++1 第一章 绪论.ppt

2020年6月10日,1,毒理学基础FoundationsofToxicology,公共卫生学院王佳Email：jwangdaphneTL2020年6月10日,2,第一章,绪论,2020年6月10日,3,第一章绪论,第一节毒理学概述第二节毒理学简史第三节毒理学方法第四节毒理学应用第五节毒理学展望,内容提要,目的要求掌握毒理学概念熟悉毒理学研究领域和研究方法了解毒理学的过去、现在和发展趋势,2020年6月10日,4,农用化学品工业化学品日用化学品食品添加剂药物及医用化学品各种环境污染物生物毒素军事毒物放射性物质等钋氡,化学品,发芽马铃薯芽眼处产生的龙葵素，可以引起人食物中毒,河豚鱼胆、皮肤、肝脏和血中含有致死性河豚毒素,引起肠粘膜水肿、出血、液体蓄积、肠细胞水肿、坏死及肾脏、脾脏与大脑的病变,2020年6月10日,第一节毒理学概述,毒理学(toxicology)：传统定义是研究毒物（poisons）的学科。现代毒理学（moderntoxicology）是研究化学、物理和生物因素对生物体（livingorganisms）和生态系统(ecosystem)的损害作用/有害效应(adverse/harmfuleffects)与机制，以及中毒的预防、诊断和救治的科学。卫生毒理学(healthtoxicology)是利用毒理学的概念和方法，从预防医学角度，研究人类生活和生产活动中可能接触到的外来化合物对机体的生物学作用，特别是损害作用，亦即毒性作用及其机理的科学。卫生毒理学属于预防医学的范畴，也是毒理学的一个分支学科。,绪论,2020年6月10日,9,外源化学物（xenobiotics）是在人类生活的外界环境中存在、可能与机体接触并进入机体，在体内呈现一定的生物学作用的一些化学物质，又称为“外源生物活性物质”。内源化学物（Endogenouschemicals）是指机体内原已存在的和代谢过程中所形成的产物或中间产物。毒理学研究外源化学物对机体的有害作用，而不是有益作用(如营养作用、治疗作用等)。,第一节毒理学概述,绪论,Thedosemakesthepoison.,16世纪瑞士医生Paracelsus(1493-1541),任何物质达到一定剂量都可能对机体产生有害作用.,Allsubstancesarepoisons,thereisnonewhichisnotapoison.Therightdosedifferentiatesapoisonandremedy.Nosubstanceisapoisonbyitself.Itisthedosethatmakesasubstanceapoison.Paracelsus(1493-1548)所有物质都是毒物，没有不是毒物的物质，唯有剂量使之区分为毒物还是药物，物质本身不是毒物，主要是剂量才使一个物质变成毒物。,首要目的毒性的定量最终目的确定外源化学物对机体（包括人体）的损害及机理毒理学是与负面效应作斗争以保护和增进人类健康的有力工具,2020年6月10日,13,第一节毒理学概述,绪论,毒理学的两个基本功能,检测理化因素产生有害作用的性质(危险性鉴定功能),评价在特殊暴露条件下出现毒性的可能性(危险度评价功能),2020年6月10日,14,现代毒理学研究的三个主要研究领域：,第一节毒理学概述,危险度评定/风险评估,描述毒理学(descriptivetoxicology)采用体内、体外毒性实验，获得用于评价人群和环境特定外源化学物暴露的危险性评价资料。为化学物的毒作用机制提供重要线索，提出假设为发展机制毒理学作出贡献。（毒理基因组学，toxicogenomics）,外源性化学物如：食品药品添加剂农药、有机溶剂、重金属持久性有机污染物POPs内分泌干扰化学物EDCs,机制毒理学(mechanistictoxicology),阐明外源和内源因素对生物系统（biologicalsystems)产生损害作用的细胞、生化和分子机制。