第十章 毒理学实验基础.ppt

《第十章 毒理学实验基础.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十章 毒理学实验基础.ppt（95页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第十章第十章 毒理学实验基础毒理学实验基础现在学习的是第1页，共95页引引 言言n n以科学研究为目的而进行科学饲养繁殖的动物称为实验动物。实验动物学作为在现代科学带动崛起的一门以生命科学为主体，以医学、生物为核心的综合性独立的新兴学科，正以崭新的面貌，异乎寻常的速度，影响着整个生命科学各领域，成为生命科学研究的奠基学科和重要支撑条件，因而受到世界各国政府和科学家的重视，甚至作为衡量一个国家生物科学水平高低的标志之一。现在学习的是第2页，共95页n n食品毒理学的很多研究工作需要通过动物实验来进行。使用实验动物进行科研的优点是花费人力、物力较少，时间短，易发现单因素与结果的关系，能提供大量有价

2、值的可与人类生命活动现象相类比的资料。在毒理学实验研究中，健康的实验动物是保证工作顺利进行和获得正确可靠的研究结果的重要条件。现在学习的是第3页，共95页n n食品毒理学研究外源化学物对于机体(特别是人体)的有害作用及其机制。食品毒理学研究的主要手段是动物实验。体内体内试验试验是以实验动物为模型，最终目的是通过外源化学物对实验动物的毒性反应，向人(原型)外推，以期外推，以期评评估外源化学物估外源化学物对对人的危人的危害及危害及危险险性。性。体外实验主要用于主要用于筛选筛选和和预测预测急性毒急性毒性和机制研究；性和机制研究；人体实验和流行病学调查则可进一步深化和证实在动物实验中所得到的资料。实际

3、上，食品毒理学作为一门实验科学是以动物实验为中心的，食品毒理学动物实验的设计、实施、结果观察和评价是毒理学研究的基本方法。现在学习的是第4页，共95页n n食品毒理学试验是对化学物安全性评价的主要手段，已为各国际组织或各国的行政部门所颁布的规程或指南列为常规试验，又称为法规毒理学试验(regulatory toxico1ogy test)，这类毒理学试验是以筛查和描述外来化学物的毒性为目的，属于描述毒理学范畴。现在学习的是第5页，共95页第一第一节 食品毒理学食品毒理学实验的原的原则和局限性和局限性一、食品毒理学实验的原则在毒理学的试验中，有三个基本的原则。n n第一个原则，化学物在实验动物产

4、生的作用，可以外推于人。基本假设为：人是最敏感的动物物种；人和实验动物的生物学过程包括化学物的代谢，与体重(或体表面积)相关。这两个假设也是全部实验生物学和医学的前提。现在学习的是第6页，共95页以以单单位体表面位体表面积计积计算在人算在人产产生毒作用的生毒作用的剂剂量和量和实验动实验动物通常相近似。而以体重物通常相近似。而以体重计计算算则则人通常比人通常比实验动实验动物敏感，物敏感，差差别别可能达可能达1010倍。因此可以利用安全系数来倍。因此可以利用安全系数来计计算人的相算人的相对对安全安全剂剂量。已知人致癌物都量。已知人致癌物都对对某种某种实验动实验动物具有致癌性；物具有致癌性；实验动实

5、验动物致癌物是否都物致癌物是否都对对人有致癌性，人有致癌性，还还不清楚，但不清楚，但这这已已作作为动为动物致癌物致癌试验试验的基的基础础。一般认为，如果某一化学物对几个物种实验动物的毒性是相同的，则人的反应也可能是相似的。现在学习的是第7页，共95页n n第二个原则是实验动物必须暴露于高剂量，这是发现对人潜在危害的必需的和可靠的方法。此原则是根据质反应的概念，随剂量或暴露增加，群体中效应发生率增加。毒理学试验中，一般要设3个或3个以上剂量组，以观察剂量-反应(效应)关系，确定受试化学物引起毒效应及其毒性参数。毒性试验的设计并不是为了证明化学品的安全性，而是为了说明化学品可能产生的毒作用。现在学

6、习的是第8页，共95页仅仅检测受试化学物在人的暴露剂量是否引起毒效应是不够的。当引起毒效应的最低剂量(LOAEL)与人的暴露剂量接近时，说明该化学物不安全。当该剂量与人的暴露剂量有很大的距离(几十倍，几百倍或以上)，才认为具有一定安全性，此距离越大，安全性越可靠。如果在研究中所用的一系列的剂量不能引起毒性效应，则认为所用剂量还不足够高，应增加剂量，以确定受试化学品的毒性。但如果在试验的最高剂量组的剂量与人可能的暴露剂量有足够的安全界限，则对于安全性评价来说未观察到毒效应的研究是可以接受的。现在学习的是第9页，共95页在毒理学试验中实验模型所需的动物总是远少于处于危险中的人群。为了在少量动物得到

