第三章-环境毒理学的基本研究方法..优秀PPT.ppt

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1、第三章第三章 环境毒理学的基本探讨方法环境毒理学的基本探讨方法uu毒理学试验毒理学试验uu调查探讨调查探讨毒理学毒理学试验基础试验基础 探讨方法探讨方法 流行病学探讨流行病学探讨 受控的临床探讨受控的临床探讨 毒理学体内试毒理学体内试验验 毒理学体外试验毒理学体外试验优点优点 真实的暴露条件真实的暴露条件 规定的限定暴露条规定的限定暴露条 易于限制暴易于限制暴露条件露条件 影响因素少，易于控影响因素少，易于控 在各化学物之间发生相在各化学物之间发生相 在人群中测定反应在人群中测定反应 能测定多种能测定多种效应效应 制制 互作用互作用 对某组人群对某组人群(如哮喘如哮喘)能评价宿主能评价宿主特征

2、的作用特征的作用 可进行某些深化的研可进行某些深化的研 测定在人群的作用测定在人群的作用 的探讨是有力的的探讨是有力的 (如：性别、如：性别、年龄、遗年龄、遗 究究(如：机制，代谢如：机制，代谢)表示全部的人敏感性表示全部的人敏感性 能测定效应的强度能测定效应的强度 传特征等和传特征等和其他调控因其他调控因 人力物力花费较少人力物力花费较少 素饮食等素饮食等)能评价机制能评价机制缺点缺点 耗资、耗时多耗资、耗时多 耗资多耗资多 动物暴露与动物暴露与人暴露相关人暴露相关 不能全面反映毒作用不能全面反映毒作用 多为回顾性，无健康多为回顾性，无健康 较低浓度和较短时较低浓度和较短时 的不确定性的不确

3、定性 不能作为毒性评价和不能作为毒性评价和 爱护爱护 间的暴露间的暴露 受控的饲养条受控的饲养条件与人的件与人的 危急性评价的最终依危急性评价的最终依 难以确定暴露，有混杂难以确定暴露，有混杂 限于较少量的人群限于较少量的人群 实际状况不实际状况不一样一样 据据 暴露问题暴露问题 (一般一般50)50)暴露的浓度和暴露的浓度和时间的模时间的模 难以视察慢性毒作用难以视察慢性毒作用 可检测的危急性增加必可检测的危急性增加必 限于短暂、微小、限于短暂、微小、式显著地不式显著地不同于人群的同于人群的 需达到需达到2 2倍以上倍以上 可逆的效应可逆的效应 暴露暴露 测定指标较粗测定指标较粗(发病率，发

4、病率，一般不适于探讨最一般不适于探讨最 死亡率死亡率)敏感的人群敏感的人群 毒理学探讨方法的优缺点毒理学探讨方法的优缺点1 1 试验动物和人对外源化学物的反应敏感试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性不同，有时甚至存在着质的差别2 2 高剂量向低剂量外推的不确定性高剂量向低剂量外推的不确定性3 3 小数量试验动物到大量人群外推的不确小数量试验动物到大量人群外推的不确 定性定性4 4 成年健康动物向年老体弱及患病个体外成年健康动物向年老体弱及患病个体外 推的不确定性推的不确定性试验动物的毒理学试验资料外推到试验动物的毒理学试验资料外推到人群接触的平安性时的不确定性人

5、群接触的平安性时的不确定性1 1 化学物在试验动物产生的作用，可以外推化学物在试验动物产生的作用，可以外推 于人。基本假设于人。基本假设 人是最敏感的动物物人是最敏感的动物物 种；种；人和试验动物的生物学过程与体重人和试验动物的生物学过程与体重 (或体表面积或体表面积)相关。相关。2 2 试验动物必需暴露于高剂量，这是发觉对试验动物必需暴露于高剂量，这是发觉对 人潜在危害的必需的和牢靠的方法。人潜在危害的必需的和牢靠的方法。3 3 成年的健康成年的健康(雄性和雌性未孕雄性和雌性未孕)试验动物和试验动物和 人可能的暴露途径是基本的选择。人可能的暴露途径是基本的选择。描述毒理学试验的基本原则描述毒

6、理学试验的基本原则1 1 受试物毒作用的表现和性质受试物毒作用的表现和性质 2 2 剂量剂量反应反应(效应效应)探讨探讨 3 3 确定毒作用的靶器官确定毒作用的靶器官 4 4 确定损害的可逆性确定损害的可逆性 毒理学毒性评价试验的基本目的毒理学毒性评价试验的基本目的试验动物（试验动物（laboratory animallaboratory animal）指指经经人人工工培培育育，对对其其携携带带微微生生物物实实行行限限制制，遗遗传传背背景明确，来源清晰，可用于科学探讨的动物。景明确，来源清晰，可用于科学探讨的动物。试验动物的选择试验动物的选择试验动物的选择试验动物的选择物种选择物种选择 选选择

