環(huán)境毒理學復習重點

1、一室模型：當毒物進入機體后立即均勻的分布到所有的組織器官，并迅速達到平衡時，可將機體視為一室模型。 二室模型：二室模型將機體分為中央室和周邊室，體內(nèi)不能迅速分布而達到平衡的毒物，如苯、對溴磷等，迅速在中心室分布，然后經(jīng)較長時間才在周邊室達到平衡。2、污染物的生物地球化學循環(huán)：就是生物的合成作用和礦化作用所引起的污染物周而復始的循環(huán)運動過程（循環(huán)過程中伴隨著污染物的遷移、轉(zhuǎn)化、分散、富集和污染物的形態(tài)、化學組分的變化）3、 半數(shù)效應劑量 ED50：XB引起機體某項生物效應發(fā)生50%改變所需的劑量。 半數(shù)致死劑量或濃度（LD50或LC50）能引起一群個體50%死亡的最低劑量或濃度4、 酶的抑制與誘導：5、毒物（toxicant）：在一定條件下，以較小劑量給予機體時，能與生物體相互作用，引起生物體功能或器質(zhì)性損傷的化學物質(zhì)；或劑量雖微，但積累到一定的量，就能干擾或破壞機體的正常生理功能，引起暫時或持久性的病理變化，甚至危及生命的化合物。6、劑量-效應關系：是指不同劑量外源化學物與其在個體或群體中所引起的量效應大小之間的相關關系。 劑量-反應關系：是指不同劑量的外源化學物與其引起的效應發(fā)生率之間的關系。7、半數(shù)耐受限量(TLm) TLm)，也叫半數(shù)存活濃度，是指在一定時間內(nèi)一群水生生物中50%個體能夠耐受的某種環(huán)境污染物在水中的濃度，單位為mg/L。8、最大無作用劑量（maximal no-effectlevel）：又稱未觀察到作用劑量（no observed effect level,NOEL）指化學物在一定時間內(nèi)，按一定方式與機體接觸，按一定的檢測方法或觀察指標，不能觀察到任何損害作用的最高劑量。最小有作用劑量（minimal effectlevel）：指XB按一定方式與機體接觸，在一定時間內(nèi)，按一定的檢測方法或觀察指標，觀察到機體開始出現(xiàn)某種異常變化的最低劑量。若能使機體開始出現(xiàn)毒性反應的最低劑量，又稱中毒閾劑量。9、 受體學說：存在于細胞膜上或細胞內(nèi)對特定生物活性物質(zhì)具有識別能力并可選擇性地與其結(jié)合的蛋白質(zhì)，與外來化合物結(jié)合，進而引發(fā)一系列識別、換能和放大過程，最后導致生物學效應。自由基學說：進入生物體內(nèi)的污染物，可以在生物轉(zhuǎn)化過程中形成各種自由基中間體，導致脂質(zhì)過氧化等反應，從而造成細胞損傷和死亡。10、癌是指組織或細胞相對自主生長形成腫塊并危害機體的新生物?；瘜W致癌作用：化學物質(zhì)引起腫瘤的過程。 致畸作用：胚胎在發(fā)育過程中，由于受到某種因素的影響，使胚胎細胞分化和器官的形成不能正常進行，而造成器官組織上的缺陷，并出現(xiàn)肉眼可見的形態(tài)結(jié)構異常。 致突變作用(mutagenesis)引起生物遺傳物質(zhì)發(fā)生基因結(jié)構改變的作用,突變的發(fā)生及其過程叫誘變作用。11、即發(fā)作用：毒物一經(jīng)接觸后，短期內(nèi)引起的毒作用。如一氧化碳、氰化物的急性中毒。 遲發(fā)作用（delay effect）：經(jīng)長期接觸或間隔一段時間后，才呈現(xiàn)的毒作用。 變態(tài)反應（allergic reaction）：致敏作用所致,化合物作為一種半抗原與內(nèi)源性蛋白質(zhì)結(jié)合形成抗原,從而激發(fā)抗體,繼而再次接觸時將產(chǎn)生抗原-抗體反應.可存在閾劑量。 特異性反應：一般是指遺傳所決定的特異體質(zhì)對某種化學物的異常反應，又稱特發(fā)性反應。