公卫执业医师之卫生毒理学重点

007-01卫生毒理学007-01第一单元卫生毒理学基本概念毒理学是研究外源化学物对生物机体的损害作用及其作用机制的科学。毒理学的职能主要有二：①外源化学物对机体产生有害作用的性质；②评价有害作用在特定接触条件下发生的机会。目的：为制订防止外源化学物对机体产生危害的措施提供科学依据。一、毒物、毒性和毒性作用（一）概念1.外源化学物、毒物和毒性（1）外源化学物、毒物外源化学物是存在于人类的环境中，可由外界环境通过一定的途径与机体接触并进入机体，并呈现一定的生物学作用。外源化学物、化学物和外源化学毒物在此具有相同的含义。毒物在一定条件下，以较小剂量进入机体就能干扰正常的生化过程或生理功能，引起暂时或永久性的病理改变，甚至危及生命的化学物质称为毒物。在毒物与非毒物之间并没有绝对的界限，使二者之间发生互变的重要条件是剂量。只要达到一定数量，任何物质对机体都具有毒性。Paracelsus说：化学物质本身并非毒物，只有在一定剂量下才变成毒物。毒性还与物质与机体接触的途径和频率有关。按化学物的用途及分布范围，可将毒物分为：工业毒物、环境污染物、食品中有毒成分与添加剂、农用化学物、嗜好品与日用化学品、天然毒素、医用药物、军事战剂、放射性核素等。（2）毒性是物质对机体造成损害的能力。（3）中毒是生物体受到毒物作用而引起功能性或器质性改变后出现的疾病状态。根据病变发生的快慢，中毒分为急性中毒、慢性中毒、亚急性中毒。2.有害作用外源化学物的毒性作用又称为毒效应或损害作用，是外源化学物对机体所致的不良或有害的生物学改变。损害作用具有下列特点：（1）机体的正常形态学、生理学、生长发育过程受到影响，寿命可能缩短。（2）机体功能容量降低或机体对外加应激的代偿能力降低。（3）机体维持稳态能力下降。（4）机体对其他某些环境因素不利影响的易感性增高。（二）研究方法.体内试验也称为整体动物试验。|实验多采用哺乳动物，常用8种：大鼠、小鼠、家兔、豚鼠、仓鼠、狗、雪貂（白鼬）和猴等。其结果原则上可外推到人。.|体外试验|利用游离器官、培养的细胞进行，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。体外试验系统缺乏整体毒物动力学过程，并且难以研究慢性毒作用。.人体观察（急性中毒事故、受控的临床实验），可以直接获得关于人体的毒理学资料，临床毒理学主要研究仅限于低浓度、短时间的接触，并且毒作用应有可逆性。.|流行病学研究对人群的直接观察中取得动物实验所不能获得的资料，优点是接触条件真实。但流行

007-01卫生毒理学007-01病学研究干扰因素多。（三）选择毒性和靶器官.选择毒性I系指一种化学物只对某种生物产生损害作用，而对其他种类生物无害；或只对机体内某一组织器官有毒性，而对其他组织器官不具毒性作用。.靶器官|外源化学物可以直接发挥毒作用的器官。毒作用的强弱主要取决于该物质在靶器官中的浓度。但靶器官不一定是该物质浓度最高的场所。（四）毒性作用分类化学物的毒性作用可根据其特点、发生的时间和部位进行分类。.速发与迟发作用速发作用指某些化学物与机体接触后在短时间内出现的毒效应。迟发作用指机体接触化学物后，经过一定的时间间隔才表现出来的毒效应。.局部与全身作用局部作用指发生在化学物与机体直接接触部位处的损伤作用。全身作用是指化学物吸收入血后，经分布过程到达体内其他组织器官所引起的毒效应。.可逆与不可逆作用可逆作用指停止接触化学物后，造成的损伤可以逐渐恢复。不可逆作用是指停止接触化学物后，损伤不能恢复，甚至进一步发展加重。.过敏性反应过敏性反应也称变态反应，是一种有害的免疫介导反应。该反应与一般的毒性反应不同，需要有致敏和激发两次接触，不呈典型的S型剂量-反应曲线。.特异体质反应特异体质反应是指某些人有先天性的遗传缺陷，因而对于某些化学物表现出异常的反应性。（五）生物学标志生物学标志|（biomarker）是指外源化学物通过生物学屏障并进入组织或体液后，对该外源化学物或其生物学后果的测定指标，可分3种。.接触生物学标志是测定组织、体液或排泄物中吸收的外源化学物、其代谢物或其与内源性物质的反应产物，作为内剂量（吸收剂量）、靶剂量或生物效应剂量的指标，提供关于暴露于外源化学物的信息。.效应生物学标志指机体中可测出的生化、生理、行为或其他改变的指标，对健康有害效应的信息，包括反映早期生物效应标志、结构和/或功能改变标志、疾病标志3类。.易感性生物学标志是个体对外源化学物的敏感性异常增高的指标，即反映机体先天具有或后天获得的对接触外源性物质产生反应能力的指标。（四）损害作用与非损害作用损害作用是指引起机体的生物化学改变，功能紊乱或病理损害，或者降低对外加环境应激的反应能力，易感性增高。非损害作用指机体发生的生物学变化应在机体代偿能力范围之内，机体维持体内稳定的能力不应有降低，机体对其他外界不利因素影响的易感性也不应增高。二、剂量-反应关系（一）剂量反应关系的概念L剂量剂量可指外源化学物的数量：①给予机体的数量，即接触的数量；②吸收进入机体数量；③在靶器官作用部位的浓度或含量。

007-01 卫生毒理学由于后两种剂量不易测定，所以剂量一般指给予或接触的数量，剂量的单位是以Img/kg体重表示。提及剂量时，应说明接触途径。2.反应可分为两类:①效应，即量反应，属个体反应，指化学物与机体接触后引起的生物学改变强度，此类效应的观察结果属于计量资料，可以某种测量数值表示。②另一类反应属于计数资料，称为质反应，属群体反应，只能以“阴性或阳性”、“有或无”来表示，如死亡或存活、患病或未患病等。3济1量反应关系剂量-反应关系表示化学物的剂量与反应（某个体生物学改变强度或某一群体中反应的发生率）之间的关系。4剂量-反应（效应）曲线剂量-反应关系可以用曲线表示，即以表示反应强度的计量单位或百分率为纵坐标、以剂量为横坐标绘制散点图，可得到一条曲线。常见的剂量-反应（效应）曲线有直线、抛物线、S形曲线三种形式。（二）剂量反应曲线的转换s形曲线可以是对称还是非对称的。对非对称S形曲线，把横坐标改为对数剂量，再把纵坐标改为概率单位，即可成为一条直线。转换得到的直线可以建立数学方程，计算出曲线斜率及各剂量对应的反应率，全面反映化学物的剂量反应特征。三、表示毒性常用参数（一）致死剂量或浓度.半数致死剂量（LD50）|是指引起一组受试实验动物半数死亡的剂量或浓度。它是一个经过统计处理计算得到的数值。还要求出95%可信限。.绝对致死量（LD100）|是指引起一组受试实验动物全部死亡的最低剂量或浓度。.最小致死剂量（MLD，LD01）是指一组受试实验动物中，仅引起个别动物死亡的最小剂量或浓度。.最大耐受剂量（MTD，LD0）是指一组受试实验动物中，不引起动物死亡的最大剂量或浓度。（二）观察到有害作用的最小剂量（LOAEL）是在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种物质引起机体（人或实验动物）某种损害作用的最低剂量。（三）未观察到有害作用剂量（NOAEL）是在规定的暴露条件下，通过实验和观察，一种物质不引起机体可检测到的损害作用的最高剂量或浓度。（四）有害作用阈值有害作用阈值为一种物质使机体刚开始发生效应的剂量，即稍低于阈值时效应不发生，而稍高于阈值时效应将发生。有害作用阈剂量应该在实验确定的NOAEL和LOAEL之间。（五）安全限值安全限值是指为保护人群健康，对环境介质（空气、水、食物、土壤等）中与人群身体健康有关的各种因素（物理、化学）所规定的浓度和接触时间的限制性量值，在低于此值，对个健康的危险是可忽略的。安全限值可以是每日容许摄入量出口1、最高容许浓度（MAC）、参考剂量（RfD）等。制定安全限值是从得到LOAEL或NOAEL除以安全系数。而遗传毒性致癌物和致突变物通常认为是无阈值（零阈值），只能利用实际安全剂量（VSD）的概念。四、剂量-反应关系比较（一）暴露范围和安全范围