7、择对对外外液液化化学学物物的的毒毒性性反反应应及及代谢特点与人类接近的物种；代谢特点与人类接近的物种；选择自然寿命不太长的物种；选择自然寿命不太长的物种；选择易于饲养和试验操作的物种；选择易于饲养和试验操作的物种；选择经济并易于获得的物种。选择经济并易于获得的物种。近交系动物近交系动物 连续连续2020代以上兄妹交配或亲子交配培育代以上兄妹交配或亲子交配培育突变系动物突变系动物 突变的基因可世代相传并保持遗传基因特性突变的基因可世代相传并保持遗传基因特性杂杂交交群群动动物物 两两个个不不同同近近交交系系之之间间有有目目的的进进行行交交配配，所所产产生的第一代动物，生的第一代动物，亦称杂交一代动

8、物。亦称杂交一代动物。封封闭闭群群动动物物 5 5年年以以上上不不从从外外部部引引进进新新血血缘缘，仅仅由由同同一一品品系系的动物在固定场所保存繁殖的动物群的动物在固定场所保存繁殖的动物群 试验动物的选择试验动物的选择品系选择品系选择无菌动物无菌动物 体内外均无任何微生物和寄生虫体内外均无任何微生物和寄生虫无无特特定定病病原原体体动动物物（SPFSPF）体体内内无无特特定定微微生生物物和和寄寄生生虫存在的动物虫存在的动物(无传染病无传染病)。饲养于封闭的系统。饲养于封闭的系统。清清洁洁动动物物 与与SPFSPF的的不不同同：抗抗体体检检查查常常有有脑脑脊脊髓髓炎炎病病毒毒、鼠鼠肝肝炎炎病病毒毒

9、等等抗抗体体滴滴度度，但但不不应应有有临临床床症症状状、病病理理变变更及自然死亡。饲养在半屏蔽系统。更及自然死亡。饲养在半屏蔽系统。微生物限制的选择微生物限制的选择试验动物的选择试验动物的选择个体选择个体选择 1 1 年龄年龄2 2 性别性别 3 3 生理状态生理状态 4 4 健康状况健康状况 试验动物的选择试验动物的选择 品品 系系周龄周龄 Wistar Wistar SD SD雌性雌性雄性雄性雌性雌性雄性雄性 3 35454565650505252 4 4919197978686101101 5 5134134134134130130150150 6 6166166187187172172

10、206206 7 7209209233233210210262262 8 8214214297297240240318318 9 92322323253252582583653651010246246370370272272399399大鼠体重与周龄的关系大鼠体重与周龄的关系 小鼠体重与周龄的关系小鼠体重与周龄的关系 品品 系系 周龄周龄 昆明昆明 BALB/c BALB/c C57BL/6 C57BL/6 615 615 雌性雌性 雄性雄性 雌性雌性 雄性雄性 雌性雌性 雄性雄性 雌性雌性 雄性雄性 0 01.951.95 2.10 2.10 1.40 1.40 1.46 1.46 1.40

11、 1.40 1.44 1.44 1.58 1.58 1.58 1.58 1 15.545.54 5.82 5.82 3.35 3.35 3.50 3.50 3.42 3.42 3.50 3.50 4.64 4.64 4.64 4.64 2 27.907.90 8.35 8.35 5.50 5.50 5.60 5.60 5.55 5.55 5.60 5.60 7.96 7.96 7.96 7.96 3 313.5513.55 14.80 14.80 7.32 7.32 7.40 7.40 6.40 6.40 6.90 6.90 9.83 9.83 9.83 9.83 4 421.3521.35

12、22.60 22.6011.6011.6012.4512.4512.2012.2012.5712.5715.7515.7519.0019.00 5 527.9027.90 33.25 33.2514.7514.7516.1016.1016.9016.9018.1018.1020.7520.7522.5822.58 6 632.8032.80 39.25 39.2515.6015.6017.4017.4018.4018.4020.5020.5021.8821.8825.9625.96 7 734.7034.70 39.90 39.9016.1016.1018.6518.6519.0019.002

13、1.6021.6023.1223.1227.9627.96 8 834.8034.80 40.05 40.0518.1618.1620.2520.2520.2520.2522.4022.4024.1624.1628.8328.831 1 未处理比照组未处理比照组(空白比照组空白比照组)：本底值，：本底值，质量限制质量限制2 2 阴性阴性(溶剂赋形剂溶剂赋形剂)比照：与染毒组比比照：与染毒组比 较的基础较的基础 3 3 阳性比照：检测试验体系的有效性阳性比照：检测试验体系的有效性4 4 历史性比照：检查试验体系的稳定性，历史性比照：检查试验体系的稳定性，即进行试验室质量限制和保证即进行试验室质量