12、 危險性（risk）：也稱危險度，是指某種物質(zhì)在具體的接觸條件下，能引起機體發(fā)生中毒可能性的定量估計。13、生物性遷移：污染物通過生物體的吸附、吸收、代謝、死亡等過程而發(fā)生的遷移。14、人體每日容許攝入量ADI（acceptable daily intake,）：人類終生每日攝入該外來化合物對人體不致引起任何損害作用的劑量。最高允許濃度（MAC）:某一環(huán)境污染物可在環(huán)境中存在而不致對人體造成任何損害作用的濃度15、 污染物的遷移和轉(zhuǎn)化（污染物的環(huán)境行為）：污染物進入環(huán)境后由于自身物理化學性質(zhì)的決定和環(huán)境因素的影響，在空間位置或形態(tài)特征等方面發(fā)生一系列復雜的變化，又叫污染物的環(huán)境行為（environmentalbehavior）或環(huán)境轉(zhuǎn)歸（environmental fate）16、 協(xié)同作用：兩種或兩種以上環(huán)境化學物同時作用于機體所產(chǎn)生的生物學作用的強度遠遠超過各化學物單獨作用強度的總和。拮抗作用：兩種環(huán)境化學物同時作用于機體時，其中一種化學物可干擾另一種化學物的生物學作用；或兩種化學物相互干擾，使混合物的毒作用強度低于各自單獨作用的強度之和。獨立作用：兩種或兩種以上的環(huán)境化合物作用于機體，各自的作用方式、途徑、受體和部位不同，彼此無影響，僅表現(xiàn)為各自的毒作用?；衔锏穆?lián)合作用：凡兩種或兩種以上化合物同時或短期內(nèi)先后作用于機體所產(chǎn)生的綜合毒作用。（相加作用、協(xié)同作用、拮抗作用、獨立作用）17、 安全：是指某種化學物在規(guī)定的使用方式和用量條件下，對機體不產(chǎn)生任何損害(包括急性毒性、慢性毒性以及致癌、致畸等遠期或潛在危害)安全性評價：是指通過規(guī)定的毒理學試驗程序和方法以及對人群效應的觀察，評價某種化學物的毒性及其潛在危害，進而提出在通常的暴露條件下該物質(zhì)對人體健康是否安全以及其安全接觸限量。實際安全劑量：與可接受的危險度相對應的暴露劑量稱為實際安全劑量。18、生物半減期：T1/2指一種毒物在體內(nèi)含量或濃度減少一半所需時間。T1/2=0.693/K可表示毒物由機體的消除速度和機體對毒物的消除能力。一般指血漿半減期。19、毒作用帶：是一種根據(jù)毒性和毒性作用特點綜合評價外源化學物危險性的指標。常用的有急性毒作用帶和慢性毒作用帶。20、靶位點：污染物在生物體內(nèi)達到某一濃度并足以引發(fā)一系列有害生物效應的部位。一個或多個2、生物濃縮的研究意義、方法、測量，具有什么特性的污染物容易被生物濃縮。生物濃縮（bioconcentration）：生物體從環(huán)境中蓄積某種污染物，出現(xiàn)生物體中濃度高于環(huán)境中濃度的現(xiàn)象，又叫生物富集；生物濃縮程度用生物濃縮系數(shù)（KBCF）表示；研究污染物遷移規(guī)律與危害作用：用于闡述生物濃縮、生物積累和生物放大，一般多用來表示某種物質(zhì)在水中的濃度同在水生生物體內(nèi)的濃度之間的關系。平衡濃縮系數(shù)：生物通過吸收、吸附、吞食、排出等過程，經(jīng)歷一段時間后達到平衡狀態(tài)時的濃縮系數(shù)求生物濃縮系數(shù)的方法lgKbcf=0.54211Kow+0.124生物富集因子與什么因素相關？物質(zhì)本身性質(zhì)：化學性質(zhì)、物理狀態(tài)生物：生長、發(fā)育、大小、年齡等 環(huán)境：溫度、pH、光照、季節(jié)哪類污染物易生物濃縮？不易分解 脂溶性較強 與蛋白質(zhì)或酶有較強親和力3、 化合物的聯(lián)合毒作用類型的判斷方法。