为建立敏感的预测试验，安全性评价，设计和生产安全性的化学物及化学性疾病的诊断和治疗提供依据。,机制毒理学研究资料主要有以下四方面用途：验证与人类直接相关的实验动物中所观察到的不良结局-损害(如癌症、出生缺陷等)有机磷杀虫剂OPI验证与人类可能无关的发生于实验动物中的有害效应糖精-大鼠膀胱癌设计和生产较为安全的化学品以及合理治疗化学中毒和其他疾病反应停-海豹事件-干扰血管生成-麻风、艾滋AIDS依据个体遗传特征制定个体化预防措施和针对性药物治疗方案另外，进一步加深对相关基础学科（基础生理学、药理学、细胞生物学和生物化学）的了解河豚毒素-神经毒素-抑制肌肉收缩,机制毒理学,2020年6月10日,18,人类基因组计划（HGP）1990年启动环境基因组计划（EGP）1998年启动毒理基因组学（toxicogenomics）药物基因组学（pharmacogenomics）,机制毒理学,毒理基因组学研究将为将来机制毒理学家识别和保护易感个体免受有害环境暴露的影响，以及根据个体的遗产性状制定药物治疗方案。,2020年6月10日,19,管理毒理学(regulatorytoxicology)根据描述和机制毒理学的研究资料进行科学决策，协助政府部门制定卫生标准、相关法规条例和管理措施并付诸实施，以确保化学物、药品、食品等进入市场足够安全，达到保护人民群众身心健康的目的。,管理机构相关法律：食品、药品、化妆品、大气、饮用水、车间空气、室内空气各类容许接触限值,毒理学相关法律：中华人民共和国环境保护法（1989）中华人民共和国大气污染防治法（1987）中华人民共和国水污染防治法（1984）中华人民共和国药品管理法（1984）中华人民共和国药品管理法实施办法（1989）麻醉药品管理办法（1987）医疗用毒性药品管理办法（1988）精神药品管理办法（1988）化妆品卫生监督条例（1989）中华人民共和国食品卫生法（1995）中华人民共和国职业病防治法（2002）,推荐容许量：食品的每日容许摄入量（ADI）职业暴露的阈限值（TLV）峰值暴露时的容许暴露阈限值（PEL）短期暴露的短期暴露阈限值（STEL）时间加权重平均值（TWA）报警剂量立即危及生命或健康的水平（IDLH）各种最高容许浓度（MAC）,毒理学分类,法医毒理学（forensictoxicology）研究化学物对人和动物有害效应的法医学（medicolegal）问题。分析化学与毒理学交叉学科临床毒理学（clinicaltoxicology）研究由毒物或药物引起的疾病。属于医学科学范畴环境毒理学（environmentaltoxicology）研究环境中化学污染物对生物体的影响。环境化学物的迁移转归及交互作用。属于环境科学范畴，也是生命科学和毒理学的分支学科生态毒理学（ecotoxicology）研究生态系统中毒物对群体动态的影响,属于环境毒理学食品毒理学(foodToxicology)研究食品中外源化学物的性质、来源与形成、它们的不良作用及其机制职业毒理学(OccupationalToxicology),毒理学科学与艺术科学性体现在观察和收集资料方面，而艺术则体现在利用这些资料预测人群和动物种群的暴露结局方面。两方面相互联系，前者观察的事实和收集的数据被用于外推并形成假设，以便对尚不了解或了解甚少的外源化学物的损害作用进行解释。,2020年6月10日,25,第二节毒理学简史,一、古代与中世纪毒理学(学科萌芽期)公元前3000年至15世纪，观察记录毒物和中毒现象毒理学一词源于希腊文字“toxikon”：指发射毒箭的弓或浸泡箭头的毒物（poison）公元前2735年，神农编辑完成了40卷“本草”典籍：有毒植物目录、解毒剂。如砒石、钩吻、乌头、番木鳖等毒物公元前2650年，黄帝撰写了内经，大量药物学内容，成为大多数中医药著作的基础。1500B.C古埃及医书中已记载Pb(铅)、Cu(铜)、As(砷)等有毒物质，积累了关于有毒物质及中毒的知识。,主要反映在两个方面1.在实践中逐渐积累了用天然毒物治疗疾病和解毒的经验2.