14、限制和保证 毒理学试验常用比照毒理学试验常用比照 对各个毒理学试验应当用同一种、同一批号受对各个毒理学试验应当用同一种、同一批号受 试物试物 受试物成分和配方必需固定受试物成分和配方必需固定 如是异构体混合物，异构体比例必需固定如是异构体混合物，异构体比例必需固定 活性成分的百分含量和可检测的杂质的浓度也活性成分的百分含量和可检测的杂质的浓度也 应固定应固定 受试物在贮存期内稳定性和在饲料中的稳定性受试物在贮存期内稳定性和在饲料中的稳定性 必需进行探讨并报告必需进行探讨并报告 受试物应一次备齐全部试验的用量受试物应一次备齐全部试验的用量受试样品受试样品毒理学试验设计的统计学要求毒理学试验设计的

15、统计学要求 随机、重复、比照原则随机、重复、比照原则 对常规毒理学试验资料的统计学方法对常规毒理学试验资料的统计学方法 计量资料：一般用计量资料：一般用t t检验或检验或ANOVAANOVA 记数资料：卡方检验记数资料：卡方检验毒理学试验的统计学毒理学试验的统计学1 1 处理组与比照组比较差别有无显著性处理组与比照组比较差别有无显著性 2 2 有无剂量有无剂量-反应关系反应关系3 3 是否伴有其他相关参数的变更是否伴有其他相关参数的变更4 4 是否在是否在“正常正常”值范围值范围 试验结果的推断试验结果的推断第一节第一节 急性毒性试验急性毒性试验一、急性毒性试验的目的：一、急性毒性试验的目的：

16、1、确定供试化学物急性毒性的剂量、确定供试化学物急性毒性的剂量反应关系和中毒特征；反应关系和中毒特征；2、求、求LD50或或LC50,为急性毒性评为急性毒性评价供应依据。价供应依据。3、探讨毒物的毒动学和毒效学过程。、探讨毒物的毒动学和毒效学过程。表示急性毒性大小：表示急性毒性大小：表示急性毒性大小：表示急性毒性大小：LD50(对受试物对受试物的个体感受性影响较的个体感受性影响较小，有更高的重现性小，有更高的重现性)二、试验程序与评价二、试验程序与评价二、试验程序与评价二、试验程序与评价 1 1动物选择：首选受试物在体内代谢状况与人体动物选择：首选受试物在体内代谢状况与人体动物选择：首选受试物

17、在体内代谢状况与人体动物选择：首选受试物在体内代谢状况与人体内相近的或对受试物最敏感的品系。内相近的或对受试物最敏感的品系。内相近的或对受试物最敏感的品系。内相近的或对受试物最敏感的品系。一般：以哺乳动物为主，常用大鼠、小鼠；一般：以哺乳动物为主，常用大鼠、小鼠；一般：以哺乳动物为主，常用大鼠、小鼠；一般：以哺乳动物为主，常用大鼠、小鼠；经皮：兔、豚鼠、猪经皮：兔、豚鼠、猪经皮：兔、豚鼠、猪经皮：兔、豚鼠、猪 应对两种性别、成年和幼年动物进行测定。应对两种性别、成年和幼年动物进行测定。应对两种性别、成年和幼年动物进行测定。应对两种性别、成年和幼年动物进行测定。选择两种以上的试验动物，最好一为啮

18、齿类，选择两种以上的试验动物，最好一为啮齿类，选择两种以上的试验动物，最好一为啮齿类，选择两种以上的试验动物，最好一为啮齿类，一为非啮齿类。一为非啮齿类。一为非啮齿类。一为非啮齿类。(目的：核对种间差异目的：核对种间差异目的：核对种间差异目的：核对种间差异)2 2染毒途径与方式：染毒途径与方式：一般与人的接触途径相同。一般与人的接触途径相同。(1)(1)经口染毒：常用灌胃法，也可将受试物放在饮水中经口染毒：常用灌胃法，也可将受试物放在饮水中由动物自由摄取。由动物自由摄取。(2)(2)经呼吸道染毒：经呼吸道染毒：将试验动物放在有毒气或粉尘的将试验动物放在有毒气或粉尘的染毒柜内进行染毒。急性吸入染

19、毒接受静式染毒瓶染毒柜内进行染毒。急性吸入染毒接受静式染毒瓶(柜柜)，染毒，染毒24h24h。(3)(3)经皮肤染毒：主要用于化学物经皮经皮肤染毒：主要用于化学物经皮(或粘膜或粘膜)吸取所吸取所引起的急性毒性。正式给药前引起的急性毒性。正式给药前24h24h，背部脱毛，勿伤皮，背部脱毛，勿伤皮肤。将受试物匀整涂布于皮肤表面，用纱布覆盖，共敷肤。将受试物匀整涂布于皮肤表面，用纱布覆盖，共敷24h24h。3 3试验程序：试验程序：（1 1）剂量与分组）剂量与分组 预试验：找出受试物大致致死量范围预试验：找出受试物大致致死量范围(死亡率死亡率为为10%90%)10%90%)；例：欲做化合物例：欲做化