相加作用：多種化合物同時作用于機體所產(chǎn)生的生物學作用的強度是各自單獨作用的總和協(xié)同作用：兩種或兩種以上環(huán)境化學物同時作用于機體所產(chǎn)生的生物學作用的強度遠遠超過各化學物單獨作用強度的總和拮抗作用：兩種環(huán)境化學物同時作用于機體時，其中一種化學物可干擾另一種化學物的生物學作用；或兩種化學物相互干擾，使混合物的毒作用強度低于各自單獨作用的強度之和獨立作用：兩種或兩種以上的環(huán)境化合物作用于機體，各自的作用方式、途徑、受體和部位不同，彼此無影響，僅表現(xiàn)為各自的毒作用評定：對化合物聯(lián)合作用類型的評定一般采用急性毒性試驗的方法系數(shù)法：先求出各化合物各自的LD50值，從各化合物的聯(lián)合作用是相加作用的假設出發(fā)，計算出混合物的預期LD50值，再通過實驗求出實測混合物的LD50值。聯(lián)合作用系數(shù)(K)混合物的預期LD50混合物實測LD50。等效應線圖法： 只能評定兩個化合物的聯(lián)合作用。在試驗條件和接觸途徑相同情況下分別求出受試的兩種化合物的LD50及其95%可信限。將甲化合物LD50值及95%可信限的上、下限值點在縱坐標上，將乙化合物LD50值及95%可信限的上、下限值點在橫坐標上，再將兩個化合物的LD50、95%可信限的上、下限劑量點相應連接，形成三條直線(LD50線、95%可信限上限線和下限線)(如圖)。此即為等效應線。然后在相同條件下取甲、乙化合物的等毒性劑量(如各取0.5LD50劑量)制成混合物，染毒，求出LD50，以混合物LD50中甲、乙各自的實際劑量分別標注圖上在此兩劑量點各作垂線，以相交點位置判斷聯(lián)合作用類型。4、蓄積毒性的實驗方法與結(jié)果判定方法。實驗方法：（1）、蓄積系數(shù)法原理：某種化學物按一定時間間隔分次染毒，如果受試物在體內(nèi)全部蓄積，在理論上某毒效應相當一次染毒劑量所產(chǎn)生的毒效應。如果化合物的蓄積性越小，則多次染毒產(chǎn)生毒效應的劑量與次染毒產(chǎn)生相同毒效應所需劑量之間的比值就越大，由此比值來判斷化合物蓄積性的大小。方法： 固定劑量法對受試動物以1/5-1/20LD50的固定劑量，每天染毒，當染毒劑量累計達5個LD50（1）以上時，若受試動物死亡數(shù)未超過半數(shù)，此時蓄積系數(shù)已大于5；若染毒過程中動物相繼死亡，記下受試動物出現(xiàn)50%死亡時累計的染毒總劑量，計算K染毒方式：一般小動物以灌胃和腹腔注射方式動物分組：一般20只，一組對照，一組劑量組實驗天數(shù)：最短25天，最長100天、劑量定期遞增染毒法取一組受試動物，每天染毒一次，4天為期，每期中每日給予受試化合物的劑量相同。開始時可按0.1LD50給予實驗動物，以后每期給予劑量按等比級數(shù)遞增1.5倍遞增，至半數(shù)動物死亡，總劑量即為LD50(n)，計算蓄積系數(shù)。如果到20天，死亡動物仍不是半數(shù)，可停止試驗，此時總劑量達5.3LD50，K值5.3，可認為蓄積作用不明顯。其他與固定劑量法基本相同（2）20天蓄積實驗法設(溶劑對照)、1/2、1/5、1/10和1/20LD50五個劑量組，每組雌雄動物各10，每天染毒，持續(xù)20天，觀察停止染毒后7天內(nèi)動物死亡情況。各劑量組均無死亡，即為蓄積性不明顯； 如僅高劑量(1/2LD50)組有死亡，其他組均無死亡，則為弱蓄積性；如低劑量組無死亡，其他各組間死亡數(shù)有劑量反應關系時，則為中等蓄積性；如低劑量組有死亡，且有劑量反應關系，則為強蓄積性。（3）、生物半減期法利用毒物代謝動力學原理XB在生物體內(nèi)蓄積的速度與數(shù)量與吸收、消除有關，蓄積量不能無限制增加，有一定極限研究表明在等間距接觸條件下，XB在體內(nèi)經(jīng)六個生物半減期，即可達到蓄積極限5、化合物毒作用分子機理。