007-01007-01卫生毒理学.暴露范围（MOE）.安全范围（MOS）（二）毒作用带.急性毒作用带（Zac）.慢性毒作用带（Zch）A1型题.毒物是（）A.动植物中的天然毒素以及有毒的矿物质B.对大鼠经口LD50>500mg/kg的物质C.凡能对机体产生功能和（或）器质损害的物质D.具有致畸、致癌、致突变的效应的物质E.一定条件下较小剂量即能对机体发生损害的物质[答疑编号501110010101]『正确答案』E ..损害作用所致机体生物学改变不包括（）A.机体正常形态、生长发育过程受到影响、寿命缩短B.机体功能容量如进食量降低C.对外加应激的代偿能力降低D.机体维持稳态能力下降E.对其他环境有害因素的易感性降低[答疑编号501110010102]『正确答案』E.下列有关LD50的叙述不正确的是（）.A.使一半受试动物死亡的剂量,B.通常以mg/kg体重表示C.是化学物急性毒性分级的依据D.与染毒途径无关E.与动物种属有关/[答疑编号501110010103]『正确答案』DB1型题（4〜6题共用备选答案）A.内剂量生物标志物B.生物效应剂量标志物C.早期生物学效应生物标志物D.结构和（或）功能改变生物标志物E.易感性标志物

007-01卫生毒理学007-01.多环芳烃PAH-DNA加合物（）[答疑编号501110010104]『正确答案』B.血清AFP（甲胎蛋白）的出现（）[答疑编号501110010105]『正确答案』C.DNA修复酶缺陷（）[答疑编号501110010106]『正确答案』E第二单元化学毒物的生物转运 —J一、生物转运的机制（一）生物转运的概念吸收、分布和排泄过程称为生物转运。是外源化学物通过一系列生物膜的过程。是处置的环节之一（处置包含生物转运--吸收、分布、排泄，和生物转化--代谢两个环节）。（二）被动转运包括简单扩散、滤过和易化扩散三种。1.简单扩散简单扩散又称脂溶扩散，指外源化学物从浓度高侧直接穿过生物膜向浓度低侧进行的扩散性转运，是外源化学物通过生物膜的主要方式。不耗能，无载体。扩散速率浓度梯度正比，还有其他影响因素。（1）脂溶性：可用脂/水分配系数表示。该系数越大，越易溶于脂肪，转运的速率越快。（2）解离状态：非解离态的极性弱，脂溶性好，容易跨膜扩散。弱有机酸、有机碱解离态或非解离态的比例，取决于其本身的解离常数pKa和体液的pH。2.滤过、透过生物膜上亲水溶性孔道的过程。借助于流体静压和渗透压使水通过膜上的微孔，化学物随之转运。只能通过分子量小于100、不带电荷的极性分子如水、乙醇、尿素、乳酸等水溶性小分子和O2、CO2等气体分子。3.易化扩散又称载体扩散，系指利用载体由高浓度侧经生物膜向低浓度侧移动的过程。不需消耗能量。（三）主动转运指外源化学物经生物膜由浓度低的一侧向浓度高的一侧转运。具有下列特点：①需载体；②耗能；③特异选择性，只有具备一定结构的物质才能被转运；④载体可饱和；⑤可出现竞争性抑制。易化扩散和主动转运又合称为载体中介转运。（四）膜动转运膜表面张力改变，流动性、变形运动，引起外包或内凹.胞吞入胞作用：①吞噬作用；②胞饮作用；.胞吐出胞作用。

007-01卫生毒理学007-01二、吸收、分布和排泄（一）吸收途径和影响因素.吸收的概念是指外源化学物从接触部位，通常是机体的外表面或内表面（如皮肤、消化道粘膜和肺泡）的生物膜转运至血液循环的过程。.吸收途径和影响因素（1）经胃肠道I：胃肠道是外源化学物的主要吸收途径。主要是通过简单扩散，仅有少数专用主动转运系统。也可通过胞饮和吞噬作用吸收颗粒状物质。吸收可在任何部位进行。小肠上段是吸收的主要部位。由于小肠具有极大表面积，绒毛和微绒毛可使其表面积增加600倍左右。影响吸收或改变毒性因素：①酸碱度（胃内pH1.0，小肠pH6.6,弱有机酸如苯甲酸，弱有机碱如苯胺）；②解离情况；③胃肠道内容物、④胃排空时间及肠蠕动。首过消除（效应）先通过门静脉系统达肝，经代谢转化后，再进入体循环。降低毒物原型浓度。（2）经呼吸道：空气中的化学物经呼吸道吸收。肺是主要吸收器官。吸收的速度相快，仅次于静脉注射。气态物质（气体、蒸汽）的水溶性影响其吸收部位。易溶于水的气体如氨、氯气等在上呼吸道吸收，水溶性较差的气体如二氧化氮、光气等则可深入肺泡，并主要通过肺泡吸收。主要经简单扩散透过。其吸收速率受多种因素影响，①浓度（分压）差；②血/气分配系数（当呼吸膜两侧的分压达到动态平衡时，气态物质在血液中的浓度与在肺泡空气中的浓度之比）；③血中的溶解度；④肺通气量和血流量（血/气分配系数低取决于经肺血流量；高的物质则取决于呼吸的频度和深度）。气溶胶（烟、雾、粉尘）的吸收取决于粒径的大小。直径＞10|im者鼻咽部；2〜511m者气管支气管；＜1gm者可在肺泡内扩散而沉积下来。阻留在呼吸道表面粘液上的颗粒物，纤毛运动使其逆向移动，最后由痰咳出或咽入胃肠道。（3）经皮肤吸收：可分为两个时相：穿透相和吸收相。其限速阶段是穿透相。经皮肤吸收的主要简单扩散。故经皮肤吸收好的外源化学物应具备脂水兼溶的性质。（4）经其他途径：注射进行染毒。（二）分布和影响因素.分布的概念和毒理学意义（1）分布：是指化学物通过吸收后，随血流和淋巴液分散到全身各组织细胞的过程。（2）不均匀分布的原因：器官或组织的血流量、对化学物亲和力、经膜扩散速率。（3）贮存库（蓄积）：化学物局限分布以相对较高的浓度相对集中地存在于某些组织器官中的现象。浓集的部位可能是外源化学物的主要毒作用部位一靶器官。更多的情况是外源化学物对于蓄积部位并未显示出明显的毒作用，它们只是沉积在其中，这些组织器官称为贮存库。贮存库意义：①保护作用，可减少外源化学物到达靶器官的数量从而减弱其毒性作用。②但又由于贮存库中的外源化学物与其在血液中的游离态部分处于动态平衡，随着血液中游离态毒物的消除，贮存库中的物质会释放到血液循环中来。这样，成为了体内不断释放毒物的来源，大量时可引起毒性反应。③可能延缓消除过程及延长毒作用时间。如DDT贮存于脂肪组织中，不呈现毒性作用。但在饥饿情况下，脂肪储备被动用提供能量，贮存的DDT

007-01卫生毒理学007-01游离出来，可造成中枢神经系统等的损害。.影响分布的主要因素（1）与血浆蛋白结合：血浆中各种蛋白均有结合的能力，白蛋白的结合能力最强。①可逆性，结合型与游离型的外源化学物处于动态平衡状态。②饱和性。③竞争性，可取代已结合的外源化学物，使之成为游离型而发挥毒性。如DDE（DDT的代射产物）置换已与白蛋白结合的胆红素，使其游离于血中出现黄疸。（2）与肝、肾组织成分结合：肝、肾组织浓集多种外源化学物。肝、肾有一种可诱导的金属硫蛋白能与镉、汞、铅、锌结合。（3）在脂肪组织贮存：脂溶性有机物分布和蓄积在体脂内。（4）在骨骼中蓄积：如氟离子可取代羟基磷灰石晶格中的0H-，使骨氟含量增加。蓄积在骨骼中的外源化学物有无毒作用，取决于其本身的性质（如骨氟、铅）对骨则无明显毒性。（5）特殊屏障：机体内有一些生物膜屏障，可阻止或减少外源化学物进入某种组织器官，具有重要的毒理学意义。①血脑屏障：中枢神经系统的毛细血管内皮细胞之间紧密连接，几乎没有空隙，在毛细血管周围被星形胶质细胞胞突所包绕。②胎盘屏障：系由位于母体与胚胎血液循环之间的一层或数层细胞构成。细胞层数随不同动物种属和不同妊娠阶段而异。（三）排泄途径和影响因素.排泄的概念是指化学物及其代谢产物向机体外转运的过程，是生物转运的最后一个环节。.排泄途径和影响因素（1）肾脏排泄：肾脏是排泄外源化学物最重要的器官，效率极高。①肾小球滤过：肾小球毛细血管有较大的膜孔（约70nm）。分子量＜60000的都可通过肾小球滤过。②肾小管重吸收：进入肾小管的产物凡是脂溶性较高者，被肾小管上皮细胞以简单扩散方式重吸收入血。当尿呈酸性时，有利于碱性毒物的解离与排出，反之亦然。③肾小管主动分泌：在肾近曲小管存在有机酸类和有机碱类两种主动转运系统，逆梯度浓度分泌至肾小管。（2）肝胆排泄（肠肝循环）：是主动转运过程，可看成是经肾脏排泄的补充途径。较大分子的物质经胆汁排泄（通常分子量＞300）。在肝脏至少有三种主动转运系统（有机酸、有机碱和中性有机物）。经胆汁排泄的主要是在肝内代谢转化产物，如谷胱甘肽结合物和葡萄糖醛酸结合物。肠肝循环：随胆汁进入肠道的化学物，一部分由于肠液或肠道菌群的作用，脂溶性增加而被肠道重吸收，再度回到肝脏。致毒物从肠道排泄的速度减慢，生物半减期延长，毒作用对机体不利。（3）经肺排泄：以气态存在的物质，经肺排泄。（4）其他途径排泄：毒物经乳汁排泄具有重要的毒理学意义。经乳汁由母体转运给婴儿，也可由牛乳转移至人。经毛发排泄，毛发中重金属的含量可作为生物监测的指标。三、毒物动力学（一）概念.毒物动力学：涉及建立数学模型并用速率论的理论来揭示化学毒物数量在生物转运和转化过程中的动态变化规律。时一量关系是毒物动力学研究的核心问题。毒物动力学研究的目的是：①求出动力学参数，以阐明不同染毒频度、剂量、途径下毒物的吸收、分布和消除特征，为完善毒理学试验设计提供依据；②根据