被识别和发现的各种自然毒物也被用于狩猎、战争冲突和谋杀,古代与中世纪毒理学,毒芹,木著,钩吻断肠草、山砒霜,2020年6月10日,27,二、启蒙时代毒理学（学科形成期）16世纪至20世纪初，实验毒理学时代16世纪瑞士医生Paracelsus(14931541)著名格言：所有的物质都是毒物，不存在任何非毒物质，剂量决定了一种物质是毒物还是药物。法国内科医生、诗人和剧作家Grevin（1538-1570）：现代生物毒理学之父，阐述了化学-生物学相互影响的重要概念意大利内科医生Ramazzini(16331714)职业医学创始人，首先描述了一些职业病，如矽肺病、铅中毒等。1775年英国外科医生Pott(1714-1788)：描述了煤烟与阴囊癌之间的因果关系，阐述了多环芳烃致癌作用。首例化学致癌的流行病学报道,意大利内科医生Fontana(1720-1853)进一步发展了靶器官毒性概念。提出了中毒症状是毒物作用于特殊器官的结果，是第一位研究毒物的现代科学家。西班牙医生Orfila被认为是现代毒理学之父，他是系统利用实验动物的第一个科学家，并发展了在组织和体液中鉴定毒物的化学分析方法。19世纪的Megendie、Bernard对依米丁、士的宁和箭毒、CO中毒的作用机制进行了研究。1915年，Yamagiwa和Ichikawa进行化学致癌实验，发现煤焦油涂抹兔耳朵诱发上皮癌。首次证实化学物的致癌作用。工业革命前由于社会上中毒、误服法医毒理学化学药物的合成药物毒理学毒理学试验研究始于16世纪，由Paracelsus奠定基础工业革命后(19世纪)职业中毒工业毒理学,启蒙时代毒理学,瑞典科学家Paracelsus对毒理学理论的主要贡献：提出了毒物是化学物的概念检测生物体对化学物的反应需进行实验观察和研究应注意区别治疗作用和毒性作用治疗作用和毒性作用同是化学物的特性，两者有时难以区分,启蒙时代毒理学,Allsubstancesarepoisons,thereisnonewhichisnotapoison.Therightdosedifferentiatesapoisonandremedy.Nosubstanceisapoisonbyitself.Itisthedosethatmakesasubstanceapoison.Paracelsus(1493-1548)所有物质都是毒物，没有不是毒物的物质，唯有剂量使之区分为毒物还是药物，物质本身不是毒物，主要是剂量才使一个物质变成毒物。,启蒙时代毒理学,2020年6月10日,31,三、现代毒理学（学科发展期）20世纪初叶至今，分析/机制毒理学向计算/预测毒理学发展。20世纪初叶现代毒理学开始发展，例如1930年实验毒理学的第一本杂志ArchivesofToxicology创刊，同年在美国成立了NIH（美国国立卫生研究院）二次世界大战期间毒理学迅速发展，1937年引起急性肾衰竭和死亡的“磺胺事件”，促使美国成立食品与药品管理局FDA的，其致力于磺胺和乙烯乙二醇毒性机制研究的科学家成了毒理学研究的领头人。P.Mueller,1944,发明DDT、六氯苯、六六六等有机氯杀虫剂1955年，Lehman和他的同事共同出版了食品、药品和化妆品中化学物的安全性评价，这是首次通过FDA为毒理学研究提供的指南。,现代毒理学20世纪60年代，震惊世界的“沙利度胺事件”极大推动了毒理学科学的发展。1962年Carson出版寂静的春天。其后，通过了许多新的法规，创办了许多新的杂志，成立了国际毒理学协会（1965），扩展了毒理学教育，吸纳了多个学科的知识，如环境科学、生物学、细胞生物学等。60年代后五年，在研究二噁英TCDD毒作用机制后发现芳烃受体(AhR)是高亲和力的细胞结合蛋白，毒理学分化出细胞毒理学、分子毒理学、受体毒理学等分支。