污染物的毒作用機理是指污染物與生物靶分子相互作用而產(chǎn)生有害生物效應的生物化學和生物物理學過程。毒作用的分子機理有靶位點學說、受體學說、共價結(jié)合學說、自由基學說。、污染物在生物體內(nèi)達到某一濃度并足以引發(fā)一系列有害生物效應的部位叫靶位點。靶位點學說認為污染物常能選擇性地作用于某種細胞或某一位點，或作用于多種細胞或多個位點。靶位點的位置：污染物及其代謝產(chǎn)物與生物體接觸部位或生物轉(zhuǎn)運，或生物轉(zhuǎn)化過程所發(fā)生的部位。影響因素有污染物理化性質(zhì)、靶位點的生理學功能。、受體學說：存在于細胞膜上或細胞內(nèi)對特定生物活性物質(zhì)具有識別能力并可選擇性地與其結(jié)合的蛋白質(zhì)（受體），與外來化合物結(jié)合，進而引發(fā)一系列識別、換能和放大過程，最后導致生物學效應。根據(jù)作用原理主要有四種受體 I. 配體門控離子通道型受體(如ca離子通道受體）II. G蛋白偶聯(lián)受體III. 具有酪氨酸激活酶活性的受體IV. 細胞內(nèi)受體、共價結(jié)合學說：是指污染物或其代謝產(chǎn)物在生物體內(nèi),可以與生物大分子(RNA、DNA、酶等）發(fā)生共價結(jié)合，從而改變生物大分子的結(jié)構與功能，引起一系列的有害生物效應。、自由基學說：進入生物體內(nèi)的污染物，可以在生物轉(zhuǎn)化過程中形成各種自由基中間體，導致脂質(zhì)過氧化等反應，從而造成細胞損傷和死亡。危害：對不飽和脂肪酸（PUFA）的攻擊:可啟動與增強細胞膜脂質(zhì)過氧化鏈式反應對蛋白質(zhì)的作用：缺氧，導致蛋白質(zhì)分子內(nèi)或分子間交聯(lián)形成高聚蛋白質(zhì)；斷解；或直接攻擊氨基酸 核酸：DNA主鏈的斷裂、單股DNA鏈的斷裂、交聯(lián)堿基降解、氫鍵的斷裂等6、主要致突變試驗機理及其主要方法：Ames實驗、微核試驗實驗、姊妹染色單體實驗、果蠅實驗、DNA修復合成實驗。（一個）鼠傷寒沙門氏菌/哺乳動物微粒體酶試驗法（Ames實驗）實驗原理：利用鼠傷寒沙門氏菌的突變型菌株（自然回復率低失去對紫外損傷的恢復能力細胞壁脂多糖性質(zhì)變化，喪失屏障作用）表現(xiàn)為需組氨酸營養(yǎng)缺陷型菌株，其在具致突變的XB作用下，有的還需肝微粒體酶（使前致突變物活化，轉(zhuǎn)化為致突變作用的親電子性終致突變物，增加靈敏性）的活化，可使突變型鼠傷寒沙門氏菌恢復為野生型。（能在不含組氨酸的培養(yǎng)基上生長）方法：1. 大鼠先用多氯聯(lián)苯或巴比妥類進行酶誘導數(shù)日，取出肝臟，勻漿，12000g離心，取上清液，加入輔助因子（NADP、G-6-P），制成S-9混合物；2. 將突變菌株、受試物、S-9混合物混勻，在特定的缺乏組氨酸的培養(yǎng)基上培養(yǎng)3. 若受試物平皿上生長的菌落數(shù)大于對照平皿自發(fā)回復突變菌落數(shù)二倍以上，且呈劑量-效應關系，判斷受試物可能具突變作用果蠅伴性隱性致死試驗原理：致突變物可在雄性X染色體上誘導隱性致死突變。將處理的雄蠅與未處理的雌蠅交配，其基因可通過攜帶此隱性致死突變的子一代雌蠅傳給子二代雄蠅，并引起死亡。方法：雄蠅饑餓4h后染毒，喂飼24-72h后，雄蠅20只按1雄3雌比例與處女蠅交配，經(jīng)2周，子1代長成。每管各取子1代按1：3雄雌比例交配，培養(yǎng)子2代。觀察每管中已有20個以上果蠅的結(jié)果結(jié)果：o 不見圓、紅眼雄蠅為陽性o 見2只圓紅眼為陰性o 僅1只圓紅眼或F2不足20只者為可疑特點：較靈敏、簡單、可靠；一些不易在Ames試驗方法測出致突變性XB可用此法測出；對芳香胺類和多環(huán)芳烴不敏感。