007-01卫生毒理学007-01毒物时-量变化规律与毒理学效应强度和性质之间的关系，明确靶器官、解释毒作用机制，用于人的危险度评定。.消除：由于使化学毒物代谢转化为新的衍生物与将其排泄到体外的结果都是使原物质在体内的数量减少，在经典毒物动力学的研究中难以将其准确区分，故把代谢过程与排泄过程合称为消除。.时-量曲线：化学毒物的血浆浓度随时间变化的动态过程，可用时■量关系来表示。在染毒后不同时点采集血样，测定毒物浓度；以血浆毒物浓度为纵坐标、时间为横坐标作图即为毒物时间■浓度曲线，简称时-量曲线。通过该曲线可定量的分析化学毒物在体内的动态变化。.一室开放模型：化学毒物吸收入血后，能够迅速而均匀地分布到全身体液和各组织脏器中，即刻达到动态平衡，称为一室模型。如化学毒物以各种途径、不可逆地从机体排泄或经历生物转化过程的，称为一室开放模型。.二室开放模型：化学毒物吸收入血后，在体内不同部位的转运速率不同。毒物先进入中央室（又称I室，包括血液以及供血丰富、血流通畅的组织器官，如肾、心、肝、肺等），再较缓慢地进入周边室（又称II室，为供血量少、血流缓慢或毒物不易进入的组织脏器，如脂肪、皮肤、骨骼、静止状态时的肌肉等），表现为一种有层次的分布过程，称为二室模型。当毒物可于中央室或周边室经由代谢或排泄过程消除时，称之为二室开放模型。大多数化学毒物的体内动力学符合二室开放模型。.非线性动力学：进入体内的化学毒物数量过多，使机体的生物转运、转化及蛋白质结合能力被饱和后，其血浆浓度的变化不再符合一级速率过程，而是遵循零级速率过程的特点并可用米曼方程表示，此种情况称为非线性动力学。非线性动力学过程具有重要的毒理学意义。因为符合该动力学特征的化学毒物从体内消除的速率相对缓慢，可在靶器官中以较高浓度停留较长的时间，有利于发挥毒性。特别是在重复或连续接触的条件下，机体内的毒物总量可能会无限度的增高，以致不会有一个稳态的坪值存在。此时，化学毒物的剂量反应关系不复存在，表现为其生物学效应的急剧增强。（二）毒物动力学主要参数/.吸收速率常数（Ka）,峰浓度（Cmax）和达峰时间（Tmax）均表示化学毒物的吸收特点和程度。.表观分布容积（Vd）：是表示化学毒物在体内的分布体积的重要参数。该参数只有在化学毒物均匀分布于全身组织时才与其真正占有的生理容积相等，而这种情况十分罕见，故称之为'表观”。但由于化学毒物在体内达到动态平衡时，血浆中的浓度与各组织中的浓度之间比值相对恒定，血浆浓度的变化可以反映组织中的浓度变化。故可在染毒剂量确定后，根据血浆浓度的高低来大致估计化学毒物在体内分布范围的宽窄。经静脉注射染毒时，一房室模型计算Vd的公式为：Vd（L/kg）=X0（染毒剂量，mg/kg）/C0（时间为零时毒物的血浆浓度，mg/L）.消除速率常数（Ke）：表示单位时间内化学毒物从体内消除的量占体存总量的比例，单位为时间的倒数h-1。对于特定的化学毒物而言，其Ke值为一常数。Ke的大小反映了化学毒物从机体消除的速度快慢。例如，某毒物的Ke值为0.1h-1,即表示该物质每小时约有体存总量的10%被消除。Ke是毒物动力学的重要参数，与其他消除过程相关的参数有关。.曲线下面积（AUC）：指化学毒物从血浆中出现开始到完全消除为止这一时间过程内时一量曲线下覆盖的总面积。AUC是一个反映机体吸收和消除能力大小的参数。当吸收量一定时，化学毒物的AUC越大，从机体消除的速度越慢。经静脉注射染毒时，一房室模型计算AUC的公式为：AUC（mg/L-h-1）=X0/Vd«Ke=C0/Ke

007-01 卫生毒理学.生物半减期（tl/2）：指化学毒物的血浆浓度下降一半所需要的时间。它是衡量机体消除化学毒物能力的又一重要参数。如前所述，凡体内过程属于一级速率的化学物，其半减期为恒定值。半减期的计算公式为：tl/2（min、h或d）=0.693/Ke.清除率（CL）：指单位时间内，机体所有消除途径能够排除的化学毒物占有的血浆容积值。CL同样是一个反映机体清除化学毒物效率的参数。计算公式为：CL（L/kg-h-1）=Ke«Vd=X0/AUC.生物利用度（F）：又称生物有效度。指化学毒物进入机体时的吸收率。利用此参数可以比较化学毒物以不同途径进入机体时的吸收程度。一般而言，F值大者对机体的毒作用较强。计算公式为：F=AUC（非静脉注射途径）/AUC（静脉注射途径）A1型题.毒物排泄的主要途径是（）A睡液B.母乳C.胃肠道D.肾脏E.汗液[答疑编号501110020101]『正确答案』D.分子量小的亲水性化学物通过生物膜的方式（）A.简单扩散B.易化扩散C.滤过D.膜动运动E.主动转运[答疑编号501110020102]『正确答案』C.主动转运的主要特点不包括（）A.逆浓度梯度B.有饱和性C.有竞争性抑制现象D.有选择性E.无须载体参加[答疑编号501110020103]『正确答案』E.外源化学物经皮肤吸收主要通过（）A.主动转运B.简单扩散

007-01卫生毒理学007-01c.滤过D.载体扩散E.其他[答疑编号501110020104]『正确答案』BA2型题.一种有机碱，已知其pKa是6.8,可以判断其在消化道中最好的吸收部位是（）人.口腔B.胃C.十二指肠D.小肠E.结肠[答疑编号501110020105]『正确答案』DB1型题（1〜2题共用备选答案）A.简单扩散B.滤过C.主动转运D.异化扩散E.膜动转运.凡是分子量小的（100〜200）水溶性化合物通过生物膜的方式[答疑编号501110020106]『正确答案』B.颗粒和大分子物质通过生物膜的方式[答疑编号501110020107]//『正确答案』E第三单元化学毒物的生物转化一、生物转化及其反应类型（一）生物转化的概念和意义外源化学物在体内经过多种酶的催化形成其衍生物和分解产物的过程称为生物转化，或称为代谢转化。处置（ADME过程）的环节之一。生物转化包括I相和n相反应。经过生物转化，多数可以降低毒性。相反为代谢活化。使大部分难以排泄的亲脂性物转变为水溶性、极性较强的物质，从而使其易于排出体外。（二）i相反应i相反应包括氧化、还原和水解反应。