80年代后，我国成立中国预防医学会卫生毒理学分会和中国环境诱变剂学会，创刊毒理学杂志癌变畸变突变1993年，中国毒理学会（CST）成立，与中国药理学会合创中国药理学和毒理学杂志2003年，中国食品药品管理局（SFDA）正式颁布药品非临床研究质量管理规范迄今成立40余家毒理学研究与安全评价中心（通过SFDA认证，达到GLP标准）,RachelCarson,一本很有争议的书首次关注环境问题的著作预言农药危害人类环境生产商、经济部门、民众,1962年寂静的春天,2020年6月10日,34,沙立度胺与海豹畸形药物：沙立度胺，反应停；治疗妊娠呕吐；时间:1957年上市；国家:德国及其他国家；危害：海豹畸形；停止出售：1961年12月后意义：加强新药临床前药物毒理学评价。,海豹畸形,“孕妇的理想选择”？,2020年6月10日,37,药理学主要研究药物对生物体的有益作用，从而发挥其在治疗疾病中的效能；药理学是针对某一种功能异常的研究，如心功能、神经传递或肾重吸收异常；毒理学研究化学物在一定条件下对生物体的有害作用。毒理学则研究化学物对机体的全面的有害作用，具有明显的多样性，是回答这样一个问题：“会有什么有害作用发生?”特别是化学物的安全性毒理学评价(描述毒理学)，具有筛查的特征。,2020年6月10日,38,毒理学：接触相毒物动力学相毒效相吸收弥散分布剂量溶解代谢靶器官效应挥发排泄（细胞、分子、器官）药理学：药剂相药物动力学相药效相图l-1毒理学和药理学的共性,2020年6月10日,39,药物毒理学之药害事件,乙烯雌酚与少女阴道癌药物：乙烯雌酚；治疗：患者母亲，保胎；美国，1966-69年；危害：少女阴道癌（8-25岁）；迟发性毒性作用。,药物毒理学之药害事件,磺胺酏y剂与肾脏损害药物：二甘醇的磺胺酏剂；治疗：感染性疾病；美国，马森吉尔药厂，未经批准，采用二甘醇代替酒精；危害；肾功能衰竭；,药物毒理学之药害事件,拜斯停与横纹肌溶解症药品名：西立伐他汀钠片（商品名拜斯停）治疗：高脂/胆固醇血症；德国拜尔公司，1997年上市；我国2000年4月进口；危害：横纹肌溶解症，肾损害；FDA于2001年8月8日，我国于2001年8月9日，禁止使用拜斯停。,药物毒理学之药害事件,盐酸苯丙醇胺与脑卒中药物名：盐酸苯丙醇胺（phenylpropanolamine，PPA）;治疗：鼻塞；含于多种感冒药中（当时的康泰克、康得、感冒灵胶囊）；危害：出血性脑卒中；FDA于2000年11月6日，我国于2000年11月14日撤销一切含PPA的制剂。,药物毒理学之药害事件,氨基糖苷类抗生素与耳聋药物：庆大霉素，卡那霉素；治疗：感染性疾病；危害：我国聋哑儿童180万，药物致聋哑占60%，约100万。,上海甲肝暴发,自1988年1月19日起,上海市民中突然发生不明原因的发热、呕吐、反食、乏力和黄疸等症状的病例,数日内成倍增长,截止到当年的3月18日,共发生29230例。,重大公共卫生事件,山西朔州毒酒事件,1998年春节前,山西文水县一不法分子用甲醇勾兑散装白酒,批发给外地个体户。从1月26日开始,先后发现数百名群众饮假酒中毒住院,其中近30人死亡。,重大公共卫生事件,南京汤山中毒事件,2002年9月14日,南京汤山发生一起特大投毒案。犯罪分子陈正平将所携带的剧毒鼠药“毒鼠强”投放到“正武”面食店食品原料内,造成395人因食用有毒食品而中毒,死亡42人。,重大公共卫生事件,河北白沟苯中毒事件,2002年初,在河北省高碑店市白沟镇箱包生产加工企业打工的几名外地务工者,陆续出现了中毒症状,并有6人相继死亡,后经卫生部门调查确定为苯中毒事件。,重大公共卫生事件,德法荷比二恶英事件,1999年，比利时、荷兰、法国、德国相继发生因二恶英污染导致畜禽类产品及乳制品含高浓度二恶英的事件。二恶英事件使当年比利时损失超过10亿欧元。,重大公共卫生事件,2020年6月10日,51,第三节毒理学方法,毒理学主要是借助于动物模型模拟引起人体中毒的各种条件，观察实验动物的毒性反应，再外推到人。