、微核試驗 原理：正常細胞在有絲分裂中期，染色體均排列在赤道板附近，分裂后期分成兩份，分別向兩極移動，在終期分別形成兩個細胞的核。如在分裂細胞染色體受到某種損傷，在中期就會觀察到染色體斷裂，在分裂后期，斷片落后于向兩極移動的染色體而滯留在赤道板附近，形成微核。（表現(xiàn)是在間期細胞的細胞質(zhì)中出現(xiàn)一個或幾個圓形或杏形結(jié)構，直徑為細胞直徑的1/5-1/20。）材料：嚙齒類動物骨髓多染性細胞：常用PCE（小鼠骨髓多染紅細胞）人類外周血淋巴細胞蠶豆動物：18-22g的小鼠或150-200g 的大鼠劑量分組：每組至少雌雄各5只；劑量根據(jù)預實驗或1/5-1/20LD50內(nèi)選擇3-4個劑量，并設陽性與陰性對照；通常一次投入采樣時間：至少三次，第一次不早與處理后12h；最后一次不晚于處理后72h；應在敏感期采樣。制片：處死后，剪取一根肋骨，剪掉股骨頭，露出髓腔，用小牛血清將骨髓細胞洗入離心管，離心1000r/分鐘，5分鐘；留少量血清懸浮液涂片，甲醇固定5分鐘；隔天染色；熒光顯微鏡下觀察，一個骨髓細胞出現(xiàn)多于一個的微核，仍算一個。、姐妹染色單體交換試驗SCE原理：5-溴脫氧尿嘧啶（Brdu）是胸腺嘧啶核苷（T）的類似物，在DNA復制過程中，Brdu能替代胸腺嘧啶核苷的位置，摻入新復制的核苷酸鏈中，當細胞在含有Brdu的培養(yǎng)液中經(jīng)過兩個細胞周期后，兩條姐妹染色單體的DNA雙鏈在化學組成上就有差別。 采用熒光染料加姬姆薩（PFG）染色，一條單鏈有Brdu染色深，兩條有Brdu染色淺。方法：實驗生物材料：體外試驗可用外周淋巴細胞或哺乳動物細胞，最常用CHO；體內(nèi)試驗常用小鼠結(jié)果判定：染色觀察，SCE增加頻率需要有統(tǒng)計學意義。、DNA修復合成實驗原理：細胞對DNA損傷具有修復能力。當細胞與化合物接觸后，能誘導DNA修復合成，即可推斷該化合物具有損傷DNA的潛力。方法：實驗生物材料：選接觸抑制敏感、不增殖或增殖速度極慢的細胞（淋巴細胞、外周血細胞、游離肝細胞等）抑制正常S期DNA復制方法有：加入化學抑制劑（羥基脲）；使細胞處于接觸抑制；剝奪部分營養(yǎng)物等 設陽性對照：二甲基亞硝胺試驗：在含有放射性標記的DNA前體（3H-胸苷）的培養(yǎng)液中受試物處理細胞結(jié)果評定：呈劑量效應關系；與陰性對照呈顯著性差異。7、進行安全性評價工作前的準備工作。資料收集 受試化學品的準備 試驗動物的準備資料收集1、掌握該物質(zhì)的基本資料和相關數(shù)據(jù)：化學結(jié)構、理化性質(zhì)（包括化學結(jié)構、純度、沸點、蒸汽壓、溶解度、pH、穩(wěn)定性等） 、定量測定方法2、了解生產(chǎn)過程中所用的原料或中間體3、了解該化學物可能的用途、使用范圍、使用方法和使用劑量4、人體暴露的途徑和可能的攝入量受試化學品的準備樣品要求：受試物必須是符合既定的生產(chǎn)工藝和配方的規(guī)格化產(chǎn)品，其純度應與實際應用的相同，在需要檢測高純度受試物及其可能存在的雜質(zhì)的毒性或進行特殊試驗時可選用純品，或以純品及雜質(zhì)分別進行毒性檢測。試驗動物的準備動物：對受試物的代謝近可能與人類相似，最先考慮哺乳動物與雜食動物大鼠；純系動物或內(nèi)部雜交動物和第一代雜種動物。8、食品安全性毒理學評價程序中評價試驗的選擇原則。 我國創(chuàng)制的新化學物質(zhì)，一般要求進行四個階段實驗，特別是其中化學結(jié)構提示有慢性毒性和（或）致癌可能，或產(chǎn)量大、使用面廣、攝入機會多，必須進行全部四階段的實驗。 凡屬與已知物質(zhì)的化學結(jié)構基本相同的衍生物，則根據(jù)一、二、三階段實驗的結(jié)果，由專家決定是否需第四階段實驗。 如多數(shù)國家已