。 醌、对苯二酚等可使角膜、结膜染色； 银沉着于角膜、结膜可使其呈褐色； 汞则以褐色的硫化汞形式沉着于睑皮肤、结膜及角膜。长期吸收汞蒸气使汞沉着于晶状体时发生金褐色反光。能引起睑皮肤、结膜、角膜染色或沉着。,2.刺激性炎症,9,大多数化学物对眼有刺激作用，短期接触刺激性较强的物质即可引起急性角膜结膜炎，角膜皮层水肿，上皮脱落，结膜充血、水肿，发生灼痛、流泪及畏光。长期接触刺激性较弱的物质可引起慢性结膜炎或睑缘炎。,3.腐蚀灼伤,10,接触处的角膜、结膜迅速坏死糜烂，形成溃疡，甚至眼球穿孔而导致眼球失明；即使不造成眼球穿孔，化学物尤其是碱性化学物也可迅速渗入深部，损伤眼内组织，引起虹膜结状体炎、继发性青光眼及白内障等。,二、眼周变态反应,11,某些人眼部多次接触致敏性化学物后，可发生眼睑皮肤水肿或湿疹，结膜充血或水肿，睑结膜可有乳头状肥厚。主要症状为眼部奇痒。,三、眼睑损害及眼球运动障碍,12,阿托晶点眼后常见眼睑接触性皮炎，其特征为发痒、红肿、结膜轻度充血等。铊、砷、硒中毒时可发生眉毛和睫毛脱落。铊、有机汞、甲醇等急性中毒时，由于神经炎或眼肌麻痹可能引起睑下垂。 有机汞、锰、汽油、氯甲烷、乙二醇、二硫化碳等中毒可引起眼肌麻痹或眼球震颤。,四、晶状体混浊或白内障,13,白内障 晶状体透光性下降，最终导致的视力障碍 药物引起白内障机制： 1）皮质类固醇（可的松） 可能机制： 因抑制Na+-K+-ATP酶 致晶状体上皮电解质平衡紊乱； 皮质类固醇分子与晶状体结晶蛋白质反应， 形成高分子量挡光性复合物,2）酚噻嗪类（氯丙嗪） 使晶状体中光敏感物质对紫外线敏感导致晶状体通透性增高、物质转运增加。 3）白消安 可能是通过干扰晶状体上皮细胞的有丝分裂 4）三苯乙醇 可能是影响晶状体上皮细胞的钠泵功能 5）缩瞳药 6）胆碱酯酶抑制剂,五、视网膜和视神经病变,15,肾上腺素滴眼易引起视网膜黄斑囊样变性。 （1）视网膜化学物沉着 在接触银、汞、萘、四氢萘等后发生。汞可使视网膜上出现点状金属反光即出血点。抗结核药乙胺丁醇是一种与金属有较强螯合作用的物质，可引起犬眼的脉络膜亮毯发生可逆性脱色。,16,(2)视网膜水肿： 见于碘化物、甲醇等中毒。氯喹、硫利达嗪等可引起人和动物视网膜病变，进而影响视力，暗适应和视网膜色素纹。其毒性作用主要在于它们具有很强的亲黑色素能力，引起视网膜色素上皮的蛋白质代谢受抑制。 (3)视网膜出血及渗出物： 见于汞、一氧化碳、硝基苯、萘等中毒。 (4)视神经乳头水肿： 见于一氧化碳、三氯乙烯、二溴乙烷、有机锡等中毒。,17,(5)视神经乳头炎：见于甲醇、铊、砷、二硫化碳、萘、硝基苯等中毒。 (6)视神经炎： 见于铅、铊、锰、一氧化碳、四氯化碳、二硫化碳、苯、氯甲烷、三氯乙烯等中毒。 (7)视神经萎缩： 见于氯喹、奎宁、铅、铊、有机锡、有机砷、二硫化碳、氰化物、三碘甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、甲醇及汞等中毒。,六、眼压及瞳孔大小改变,18,1）阿托品类散瞳药对于闭角型青光眼患者，可致眼压升高，可诱发青光眼急性发作。 2）吗啡、麻醉药物通过中枢神经系统的作用，可引起瞳孔大小的改变。