7、有统计学意义的可靠的结果，需要应用相对较高的剂量，以使效应发生的频率足以检测。例如，低达0.01的癌症发生率，这意味着在100万人群中有100人发生癌症，此发生率太高，不能为公众接受。在实验动物直接检测如此低发生率将至少需要30000只动物。因此，别无选择，在毒理学试验中，对相对较少的实验动物必须以较高剂量进行试验，然后根据毒理学原则外推估计低剂量暴露的危险性。现在学习的是第10页，共95页n n第三个原则，成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物和人可能的暴露途径是基本的选择。选用成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物是为了使实验结果具有代表性和可重复性。以成年的健康(雄性和雌性未孕)实验动物作为

8、一般人群的代表性实验模型，而将幼年和老年动物、妊娠的雌性动物、疾病状态作为特殊情况另作研究。这样可降低实验对象的多样性，减少实验误差。现在学习的是第11页，共95页毒理学实验结果的敏感性取决于受试物处理引起毒效应强度和实验误差两个因素，处处理引起的毒理引起的毒效效应强应强，实验误实验误差小，差小，则实验结则实验结果的敏感性增加，反映果的敏感性增加，反映受受试试物物处处理的真理的真实实效效应应，反之亦然。在下文所述的反之亦然。在下文所述的实验实验设计设计是要是要规规定定实验实验条件，条件，严严格控制可能影响毒效格控制可能影响毒效应应的各的各种因素，种因素，实实施施质质量保量保证证，降低，降低实验

9、误实验误差。只有差。只有这样这样，才，才能保能保证试验结证试验结果的准确性和可重复性，不能重复的果的准确性和可重复性，不能重复的实验实验结结果是没有任何科学价果是没有任何科学价值值的。外源化学物以不同途径染的。外源化学物以不同途径染毒，毒，实验动实验动物表物表现现的毒性可能有很大差异，的毒性可能有很大差异，这这是由于因是由于因染毒部位解剖生理特点不同，外源化学物吸收染毒部位解剖生理特点不同，外源化学物吸收进进入血液入血液的速度和量也不同，首先到达的器官和的速度和量也不同，首先到达的器官和组织组织也不同。也不同。因此，毒理学试验中染毒途径的选择，应尽可能模拟人接触该受试物的方式。现在学习的是第1

10、2页，共95页二、食品毒理学二、食品毒理学实验的局限性的局限性n n历历史上，史上，环环境境污污染物及某些染物及某些药药物所引起的中毒和死亡物所引起的中毒和死亡多次多次发发生，引起各国的重生，引起各国的重视视，推，推动动了毒理学的了毒理学的发发展，展，各国政府主管部各国政府主管部门门制制订订和多次修和多次修订订了有关了有关药药品和各种品和各种化学品安全性化学品安全性评评价的价的规规范或准范或准则则，希望在，希望在啮齿类啮齿类和非和非啮齿类啮齿类的毒理学研究能的毒理学研究能为为有关候有关候选选新新药药和各种化学品和各种化学品提供安全性提供安全性证证据，但以据，但以动动物的物的资资料料预测预测人的

11、毒性的人的毒性的预预测测价价值值尚有待于研究。尚有待于研究。现在学习的是第13页，共95页n nLumley(1990)和Igarashi(1994)根据有限的临床资料报告，发现对人的毒性约一半不能由临床前(动物)毒性研究预测。Heywood(1983)报告27个化学物(大多为药品)的靶器官毒性在大鼠和狗(或猴)之间的相符率仅20。Olson等(1998)报告131种化学物对动物的毒性与人的毒性相符率，啮齿类为6，非啮齿类(狗和猴)为28，合并达36，所有的物种相符率可达69。现在学习的是第14页，共95页n n按照目前的规范，进行毒理学安全性评价，可以在一定程度上提高新药和各种化学品的使用安

12、全性，但仍不能完全排除对人健康危害的风险。WHO在临床前药物安全性实验原则的文件中指出“虽然事先对生物活性物质进行了最仔细彻底的研究，但给人使用时总是不可避免地要冒一定的风险。”这就是利用动物实验的局限性，即动物实验的结果外推到人的不确定性。现在学习的是第15页，共95页n n用实验动物的毒理学实验资料外推到人群接触的安全性时，会有很大的不确定性。这是因为，外源化学物的毒性作用受到许多因素的影响。现在学习的是第16页，共95页首先，实验动物和人对外源化学物的反应敏感性不同，有时甚至存在着质的差别。虽然在毒理学实验中通过用两种或两种以上的动物，并尽可能选择与人对毒物反应相似的动物，但要完全避免物