007-01卫生毒理学007-011.氧化反应（1）微粒体酶催化的氧化反应：细胞色素P-450酶系又称为混合功能氧化酶系（MFO）或细胞色素P450单加氧酶系。微粒体是组织经细胞匀浆和差速离心后内质网形成的碎片，而非独立的细胞器。该酶系存在于细胞的内质网，即微粒体中。细胞色素P-450酶系主要由三部分组成，即血红蛋白类（细胞色素P-450和细胞色素卜5）、黄素蛋白类（NADPH-细胞色素P450还原酶）和磷脂类。细胞色素P-450酶系催化氧化反应的特点是：在反应过程中，O2起了“混合”的作用，即一个氧原子被还原为水，另一个氧原子掺入作为底物的外源化学物分子中，使其增加一个氧原子。细胞色素P-450酶系催化的反应类型有：①脂肪族和芳香族羟化：脂肪族链末端、芳香环上的氢被氧化，例如苯可形成苯酚。②环氧化反应：外源化学物的二个碳原子之间形成桥式结构，即环氧化物。③杂原子（N-，O-，S-）脱烷基反应：与外源化学物分子中N原子相连的烷基被氧化脱去，形成醛类或酮类；④杂原子（N-，S-，I-）氧化和N-羟化反应：羟化在N原子上进行，例如苯胺、致癌物2-乙酰氨基笏都可发生。⑤氧化基团转移：氧化脱氨、氧化脱硫、氧化脱卤素作用。⑥脂裂解（2）黄素加单氧酶（FMO）（3）非微粒体酶催化的氧化反应：肝细胞液中含有醇脱氢酶、醛脱氢酶等。这些酶能使各种醇类化合物氧化。如乙醇催化后，脱氢氧化，最后生成C02。在肝、肾、肠、神经等组织的线粒体中有单胺氧化酶，胞液中有二胺氧化酶，可使各种胺类氧化脱氨生成醛和氨。.还原反应含有硝基、偶氮基和羰基的外源化学物以及二硫化物、亚飒化合物，在体内可被还原，例如硝基苯和偶氮苯都可被还原形成苯胺。.水解反应脂类、酰胺类和磷酸酯类化合物在体内可被广泛存在的水解酶所水解。水解酶包括酯酶和酰胺酶。脂类外源化学物可被酯酶催化水解生成醇和酸，酰胺类可被酰胺酶催化水解生成酸和胺。水解反应是许多有机磷杀虫剂在体内的主要代谢方式，例如敌敌畏、对硫磷、乐果和马拉硫磷等水解后毒性降低或消失。环氧化物水化酶使环氧化物加水生成二氢二醇。如苯［并］芘被环氧化物水化酶催化生成苯并［a］芘7,8-二氢二醇后，可进一步被氧化为强致癌物苯并［a］芘7，8-二氢二醇-9，10环氧化物。，（三）11相反应II相反应又称为结合反应I是外源化学物经过I相反应代谢后产生或暴露出来的羟基、氨基、竣基、巯基、羰基和环氧基等极性基团，与内源性化合物或基团（内源性辅因子）之间发生的生物合成反应。所形成的产物称为结合物。在结合反应中需要有酶的参与并消耗能量。结合反应主要在肝脏进行，其次为肾脏，也可在其他组织器官中发生。酶都存在于胞液中，只葡萄糖醛酸转移酶在内质网上。除甲基化、乙酰化外，反应的结果是极性增高、水溶性增强。较易由体内排出。故I相反应具有双重的毒理学意义。.葡萄糖醛酸结合葡萄糖醛酸结合是最常见的结合反应。葡萄糖醛酸的供体来源是在尿昔二磷酸葡萄糖醛酸（UDPGA）。在葡萄糖醛酸基转移酶的作用下与化学物羟基、巯基、氨基和竣基等基团结合，反应产物是P-葡萄糖醛酸昔。葡萄糖醛酸结合作用主要在肝微粒体中进行。外源化学物在肝脏中经结合反应后，具有高水溶性，主要随同胆汁排出，少量随尿排泄。.硫酸结合内源性硫酸的来源是3’-磷酸腺昔-5’-磷酸硫酸（PAPS），再在磺基转移酶的作用下与酚类、醇类或胺类结合为硫酸酯。结合物主要经尿排泄，少部分从胆汁排泄。.谷胱甘肽结合谷胱甘肽（GSH），可在谷胱甘肽S-转移酶（GST）催化下与含有亲电原子C.N、S、O化学物生成结合物。GSH结合物极性水溶性，经胆汁排泄。也可在肾脏中，经一系列酶促反应转变为硫醚氨酸衍生物，由尿排泄。GSH与环氧化物的结合反应非常重要。GSH在体内的生成与储备有一定限度，如亲电性物质的量过大，可引起GSH的耗竭，导致明显毒性反应出现。.乙酰结合乙酰辅酶A将乙酰基转移到含有伯胺、羟基或巯基的化学物上，形成酰胺、酰肼结合物。.氨基酸结合竣酸、芳香羟胺两类物质。由N-酰基转移酶催化与甘氨酸、谷氨酸、牛磺酸等氨基酸的氨基反应，形成酰

007-01卫生毒理学007-01胺键。.甲基化作用组胺、氨基酸、多胺、蛋白，由S-腺昔蛋氨酸供给甲基。二、代谢活化（一）代谢活化的概念化学物质本身无毒或毒性较低。但在体内经过生物转化后，形成的代谢产物毒性比母体物质增大，甚至产生致癌、致突变、致畸作用，这一过程称为代谢活化。（二）活性代谢产物经代谢活化生成的活性代谢产物可分为四类：①生成亲电子物质；②生成自由基；③生成亲核物质；④生成氧化还原物质。三、毒物代谢酶的诱导和抑制（一）酶的诱导和诱导剂.概念有些外源化学物可使某些代谢酶的含量增加和活力增强，这种现象称为酶的诱导。凡是具有诱导效应的外源化学物称为诱导剂。.诱导剂的类型可分为以下几类：（1）巴比妥类：如苯巴比妥（PB）可诱导细胞色素P-4502B1/2,葡萄糖醛酸转移酶。（2）多环芳烃类：如3甲基胆蒽（3-MC）可诱导细胞色素P-4501A1/2,谷胱甘肽S-转移酶。（3）醇、酮（4）甾类（5）氯贝特（安妥明）类（6）多氯联苯（PCB）兼有PB和3-MC样诱导作用（二）酶的抑制及其类型许多外源化学物对代谢酶有抑制作用。抑制作用可分为几种类型。.竞争性抑制：参与生物转化的酶系一般不具有高度底物专一性，两种不同的外源化学物可受同一酶系催化，在同一酶的活性中心发生竞争性抑制。这种抑制并不影响酶的活性与含量。.非竞争性抑制：（1）抑制物与酶的活性中心发生可逆或不可逆性结合（2）破坏酶（3）减少酶的合成（4）变构作用（5）缺乏辅因子A1型题.机体对外源性化合物的处置包括（）A.吸收和分布B.吸收和代谢C.代谢和排泄D.吸收和排泄E.吸收、分布、代谢和排泄[答疑编号501110030101]『正确答案』E.下列反应不由MFO催化的是（）A.N-月兑烷基反应B.N-羟化反应C.环氧化反应D.氧化月兑氨基反应

007-01卫生毒理学007-01E.醇月兑氢反应［答疑编号501110030102］『正确答案』E.生物转化的意义不包括（）A.降低外源化学物的毒性.毒性增高，甚至产生致突变、致畸、致癌效应C.提高多数外源化学物的极性D.降低多数外源化学物的极性E.提高多数外源化学物的水溶性 .［答疑编号501110030103］『正确答案』DA2型题1.谷胱甘肽和葡萄糖醛酸结合物排出的主要排泄途径是（）A.与未吸收的食物混合B.胆汁排泄C.肠内排泄D.肠壁和菌群E.随汗液排出［答疑编号501110030104］『正确答案』B第四单元影响毒性作用的因素一、毒物因素（一）化学结构化学结构决定外源化学物将会发生的代谢转化的类型及可能干扰的生化过程。化学结构与其毒性之间有一定规律。.碳原子数直链饱和烃从丙烷（甲烷和乙烷是惰性气体）起，随着碳原子数增多，3〜9,麻醉作用增强；但达到9个碳原子之后，反而减弱。.取代基团烷烃类的氢被卤素取代后毒性增强，取代得越多，毒性越大。如CC14>CHC13>CH2C12>CH3C1。.异构体与立体异构苯并［a］花生物活化形成相应的7,8-二氢二醇-9,10-环氧化物，分子中存在四个手性中心（碳原子7,8,9,和10）,可造成4个同分异构物。其中7R,8S,9S,10R的（+）-反镜像物诱变性和致癌性最高。羟基和环氧化物是反式（反镜像物），R右旋，S左旋，“+”偏振光右转，“一”偏振光左转。（二）理化性质.溶解度脂溶性高者较易透过生物膜，排泄困难，易发挥毒性。另一方面，同系化合物中，水溶性好的在体液中溶解多，毒性也大。如As2O3（砒霜）〉As2s3（雄黄，水溶性小）。.解离度外源化学物的pKa值。弱酸性、弱碱性有机化合物，只有在pH条件适宜，维持非离子态时，才易于吸收。.挥发度和蒸气压在常温下易于挥发的外源化学物，容易形成较大蒸气压而迅速经呼吸道吸收。