,八、眼局部给药的全身毒性,19,1）维生素A和维生素E 治疗视网膜色素变性和视网膜病变 当长期大剂量使用时，可引起急、慢性中毒 2）阿托品眼滴，可造成全身毒性反应 皮肤、黏膜干燥，发热，激动，心动加速等 3）噻吗洛尔引起心动缓慢、心力衰竭、意识模糊等 4）乙酰唑胺滴眼常引起四肢发麻、恶心、食欲减退等,药物的毒性作用和机制（举例说明）,20,1）乙胺丁醇 抗结核药 与脉络膜和视网膜中锌离子螯合，导致膜内代谢紊乱 人类与动物相比，发生率较低,药物的毒性作用和机制（举例说明）,21,2）氯喹、硫利达嗪 与视网膜黑色素结合，引起色素上皮的蛋白质代谢受抑制 3)阿托品 散瞳药； 治疗虹膜-睫状体炎的有效药物,眼睑接触性皮炎： 其特征为发痒、红肿、结膜轻度充血等。 全身中毒性反应： 包括皮肤粘膜干燥、脸部潮红、发热、谵妄、心动过速。 对于闭角型青光眼患者： 可诱发青光眼急性发作。,第三节 药物对眼损伤的评价,23,1、眼刺激试验 评价由药物直接接触角膜、结膜等所引起的刺激作用 2、眼科学评价 为眼的临床评价 3、电生理学评价 4、行为和心理物理学试验,药物毒理学,24,第十三章 药物致癌作用,第一节 化学致癌物及其分类,25,一、Definitions: 化学致癌物 能引起动物和人类肿瘤，增加其发病率或死亡率的化合物。 化学致癌作用 指化学致癌物在体内引起正常细胞发生良、恶性肿瘤的过程,二、分类,26,按作用机制分类 遗传毒性致癌物（genotoxic carcinogens ）指进入细胞后与DNA共价结合，引起机体遗传物质改变，导致癌变发生的化学物质。大多数化学致癌物 直接致癌物（direct carcinogens） 间接致癌物（indirect carcinogens）,遗传毒性致癌物 非遗传毒性致癌物,27,遗传毒性致癌物 直接致癌物（direct carcinogen） 这类化合物进入机体后，不需体内代谢活化而直接与细胞生物大分子（DNA，RNA，蛋白质）作用而诱导细胞癌变。 各种致癌性烷化剂和金属致癌物,28,遗传毒性致癌物 间接致癌物（indirect carcinogen） 这类化合物进入机体后需经细胞内微粒体混合功能氧化酶代谢活化后才具有致癌性。 多环芳烃类、芳香胺类、亚硝胺类、致癌性霉菌毒素和某些食物的热裂解产物等,29,前致癌物（precarcinogen）未经代谢活化的间接致癌物； 近致癌物（proximate carcinogen ）在体内经过初步代谢转变为化学性质活泼但寿命短暂的间接致癌物； 终致癌物（ultimate carcinogen） 近致癌物进一步代谢活化，转变为带正电荷的亲电子物质，能与DNA发生反应。,30,非遗传毒性致癌物（nongenotoxic carcinogens）也称外遗传性致癌物（epigenetic carcinogen）指不作用于机体遗传物质的化学致癌物。主要是促进细胞过度增殖。 促癌剂、免疫抑制剂、石棉、激素,第二节 药物致癌作用,31,1、热结镇痛药 亚硝酸-致癌；保泰松-致白血病；阿司匹林-致膀胱癌等。 2、激素 激素类药物引起机体内分泌系统失衡； 甲睾酮、庚酸睾酮-肝癌；黄体酮-宫颈癌等。 3、抗肿瘤药物 引起继发性白血病和继发性膀胱癌等 。,4、免疫抑制药 降低机体的免疫监视功能、增强病毒诱导细胞的恶性转化，导致肿瘤的发生。 5、其他药物 苯妥英-新生儿神经纤维细胞瘤；氯霉素-白血病； 利血平-乳腺癌等。