动物实验结果可以外推到人的基础：哺乳动物和人体在解剖、生理和生化代谢过程方面有很多相似之处,毒理学的研究方法：体内试验(Invivotest)体外试验(Invitrotest)人体观察(HumanToxicology)流行病学研究(EpidemiologicalStudy),2020年6月10日,52,体内试验(invivotest)（毒理学的基本研究方法）也称为整体动物试验。实验动物按人体实际接触方式,一定时间内接触一定剂量受试化学物，观察动物可能出现的形态或功能变化。实验多采用哺乳动物，例如：啮齿类大鼠、小鼠、豚鼠、仓鼠(hamster)及非啮齿类家兔、狗和猴等。在特殊需要情况下，也采用鱼类或其他水生生物、鸟类、昆虫等。常用的实验序列是小鼠、大鼠、狗、猴或小型猪。,毒理学方法,2020年6月10日,52,可严格控制接触条件，测定多种类型毒作用：多用于检测外源化学物的一般毒性，例如急性毒性试验，重复剂量毒性试验、亚慢性毒性试验、慢性毒性试验等。也可检测外源物质的特殊毒性，例如：致癌、致畸、致突变试验（微核试验；姐妹染色单体交换试验SCE）结果原则上可外推到人；但影响因素较多，难以揭示代谢通路和毒作用机制。,外推,体内试验,体内试验,体内试验,体内试验,2020年6月10日,58,体外试验(invitrotest)利用游离器官、培养的细胞或细胞器进行毒理学研究，多用于外源化学物对机体急性毒作用的初步筛检、作用机制和代谢转化过程的深入研究。体外试验系统缺乏体内试验的毒物代谢动力学过程，难以研究外源化学物的慢性、亚慢性毒作用。,毒理学方法,(1)游离器官：利用器官灌流技术将特定的液体通过血管流经某一离体的脏器(肝脏、肾脏、肺、脑等)，使其在一定时间内保持生活状态，与受试化学物接触，观察在该脏器出现有害作用，以及受试化学物在该脏器中的代谢情况。(2)细胞：利用从动物或人的脏器新分离的细胞(原代细胞，primarycell)或经传代培养的细胞如细胞株(cellstrain)及细胞系(cellline)。(3)细胞器(organelle)：将细胞制作匀浆，进一步离心分离成为不同的细胞器或组分，例如线粒体、微粒体、核等，用于实验。,体外试验,体内试验和体外试验各有其优点和局限性，应主要根据实验研究的目的要求，采用最适当的方法，并且互相验证。,体外试验,1.中枢神经细胞系统1000人脑微血管内皮细胞(HBMEC)1100人脑血管平滑肌细胞(HBVSMC)1110人脑血管外膜成纤维细胞(H)1200人脑血管周细胞(HBVP)1300人脉络丝内皮细胞(HCPEC)1310人脉络丝表皮细胞(HCPEpiC)1320人脉络丝成纤维细胞(HCPF1400人脑膜细胞(HMC)1520人神经细胞（HN)1530人小脑颗粒细胞(HCGC)1540人海马趾神经细胞(HN-h)1600人少突胶质前体细胞（HOPC）（贴壁生长）1610人少突胶质前体细胞（HOPC-os）（悬浮生长）1620人胶质细胞(少突细胞)(HO)1700人雪旺细胞(HSC)1710人神经系统周边细胞(HPNC)1800人星形胶质细胞(HA)1810人小脑星形胶质细胞(Hac)1820人脊髓星形胶质细胞(HA-sp)1830人海马星形胶质细胞(HA-h)1900人小神经胶质细胞(HM)2.皮肤细胞系统2000人表皮微血管内皮细胞（HDMEC）2010人表皮淋巴内管皮细胞（HDLEC）2020人表皮血管平滑肌细胞(5105)2100人表皮角质细胞-新生儿（HEK-n）2110人表皮角质细胞-成人（HEK-a）2200人表皮黑色素细胞-浅色素（HEM）2210人表皮黑色素细胞-中色素（HEM）2220人表皮黑色素细胞-深色素（HEM）2300人成纤维母细胞-胎儿（HDF-f）2310人成纤维母细胞-新生儿（HDF-n）2320人成纤维母细胞-成人（HDF-a）3.毛发细胞系统2400人毛发干细胞（HHDPC）2410人毛发基质细胞（HHZMC）2420人毛囊外壳细胞（HHorSC）2430人毛囊内壳细胞（HHirSC）2440人毛囊角质细胞(,4.