007-01卫生毒理学007-01苯与苯乙烯LD50值相似，即其绝对毒性相当，但挥发度不同，实际毒性苯＞苯乙烯。.分散度烟、雾、粉尘等气溶胶物质分散度越大，颗粒越小，比表面积越大，生物活性也越强。（三）杂质某些杂质的毒性比本体物质还大，可明显影响受试物质的毒性。如除草剂2,4,5-T中混有的TCDD，TCDD对雌性大鼠的经口LD50为2，4，5-T万分之一，胚胎毒性仅为400万分之一。2，4，5-T的胚胎毒性是由TCDD所致，而与2,4,5-T本身无关。二、机体因素（一）种属、品系不同物种的动物由于其解剖、生理、代谢等方面的差别，根本原因是基因组的不同，从而毒性表现出不同的敏感性。 J种属差异除表现在毒性效应强度（量）的差别外，也可表现为质毒性效应性质（质）的差别。2-乙酰氨基笏在大鼠、小鼠和狗体内可进行N-羟化，进而与硫酸结合形成硫酸酯呈现强致癌性；但在豚鼠体内则不发生N-羟化，故不致癌。（二）性别、年龄雌雄两性的毒性敏感性差异，性激素的性质和水平起了关键性作用。年龄不同的动物对外源化学物的敏感性常不同。年幼未发育完善对毒性作用的反应要比成年动物敏感。老年动物组织器官的功能衰退，毒性反应与更为敏感。（三）生理状态和病理状态妊娠常可导致动物对外源化学物的敏感性发生改变。①先天性遗传缺陷者往往可加剧毒作用。②肝、肾病变尤为敏感。血清al抗胰蛋白酶缺乏症-慢性阻塞性肺疾患。具有着色性干皮病.共济失调性毛细血管扩张病-紫外线、烷化剂及某些致癌物敏感。（四）营养状态机体的营养状态可影响外源化学物的代谢、贮存，进而影响其毒性作用。饮食中蛋白质缺乏使酶蛋白合成减少、血浆蛋白水平下降，发挥毒作用。三、接触条件（一）接触途径，途径不同，首先到达的组织器官以及吸收速度和吸收率也不同，毒作用性质和强度会有差异。一般：静脉注射＞吸入＞腹腔注射测内注射＞经口＞经皮。（二）溶剂和助溶剂溶剂和助溶剂可与受试物相互作用，改变的理化性质和生物活性，影响其生物转运和转化过程。浓度（稀释度）、总体积也会影响其毒性。四、环境因素（一）气象条件.气温环境温度可改变通气、循环、体液（汗液、尿液生成量）、中间代谢等生理功能并影响外源化

007-01卫生毒理学007-01学物吸收、代谢，从而引起毒性变化。.气湿高气湿，尤伴高气温可使经皮肤吸收速度加快。皮肤角质层的水合作用、黏附作用加强。（二）季节和昼夜节律生物体功能活动由周期性变动。可能是生物体对光周期循环反应，适应环境变化的一种能力。给大鼠注射一定量的苯巴比妥钠，睡眠时间表现出季节差别：春季最长；而秋季最短。机体的敏感性还随着昼夜节律发生变化。五、外源化学物联合作用（一）联合毒作用的概念两种或两种以上的外源化学物同时或前后相继进入机体所产生的生物学作用称为联合毒作用。（二）联合毒作用的类型 J.相加作用两种或两种以上化学物对机体产生的毒效应强度等于各化学物单独作用的毒效应之和。大部分刺激性气体和具有麻醉作用的毒物表现为相加作用。.协同作用两种或两种以上的化学物对机体所致的毒效应强度大于各化学物单独作用的毒效应之和。协同作用的机制复杂，可能是一种毒物促进了其他毒物的吸收，或是阻碍了其代谢解毒和排泄过程。.拮抗作用两种或两种以上的化学物的毒效应强度小于各化学物单独作用的毒效应之和。可分为功能拮抗、化学拮抗、处置拮抗、受体拮抗等。.独立作用两种或两种以上的化学物引起的生物学效应互不干扰，从而表现为各自的毒效应。一般相加作用指剂量相加模型，而独立作用指反应相加模型。A1型题.有关化学结构对毒性影响因素的陈述中，不正确的是（）A.饱和脂肪烃（达到9个碳原子以后）随着碳原子数增多，麻醉作用增强B.饱和脂肪烃甲烷和乙烷是惰性气体可引起窒息C.苯并［a］花生物活化所能形成的4个同分异构物中，7R，8S，9S，10R的（+）-反镜像物致癌性最高。D.碳原子数相同时不饱和键增加可增加其毒性，如乙烷〈乙烯〈乙快E.烷烃类的氢被卤素取代后毒性增强，取代得越多，毒性越大［答疑编号501110040101］『正确答案』A.下列有关物种差异对毒物代谢转化影响的陈述中，正确的是（）A.物种差异只能表现为代谢酶含量及活力的差异B.物种差异原因在于某些物种代谢反应类型的缺陷C.物种差异不表现为对毒物代谢途径的差异D.物种差异根本原因是基因组的不同，从而毒性表现出不同的敏感性E.2-乙酰氨基笏在豚鼠呈现强致癌性；但在大鼠不发生N-羟化，故不致癌［答疑编号501110040102］『正确答案』D.有关化学物的联合作用中相加作用和独立作用的区别，正确的解释是（）

007-01卫生毒理学007-01A.一般相加作用指反应相加模型，而独立作用指剂量相加模型B.一般相加作用指剂量相加模型，而独立作用指反应相加模型C.两者都是剂量相加模型D.两者都是反应相加模型E.毒理学上反应相加和剂量相加的概念并无严格差别[答疑编号501110040103]『正确答案』B.一般认为，各途径接触化学物后吸收速度和毒性大小的顺序是（）A.静脉注射＞肌肉注射＞腹腔注射＞经口＞经皮.腹腔注射＞静脉注射＞肌肉注射＞经口＞经皮C.静脉注射＞腹腔注射＞肌肉注射＞经口＞经皮口.腹腔注射＞静脉注射＞肌肉注射＞经皮＞经口E.静脉注射＞肌肉注射＞经口＞腹腔注射＞经皮[答疑编号501110040104]『正确答案』C第五单元化学毒物一般毒性作用一、急性毒性作用及其评价（一）急性毒性的概念急性毒性是指机体因一次或在24小时内多次接触外源化学物而产生的毒效应及死亡。“一次”接触在经口、经静脉途径染毒时，是指将受试物瞬间给予实验动物。而当经皮肤与呼吸道染毒时，则是指在一个规定期间内使实验动物持续接触外源化学物。24小时内分多次给予，＜3次。（二）急性毒性试验目的与常用参数.试验目的（1）获得急性毒性参数（ld50最重要），进行急性毒性分级。（2）观察中毒表现、毒作用强度、死亡情况，阐明剂量-反应关系和毒效应的特征，估计对人危害性。（3）为亚慢性、慢性及其他毒理学试验的剂量设计和观察指标选择提供参考依据。（4）为急性中毒治疗和中毒机制提供线索。.常用参数①半数致死剂量（1口50）是对受试毒物进行急性毒性分级的主要依据：②绝对致死剂量9口100）、最小致死剂量（LD01）、最大耐受剂量或浓度（LD0）。（|三）急性毒性试验设计|.实验动物的选择选择原则：反应与人近似：操作方便：易于饲养：易于获得。以选择哺乳动物为主。啮齿类动物多选择大鼠。急性毒性试验通常要求使用刚成年的动物:大鼠180〜2408、小鼠18〜25g、家兔2〜2.5kg、狗10〜15kg。体重变异范围不得超过平均体重的20%。

007-01卫生毒理学007-01要求每组10只，雌雄各半。检疫适应期一般为5〜7天。.染毒途径的选择一般根据实验目的、受试物的性质和用途以及人类接触该物质的实际途径和方式选择染毒途径。灌胃针或导管染毒。灌胃体积应一致，以ml/kg体重或ml/g计。具体为：小鼠0.2〜l.Oml/只，大鼠＜5ml/只，家兔和狗＜5ml/kg体重。.染毒剂量与分组分组数与染毒剂量往往需要通过预备实验来确定。正式实验一般设5〜7个剂量组，组距：（ld100-ld0）/（组数-1）。.毒效应观察应注意记录发生中毒症状的时间、表现的特点和程度、发生发展过程、死亡的时间及各组死亡的动物数。染毒前后、处死前测量体重。动物及时进行大体剖检，肉眼观察疑有病变并存活24小时者可做病理组织学检查。.观察持续时间一般要求14天总死亡数。（四）急性毒性评价ld50外，更重要的是全面观察动物的各种反应和变化。ld50只是一个界点剂量。故还需将剂量-反应曲线斜率及毒作用特征等考虑在内，才能作出全面评价。二、局部毒性作用及其评价（一）皮肤刺激试验皮肤刺激是指皮肤接触外源化学物后局部产生的可逆性炎症变化。腐蚀是指皮肤局部产生的不可逆性组织损伤。研究（口「取0试验）常用的动物是家兔和豚鼠，家是至少4只，大鼠10只。受试物0.5ml（g）涂于经备皮的皮肤上，覆盖固定。时间为4小时。之后第1、24、48小时观察反应（红斑形成、紫红色红斑并有焦痂形成、水肿形成、水肿隆起），按其严重程度评分并评价刺激强度。（二）皮肤致敏试验选择豚鼠作为实验动物。每天涂皮或皮内注射受试物溶液，共14天，此阶段称为诱导阶段。间隔10〜14天后，用激发剂量（通常低于诱导剂量）再皮内注射1次（称为激发阶段），观察有无皮肤反应及反应程度并评分。（三）|眼刺激试验4只家兔，兔眼一侧结膜囊内滴入受试物，另一侧对照。根据结膜、角膜和虹膜的反应，按分级标准进行评分。（四）黏膜刺激试验三、蓄积毒性作用及其评价（一）蓄积作用的概念外源化学物连续或反复多次地与机体接触，当其吸收速度超过生物转化和排泄的速度时，在体内的总量就会逐渐增加并贮留，这种现象称为蓄积作用。蓄积作用是发生慢性中毒的基础.物质蓄积化学分析的方法能够测出机体内存在该物质或其代谢产物时。

