川大华西公共卫生学院考研毒理大纲.doc

毒理学教学大纲卫生检验医学专业用四川大学华西公共卫生学院毒理学教研室20051129一、课程基本信息课程名称（中、英文）：毒理学 TOXICOLOGY课程号（代码）：50416630课程类别：专业课学时：51学时 学分：3分二、教学目的及要求毒理学是从生物医学角度研究化学物质对生物体的损害作用及其机制的科学，是预防医学一门重要的专业基础课程，为学生必修的学生通过学习这门课，了解一般毒理学原理，毒物在体内的运转和代谢，了解化学物的中毒机制，掌握毒理学的研究方法，生活和社会环境中化学物的安全性评价，包括毒物的一般毒性，致畸性和致癌性的预测和评价。要求主要有三方面：掌握毒理学的基本概念、基本理论和基本实验技能。三、教学内容（一）、主要内容：下划双线示应掌握内容，下划单线示熟悉内容；句尾的“*”示教学难点，其它部分应有所了解。第一章 绪 论毒理学(toxicology)的定义。毒理学的三个主要研究领域；研究内容、方法、任务和在医学科学中的地位。毒理学简史及毒理学展望。第二章 毒理学基本概念毒物（toxicant）以及外来化学物（xenobiotics）的概念，按照用途化学物质的分类；毒性(toxicity)及其分级，毒性大小的影响因素，剂量(dose)是影响毒物毒性的关键因素。毒作用(toxic effect)及分类，损害作用（adverse effect）与非损害作用（non- adverse effect）*，正常值，毒效应谱(spectrum of toxic effects)，靶器官(target organ)，三类生物学标志（biomarker）及其在毒理学中的应用。基本概念：效应、反应（response）、剂量-量反应关系(graded dose-response relationship)和剂量-质反应关系(quantal dose-response relationship)；常见的剂量-反应关系曲线形式类型，S型曲线*、剂量反应关系曲线的转换（直线、抛物线），剂量反应关系的应用及在毒理学中的意义。表示毒性常用指标：致死剂量：绝对致死剂量（absolute lethal dose，LD 10），最小致死剂量（minimal lethal dose，LD 01），最大耐受剂量（maximal tolerance dose，MTD或LD 0 ）、半数致死剂量（median lethal dose，LD 50 ）；阈剂量（threshold dose）：急性阈剂量（acute threshold dose，Limch）和慢性阈剂量（chronic threshold dose，Limch），最小有作用剂量（minimal effect level，MEL ）、观察到损害作用的最低剂量（lowest observed adverse effect level，LOAEL），急性阈剂量（Limac），慢性阈剂量（Limch），阈剂量的类似参数：观察到损害作用的最低剂量（LOAEL）；最大无作用剂量（maximal no-effect dose，ED 0 ）、未观察到损害毒作用的剂量（no-observed adverse effect level， NOAEL）*。 第二章外源化学毒物在体内的生物转运与转化ADME，生物转运（biotransprotation）和生物转化(biotransformation)的概念；生物膜的结构特点，外来化学物转运与膜结构关系*毒物通过生物膜的方式：被动转运（简单扩散（simple diffusion）、易化扩散(facilitated diffusion)和滤过(filtration)）、主动转运(active transport和膜动转运（cytosis）；脂/水分配系数（lipid-water partition coefficient）*。外来化学物的吸收：吸收（absorption）；经胃肠道吸收，经呼吸道吸收：血/气分配系数（blood-gas partition coefficient）*，经皮肤和其他途径吸收。外来化学物的分布：分布(distribution)，分布的影响因素*，再分布(re distribution)；毒物在组织中的贮存：贮存库及意义*，体内的四种贮存库；特殊的屏障：血脑脊液屏障（blood-brain barriaer）,胎盘屏障和其他屏障。外来化学物的排泄：排泄（excretion）；经肾脏排出*；粪便排出：肠肝循环（enterohepatic circulation）；经经肺和其他途径排泄。毒物的代谢转化：生物转化的意义：代谢活化（metabolic activation）和代谢解毒；主要的代谢活化形式*。毒物代谢酶的基本特性*；毒物代谢酶的分布。生物转化的方式有相反应（phase biotransformation）和相反应（phase biotransformation）：相反应的类型及其酶（氧化作用及其反应类型、还原作用及其类型、水解作用）、相反应的类型（葡糖醛酸结合、硫酸结合、乙酰化作用、氨基酸结合、甲基化作用、谷胱甘肽结合）。