13、种差异是不可能的。而且，实验动物不能述说涉及主观感觉的毒效应，如疼痛、腹胀、疲乏、头晕、眼花、耳鸣等，这些毒效应就难以或不可能发现。在动物实验中，可观察到体征(sign)，而没有症状，而没有症状(symptom)(symptom)。现在学习的是第17页，共95页第二，在毒理学实验中，为了寻求毒作用的靶器官，并能在相对少量的动物上就能得到剂量-反反应应或或剂剂量量-效效应应关系，往往关系，往往选选用用较较大的染毒大的染毒剂剂量，量，这这一一剂剂量通常量通常要比人要比人实际实际接触的接触的剂剂量大得多。有些化学物在高量大得多。有些化学物在高剂剂量量和低和低剂剂量的毒性作用量的毒性作用规规律并不一定

14、一致，如大律并不一定一致，如大剂剂量下量下出出现现的反的反应应有可能是由于化学物在体内超有可能是由于化学物在体内超过过了机体的了机体的代代谢谢能力，能力，这这就存在高就存在高剂剂量向低量向低剂剂量外推的不确定性。量外推的不确定性。现在学习的是第18页，共95页第三，毒理学实验所用动物数量有限，那些发生率很低的毒性反应，在少量动物中难以发现。而化学物一旦进入市场，接触人群往往会很大。这就存在小数量实验动物到大量人群外推的不确定性。现在学习的是第19页，共95页第四，实验动物一般都是实验室培育的品系，一般选用成年健康动物，反应较单一，而接触人群可以是不同的人种、种族，而且包括年老体弱及患病的个体，

15、在对外源化学物毒性反应的易感性上存在很大差异。以上这些都构成了从毒理学动物实验结果向人群安全性评价外推时的不确定因素。现在学习的是第20页，共95页第二第二节 毒理学毒性毒理学毒性评价价试验的基本目的的基本目的n n毒理学毒理学实验实验的常的常规规部分是毒性部分是毒性评评价或安全性价或安全性评评价价试验试验。为为了了对对受受试试物的毒性物的毒性进进行全面的行全面的测试测试，增，增强测试结强测试结果的可靠果的可靠性，性，权权威机构威机构规规定了定了评评价程序，以保价程序，以保证证毒性毒性评评价研究可以价研究可以达到普遍能接受的最低要求和原达到普遍能接受的最低要求和原则则。毒理学家。毒理学家认为认

16、为毒理学毒理学试验试验程序程序应该应该有一定的灵活性。有一定的灵活性。对对毒理学毒理学试验试验的原理和的原理和设设计计思路的深入理解，有助于研究者思路的深入理解，有助于研究者对评对评价程序的价程序的实实施，在施，在发现发现新的新的现现象或象或线线索索时时，可，可进进行一些行一些补补充充实验实验来来证实证实，并，并可可进进一步研究其机制。一步研究其机制。现在学习的是第21页，共95页n n毒性评价或安全性评价方面的基本目的包括以下几点：1.受试物毒作用的表现和性质在急性和慢性毒性试验中，观察受试物对机体的有害作用，对有害作用的观察应该是对每个实验动物进行全面的逐项的观察和记录。发现有害作用是进行

17、剂量-反应(效应)研究的前提。现在学习的是第22页，共95页 2.2.剂剂量量-反反应应(效效应应)研究研究剂量-反反应应(效效应应)研究是毒性研究是毒性评评价和安全性价和安全性评评价的基价的基础础。通。通过对过对不同有害作用的不同有害作用的剂剂量量-反反应应(效效应应)研究，可以研究，可以得到得到该该受受试试物的多种毒性参数。在急性物的多种毒性参数。在急性(致死性致死性)毒性毒性试试验验中，中，应该应该得到得到LD50LD50，也可以得到，也可以得到LD01LD01和和MTD。在急。在急性非致死性毒性性非致死性毒性试验试验中，中，应该应该得到急性可得到急性可观观察到有害察到有害作用的最低作用