007-01卫生毒理学007-01.功能蓄积（损伤蓄积）多次接触一定时间后，虽不能测出该物质或其代谢产物，但机体有慢性中毒的症状出现。（二）蓄积毒性试验方法（蓄积系数法）多次染毒累积总剂量与一次接触该物质产生相同效应的剂量的比值，即为蓄积系数（：^值）。分级：＜1高度；1〜明显；3〜中等；5〜轻度蓄积。四、亚慢性、慢性毒性作用及其评价（一）亚慢性、慢性毒性概念亚慢性毒性是指机体在较长时间内、连续或反复多次接触外源化学物而产生的中毒效应。所谓，较长时间”相当于生命周期的1/10（对于啮齿类动物为1〜6个月）。慢性毒性是指机体长期（甚至终生）连续或反复多次接触低剂量的外源化学物而产生的中毒效应。（二）试验目的与常用参数.亚慢性、慢性毒性试验目的（1）探讨长期染毒条件下，受试物毒作用性质、特点、毒效应的类型、靶器官和中毒机制。（2）观察长期接触受试物毒作用的可逆性。（3）研究受试物的亚慢性毒性剂量-反应关系，确定其观察到有害作用的最小剂量（LOAEL）和未观察到有害作用的剂量（NOAEL）。（4）估计长期接触受试物的危险性，为制定其安全限量标准以及进行危险度评价提供毒理学依据。.常用参数①最小有作用剂量（MEL）：又称阈剂量。通常获得的是LOAEL；②最大无作用剂量（NEL）：在实际工作中获得的是NOAEL。（三）试验设计亚慢性毒性试验最常用，重点介绍。.试验期限无完全统一的认识。一般认为在环境毒物中，需连续接触3〜6个月，但在工业毒物中1〜3个月即可。（慢性：1年以上或2年。）.实验动物选择一般要求诜择两个动物种属，即啮齿类（如小鼠、大鼠）和非啮齿类（如狗、猴）。大鼠常用Wistar和Sprague-Dawley品系。个体选择一般选择未成年的健康动物，大鼠80/100g（6〜8周龄）。每组小动物数不少于20只，大动物不少于6〜8只。如需要在实验过程中处死部分动物，则每组动物数要相应增加。性别为雌雄各半。（慢性：初断乳的动物。大鼠40〜60只。）.染毒途径染毒途径的选择应尽量模拟人类在环境中接触该受试物的途径或方式，并与预期进行慢性毒性试验的接触途径相一致。主要有经消化道、经呼吸道和经皮肤三种。①经消化道.：大鼠灌胃法，食品用喂饲法，掺入量8g/100g。大动物通常使用胶囊法染毒；②经呼吸道：染毒受试物浓度稳定后，吸入时间2〜6小时/天；③经皮肤：每天染毒4〜6小时，防舔食。每天染毒时间一致，宜上午，先给药后进食。.染毒剂量与分组为了得到明确的剂量-反应关系，一般至少设三个剂量组和一个阴性对照组。高剂量组应能引起较为明显的毒效应，但无动物死亡或仅有个别动物死亡（＜10%）;中剂量组理想时相当于LOAEL；低剂量组应相当于NOAEL。具体剂量可以1/20〜1/5LD5G为高剂量组剂量，高、中、低各剂量组间距在3〜

007-01卫生毒理学007-0110倍之间，最低不小于2倍。（慢性：以LD50除以10、100、1000作为三剂量组剂量。）.观察指标（1）一般性指标主要指非特异的观察指标，能综合反映外源化学物对于机体的毒性作用，且往往比较敏感。1）动物体重：综合反映动物健康状况最基本的灵敏指标之一。对染毒组与对照组的同期体重百分增长率（以接触受试物开始时的动物体重为100%）进行统计和比较。2）食物利用率：即动物每食人1O0g饲料所增长的体重克数。进食减少抑或毒物作用。3）症状：实验动物在实验过程中所出现的中毒症状及各症状出现的先后次序、时间均应记录和分析。一般化验指标：血象检测，肝、肾功能和血液生化学检测，最大取血量＜10%总血量，如大鼠1.5ml（总血量15ml）。5）脏器系数：或称脏/体比值，是指某个脏器的湿重与单位体重的比值，即每100g体重中某脏器所占的质量。（2）系统尸解和病理组织学检杳高剂量组和对照组，包括试验过程中死亡动物均应进行系统解剖和肉眼观察。疑似损伤部位需进一步做组织学检查。检查脏器包括脑、心、肝、脾、肺、肾、肾上腺、睾丸、卵巢等。其他剂量组取材保存，待查。（3）特异性指标反映受试物对机体毒作用本质的敏感指标，效应生物学指标，常有助于分析毒作用机制。（4）可逆性观察试验结束时，停止染毒，将部分动物继续留养2〜4周，对已出现变化的指标做追踪进行恢复期观察，以判断有无迟发效应及有害效应的可逆性。（四）亚慢性、慢性毒性评价对受试物的亚慢性毒性进行评价时，包括三个步骤：①明确毒效应：有统计学差异以及剂量反应关系；②确定敏感指标：发生在较低剂量组,，且最早出现者；③确定LOAEL和NOAEL，最敏感毒效应指标剂量组剂量即LOAEL。对受试物的做出全面评价。五、毒性评价试验（一）实验毒性学试验的基本原则有3个基本原则.化学毒物对实验动物产生的作用，可以外推于人。.毒理学试验的高剂量原则。.选择成年健康实验动物和模拟人的接触途径。（二）毒性评价试验的基本目的基本目的包括：.观察受试物毒作用的表现和性质。.进行剂量-反应（效应）研究。.确定毒作用的靶器官。.确定损害的可逆性A1型题

007-01007-01卫生毒理学1.有关急性毒性试验目的，不正确的是（）A.阐明外源化学物毒性作用的中毒机制8.确定LOAEL和NOAELC.评价外源化学物对机体毒性剂量-反应关系，并根据ld50进行毒性分级D.为致癌试验的剂量设计提供依据E.测试并求出毒物的毒性参数如LD50[答疑编号501110050101]『正确答案』B.下述有关急性毒性试验的实验动物要求中，不正确的是（）A.一般选择哺乳动物，以大小鼠最为常用B.使用刚成年、健康未交配和受孕的动物C.通常用雄性动物进行实验 ）D.实验动物分组时应严格遵循随机原则E.实验动物需要预检[答疑编号501110050102]『正确答案』C.下列有关化学毒物蓄积毒性作用的含义，不正确的是（）A.化学毒物连续或反复多次与机体接触B.化学毒物的吸收速度超过生物转化和排泄速度时，在体内贮存C.是发生慢性中毒的基础D.可以分为物质蓄积和功能蓄积E.物质蓄积和功能蓄积不能同时存在[答疑编号501110050103]『正确答案』E.有关亚慢性毒性试验的目的，不正确的是（）人.研究受试物亚慢性毒性剂量-反应关系，确定NOAEL和LOAELB.观察受试物亚慢性毒效应谱、毒作用特点、靶器官及毒性作用的可逆性C.为慢性毒性试验的剂量设计和观察指标选择提供依据D.比较毒效应的物种差异进行毒性机制研究提供线索为外推到人提供依据E.确定LD50的大小[答疑编号501110050104]『正确答案』E.慢性毒性试验最常用的染毒途径为（）A.喂饲法B.胶囊吞咽C.灌胃法

007-01卫生毒理学007-01D.注射法£.吸入染毒[答疑编号501110050105]『正确答案』AA2型题1.对某化合物进行毒性评价时，检出该化合物的LD50为160mg/kg体重，用定期递增剂量法获LD50（n）为500mg/kg体重，其慢性毒性试验结果见下表剂量（mg/kg）肝功肾脏病理（肝）012.525.0*50.0***100.0***200.0******注：*、**、***与对照组比较显著性差异分别为P<0.05、P<0.01、P<0,001该化合物的慢性毒性阈剂量是（）A.12.5mg/kg体重.25mg/kg体重C.50mg/kg体重D.100mg/kg体重E.200mg/kg体重[答疑编号501110050106]『正确答案』B第六单元化学致癌作用一、概念癌症的发生原因主要的（大约90%）有环境因素，特别是化学因素。化学致癌作用是指化学物质引起正常细胞发生恶性转化并发展成肿瘤的过程。具有这种作用的化学物质称为化学致癌物。致癌反应：①肿瘤发生率增加：②特殊的肿瘤类型：③发生时间早：④每个动物的平均肿瘤数增加。二、化学致癌机制（一）化学致癌物的代谢活化，直接致癌物和间接致癌物不经过代谢活化，化学物原形或母体本身就具有活性的致癌物，称为直接致癌物。本身没有致癌活性，需经代谢活化才具有致癌活性的致癌物称为前致癌物或间接致癌物。前致癌物经过代谢活化，产生有致癌活性的代谢产物称为终致癌物。代谢活化过程中的中间产物称为近致癌物。化学致癌物在体内的致癌活性的决定因素之一即为代谢活化和代谢解毒的平衡。