毒物代谢酶的诱导和激活、抑制和阻遏：毒物代谢酶的诱导和阻遏，毒物代谢酶的抑制和激活。代谢酶的遗传多态性*。第四章毒性机制终毒物基本概念，终毒物的来源及其类型。亲电物的形成；自由基形成：自由基（free radicals）的定义及其特点；自由基的类型：活性氧（reactive oxygen species，ROS）的概念，几种主要的活性氧：单线态氧，超氧阴离子（O2-），过氧化氢（H2O2）,羟自由基（OH）,臭氧等*；自由基的来源。解毒：自由基的解毒；机体内的自由基清除系统。终毒物与靶分子的反应：反应的类型：非共价结合，共价结合（convalent binding），去氢反应，电子转移，酶促反应。毒物对靶分子的影响。细胞功能障碍与毒性：毒物引起的细胞调节功能障碍分为基因表达调节障碍；细胞瞬息活动的调节障碍*。毒物引起的细胞维持功能的改变分为细胞内部维持自身功能的损害*；细胞外部维持功能的损害。第五章外源化学物毒性作用的影响因素化学物因素：化学结构、理化性质、杂质和化学物的稳定性。机体因素：物种、品系、个体感受性差异（解剖、生理的差异，代谢的差异，遗传的影响和代谢酶的遗传多态性*（修复能力差异、受体因素），机体的其它因素（健康状况、年龄、性别、营养条件、动物笼养形式）。环境因素：气象条件、季节与昼夜节律。毒物的联合作用*非交互作用：相加作用（addition joint action）、独立作用(independent action)和交互作用:协同作用(synergistic effect)、加强作用(potentiation joint action)、拮抗作用(antagonistic joint action)。第六章化学毒物的一般毒性作用毒理学实验基础：毒理学实验的原则及局限性、毒理学评价实验的基本目的、实验动物物种和处理（动物物种的选择、品系的选择、动物微生物生物控制的选择、个体的选择）、毒理学实验设计要点（体内和体外）。急性毒性作用：急性毒性（acute toxicity）的概念、试验目的、常用参数*、急性致死性毒性试验方法要点：动物选择、染毒途径(exposure routes)及剂量选择、受试物的处理、染毒方法，毒作用观察、试验周期，急性毒性分级与评价。LD50的计算应用及其毒理学意义*、急性致死性毒性实验的局限性*。蓄积作用：蓄积作用（accumulation）定义、物质蓄积（material accumulation）及功能蓄积（functional accumulation）定义。亚慢性和慢性毒性作用：亚慢性毒性(subchronic toxicity)、慢性毒性(chronic toxicity)的概念，试验目的，方法要点及结果评价。特别注意事项：长期毒性试验的剂量选择依据*，动物自发病，检测条件的控制等。长期毒性试验的一般观察指标（动物体重增重、食物利用率，生化及血液学指标，脏器病理组织学观察）和特异性指标等）。第七章 外源化学物致突变作用基本概念：变异(variation)、突变（mutation）、致突变作用、致突变物(mutangen)。化学物致突变的类型：基因突变(gene mutation)*：碱基置换转换（transtion）和颠换（transversion）、移码突变；染色体畸变(chromosome aberration)*：染色单体型（chromatical-type aberration）和染色体型畸变，缺失(deletion)、重复(duplication)、倒位(inversion)、易位(translocation)，稳定的畸变和不稳定的畸变；染色体组畸变：非整倍体(aneuploidy)和多倍体(polyploidy)。化学物致突变作用的机制：损伤DNA的分子机制*碱基损伤：错配、嵌入、类似物取代、化学结构改变或破坏；DNA链受损：二聚体形成，DNA加合物形成，DNA-蛋白质交联物（DNA-protein crosslink, DPC）。引起突变的细胞分裂过程的改变。突变的不良后果：体细胞的突变致癌、发育毒性及其他后果；生殖细胞突变的后果。机体对突变作用的影响：DNA损伤的修复：复制前修复的三种修复方式：光复活、适应性反应和切除修复*；复制后修复（post replication repair，PRR）；呼救性修复（SOS repair）；修复机制的一般特点。观察化学毒物致突变作用的基本方法：观察项目的选择，遗传学终点（genetic endpoint）的类型，5类遗传学终点。主要致突变试验所反映的遗传学终点。遗传毒理试验的组合应用*。新建的遗传毒性试验方法和技术。常用致突变试验：细菌回复突变试验*(Ames test)、微核试验(micronucleus test，MNT)、染色体畸变分析*(chromosome aberration analysis)、TK基因突变试验*、姐妹染色单体交换试验(sister-chromatid exchange，SCE)、果蝇伴性隐性致死试验、显性致死试验、程序外DNA合成试验。