淋巴细胞系统2500人淋巴内皮细胞(HLEC)2530人淋巴成纤维细胞(HLF)5.口腔细胞系统2610人口腔角质细胞（HOK）2620人齿龈成纤维细胞(HGF)2630人齿根膜韧带成纤维细胞(HPDLF)6.肠胃细胞系统2700人食道上皮细胞（HEEC）2710人食道平滑肌细胞(HESMC)2810人胃平滑肌细胞2900人肠微血管内皮细胞(HIMEC)2910人肠平滑肌细胞(HISMC)2930人结肠微血管内皮细胞2940人结肠平滑肌细胞（HCSMC）7.肺部细胞系统3000人肺微血管内皮细胞(HPMEC)3100人肺动脉内皮细胞(HPAEC)3110人肺动脉平滑肌细胞(HPASMC)3120人肺动脉成纤维细胞(HPAF)3200人肺泡上皮细胞(HPAEpiC)3210人支气管上皮细胞（HBEpiC）3220人气管上皮细胞（HTEpiC）3230人小气管上皮细胞（HSAEpiC）3300人肺成纤维细胞(HPF)3400人支气管平滑肌细胞(HBSMC)3410人气管平滑肌细胞(HTSMC)3420人支气管成纤维细胞8.骨骼肌细胞系统3500人骨骼肌细胞(HSkMC)3510人骨骼肌星形细胞（HSkMSC）3520人骨骼肌成肌细胞（HSkMM）9.分泌细胞系统3600人肾上腺皮质细胞10.肾脏细胞系统4000人肾小球内皮细胞(HRGEC)4100人肾小管上皮细胞(HRPTEpiC)4110人肾皮质上皮细胞(HRCEpiC)4120人肾脏上皮细胞(HREpiC)4200人肾系膜细胞(HRMC),11.尿道细胞系统4300人膀胱微血管内皮细胞4310人膀胱平滑肌细胞(HBdSMC)4320人尿道上皮细胞（HUC）4330人膀胱基质成纤维细胞(HBdSF)12.前列腺细胞系统4400人前列腺微血管内皮细胞4410人前列腺上皮细胞（HPEpiC）4420人前列腺成纤维细胞（HPrF）4430人前列腺平滑肌细胞（HPSMC）13.骨骼细胞系统4600人成骨细胞(HCO)4700人滑膜细胞（HS）4800人髓核细胞(HNPC)4810人脊椎纤维环细胞14.肝脏细胞系统5000人肝窦内皮细胞(HHSEC)5100人肝内胆管上皮细胞(HIBEC)5200人肝细胞(HH)5300人肝星形细胞(HHSteC)15.心脏细胞系统6000人心脏微血管内皮细胞(HCMEC)6020人冠状动脉内皮细胞(HCAEC)6100人主动脉内皮细胞(HAEC)6120人主动脉成纤维细胞6110人主动脉平滑肌细胞(HASMC)6200人心肌细胞(HCM)6210成人心肌细胞(HCMa)6300人心脏成纤维细胞(HCF)6310成人心室成纤维细胞(HCFav)6320成人心房成纤维细胞(HCFaa)16.视觉细胞系统6510人角膜上皮细胞(HcorF)6520人角膜细胞(HcorF)6530人视网膜内皮细胞(HREC)6540人视网膜色素上皮细胞(HRPEpiC),6550人晶状体上皮细胞(HLEpiC)6560人虹状体上皮细胞(HIPEpiC)6570人结膜纤维原细胞（HConF）6580人非色素睫状上皮细胞(HNPCEpiC)6590人小梁网细胞(HTMC)6630人结膜上皮细胞17.生殖细胞系统7100人羊膜绒毛毛细血管细胞7110人羊膜上皮细胞（HAEpic）7120人胚胎绒毛细胞（HAF）7130人绒毛间充质成纤维细胞（HVT）7140人羊膜间充质基质细胞7150人绒毛膜间充质成纤维细胞18.脂肪细胞系统7200人脂肪微血管内皮细胞7210人脂肪细胞-内脏（HPA-v）7220人脂肪细胞-皮下（HPA-s）19卵巢细胞系统7300人卵巢微血管内皮细胞(HOMEC)7310人卵巢上皮细胞(HOSEpiC)7330人卵巢成纤维细胞(HOF)20.干细胞系统7500人骨髓间充质干细胞（骨髓）（HMSC-bm）7510人脂肪间充质干细胞（脂肪）（HMSC-ad）7520人肝间充质干细胞（肝）（HMSC-HE）7530人脐带间充质干细胞(脐带)(HUMSC)7540人肺间充质干细胞（肺）(HPMSC)7550人脊椎间充质干细胞21.