,第三节 化学致癌作用机制,33,一、对生物大分子的作用 机制： 具有亲核或亲电性质的致癌物，与细胞内生物大分子，如DNA、RNA、蛋白质等进行共价或非共价结合并导致损伤效应。 DNA是大多数致癌物的首要靶标。 DNA加合物是DNA损伤的主要形式。,化学致癌物与生物大分子的作用,35,DNA加合物的形成 与DNA形成加合物是启动致癌作用的化合物的一个重要特征 DNA加合物形成的后果取决于加合物在DNA链上的位置和加合物的性质,化学致癌物与生物大分子的作用,36,蛋白质加合物的形成 致癌物以原形或其代谢物嵌入到蛋白质分子中，与蛋白质共价结合形成化学致癌物-蛋白质加合物。 蛋白质中的亲和基团：氨基和羟基、巯基、胍基、咪唑基、吲哚基、酚基等 结果：导致蛋白质功能改变，引起细胞转化。,癌基因、原癌基因与抑癌基因,37,癌基因（oncogene） 一类能引起细胞恶性转化及癌变的基因，是化学致癌物作用的主要靶分子，在细胞癌变过程中起关键作用。 癌基因激活或过量表达 肿瘤发生 原癌基因（proto-oncogene） 指机体内正常细胞所具有的能致癌的遗传信息。 原癌基因突变激活 癌基因 肿瘤发生 抑癌基因（anti-oncogene） 这类基因的作用方式和癌基因相反，它们在正常细胞中起着抑制细胞增殖和促进分化的作用，又被称为肿瘤抑制基因（tumor suppressor gene） 、肿瘤易感基因（tumor susceptibility gene）。 抑癌基因纯合缺失或失活 细胞恶性转化 肿瘤发生,DNA损伤的修复,38,正常细胞有DNA修复系统，使受损伤的DNA分子迅速恢复正常，使细胞的遗传稳定性和正常功能得以保持而不致发生恶变 化学致癌物作用于机体能否引发癌症既取决于它们对体内生物大分子尤其是DNA的损伤，也取决于机体对损伤DNA的修复能力 DNA损伤修复缺陷在化学致癌机制中也起重要作用,化学致癌的非遗传机制,39,可促进基因型巳发生改变的细胞增生 通过转录与翻译改变基因的表达而起作用，对DNA的初级序列没有影响 不会造成遗传物质DNA的损伤，但能通过促进细胞的分裂增殖而诱发肿瘤 直接作用是指直接刺激细胞分裂的作用 间接作用是指某些非遗传毒性致癌物，虽然没有直接刺激细胞分裂增殖的作用，但有明显的细胞毒性，引起细胞变性坏死，机体细胞再生，从而间接刺激细胞的增殖，最终导致细胞恶变及癌变,致癌过程,40,引发（initiation） 促长（promotion） 进展（progression） 肿瘤的发生是指致癌剂诱导细胞的基因突变或者表观遗传变异，导致异常增生的单个克隆癌细胞的生成，从而引发致癌过程。,41,促长阶段：是单克隆癌细胞在一种或多种促癌物质的不断作用下，表型发生了改变，恶性肿瘤细胞的各种性状得以表达的过程。 肿瘤促进剂是通过刺激细胞增生使引发的细胞发展进入促长阶段，促进剂本身无或仅有极微弱的致癌作用，反复使用刺激细胞分裂，形成肿瘤。 典型的促癌剂：多肽、固醇类激素、生长因子、最佛波酯（TPA）,42,癌症的促进阶段：有良性肿瘤转变为恶性肿瘤，并进一步演变成为更具恶性表型或具有侵袭特征的肿瘤的过程。 主要表现：自主性或异质性增加、生长加速、侵袭性加强、出现浸润和转移的恶性生物学特征。