18、的最低剂剂量量(LOAEL)(LOAEL)和未观察到有害作用的剂量(NOAEL)(NOAEL)。在。在亚亚急性、急性、亚亚慢性及慢性毒性慢性及慢性毒性试验试验中，中，应该应该得到相得到相应应的的LOAELLOAEL和和NOAELNOAEL。在致突变、致癌和致畸等特殊毒性试验中，剂量-反反应应(效效应应)研究将研究将为为确定受确定受试试物是否具有物是否具有这这些特殊毒性提供依据。在致畸些特殊毒性提供依据。在致畸试验试验也也可得到可得到LOAELLOAEL和和NOAELNOAEL；在致突；在致突变变、致癌、致癌试验试验中，尽中，尽管管认为认为是无是无阈值阈值的，但也可得到表的，但也可得到表观观的的

19、LOAEL和NOAELNOAEL。现在学习的是第23页，共95页 3.3.确定毒作用的靶器官。确定受确定毒作用的靶器官。确定受试试物有害作用的靶器物有害作用的靶器官，是毒理学研究的重要目的，以官，是毒理学研究的重要目的，以阐阐明受明受试试物毒作用物毒作用的特点，并的特点，并为进为进一步的机制研究和毒性防治提供一步的机制研究和毒性防治提供线线索。索。4.确定损害的可逆性。一旦确认有害作用存在，就应研究停止接触后该损害是否可逆和消失，器官和组织功能是否能恢复，还是像化学致癌作用那样停止接触后损害继续发展?毒性的可逆性关系毒性的可逆性关系到到对对人的危害人的危害评评价，如果受价，如果受损损的器官的器

20、官组织组织能能够够修复并修复并恢复正常功能，恢复正常功能，则则可能接受可能接受较较高危高危险险性的接触水平。性的接触水平。现在学习的是第24页，共95页n n当然，毒理学研究还可能有其他的目的和要求，例如毒作用的敏感检测指标和生物学标志、毒作用机制研究、受试物的毒物动力学和代谢研究、中毒的解救措施等。对这些要求，应扩展常规试验的设计以包括有关的项目，或者另外设计和进行靶器官毒理学研究及机制毒理学研究。现在学习的是第25页，共95页第三第三节 实验动物的物的选择和和处理理毒理学的动物实验是以实验动物作为研究对象的，为获得可靠的研究结果，先决条件是正确地选用实验动物。现在学习的是第26页，共95页

21、一、一、实验动实验动物物种的物物种的选择选择外源化学物的固有毒性往往在人和不同物种外源化学物的固有毒性往往在人和不同物种实验动实验动物之物之间间表表现现不同，物种差不同，物种差别别可以表可以表现现在量方面，引起在量方面，引起毒性的毒性的剂剂量差量差别别，即毒性大小的差，即毒性大小的差别别，如有，如有报报道，道，对对人人138种化学物的敏感性种化学物的敏感性为为大鼠的大鼠的1.81.810.510.5倍。物倍。物种差种差别别也可以表也可以表现现在在质质方面方面(毒性效应的差别)，如除，如除草草剂剂百草枯百草枯(对对草快草快)对对人引起肺人引起肺损伤损伤，而，而对对狗狗则则未未见见到。到。因此，需

22、要因此，需要对实验动对实验动物物种物物种进进行行选择选择。物种。物种间间毒性反毒性反应应差差别别的原因，可能的原因，可能归纳为归纳为解剖与生理学差异，解剖与生理学差异，遗传遗传与代与代谢谢的差异等。的差异等。现在学习的是第27页，共95页对实验动对实验动物物种物物种选择选择的基本原的基本原则则是：是：选择对选择对受受试试物物在代在代谢谢、生物化学和毒理学特征与人最接近的物种；自、生物化学和毒理学特征与人最接近的物种；自然寿命不太然寿命不太长长的物种；易于的物种；易于饲饲养和养和实验实验操作的物种；操作的物种；经经济济并易于并易于获获得的物种。得的物种。在在选择实验动选择实验动物物时时存在固有的

23、限制。可利用的物种不存在固有的限制。可利用的物种不多，主要原因包括多，主要原因包括经济经济(购买购买和和饲饲养的养的费费用用)、实验动实验动物的物的寿命、行寿命、行为为和生活能力、和生活能力、处处置，以及置，以及对对所研究的毒性所研究的毒性的敏感性。要利用的敏感性。要利用对对受受试试物在代物在代谢谢、生物化学和毒理、生物化学和毒理学特征与人最接近的物种，学特征与人最接近的物种，这这就需要了解就需要了解实验动实验动物物物物种和人种和人对对受受试试化学物的吸收、生物化学物的吸收、生物转转化等化等资资料，但料，但这这往往并不切合往往并不切合实际实际，因，因为为首先需要首先需要进进行一系列的比行一系列