乳腺细胞系统7600人乳腺微血管内皮细胞7610人乳腺上皮细胞(HMEpiC)7630人乳腺成纤维细胞(HMF)22.脐带细胞系统8000人脐静脉内皮细胞(HVVEC)8020人脐带静脉平滑肌细胞(HUVSMC)8010人脐带动脉内皮细胞(HUAEC)8030人脐带动脉平滑肌细胞(HUASMC),2020年6月10日,63,人体观察(HumanToxicology)通过中毒事故的处理或治疗，可以直接获得关于人体的毒理学资料，这是临床毒理学的主要研究内容。也可选志愿者进行不损害人体健康的受控的实验，但前提符合伦理学要求，且仅限于低浓度、短时间的接触，并且毒作用应有可逆性。,毒理学方法,2020年6月10日,64,流行病学研究(EpidemiologicalStudy),将动物实验的结果进一步在人群调查中验证，可从对人群的直接观察中，取得动物实验所不能获得的资料。建立环境危险因素与人类疾病因果关系（causalityorcausation）利用流行病学方法不仅可以研究已知环境因素(外源化学物)对人群健康的影响(从因到果)，而且还可对已知疾病的环境、病因进行探索(从果到因-禽流感)。优点：接触条件真实，观察对象包括全部个体，可获得制订和修订卫生标准的资料，以及制定预防措施的依据。,毒理学方法,确定因果关系的标准：关联具有时间顺序（因在前，果在后）关联强度大（存在剂量-反应关系）关联具有试验证据关联具有生物学/理论上的合理性关联具有一致性（研究结果的可重复性）关联具有特异性（原因与结局紧密相关）,重要！,2020年6月10日,66,2020年6月10日,67,毒理学应用：安全性评价（safetyevaluation）危险度评定（riskassessment）危险性管理与交流（riskmanagement&riskcommunication）,第四节毒理学应用,一、安全性评价（safetyevaluation）:通过体内体外试验，结合人群暴露资料，阐明受试物的毒性和潜在危害，决定其能否进入市场，达到确保人群健康的目的。,安全性评价:,遵循分层或阶段试验（tieredtesting）、成组或组合试验（batterytesting）原则。安全性毒理学评价程序包括三个阶段：第一阶段：急性毒性试验、局部毒性试验（如皮肤、眼和黏膜刺激试验等）和短期重复剂量毒性试验（如28天喂养试验）；或者+遗传毒性试验（如Ames试验、哺乳动物细胞基因突变试验、染色体畸变试验、微核试验、SCE、显性致死试验等，3-4个组合试验）第二阶段：亚慢性毒性试验（如90天喂养试验）第三阶段：生殖毒性试验、致畸（发育毒性）试验、慢性（长期）毒性试验及致癌试验。,二、危险度评定（riskassessment）,1976年美国EPA首先推荐了危险度评价系统，1983年美国NRC提出了危险度评价程序：危险度评定：指特定的靶机体、系统或人群暴露于某一危害，考虑到有关因素固有特征和特定靶系统的特征，计算或估计预期的危险的过程，包括伴随的不确定性。危险度评定是对各种环境有害因素进行管理的重要依据，具有客观性、能定量及有预测性的特点危险度评定由以下四个步骤组成：危害识别（Hazardidentification认定）危害表征（Hazardcharacterization剂量-反应评定）暴露评定（Exposureassessment）危险度表征（Riskcharacterization）,危害识别：定性，依据构-效关系（SARs）分析、体外和短期毒性试验、整体动物实验等确定外源物暴露对人群健康是否产生损害作用。危害表征/剂量-反应评定：定量，主要依据阈值法、非阈值法、生物剂量-反应关系模型（BBDR）、生理毒物代谢动力学模型（PBTK）等，阐明外源物暴露水平与人群中有害效应发生率之间的关系。