,43,致癌过程 1、癌症细胞遗传型改变（癌症的体细胞突变理论） 2、肿瘤促进剂（非遗传毒致癌剂）,药物毒理学,44,第十四章 药物的生殖和发育毒性,45,历史 反应停 (沙利度胺;酞胺哌啶酮) 妊娠的母亲为治疗失眠症服用的一种药物 1957 61 反应停事件 海豹肢症畸形胎儿,46,47,48,生殖过程 生殖细胞的发生形成 交配 受精 合子形成 着床 胚胎形成及发育 分娩 哺乳 生殖毒性学-药物生殖毒性试验 研究药物对生殖过程的影响极其规律的学科。 发育毒性学-药物的致畸试验 是研究毒物、药物或环境因素所致有害妊娠结局的病因、机制及其表现的学科。,一、生殖毒性和发育毒性常用的术语,49,胚胎毒性 指药物对胚胎的选择毒性作用。 胚胎毒物 具有胚胎毒性的物质。 致畸性 指胚胎在器官发育期接触药物后，能造成永久性结构或功能畸形。,50,致畸剂 具有致畸性并使出生缺陷发生率明显增加的物质。 母体毒性 指对怀孕动物的毒性效应。 致畸指数 指药物等对母体的半数致死量与最小致畸量之比。,二、男性生殖毒性学,51,精子的产生 精子输送,生殖功能,药物,生殖器官,神经系统 内分泌系统,生殖细胞 间质细胞,血液循环,间接影响,直接损害,一）精子发生易感性,52,精子的产生过程,53,特定靶位睾丸内环境 与精子快速生成过程有关的细胞分裂和代谢活性，对某些类型的损伤特别敏感。 药物特别容易损害DNA或影响快速生长组织需要的细胞蛋白功能或细胞呼吸。 DNA损害 蛋白质损伤,二）下丘脑-垂体-性腺轴激素调节,54,下丘脑-垂体-性腺轴 雄激素 黄体生成素（LH） 促性腺激素释放激素（GnRH）,三、女性生殖毒理学,55,女性生殖毒理学 女性生殖系统的功能,56,一）卵细胞毒性 阻滞原始卵母细胞，影响进一步的成熟和排卵。如抗癌药-白消安。 二）卵巢体细胞和生殖道毒性 卵巢体萎缩环氧树脂、呋喃妥因 输卵管和子宫萎缩镉,三）生殖功能激素调节和相关毒性,57,下丘脑-垂体-性腺轴 促性腺激素释放激素 （GnRH） 黄体生成素LH 促卵泡素FSH 雌激素 孕激素,四、发育毒理学,58,胚胎发育：着床前期、后胚期、胎儿期 发育毒理学关注的是受精后胚胎发育的整个过程。,59,一）自发流产和胚胎丢失 二）胚胎毒性反应 1、组织形成受阻-沙立度胺,60,2、胎儿乙内酰脲综合症-苯妥英等 颅面骨异常 发育特征 四肢改变 生长学习改变 3、先天性缺陷类型-异维A酸 细胞分化、组织生长和定向迁移合适梯度视黄醛信号干预发育时空关系胚胎畸形,61,4、与致癌相关的致畸剂-己烯雌酚 生殖系统癌症 5、其它人类致畸剂 发育毒性的两个阶段 ： 妊娠早期的毒性主要表现为自发性流产； 在器官和结构的特殊分化期，药物的毒性则主要表现为结构和功能的先天性缺陷。,五 一般生殖毒性试验,62,目的 一般生殖毒性试验（reproductive toxicity test）是研究药物对整个生殖过程的影响。包括生殖细胞（精子、卵细胞）的发生，卵细胞受精、着床胚胎形成，胚胎发育阶段的影响并作出评价。 动物及分组 至少一种动物，一般为大鼠或小鼠，每组雄性动物10只，雌性动物至少20只。,63,给药剂量及途径 给药组设高、中、低三个剂量；高剂量应能产生轻微毒性反应，如体重增长缓慢等，但不应出现严重中毒或死亡。 给药途径应尽量接近临床。 给药时间 雄性动物交配前给药60 80天，雌性动物连续给药14天，交配后继续给药至大多数器官发生期（大鼠/小鼠为孕后13天）。