24、的比较较研究，而研究，而对对人体的人体的资资料在料在动动物物试验试验之前是很之前是很难难得到的。得到的。现在学习的是第28页，共95页在毒理学研究中常用的实验动物物种如下：大鼠、小鼠、豚鼠、兔、狗。其他可能用到的实验动物有地鼠、猕猴、小型猪、鸡等。其中，大鼠、小鼠、豚鼠和地鼠为啮齿目动物。常用实验动物生物学和生理学参数见表5-1。现在学习的是第29页，共95页参参参参 数数数数猴猴猴猴狗狗狗狗猫猫猫猫兔兔兔兔大大大大 鼠鼠鼠鼠小小小小 鼠鼠鼠鼠豚豚豚豚 鼠鼠鼠鼠地地地地 鼠鼠鼠鼠成体体重成体体重成体体重成体体重(kg)(kg)(kg)(kg)3.53.53.53.514.014.014.014

25、.03.33.33.33.33.73.73.73.70.450.450.450.450.0350.0350.0350.0350.430.430.430.430.120.120.120.12寿命寿命寿命寿命(a)(a)(a)(a)1616161615151515141414146 6 6 63 3 3 31.51.51.51.531313131水消耗水消耗水消耗水消耗(ml/d)(ml/d)(ml/d)(ml/d)450450450450350350350350320320320320300300300300353535356 6 6 614514514514530303030饲料消耗饲料消耗饲

26、料消耗饲料消耗 (成本成本成本成本g/d)g/d)g/d)g/d)150150150150400400400400100100100100180180180180101010105 5 5 51212121210101010成体代谢成体代谢成体代谢成体代谢(cal(cal(cal(calkg kg kg kg d)d)d)d)1581581581588080808080808080110110110110130130130130600600600600100100100100250250250250体温体温体温体温()()()()38.838.838.838.838.938.938.938.9

27、38.638.638.638.639l439l439l439l438l238l238l238l237.437.437.437.438.638.638.638.638.038.038.038.0呼吸频率呼吸频率呼吸频率呼吸频率50505050202020202525252553535353858585851601601601609090909083838383(次次次次min)min)min)min)(40(40(40(4060)60)60)60)(10(10(10(1030)30)30)30)(20(20(20(2030)30)30)30)(40(40(40(4065)65)65)65)(65

28、(65(65(65110)110)110)110)(80(80(80(80240)240)240)240)(70(70(70(70100)100)100)100)(35(35(35(35130)130)130)130)心率心率心率心率(次次次次min)min)min)min)200200200200100100100100120120120120200200200200328328328328600600600600300300300300450450450450血压血压血压血压 mmHgmmHgmmHgmmHg15915915915912712712712714814814814810010

29、010010015515515515510010010010011011011011080808080130/90130/90130/90130/901201201201207575757577/5077/5077/5077/50108/77108/77108/77108/77(收缩舒张收缩舒张收缩舒张收缩舒张)出生体重出生体重出生体重出生体重(g)(g)(g)(g)500500500500700700700700110011001100110022002200220022001251251251251001001001005-65-65-65-61.51.51.51.575757575100

30、1001001002.02.02.02.0表5-1 常用实验动物生物学和生理学参数现在学习的是第30页，共95页断乳时体重断乳时体重断乳时体重断乳时体重(g)(g)(g)(g)44004400440044005800580058005800300030003000300010010010010015001500150015004040404050505050101010101212121225025025025035353535开眼开眼开眼开眼(d)(d)(d)(d)出生当天出生当天出生当天出生当天8 8 8 8121212128 8 8 812121212101010101010101012

31、12121211111111出生当天出生当天出生当天出生当天15151515妊娠妊娠妊娠妊娠(d)(d)(d)(d)16816816816863636363636363633131313121212121202020206767676716161616性周期性周期性周期性周期(d)(d)(d)(d)2828282822222222151515152828282815151515161616164 4 4 45 5 5 54 4 4 45 5 5 516161616191919194 4 4 4动情期动情期动情期动情期(d)(d)(d)(d)1 1 1 12 2 2 27 7 7 7131313

32、139 9 9 919191919303030301 1 1 11 1 1 11 1 1 11 1 1 1窝数量窝数量窝数量窝数量1 1 1 13 3 3 36 6 6 61 1 1 16 6 6 61 1 1 1131313136 6 6 69 9 9 91 1 1 1121212121 1 1 15 5 5 51 1 1 112121212断乳年龄断乳年龄断乳年龄断乳年龄(周周周周)16161616242424246 6 6 66 6 6 69 9 9 98 8 8 83 3 3 34 4 4 43 3 3 32 2 2 23 3 3 34 4 4 4生殖年龄生殖年龄生殖年龄生殖年龄(月月