20、合物A A的经口预试验。的经口预试验。化合物化合物B B的化学结构与的化学结构与A A相像，已知相像，已知B B的的=LD50=LD50=40(=40(预期毒性中值预期毒性中值)。则预试验取则预试验取2.52.5、1010、4040、160160、640(640(上下各推上下各推1212组，组距应较大，初始组，组距应较大，初始4 4倍差倍差)求求LD50LD50正式试验：在正式试验：在LD100LD100与与LD0LD0之间设之间设5757个剂个剂量组。量组。组距组距(对数对数)或或 式中：式中：n-n-设计的剂量组数设计的剂量组数（2 2）症状视察）症状视察 时间：时间：24h24h或两周内

21、的反应或两周内的反应三、三、LD LD5050的计算与结果评价的计算与结果评价 计算方法：计算方法：概率单位法概率单位法和和寇氏法寇氏法。LD LD5050值愈小，毒性愈大。值愈小，毒性愈大。概率单位法uu存在正态曲线关系。uu标准正态差d=(x-)/式中：x剂量对数；剂量对数均数 标准差d=0d=0，左边面积，左边面积(死亡率死亡率)为为5050，右边面积，右边面积(存活率存活率)50)50 d=1d=1，死亡率为，死亡率为84.1384.13，d=2d=2，死亡率为，死亡率为97.7397.73,d d2 2，死亡率接近，死亡率接近100100。d=d=一一1 1，死亡率为，死亡率为15.

22、8715.87。d=d=一一2 2，死亡率为，死亡率为2.272.27。d d一一3 3，死亡率接近，死亡率接近0 0。uu从上表，可以任一死亡率换算为相应的概率单位。uuA A：剂量对数：剂量对数死亡百分率死亡百分率uuB B：剂量对数：剂量对数概率单位概率单位LC50LC50计算步骤如下：计算步骤如下：计算步骤如下：计算步骤如下：a.a.依依依依据据据据死死死死亡亡亡亡率率率率查查查查概概概概率率率率单单单单位位位位(死死死死亡亡亡亡率率率率为为为为100100或或或或0 0不不不不计计计计)b.b.绘图求回来方程。绘图求回来方程。绘图求回来方程。绘图求回来方程。c.c.求求求求y=5y=

23、5的浓度对数（的浓度对数（的浓度对数（的浓度对数（mm），其反对数即为），其反对数即为），其反对数即为），其反对数即为LC50LC50同理可得LC5、LC10、uud.d.求求LCLC5050的可信限的可信限 先求先求LCLC5050的标准误差的标准误差(S(Smm)：S(S(校准差校准差)=1/k)=1/k 本例中：本例中：S=1/2.78S=1/2.78 平均致死量法（又名寇氏法）平均致死量法（又名寇氏法）试验要求：试验要求：uu每个试验组动物数相同；uu各组剂量按等比级数分组；uu最大剂量的死亡率最好为100或与之接近，最小剂量的死亡率最好为0或与之接近。式中：式中：uuX Xmm最大剂

24、量的对数值；最大剂量的对数值；uuii相邻剂量比值的对数；相邻剂量比值的对数；uu 各组死亡率的总和（以小数表示）。各组死亡率的总和（以小数表示）。uu例小鼠腹腔注射致百虫急性毒性试验结果如下表所示，求 LD50式中：式中：uup p一个组死亡率；一个组死亡率；uuq q一个组存活率；一个组存活率；uui i相邻剂量比值的对数；相邻剂量比值的对数；uuh h各组动物数。各组动物数。其次节其次节 亚慢性和慢性毒性试验亚慢性和慢性毒性试验一、蓄积试验及其方法：一、蓄积试验及其方法：（一）蓄积作用：某些物质以较小剂量反复作用于机体，（一）蓄积作用：某些物质以较小剂量反复作用于机体，可使机体对该物质的

25、反应性增加，即一次染毒不引起明显可使机体对该物质的反应性增加，即一次染毒不引起明显中毒反应或死亡的剂量，经分次重复染毒后，可引起明显中毒反应或死亡的剂量，经分次重复染毒后，可引起明显中毒或死亡，此种现象称为蓄积作用中毒或死亡，此种现象称为蓄积作用(accumulation)。可分两种：可分两种：物质蓄积：毒物在体内的排出量小于进入量，以致毒物质蓄积：毒物在体内的排出量小于进入量，以致毒物在体内的贮留量增多为物质蓄积；物在体内的贮留量增多为物质蓄积；功能蓄积：毒物进入机体后，并未发觉在体内明显贮功能蓄积：毒物进入机体后，并未发觉在体内明显贮留，但可引起机体功能变更的渐渐累积，导致对该毒物的留，但

26、可引起机体功能变更的渐渐累积，导致对该毒物的反应性增加。反应性增加。耐受性耐受性耐受性耐受性(tolerance)(tolerance)：机体多次接触化学物质后对该物机体多次接触化学物质后对该物质产生反应性减弱的现象，显示不易发生慢性中毒。质产生反应性减弱的现象，显示不易发生慢性中毒。（二）蓄积作用的测定方法（二）蓄积作用的测定方法（二）蓄积作用的测定方法（二）蓄积作用的测定方法 有多种，常用有多种，常用蓄积系数法蓄积系数法蓄积系数法蓄积系数法。蓄积系数蓄积系数(accumulation coefficient)K(accumulation coefficient)K：ED ED50(n)50