007-01卫生毒理学007-01化学致癌物活化代谢举例如下：如苯［并］花（BaP）的活化代谢为在P450催化下生成BaP-7,8-环氧化物，再经过环氧化物水化酶（EH）的作用，生成BaP-7,8-二氢二醇，经P450的再次作用形成终致癌物BaP-7，8-二氢二醇-9，10-环氧化物。主要灭活产物为由P450催化生成的BaP-3-OH及BaP环氧化物在GST的催化下，生成GSH-S结合物。（二）体细胞突变，癌基因和肿瘤抑制基因支持体细胞突变学说：癌症的单克隆起源（即癌症来源于单个改变了的细胞）；大多数致癌物代谢转化为化学活泼的亲核或亲电子物质，且以DNA为关键性靶（形成加合物）。主要有遗传机制学派和遗传外（表观遗传学）机制学派。①遗传机制学派认为，环境致癌因素引起细胞基因的改变或外来基因整合到细胞基因中，从而导致癌变。②遗传外机制学派认为癌症的发生是由于非基因改变机制（表现遗传调控失常、细胞异常增生、免疫抑制、内分泌激素失调、过氧化物酶体增殖）引起的。肿瘤相关基因分为四类：①原癌基因；②肿瘤抑制基因；③程序性死亡有关的基因；⑷肿瘤易感基因。体内存在的肿瘤相关基因是癌症发生的内因，而环境致癌因素是癌症发生的外因。癌症涉及这些原癌基因的活化和肿瘤抑制基因的失活或纯合缺失。（三）化学致癌多阶段过程.引发阶段启动阶段是指化学物或其活性代谢物（亲电子剂）与DNA作用，导致体细胞突变成引发细胞的阶段。在引发过程中至少有三个细胞功能是重要的，即致癌物的代谢，DNA修复和细胞增殖。而细胞增殖一次或多次细胞分裂来“固定”引发事件，引发所导致的基因型改变是不可逆的。没有阈值。.促长阶段促长阶段是引发细胞增殖成为癌前病变或良性肿瘤的过程。促长剂单独使用不具致癌性，存在阈剂量和最大效应，其剂量反应关系呈S形曲线。引发细胞的增殖，导致良性局灶性病理损害。促长阶段历时较长，早期有可逆性，晚期为不可逆的，持续给以是必需的。具有促长作用的巴豆油中有效成分为佛波醇酯（TPA）。.进展阶段进展阶段是从促长阶段产生的细胞群（癌前病变、良性肿瘤）转变成恶性肿瘤的过程。进展主要表现自主性和异质性增加，肿瘤获得生长、侵袭和转移能力。这是由于在进展阶段核型不稳定性，导致细胞基因组结构的形态学改变.。不可逆性。（四）细胞凋亡、细胞周期、端粒调控与致癌作用无控制的细胞增殖是致癌过程不可缺少的条件，而细胞凋亡失调亦是导致肿瘤形成的一个必要条件。化学物通过改变凋亡调控基因的表达和功能，干扰细胞正常凋亡过程，使受损细胞不被清除，突变得以固定。这是化学致癌过程的事件（可能机制）之一。细胞周期受到细胞周期关卡（checkpoint）严格的监控，主要包括G1-S和G2-M转换关卡。化学物可以造成细胞周期调控因子功能障碍。增强驱动能力，降低监控能力，造成调控失常，细胞周期关卡失效，细胞进入失控性生长状态。这是化学致癌过程的又一事件（可能机制）。端粒酶的激活时染色体端粒长度相对稳定，细胞从而获得永生化，即无限增殖能力。这是化学致癌过程的又一事件（可能机制）。综上所述，化学致癌是长期的、复杂的多阶段过程，至少涉及引发、促长和进展三个阶段。在引发和进展阶段涉及遗传机制，在促长阶段主要是遗传外机制。在引发阶段主要是细胞原癌基因和肿瘤抑制基因的突变，在进展阶段主要是核型不稳定性。

007-01卫生毒理学007-01三、化学致癌物分类（一）国际癌症研究所（从区。分类IARC根据致癌性资料（对人类流行病学调杳、病例报告和对实验动物致癌实验资料）进行综合评价分为下歹IJ5类4组:组1，对人类是致癌物。组2,对人类可能是致癌物。组2A，对人类很可能（probably）是致癌物。组2B，对人类有可能（possible）致癌物。组3,现有的证据不能对人类致癌性进行分类。组4,对人类可能是非致癌物。（二）按作用机制分类.遗传毒性致癌物与DNA反应，造成DNA损害：①直接致癌物；②间接致癌物；③无机致癌物。.非遗传毒性致癌物不与DNA反应。①促长剂：②激素调控剂；③细胞毒剂；④过氧化物酶体增殖剂;⑤免疫抑制剂；⑥固态物质。.未分类致癌物二烷、美舍吡伦。①完全致癌物；②助癌物。四、外源化学物致癌性的判别（一）致癌物筛选试验和短期试验1用于致癌物筛诜的短期试验用于致癌物筛选的短期试验如下：①基因突变试验（Ames试验），培养哺乳动物细胞正向突变试验；②染色体畸变试验：小鼠骨髓微核试验，大鼠骨髓染色体畸变试验；③原发性DNA损伤：大鼠肝UDS诱导，SCE试验。（哺乳动物）细胞转化试验是一种遗传毒理学体外试验。产生恶性表型形态学、生长方式和生物化学上发生改变。最重要的特征是在敏感宿主中的成瘤性。非遗传毒性致癌物也可以检测。.哺乳动物短期致癌试验有限体内致癌试验，指时间有限（终点是癌前病变），靶器官有限。小鼠皮肤肿瘤诱发试验、小鼠肺肿瘤诱发试验、大鼠肝转变灶诱发试验、雌性SD大鼠乳腺癌诱发试验。（二）哺乳动物长期致癌试验是鉴定化学致癌物的标准体内试验。.动物选择常规选用大鼠和小鼠。刚离乳的实验动物。2济1量选择和动物数量设三个试验组。以最大耐受剂量（MTD）为高剂量。使动物体重减轻不超过对照组的10%，并且不引起死亡及导致缩短寿命。每组至少有雌雄各50只动物，共只0只。在出现第一个肿瘤时，每组还应有不少于50只动物。.染毒途径和试验期限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、结果的分析和评定观察有无肿瘤出现、肿瘤出现时间及死亡时间。统计各种肿瘤的病理学诊断和数量、患肿瘤的动物数、每只动物的肿瘤数及肿瘤潜伏期。肿瘤发生率（％）=（实验结束时患肿瘤动物总数/有效动物总数）x100%,有效动物总数指最早发现

007-01 卫生毒理学肿瘤时存活动物总数。两个物种两种性别动物中，有一种结果为阳性，即认为有致癌性。两个物种两种性别动物试验结果均为阴性时，方能认为未观察到致癌作用。（三）人群流行病学观察要判别外源化学物是否是人类致癌物，流行病学资料是具有决定意义的。练习题A1型题.哺乳动物长期致癌试验的叙述，不正确的是（）A.常用大鼠和小鼠B.实验期限大鼠为2年，小鼠为1.5年C.常设3个剂量组和阴性对照组，高剂量组剂量应为最大耐受剂量（MTD）D.每组雌雄各10只动物E.结果观察主要指标是肿瘤发生的数量和性质[答疑编号501110060101]『正确答案』D.致突变试验用于观察化学物致癌的作用不包括（）A.主要是对致癌物的筛选.可检出非遗传毒性致癌物C.需选择一组试验来进行D.Ames试验是应用筛检致癌物最广泛和最敏感的致突变试验E.组合试验中阳性结果愈多，受试物致癌的可能性就愈大[答疑编号501110060102]『正确答案』B3.直接致癌物是指（）A.代谢活化成终致癌物过程的中间代谢产物B.不经代谢活化即有致癌活性的物质C.需经代谢活化才有致癌活性的物质D.兼有引发（启动）、促长、进展作用的物质E.经代谢转化最后产生的有致癌活性的代谢产物[答疑编号501110060103]『正确答案』BA2型题.某化学物质动物实验致癌证据充分，但对人类致癌性证据有限，应归类于（）A.人类致癌物B.很可能是人类致癌物C.有可能是人类致癌物