致突变试验中的一些问题*：阴性和阳性对照的设立；体外试验的活化系统；致突变试验与致癌试验的关系；试验结果在毒理学安全性评价中的作用，阴性结果和阳性结果的判别原则*。第八章 外源化学物致癌作用基本概念 化学致癌物（chemical carcinogen）和化学致癌作用（chemical carcinogenesis）的定义。常见致癌物简介。化学致癌机制：与致癌作用有关的代谢前致癌物（precarcinogens）、近致癌物(proximate carcinogens)、终致癌物(ultimate carcinogens)。化学致癌作用的分子机制基因与癌变：几种癌基因与抑癌基因简介*。非遗传性致癌机制。化学致癌过程：引发阶段（initiation），促进阶段（promotion）和进展阶段（progression）*。化学致癌物的分类：根据致癌物对人类和动物的致癌作用分类；根据化学致癌物作用机制的分类遗传毒性致癌物（genotoxic carcinogens）和非遗传毒性致癌物（epigenotoxic carcinogens）。观察化学毒物致癌作用的基本方法*：短期试验；动物诱癌试验（终生实验和短期致癌实验）；人群流行病学调查。人类肿瘤的预防前景。第九章 发育毒性与致畸作用基本概念：发育毒理学（developmental toxicology），畸形（malformation），致畸物性（teratogenicity），致畸作用(teratogenic effect)，致畸物(teratogen)，先天变形（congenital deformation），畸变（aberration）或变异（variation），异常（abnormality），胚胎-胎儿（embryo-fetus）毒性，发育毒性（developmental toxicity），出生缺陷（birth defect）。发育各阶段发育毒性作用的特点：着床前期，器官形成期*（致畸敏感期或致畸作用危险期（critical period），靶窗（target window），胎儿期（全身生长迟缓、特异的功能障碍、经胎盘致癌和偶见死胎），围生期和出生后的发育期毒性作用特点。母体毒性（materna1 toxicity）与发育毒性：母体因素对发育毒性的影响（遗传学、疾病、营养、应激、对胎盘的毒性）；母体毒性与胚胎毒性(embryotoxicity)的关系。发育毒性的剂量-反应模式和阈值的概念*。致畸（发育毒性）作用机制：干扰基因表达，基因突变与染色体畸变，损伤细胞和分子水平的翻译（细胞增殖，细胞周期），细胞凋亡，干扰细胞-细胞交互作用，通过胎盘毒性引起发育毒性，干扰母体稳态，内分泌干扰作用）。发育毒性和致畸作用试验与评价：动物发育毒性试验：三段试验（、）适用范围、目的、实验设计、结果评价*；多代动物试验。流行病学研究和人类的证据：人类证据的获得，包括流行病学，病例报告和出生缺陷监测登记；发育毒性资料的使用，对药物和环境化学物发育毒性资料使用区别与注意事项。致畸化学物的分类和确认人类致畸物的标准。发育毒性的替代试验：大鼠全胚胎培养（who1e embryo cu1ture， WEC）；胚胎细胞微团培养（micromass culture）；小鼠胚胎干细胞试验（the mouse embryonic stem cell test， EST）。发育毒性的体内预筛试验（C.K试验）。第十章 管理毒理学 危险度评价基本概念：毒性与危险性；危险度（risk）；安全性(safety)；可接受的危险性(acceptable risk),实际安全剂量（virtual safe dose，VSD）,危险度评价（risk assessment）。危险度评价内容：危害性认定(hazard indentification)；危害性认定的科学依据、危险性效应的分类；剂量反应关系评价（dose-response assessment）*：有阈值化学毒物的剂量反应关系评价：参考剂量（reference dose，RfD）、不确定系数(uncertainty factor，UF)即安全系数（SF）、基准剂量(benchmark dose，BMD)；无阈值外来化学物的剂量反应关系评价（致癌强度指数、数学外推的三类模型）；接触评定(exposure assessment)*；危险度特征分析(risk characterization)；危险度评价中的不确定因素。毒理学安全性评价概念(toxicological safety evalution)，安全性评价程序的概况及意义。毒理学安全性评价程序的内容：评价程序的选用原则；试验前准备工作（收集受检物有关基本资料、了解该物质的使用情况、选用人类实际接触和应用的产品形式进行试验、选择实验动物的要求）；不同阶段安全性评价的毒理学项目；安全性评价中需注意的问题*（实验设计的科学性、实验方法的标准化、熟悉毒理学实验方法的特点、评价结论的高度综合性）。（二）基本技能部分1. 染毒方法和动物解剖：观看视听教材动物实验基本操作技术；常用实验动物的习性及选择：大鼠、小鼠