27、(n)多次染毒使半数动物出现某种效应的总剂量多次染毒使半数动物出现某种效应的总剂量;EDED50(1)50(1)一次染毒引起同一效应半数效量。一次染毒引起同一效应半数效量。若以死亡为毒效应指标，上式为若以死亡为毒效应指标，上式为K K越小，受试化合物的蓄积毒性越大。越小，受试化合物的蓄积毒性越大。K K蓄积作用强度蓄积作用强度1 1高度蓄积高度蓄积1313明显蓄积明显蓄积3535中度蓄积中度蓄积5 5轻度蓄积轻度蓄积 1固定剂量法固定剂量法 ：固定每天染毒剂量为：固定每天染毒剂量为1/201/5 LD50，连续染毒，直至试验动物半数死亡。假如染毒，连续染毒，直至试验动物半数死亡。假如染毒剂量累

28、计已达剂量累计已达5个个LD50 动物死亡仍末达半数，试验均可动物死亡仍末达半数，试验均可告结束，计算蓄积系数，作出评价。告结束，计算蓄积系数，作出评价。2递增剂量法递增剂量法：先测定：先测定LD50（1），然后对另一组），然后对另一组动物每天染毒，以动物每天染毒，以4天为一期，起先赐予天为一期，起先赐予0.1LD50。以。以后每期按后每期按1.5倍递增剂量，直至动物半数死亡，或试验倍递增剂量，直至动物半数死亡，或试验已达已达28天，可结束试验，计算系数。天，可结束试验，计算系数。3.二十天试验法二十天试验法 ：选用大鼠或小鼠每个剂量组雌雄：选用大鼠或小鼠每个剂量组雌雄各各10只，以只，以1/

29、2、l/5、1/10、1/20 LD50分别对每组进行分别对每组进行染毒，每日染毒，每日1次，共次，共20天。如天。如l/20LD50组动物有死亡，组动物有死亡，且有剂量且有剂量反应关系，则有较强蓄积作用；如反应关系，则有较强蓄积作用；如1/20 LD50组无死亡，则为弱蓄积。组无死亡，则为弱蓄积。蓄积系数的测定二、亚慢性毒性作用及其试验方法：二、亚慢性毒性作用及其试验方法：二、亚慢性毒性作用及其试验方法：二、亚慢性毒性作用及其试验方法：1 1、目的：确定化学物亚慢性毒性的阈剂量和、目的：确定化学物亚慢性毒性的阈剂量和、目的：确定化学物亚慢性毒性的阈剂量和、目的：确定化学物亚慢性毒性的阈剂量和

30、NOELNOEL。2 2、试验期限：、试验期限：、试验期限：、试验期限：3-63-6月；月；月；月；呼吸道吸取：呼吸道吸取：呼吸道吸取：呼吸道吸取：30-9030-90天；天；天；天；皮肤毒性：皮肤毒性：皮肤毒性：皮肤毒性：3030天。天。天。天。3 3、试验动物的选择、饲养环境及染毒途径：、试验动物的选择、饲养环境及染毒途径：、试验动物的选择、饲养环境及染毒途径：、试验动物的选择、饲养环境及染毒途径：试验动物选择：对受试化学物敏感的物种或品系；试验动物选择：对受试化学物敏感的物种或品系；试验动物选择：对受试化学物敏感的物种或品系；试验动物选择：对受试化学物敏感的物种或品系；环境：养分合理，饮

31、水清洁、足够、温、光、湿适宜；环境：养分合理，饮水清洁、足够、温、光、湿适宜；环境：养分合理，饮水清洁、足够、温、光、湿适宜；环境：养分合理，饮水清洁、足够、温、光、湿适宜；染毒途径：尽量模拟人类在环境中接触受试化学物的途径，染毒途径：尽量模拟人类在环境中接触受试化学物的途径，染毒途径：尽量模拟人类在环境中接触受试化学物的途径，染毒途径：尽量模拟人类在环境中接触受试化学物的途径，与急性毒性试验相像。与急性毒性试验相像。与急性毒性试验相像。与急性毒性试验相像。4、剂量选择与分组、剂量选择与分组 剂量：剂量：180I50LD50，对于在体内不产生蓄积作，对于在体内不产生蓄积作用而排泄又快的物质可适

32、当加大剂量，反之则可削减用而排泄又快的物质可适当加大剂量，反之则可削减剂量。剂量。设设34个试验组和个试验组和1个比照组。个比照组。试验组要求：在试验结束时试验组要求：在试验结束时 最低剂量组不产生可视察到的毒性反应；最低剂量组不产生可视察到的毒性反应；最高剂量组能引起明显毒性反应，但不引起死亡；最高剂量组能引起明显毒性反应，但不引起死亡；中间剂量组产生稍微毒性反应。中间剂量组产生稍微毒性反应。5 5、症状视察、症状视察、症状视察、症状视察一般性指标一般性指标一般性指标一般性指标(非特异非特异非特异非特异)一般综合性指标：一般综合性指标：一般综合性指标：一般综合性指标：动物体重增长率、食物消耗