007-01卫生毒理学007-01D.未分类E.非致癌物[答疑编号501110060104]『正确答案』B.关于非遗传毒性致癌物的叙述，不正确的是（）A.不具有DNA反应活性B.在大多数遗传毒理学试验中为非致突变物C.经代谢活化可形成亲电子剂D.一般具有可检测的阈剂量E.作用一般是可逆的，需长期染毒[答疑编号501110060105]『正确答案』CB1型题（1〜3题共用备选答案）A.哺乳动物长期致癌试验B.致突变试验，恶性转化试验C.哺乳动物短期致癌试验D.构效关系分析E.流行病学调查.用于确证人类致癌物的研究方法是（）[答疑编号501110060106]/『正确答案』E.用于确证哺乳动物致癌物试验是（）[答疑编号501110060107]『正确答案』A.用于筛选致癌物的试验是（）[答疑编号501110060108]『正确答案』B第七单元化学毒物致突变作用一、基本概念突变是遗传物质发生的可遗传的变异。能够引起突变的物质物为致突变物。二、外源化学物致突变的类型基因突变、染色体畸变及染色体数目变化。.三类遗传学损伤的本质是相同的，受损程度不同，是否在光学显微镜观察到区分之。（一）基因突变基因突变指基指核苷酸序列或数目的改变。

007-01卫生毒理学007-01.碱基置换碱基置换指某一碱基被另一个碱基取代所致的突变。即错误配对。如果是嘌吟换成另一嘌吟，或者是嘧啶换成另一嘧啶，称为转换；如果是嘧啶换成嘌吟，或者嘌吟换成嘧啶，称为颠换。转换和颠换的结果取决于其导致密码子改变，成为同义突变、错义突变、无义突变或终止密码突变.移码突变移码突变指发生一对或几对（3对除外）的碱基减少或增加，以致从受损点开始阅读框架完全改变。（二）染色体畸变染色体畸变指染色体的结构改变，它是指遗传物质大的改变，一般可用光学显微镜检查细胞有丝分裂中期相染色体（细胞遗传学检测）来发现。损伤发生在DNA复制前可诱导染色体型畸变，复制后，则诱导染色单体型畸变。1.染色体结构异常染色体结构异常是染色体或染色单体断裂所致。能引起染色体或染色单体发生断裂的物质称为断裂剂。当染色体或染色单体断端不重接或不在原处重接，即出现染色体结构异常。（1）（断片）缺失;无着丝粒的部分可与有着丝粒的部分分开，形成断片，有着线粒的部分称为缺失。（2）倒位：在一条染色体或染色单体上发生两处断裂，其中间节段旋转180°后再重接。如果被颠倒的是有着丝点的节段，称为臂间倒位；如被颠倒的仅是长臂或短臂范围内的一节段，称为臂内倒位。（3）易位：从某个染色体断下的节段接到另一染色体上。两条非同源染色体同时发生断裂，交换染色体片段，称互相易位。（4）重复当插入片段使染色体具有两段完全相同的节段时，称为重复。（5）其他微小体、无着丝点环、环状染色体、双着丝点染色体、断裂、裂隙、辐射体2.染色体数目异常（基因组突变）体细胞二倍体（2n）；生殖细胞单倍体。正常体细胞染色体数目2n为标准，分整倍性畸变和非整倍性畸变。整倍性畸变指染色体数目的异常是以染色体组为单位的增减，非整倍性畸变系指比二倍体多或少一条或多条染色体。三、外源化学物致突变作用机制（一）直接以DNA为靶的突变机制包括：①共价结合生成加合物；②平面大分子嵌入DNA链；③碱基类似物：④碱基的化学结构改变或破坏（二）不以DNA为靶的突变机制非整倍体可由细胞在第一次减数分裂时同源染色体不分离，或在第二次减数分裂或有丝分裂过程中，姐妹染色单体不分离而形成。（三）DNA损伤修复与突变只有DNA损伤不能被修复或在修复中出现了错误，一般需经过2次或多次细胞周期DNA损伤才有可能固定成为突变（突变固定），并传递到后代的细胞或个体。DNA损伤修复的机制和方式：切除修复、错配修复、光修复，SOS修复，复制后修复。四、突变的不良后果（一）体细胞突变后果体细胞突变后果有肿瘤、衰老、动脉粥样硬化及致畸等。

007-01卫生毒理学007-01（二）生殖细胞突变后果生殖细胞突变的后果可分为致死性突变和非致死性突变，又可分为显性与隐性。显性致死突变使精子不能受精、合子及胚胎早死。非致死性突变显性遗传将造成下一代遗传病发生率增加或新遗传病种出现；隐性遗传则增加下一代基因库的遗传负荷。五、化学致突变物的检测所观察的现象并不一定就是三类遗传学损伤，而可能是致突变过程中发生的其他作用（事件）。（一）致突变试验的遗传学终点和试验组合的选择将致突变试验观察到的现象所反映的各种遗传学事件称为遗传学终点。遗传学终点分为4类：①基因突变二②染色体畸变二③不分离：④原发性DNA损伤。成组试验组合的原则为：①多个遗传学终点；②原核生物和真核生物；③体外试验和体内试验；④体细胞和生殖细胞。（二）常用的致突变试验方法.细菌回复突变试验-鼠伤寒沙门菌回变试验（Ames试验）原核生物体外试验、基因突变。鼠伤寒沙门菌试验菌株（突变型）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。突变型试验菌株可被各种诱变因素诱导，回复突变成野生型，即恢复了合成组氨酸的能力，可在此平皿上生长成可见菌落。鼠伤寒沙门菌野生型（原养型）-一组氨酸营养缺陷型突变株（his+） 回复突变（his）如果受试物处理组回变菌落数显著超过阴性对照组；并有剂量反应关系，即可判定受试物为鼠伤寒沙门菌的致突变物。Ames试验中使用的标准菌株为TA97、TA98、TA100和TA102。his-突变外，附加突变：①深粗糙型突变（rfa）、②切除修复基因uvrB缺失（^uvrB）和③抗药因子（R因子即抗氨苄青霉素的PKM101质粒和抗四环素的PAQ1质粒）。TA97和TA98主要用于检测移码型突变；TA100和TA102可检测碱基置换。有点试验和掺入试验两种。应分别进行不加及加代谢活化系统的试验，常用为S9混合液，即用多氯联苯诱导的大鼠肝匀浆经9000g离心得到的上清液，再加上NADP及葡萄糖-6-磷酸等辅助因子。.微核试验体内试验，遗传学终点是染色体畸变和不分离。微核是染色体断片或因纺锤体受损伤而迟滞的整个染色体，分裂的后期仍留在子细胞的胞质内。检测断裂剂和有丝分裂毒物。常用的是啮齿类动物骨髓嗜多染红细胞。在主核排出时微核可留在胞浆中。.染色体畸变试验细胞遗传学检验，即制备中期相染色体标本，在光镜下观察染色体形态结构和数目改变。遗传学终点为染色体畸变。啮齿类动物睾丸细胞染色体畸变试验，用于检测对生殖细胞的染色体损伤作用。.程序外DNA合成试验

007-01卫生毒理学007-01DNA受损后，发生在正常复制合成期（S期）以外DNA的修复合成，称为程序外DNA合成（UDS）或DNA修复合成。3H-胸背掺入量，反映DNA修复合成情况。需将受试细胞分裂阻断同步化于61期，再用羟基脲抑制残存的S期半保留DNA复制，放射自显影法和液闪计数法确定3H-胸背掺入量。A1型题.易位是（）A.当某一染色体发生两次断裂后，其中间节段倒转180°再重接倒位B.从某个染色体断下的节段接到另一染色体上C.在同一染色体内染色单体交换D.在不同染色体间染色单体交换E.染色体发生一次或多次断裂而不重接[答疑编号501110070101]『正确答案』B.体细胞突变可能的后果不包括（）A.致癌B.致畸C.衰老D.遗传性疾病E.动脉粥样硬化[答疑编号501110070102]『正确答案』D.生殖细胞突变可能的后果是（）A.遗传负荷增加B.衰老C.肿瘤D.动脉粥样硬化E.癌症[答疑编号501110070103]『正确答案』A4微核试验可用于检测（）A.DNA加合物B.引起核碎的遗传毒物C.断裂剂D.引起碱基置换的遗传毒物E.引起移码突变的遗传毒物[答疑编号501110070104]『正确答案』C

007-01卫生毒理学007-015.UDS的遗传学终点为（）A.基因突变B.基因扩增C.染色体结构异常D.DNA完整性改变E.染色体数目异常[答疑编号501110070105]『正确答案』DA2型题.小鼠骨髓细胞微核试验，计数的细胞为（）A.嗜多染红细胞B.骨髓细胞C.红细胞D.中性粒细胞[答疑编号501110070106]『正确答案』A第八单元化学毒物生殖和发育毒性作用生殖过程是一个连续的循环过程。常将其分为生殖和发育两个方面。前者是对亲代而言，后者则是对子代而言。一、概念（一）生殖毒性外源化学物对生殖细胞发生.、卵细胞受精、胚胎和胎儿形成与发育、奸娠、分娩和哺乳过程的损害作用，即生殖毒性。对交配受孕分娩哺育产生正常子代的能力影响。（二）发育毒性外源化学物对胚胎发育、胎仔发育以及出生幼仔发育的有害作用，即为发育毒性。.发育生物体死亡着床前死亡，早期死亡，晚期死亡。.生长改变，即生长迟缓生长发育指标比正常对照低。.结构