,64,检查 1.雄性与雌性动物同笼交配后，每日检查小鼠阴道中有无阴栓，大鼠则检查精子，以检查到阴栓或精子的当日作为妊娠第0天。 2.雌鼠于妊娠第13天、雄鼠于交配成功后处死。 确定妊娠、胎儿的吸收和死亡情况； 母鼠的一般状况、体重变化和胎盘重量； 确定子宫内的活胎数，对活胎进行性别鉴定、体重和身长的测量以及外表和内脏器官的形态学观察，必要时进行组织学和组织化学的详细检查。,65,结果判定,致畸试验,原理 母体在孕期受到可通过胎盘屏障的药物作用,影响胚胎的器官发育,导致结构和机能的缺陷,出现胎仔畸形。因此在受孕动物的胚胎着床后，并已开始进入细胞及器官分化期时，可检出该物质对胎仔的致畸作用。 致畸试验（teratogenic test）为鉴定动物致畸物的标准方法。不仅能检测到药物的致畸性，也可得到有关药物致胚胎死亡及生长迟缓的资料。,第五节 致畸试验,动物 要求选用对药物敏感性高而自发畸形率低的动物，常用大鼠、小鼠和兔。一般至少采用2种动物，一种为啮齿类，另一种要求非啮齿类（狗和猴）。,动物受孕及检查方法 未交配过的雌鼠，鼠龄3 m以下，体重200 - 250 g，做阴道分泌物涂片检查，若发现白色分泌物较多，镜下发现有核上皮细胞，则提示大鼠处于动情前期。此时，将其与雄鼠按21 或32同笼过夜，次日检查是否受孕。 检查是否受孕。（1）检查阴栓：阴栓是雄鼠精囊与凝固腺分泌液在雌鼠阴道凝结而成的白色块状物，形似米粒。大鼠阴栓易脱落，小鼠阴栓不易脱落。（2）阴道涂片检查精子。 阴栓或精子检出当日记为孕0天，次日为孕第1天。,第五节 致畸试验,剂量分组 分组 分高、中、低三个剂量组；阴性对照组；阳性对照组。 剂量确定 （1）高剂量应有母体毒性反应，或为最大给药量；低剂量组应为母体和胚胎毒性反应剂量。 （2） 以 LD50 的 1/3 1/5 为高剂量组；以 LD50 的 1/30 1/100 为低剂量。 （3） 以人实际接触量做为低剂量组，并以其倍数（10倍）做为高剂量。 每组受孕动物数 大鼠、小鼠 15 - 20 只；兔 8 -10 只；狗和猴 3 - 4 只。,第五节 致畸试验,给药方式及时间 给药途径根据药物的性质及人类可能的接触方式定，多为灌胃和腹腔注射。 给药时间选在胚胎对致畸物的易感期（器官形成期）。,第五节 致畸试验,观察指标 1 每只实验动物在试验期间的受精日期、给药日期和剂量、体重等基本指标。 2 对母体的观察：每天检查有无中毒症状，对有流产或早产征兆者（阴道出血）及时处死检查。 3 对胎仔的观察 A 活仔外形的检查 B 胎仔内脏检查 C 对胎仔骨骼检查,第五节 致畸试验,结果评定 1 对母体动物评定：,100 %,第五节 致畸试验,结果评定 2 对胎仔评定：,注意区分畸形数和畸胎数,药物毒理学,73,第十五章 药物的遗传毒性,学习要求,74,掌握：药物遗传毒性概念及致突变作用的后果。 了解：药物致突变作用的机制。 了解：药物遗传毒性的评价。,概述,75,药物遗传毒性：是指由遗传毒物引起生物 细胞基因组分子结构特异改变或使遗传信息发生变化的有害效应。 遗传毒理学：是研究各种环境因素对机体遗传物质及活细胞遗传过程的作用，并阐明遗传毒性对机体健康后果及作用机制的一门科学。 遗传毒性分为：DNA损伤、基因