33、率、活动实力等。动物体重增长率、食物消耗率、活动实力等。动物体重增长率、食物消耗率、活动实力等。动物体重增长率、食物消耗率、活动实力等。一般化验性指标：主要指血和肝、肾功能的检测。一般化验性指标：主要指血和肝、肾功能的检测。一般化验性指标：主要指血和肝、肾功能的检测。一般化验性指标：主要指血和肝、肾功能的检测。(2)(2)特异指标：特异指标：特异指标：特异指标：测定特异性反应。测定特异性反应。测定特异性反应。测定特异性反应。更准确阐明该物质的阈剂量更准确阐明该物质的阈剂量更准确阐明该物质的阈剂量更准确阐明该物质的阈剂量(浓度浓度浓度浓度)及无作用剂量及无作用剂量及无作用剂量及无作用剂量(浓浓浓

34、浓度度度度)。(3)(3)病理组织学检查：病理组织学检查：病理组织学检查：病理组织学检查：试验中死亡动物的病理检查及试验结束时的尸检。试验中死亡动物的病理检查及试验结束时的尸检。试验中死亡动物的病理检查及试验结束时的尸检。试验中死亡动物的病理检查及试验结束时的尸检。三、慢性毒性作用及其试验方法三、慢性毒性作用及其试验方法1、目的：评价化学物在长期小剂量作用的条件下对机体产、目的：评价化学物在长期小剂量作用的条件下对机体产生的损害及其特点确定阈剂量和最大无作用剂量。生的损害及其特点确定阈剂量和最大无作用剂量。2、试验方法：、试验方法：（1）动物选择、染毒方法、视察指标等与亚慢性毒性试验动物选择、

35、染毒方法、视察指标等与亚慢性毒性试验相像；相像；（2）染毒期限：）染毒期限：1-2年或终身染毒，也有人提出年或终身染毒，也有人提出6月。月。（3）剂量分组：）剂量分组：3个染毒组和一个比照组。个染毒组和一个比照组。高剂量组：高剂量组：1/51/2亚慢性试验阈值；亚慢性试验阈值；中间剂量：中间剂量：1/501/10；低剂量组：低剂量组：1/100。第四节第四节 致突变试验致突变试验一、目的一、目的一、目的一、目的 确定外源化学物对生物体是否具有致突变作用。确定外源化学物对生物体是否具有致突变作用。基因点突变试验、染色体畸变试验、基因点突变试验、染色体畸变试验、DNADNA损伤试损伤试验。验。二、

36、供试生物：二、供试生物：二、供试生物：二、供试生物：微生物、动物细胞、昆虫、动物或植物微生物、动物细胞、昆虫、动物或植物三、试验方法三、试验方法三、试验方法三、试验方法 体外基因突变试验、细胞遗传学试验、体内基因体外基因突变试验、细胞遗传学试验、体内基因突变试验、突变试验、DNADNA损伤试验损伤试验（一）体外基因突变试验（一）体外基因突变试验1 1、AmesAmes试验（鼠伤寒沙门氏菌试验（鼠伤寒沙门氏菌试验（鼠伤寒沙门氏菌试验（鼠伤寒沙门氏菌/动物肝细胞微粒体试验）动物肝细胞微粒体试验）动物肝细胞微粒体试验）动物肝细胞微粒体试验）（1 1）原理：）原理：利用一种突变微生物菌株与被检测化学物

37、接触，利用一种突变微生物菌株与被检测化学物接触，使突变型微生物回复突变，重新成为野生型微生物。使突变型微生物回复突变，重新成为野生型微生物。突变型微生物不具备合成组氨酸的实力，不能在突变型微生物不具备合成组氨酸的实力，不能在不含（或低浓度）组氨酸培育基上生长。不含（或低浓度）组氨酸培育基上生长。（2 2）方法：）方法：将突变型沙氏菌在不含（或低浓度）组氨将突变型沙氏菌在不含（或低浓度）组氨酸培育基上培育酸培育基上培育,以其生长状况作为指标。以其生长状况作为指标。在培育基中加入哺乳动物的肝细胞微粒体：在培育基中加入哺乳动物的肝细胞微粒体：提高灵敏度。提高灵敏度。（3 3）特点：）特点：）特点：）

38、特点：优点：优点：优点：优点：简便、灵敏、快速（简便、灵敏、快速（48h48h）、费用低；）、费用低；检测结果与对动物的致癌性的相符率达约检测结果与对动物的致癌性的相符率达约90%90%。缺点：缺点：缺点：缺点：利用微生物作为供试物，不能全面反映哺乳动物的遗利用微生物作为供试物，不能全面反映哺乳动物的遗传信息，仅传信息，仅1/61/6；微生物的微生物的DNADNA修复系统与动物有差异；修复系统与动物有差异；微生物无免疫功能。微生物无免疫功能。2 2、哺乳动物体细胞突变试验、哺乳动物体细胞突变试验、哺乳动物体细胞突变试验、哺乳动物体细胞突变试验 （1 1）方法原理与微生物突变类似。）方法原理与微