33、月月)545454549 9 9 9101010106 6 6 67 7 7 72 2 2 23 3 3 32 2 2 23 3 3 32 2 2 2生殖期生殖期生殖期生殖期(年年年年)10101010151515155 5 5 5101010104 4 4 41 1 1 13 3 3 31 1 1 11 1 1 13 3 3 31 1 1 1生殖季节生殖季节生殖季节生殖季节任何时间任何时间任何时间任何时间春，秋春，秋春，秋春，秋冬季冬季冬季冬季2 2 2 23 3 3 3个月个月个月个月任何时间任何时间任何时间任何时间任何时间任何时间任何时间任何时间任何时间任何时间任何时间任何时间任何时间任

34、何时间任何时间任何时间任何时间任何时间任何时间任何时间所需面积所需面积所需面积所需面积(ft(ft(ft(ft2 2 2 2)*)*)*)*6 6 6 68 8 8 83 3 3 33 3 3 30.40.40.40.40.40.40.40.40.70.70.70.70.340.340.340.34环境温度环境温度环境温度环境温度()()()()181818182828282818181818282828281818181828282828181818182828282819191919252525251919191925252525191919192525252519191919252525

35、25血容量血容量血容量血容量(ML/Kg)(ML/Kg)(ML/Kg)(ML/Kg)7575757579797979606060605353535365656565808080807575757585858585凝血时间凝血时间凝血时间凝血时间(s)(s)(s)(s)90909090180180180180120120120120300300300300606060601414141460606060143143143143HCT(HCT(HCT(HCT(红细胞红细胞红细胞红细胞)424242424545454540404040424242424646464641414141424242425

36、0505050Hb(gHb(gHb(gHb(gbl)bl)bl)bl)12.512.512.512.516.016.016.016.011.811.811.811.813.613.613.613.614.814.814.814.816.016.016.016.012.412.412.412.412.012.012.012.0*所需面积(ft2)，即为英尺，1ft30.48cm现在学习的是第31页，共95页二、二、实验动物品系的物品系的选择品系(strain)是实验动物学的专用名词，指用计划交配的方法，获得起源于共同祖先的一群动物。实验动物按遗传学控制分类可分为：现在学习的是第32页，共95页近

37、交系：指全同胞兄妹或指全同胞兄妹或亲亲子之子之间连续间连续交配交配2020代以上代以上而培育的而培育的纯纯品系品系动动物。如小鼠有津白物。如小鼠有津白I I、津白、津白、615，DBADBA1 1和和DBADBA2 2，BALB/C，C3HC3H，C57BC57B6J6J，A A和A AHeHe等。等。杂杂交群交群动动物物(杂杂交交1 1代，F1)，指两个不同的近交系之，指两个不同的近交系之间间有目的有目的进进行交配，所行交配，所产产生的第一代生的第一代动动物。物。封封闭闭群：群：一个种群在五年以上不从外部引一个种群在五年以上不从外部引进进新血新血缘缘，仅仅由同一品系的由同一品系的动动物在固定

38、物在固定场场所随机交配繁殖的所随机交配繁殖的动动物群。物群。现在学习的是第33页，共95页如昆明种小鼠、NIH小鼠、LACA小鼠、F344大鼠、Wistar大鼠、SD(Sprague-Dauley)大鼠等。根据实验动物遗传的均一性排序，近交系最高、杂交群次之、封闭群较低。不同品系实验动物对外源化学物毒性反应有差别，所以毒理学研究要选择适宜的品系，对某种外源化学物毒理学系列研究中应固定使用同一品系动物，以求研究结果的稳定性。现在学习的是第34页，共95页遗传毒理学一般利用啮齿类动物，主要是小鼠或大鼠。如果有合适的理由，其他物种也可接受。有的文献报告在小鼠骨髓微核试验MSAe品系比ddy，CD-1

39、或BDF品系更敏感。但一般认为还没能证明某一品系对所有的遗传毒性物质比其他品系都敏感。在致癌试验中对实验动物的品系有一定的要求，特别重视有关病理损害的自发发生率。例如，某些大鼠品系垂体肿瘤发生率高，则不适用于靶器官为内分泌系统的毒性研究。又如B6C3F1雄小鼠肝肿瘤高发生率可能有碍于肝致癌反应的检测。现在学习的是第35页，共95页三、对实验动物微生物控制的选择按微生物控制分类，实验动物分为四级，见表5-2。对于毒性试验及毒理学研究应尽可能使用二级(或二级以上)的动物，以保证实验结果的可靠性。现在学习的是第36页，共95页表表5-2 实验动物微生物等物微生物等级现在学习的是第37页，共95页四、