暴露评定/接触评估：通过对现场和个体采样监测，定性定量评定外源物暴露来源、类型、途径、水平、频率、持续时间和内剂量（到达靶组织的量）危险度表征：对上述进行分析总结，明确外源物暴露对人群健康产生损害的方式、性质、程度、发生率、易感人群特征以及所有证据的充分性,危险度评定,不确定性（uncertainty）是危险性表征的重要组成部分，它定量地估计了一个结果的数值范围如：暴露因素的正确分类、筛检方法的可靠程度、以及动物实验结果外推到人，所建构的剂量-反应关系模型（高剂量向低剂量外推）以及不同物种之间的外推，暴露途径（短期染毒向长期接触的外推）、强度、频率、时间周期以及内剂量水平等。直接影响危险度评定的科学性和准确性,危险度评定,危险性管理（riskmanagement）：通过安全性评价和危险度评定，依据公共卫生、经济、社会、政治、文化等因素进行利弊和综合评价，提出或发展适宜的外源物质危险性管理措施，包括制定相应的法令、法规和条例等。危险性交流（riskcommunication）：是在危险性评估者、危险性管理者、消费者和其他有关各方之间进行有关危险性和危险性相关的因素的信息和观点的交流过程危险性交流应贯穿危险性分析的各个阶段危险性交流宣传理念：有毒物质管理不追求零风险，而是通过风险最小化达到效益和风险比最优化。,三、危险性管理与交流（riskmanagement&riskcommunication）,2003年WHO公布全球化学品统一分类和标签制度（GloballyHarmonizedSystemofClassificationandLabellingofChemicals,GHS）2007年欧盟关于化学品注册、评估、许可和限制制度我国中华人民共和国环境保护法（1989）中华人民共和国大气污染防治法（1987）中华人民共和国水污染防治法（1984）中华人民共和国药品管理法（1984）中华人民共和国药品管理法实施办法（1989）麻醉药品管理办法（1987）医疗用毒性药品管理办法（1988）精神药品管理办法（1988）化妆品卫生监督条例（1989）中华人民共和国食品卫生法（1995）中华人民共和国职业病防治法（2002）,危险性管理,毒理学研究规范化和标准化GLP(GoodLaboratoryPractice)成为法规毒理学研究必备条件,推荐容许量：食品的每日容许摄入量（ADI）职业暴露的阈限值（TLV）峰值暴露时的容许暴露阈限值（PEL）短期暴露的短期暴露阈限值（STEL）时间加权重平均值（TWA）报警剂量立即危及生命或健康的水平（IDLH）各种最高容许浓度（MAC）,2020年6月10日,76,第五节毒理学展望,毒理学既是基础科学又是应用学科，与生命科学同步发展毒理学一方面吸收应用生物学、化学、物理、数学和管理科学等最新知识、技术成果；另一方面阐明生命现象，促进医药学和生命科学的发展。,一、系统毒理学（systemstoxicology）,是以毒理基因组学为基础，通过分析有害物质不同暴露（方式、剂量、时间等）后基因表达谱、蛋白质表达谱、毒物代谢谱的改变，结合传统毒理学资料、利用生物信息学、计算毒理学技术，系统研究外源化学物/环境应激因素与生物系统的交互作用interactions，定量描述生物功能、表型和行为，阐明毒作用通路（toxicitypathways）与机制，揭示联合暴露效应，发现新的生物标志物biomarkers，深入进行安全性评价和危险度评定，实现毒物毒性快速筛选、预测和分类。1990年启动、2006年完成的人类基因组计划HGP，揭示了人类的生命密码，HGP与随后的各种“组学”把生物学带入“系统生物学”时代。,从传统毒理学到系统毒理学的转变：是“黑箱操作”，不能解释系统的内部组成成分和动力学过程，到“白箱”的转变,毒理组学技术,毒理基因组学毒理蛋白质组学代谢组学建立时间199819981999检测物mRNA/cDNA蛋白质内源性代谢产物检测技术基因芯片2-D/MSNMR/LC-MS数据分析生物信息学生物信息学模式识别基础数据库基因组数据库IPI/SPCOMET,两组芯片的总基因簇,红色：表达下