39、生物突变类似。常用的细胞株：常用的细胞株：常用的细胞株：常用的细胞株：中国地鼠肺细胞中国地鼠肺细胞V V7979 中国地鼠肺卵巢细胞中国地鼠肺卵巢细胞(CHO(CHO）小鼠淋巴瘤小鼠淋巴瘤L L51785178Y Y细胞株。细胞株。V79V79、CHOCHO细胞株细胞株细胞株细胞株正常细胞：缺乏利用嘌呤碱的酶正常细胞：缺乏利用嘌呤碱的酶正常细胞：缺乏利用嘌呤碱的酶正常细胞：缺乏利用嘌呤碱的酶HGPRTHGPRT，不能，不能，不能，不能在加入类嘌呤碱类物质的培育基上生长；在加入类嘌呤碱类物质的培育基上生长；在加入类嘌呤碱类物质的培育基上生长；在加入类嘌呤碱类物质的培育基上生长；突变细胞：可在加入

40、类嘌呤碱类物质的培育基上突变细胞：可在加入类嘌呤碱类物质的培育基上突变细胞：可在加入类嘌呤碱类物质的培育基上突变细胞：可在加入类嘌呤碱类物质的培育基上生长。生长。生长。生长。L5178YL5178Y突变细胞株突变细胞株突变细胞株突变细胞株正常细胞：缺乏胸苷激酶（正常细胞：缺乏胸苷激酶（正常细胞：缺乏胸苷激酶（正常细胞：缺乏胸苷激酶（TKTK），不行在含有细），不行在含有细），不行在含有细），不行在含有细胞毒物胞毒物胞毒物胞毒物5-5-溴脱氧尿苷的培育基上生长。溴脱氧尿苷的培育基上生长。溴脱氧尿苷的培育基上生长。溴脱氧尿苷的培育基上生长。突变细胞：可在此种培育基上生长。突变细胞：可在此种培育基上

41、生长。突变细胞：可在此种培育基上生长。突变细胞：可在此种培育基上生长。（二）细胞遗传学试验（二）细胞遗传学试验1.1.染色体畸变试验：染色体畸变试验：2.2.干脆在显微镜下视察染色体结构和数目的变更干脆在显微镜下视察染色体结构和数目的变更状况。生殖细胞或体细胞、体外或体内试验。状况。生殖细胞或体细胞、体外或体内试验。3.3.体外：体外：CHOCHO细胞细胞:分裂快、数目适中、形态清分裂快、数目适中、形态清晰；人类外周血淋巴细胞晰；人类外周血淋巴细胞4.4.体内：受试动物骨髓细胞或其他（胸腺、脾、体内：受试动物骨髓细胞或其他（胸腺、脾、精原细胞）染色体畸变率的变更。精原细胞）染色体畸变率的变更。

42、（1 1）试验方法：）试验方法：a.a.体外培育：体外培育：CHO CHO细胞或人类外周血淋巴细胞与化学物，在细胞培细胞或人类外周血淋巴细胞与化学物，在细胞培育液（育液（DMEM,RPM,1640DMEM,RPM,1640或或19991999）中，）中，370C370C下培育下培育24h(CHO)24h(CHO)或或72h(72h(人类细胞）。视察前人类细胞）。视察前2h2h加入秋水仙碱（中加入秋水仙碱（中期分裂阻断剂），制片，镜检视察。期分裂阻断剂），制片，镜检视察。b.b.体内染色体畸变分析：大鼠、小鼠，染毒饲养，视察体内染色体畸变分析：大鼠、小鼠，染毒饲养，视察骨髓细胞染色体畸变状况。骨

43、髓细胞染色体畸变状况。第四节第四节第四节第四节 环境流行病学方法环境流行病学方法环境流行病学方法环境流行病学方法一、概念和特点：一、概念和特点：一、概念和特点：一、概念和特点：流行病学：探讨特定人群中有关健康的状态和事务流行病学：探讨特定人群中有关健康的状态和事务流行病学：探讨特定人群中有关健康的状态和事务流行病学：探讨特定人群中有关健康的状态和事务的分布以及影响这些分布的确定因素；的分布以及影响这些分布的确定因素；的分布以及影响这些分布的确定因素；的分布以及影响这些分布的确定因素；环境流行病学：应用流行病学的原理和方法，重点环境流行病学：应用流行病学的原理和方法，重点环境流行病学：应用流行病