40、个体四、个体选择实验动实验动物物对对外来化学物的毒性反外来化学物的毒性反应还应还存在个体差异，存在个体差异，应应注意注意实验动实验动物的个体物的个体选择选择。1.1.性性别别同一物种、同一品系的实验动物雌雄两性通常对相同外源化学物毒性反应类似但雌雄两性对化学物的毒性敏感性上存在着差别。有文献报道在149149种外源化学物中雌雄敏感性比种外源化学物中雌雄敏感性比值值小鼠平小鼠平均均为为0.920.92，大鼠，大鼠为为0.880.88，这这种差种差别别表表现现在在实验动实验动物物性性发发育成熟开始，直至老年期。可育成熟开始，直至老年期。可见见雌雄两性雌雄两性动动物的物的性激素性性激素性质质和水平是

41、关和水平是关键键因素。因素。现在学习的是第38页，共95页如果已知不同性别的动物对受试物敏感性不同，应选择敏感的性别。如对性别差异不清楚，则应选用雌雄两种性别。如实验中发现存在性别差异，则应将不同性别动物的实验结果分别统计分析。现在学习的是第39页，共95页在遗传毒理学体内试验中，对性别的选择有几种意见：(1)对单个物种应用两种性别。(2)对单个物种应用两种性别，除非已在一个性别得到阳性反应，就不必对另一种性别进行试验。(3)对单个物种应用两种性别，除非经毒代动力学研究证明受试物(和其代谢产物)在雄性和雌性无差别和或如果在确定剂量的预试验证明有相等毒性。(4)对单个物种常规用一种性别(雄性或雌

42、性)，除非预期证明存在性别差异。现在学习的是第40页，共95页 2.2.年龄和体重实验动实验动物同人物同人类类一一样样，生命全程大体上可区，生命全程大体上可区分三个分三个阶阶段，即幼年期段，即幼年期(从出生到性成熟之前从出生到性成熟之前)、成、成年期和老年期。在成年期，各种激素年期和老年期。在成年期，各种激素(包括性激素)、代谢酶都处于高峰稳定期，并对外源化学物的毒性反应差异较小，且有代表性。在幼年期和老年期，对外源化学物的生物转运和生物转化，靶器官和受体的敏感性均与成年期不同。如有报道外源化学物对成年动物的致死剂量(或或LD50)与新生与新生动动物比物比较较，其比，其比值值在在0.0020.

43、0021616之之间间，表明有的外源化学物表明有的外源化学物对对新生新生动动物毒性低，也有的毒性物毒性低，也有的毒性反反应强应强。现在学习的是第41页，共95页毒理学毒理学试验选试验选用用实验动实验动物的年物的年龄龄取决于取决于试验试验的的类类型。型。急性急性试验试验一般一般选选用成年用成年动动物物;慢性慢性试验试验因因实验实验周期周期长长，应选应选用用较较年幼的或初断乳的年幼的或初断乳的动动物，以使物，以使实验实验周期能复盖周期能复盖成年期。成年期。实验动实验动物的年物的年龄应龄应由其出生日期来定，但由其出生日期来定，但实际实际工作中常以工作中常以动动物的体重粗略地判断物的体重粗略地判断动动

44、物的年物的年龄龄，作，作为为挑挑选选适适龄动龄动物的依据。同一物的依据。同一试验试验中，中，组组内个体内个体间间体重差异体重差异应应小于小于1010，各，各组间组间平均体重差异不平均体重差异不应应超超过过5。现在学习的是第42页，共95页 3.生理状态在毒理学试验中动物如出现妊娠，则影响体重及其他指标的检测结果，并且，性激素对外源化学物代谢转化有影响，故应选用未产未孕的雌性动物。雌雄动物应分笼饲养。但在某些试验如显性致死试验、致畸试验及繁殖试验等，则需有计划地合笼交配。现在学习的是第43页，共95页 4.健康状况实验动物的健康状态对毒理学试验结果有很大的影响，因此应选用健康动物。健康动物应发育