44、学的原理和方法，重点环境流行病学：应用流行病学的原理和方法，重点探讨人们在生活和工作环境中各种因素与人群健探讨人们在生活和工作环境中各种因素与人群健探讨人们在生活和工作环境中各种因素与人群健探讨人们在生活和工作环境中各种因素与人群健康的关系。康的关系。康的关系。康的关系。一般流行病学探讨的内容是疾病在人群中的一般流行病学探讨的内容是疾病在人群中的一般流行病学探讨的内容是疾病在人群中的一般流行病学探讨的内容是疾病在人群中的分布，它要回答三个问题：分布，它要回答三个问题：分布，它要回答三个问题：分布，它要回答三个问题：(1)(1)疾病在时间、地点、不同人群中是怎样分布的疾病在时间、地点、不同人群中

45、是怎样分布的疾病在时间、地点、不同人群中是怎样分布的疾病在时间、地点、不同人群中是怎样分布的?(2)(2)什么因素是该病的主要确定因素什么因素是该病的主要确定因素什么因素是该病的主要确定因素什么因素是该病的主要确定因素?(3)(3)怎样限制该病的流行怎样限制该病的流行怎样限制该病的流行怎样限制该病的流行?环境流行病学除了上述一般内容，还有它本身的特点。(1)它不仅探讨疾病的分布规律，而且更常常地探讨疾病前的状态，即包括无异样健康)、微弱的功能变更、疾病的前期(亚临床状态)等各种健康状况，揭示环境污染或某些微量元素的健康效应。(2)环境流行病学探讨的暴露因素主要是理化因素。已知暴露因素，探讨其对

46、健康的影响；环境毒理学工作者所进行的大量工作就属于这种。例如金属冶炼厂铅污染大气对居民健康影响，磷肥厂氟污染大气对居民健康影响的调查等。出现健康异样，追究引起异样的暴露因素，这属于探讨病因的探讨。例如，近年来我国学者对于鼻咽癌、食道癌病因的探讨，对克山病、大骨节病病因的探讨，均属于此种类型。日本的水误病和痛痛病的病因是重金属污染造成的公害病领域里的探讨成果，影响深远。(3)环境流行病学探讨的最终日的是为消退污染、改造环境、爱护居民健康服务。(4)干脆以人群为探讨对象，探讨结果最具有劝服力。二、环境流行病学探讨的内容 环境流行病学主要探讨两方面的内容一是暴露，二是健康；同时还要探讨二者的联系。(

47、一)暴露测量：环境暴露水平是人群接触的环境因素的平均水平，是通过对环境因子在环境中的时空分布的实测结果求出的平均值。暴露水平是估算人体接触剂量的依据，因此要求测量结果精确、牢靠、有代表性。暴露测量可分为两类：环境测量和生物测量。1环境测量 通常接受对暴露的环境因素进行抽样测量的方法，估计个人暴露量。要考虑到全部可能摄入选径，估计总暴露量。2生物监测 暴露水乎的测量由于变异因素太多而很难达到精确的要求。测量人体组织、体液中的有害物质或微量元素的浓度以代表人体的暴露水平，称为“生物剂量”，也称“体内负荷”，这比环境测量的精确性高，虽然体内负荷也存在着变异。体内负荷的测量对于化学性质稳定，有蓄积倾向

48、的物质尤为适宜。对于在体内被转化和易代谢的物质，则可测定其代谢产物在体内的水平、以估计该物质的体内负荷。(二二)健康效应测量健康效应测量 探讨发觉早期健康损害的敏感和特异的指标。探讨发觉早期健康损害的敏感和特异的指标。对敏感人群和高危人群的健康调查是早期发觉环对敏感人群和高危人群的健康调查是早期发觉环境不利因素危害的重要途径。境不利因素危害的重要途径。敏感人群：易受侵害的人群。例如，婴幼儿对敏感人群：易受侵害的人群。例如，婴幼儿对铅和甲基汞等神经毒物特殊敏感，婴幼儿就是铅铅和甲基汞等神经毒物特殊敏感，婴幼儿就是铅污染或甲基汞污染的敏感人群。污染或甲基汞污染的敏感人群。高危人群，就是暴露于某种可

49、能引起持殊健康高危人群，就是暴露于某种可能引起持殊健康损害的污染物人群。例如铅冶炼厂的工人患铅中损害的污染物人群。例如铅冶炼厂的工人患铅中毒的危急性比一般居民大。国内把这两种状况统毒的危急性比一般居民大。国内把这两种状况统称为高危急人群。高危急人群是环境流行病学探称为高危急人群。高危急人群是环境流行病学探讨的重点人群。讨的重点人群。三、环境流行病学探讨方法 一般流行病学探讨方法有描述性的(包括分布的描述和现况探讨)、分析性的(包括病例比照和群组探讨)、试验性的和理论的探讨。由于环境流行病学探讨的内容有其本身的特点，在接受这些基本方法时应有所选择。(1)如暴露因素已知，欲探讨其健康效应，可以接受现况探讨设计和群组探讨设计，或试验探讨设计。在选择视察指标时，应当留意人群总体的健康效应谱，即除了探讨疾病状态，还应探讨没有表现出临床症状的暴露人群。(2)在出现健康异样状态后，为追究其病因，可以来用病例比照探讨或现况探讨得病因线索后，再选用群组探讨或试验探讨证明。