45、正常、体形健壮，无外观畸形，被毛浓密、有光泽、顺贴而不蓬乱，行动灵活、反应敏捷，眼睛明亮有神，表皮无溃疡和结痂，天然孔道干净无分泌物等。现在学习的是第44页，共95页为确保选择健康动物，一般在实验前观察57天。对于大鼠和狗的亚慢性和慢性试验，可在实验前采血进行血液学和血液生化学检查，异常的动物应剔除。合理的全营养饲料对维持实验动物健康和正常的生理活动是至关重要的。高温与低温时外源化学物的毒性一般比常温为高。这种毒性变化可能是由于温度影响了毒物动力学所致。高温、高湿环境共存时皮肤更易于外源化学物经皮肤吸收。现在学习的是第45页，共95页人工昼夜周期，即，使人工昼夜周期，即，使动动物物处处于人工于

46、人工调调控的控的1212小小时时白昼白昼(早6 6点至晚点至晚6点点)及及1212小时黑夜(晚6点至次日早6 6点点)，以，以稳稳定其生物定其生物时间节时间节律。正常、健康的律。正常、健康的动动物每天物每天24小小时时的生的生理理规规律不尽相同，即存在着律不尽相同，即存在着生物生物时间节时间节律律，对外源化学物的毒性反应也有昼夜性时间变化，因此出现毒理学新的分支学科，称为时间时间毒理学毒理学(Chronotoxicology)Chronotoxicology)。由于。由于动动物存在物存在时间节时间节律，外源化学物在不同律，外源化学物在不同时间时间表表现现的毒性反的毒性反应应有差有差别别，所以在

47、毒理学，所以在毒理学实际实际工作中，尤其是工作中，尤其是进进行行亚亚慢性慢性和慢性染毒和慢性染毒时时，每日的染毒，每日的染毒时间应时间应固定一致，以防止出固定一致，以防止出现现时间时间毒性的影响。而且采取毒性的影响。而且采取动动物生物物生物样样品品(如血、尿等如血、尿等)进进行各种指行各种指标标的化的化验验或一些生理功能的或一些生理功能的检查检查(如血如血压压、体温、体温等等)也也应应固定固定时间时间。现在学习的是第46页，共95页根据我国的法规和有关规定，国家实行实验动物的质量监督和质量合格证制度。实验动物的保种、饲育、供应和应用单位，由各级医学动物管理委员会进行定期监督、监测，并颁发实验动

48、物和实验设施的合格证书(有效期5年)。应用的实验动物必须有完整的资料。进行动物实验的人员应经培训，取得资格认可(上岗证)。实验动物的饲养设施、环境条件及饲料等必须符合有关的国家标准。现在学习的是第47页，共95页第四第四节 食品毒理学食品毒理学试验设计要点要点一、体内毒理学一、体内毒理学试验设计试验设计1.1.剂剂量分量分组组在毒理学在毒理学试验试验中，最重要的就是研究中，最重要的就是研究剂剂量量-反应(效效应应)关系，也就是当外源化学物染毒关系，也就是当外源化学物染毒剂剂量增加，量增加，实实验动验动物的毒性反物的毒性反应应(效效应应)随之而增随之而增强强。剂量-反反应应(效应)关系的存在是确

49、定外源化学物与有害作用的因果关系的重关系的存在是确定外源化学物与有害作用的因果关系的重要依据，也可要依据，也可证证明明实验结实验结果的可靠性。果的可靠性。因此，在毒理学因此，在毒理学试验试验中，一般至少要中，一般至少要设设3 3个个剂剂量量组组(即高即高剂剂量量组组、中、中剂剂量量组组、低、低剂剂量量组组)，希望能得到，希望能得到满满意的意的剂剂量量-反应(效效应应)关关系。系。现在学习的是第48页，共95页一般要求，高高剂剂量量组组应应出出现现明确的有害作用，明确的有害作用，或者高或者高剂剂量量组剂组剂量已达到染毒的极限量已达到染毒的极限剂剂量量(如大鼠如大鼠或小鼠灌胃或注射的最大容量或小鼠

50、灌胃或注射的最大容量)。低低剂剂量量组组应应不出不出现现任何可任何可观观察到的有害作用察到的有害作用(即相当于NOAEL)NOAEL)，但，但低低剂剂量量组剂组剂量量应应当高于人可能的接触当高于人可能的接触剂剂量，至少量，至少等于人可能的接触等于人可能的接触剂剂量。量。中中剂剂量量组组的的剂剂量介于高量介于高剂剂量量组组和低和低剂剂量量组组之之间间，应应出出现轻现轻微的毒性效微的毒性效应应(即相即相当于当于LOAEL)LOAEL)。高、中、低。高、中、低剂剂量量组剂组剂量一般按等比例量一般按等比例计计算，算，剂剂量量间间距距应为应为2 2或 ，低剂量组剂量一般为高剂量组剂量的1/101/201