毒理作用（精选9篇）
毒理作用 篇1
畸胎在公元前6 500年已有记载, 当时人们认为这是上天的惩罚, 有的甚至认为这是人与动物杂交的结果。随着生物科学的发展, 1651年William Harvey提出发育受阻的学说。近年来由于环境污染, 生活节奏快, 高科技应用 (电脑, CT等) , x线及其他放射性物质, 再加上晚婚晚育, 人类成功妊娠结局的比率出人意料地低, 只有不到半数的受孕能产生完全正常的健康婴儿, 美国的统计资料表明, 着床后丢失 (流产和死胎) 占31%, 着床前丢失的比例更高, 婴儿出生时有严重畸形的占2%~3%, 到1岁时因诊断明确使该比例上升到6%~7%。1986-1987年我国对29个省市共计1 243 284例围产儿调查, 先天畸形率1.3%[1]。以此推算我国每年有30~40万名严重先天性畸形儿出生。我国是出生缺陷 (先天畸形) 高发国家, 每年有各种出生缺陷的患者80~120万, 占出生人口的4%~6%, 江苏地区因人们相关知识和医疗水平提高, 最近一次统计出生缺陷仅为0.44%, 以先心病居首。
发育毒理学是研究出生前暴露于环境有害因子导致的异常发育结局及其作用机制的科学, 传统的致畸原有: (1) 反应停; (2) 同维甲酸; (3) 乙烯雌; (4) 乙醇; (5) 风疹病毒等。但出生后因环境有害因子致发育畸形的, 发育毒理学中未能涉及。事实上出生后, 人还要生长、发育, 有不少环境因素致人畸形, 如脊髓灰白质炎病毒引起小儿麻痹症跛腿, 地方病大骨节病关节畸形, 脊柱结核, 结核杆菌通过血液循环进入椎体使椎体遭破坏致驼背, 主要见于儿童, 维生素D缺乏引起佝偻, 儿童艾滋病进行性发育迟缓, 麻风病所致的手指畸形, 梅毒引起马鞍鼻, 长期摄碘过多导致地方性甲状腺肿等;出生后还会因某些因素过多, 如服某些激素或某些微量元素, 引起发育不正常或行为畸胎, 均需毒理学进行研究, 因常饮用或大量吃含激素的保健品引发孩子性早熟, 往往伴随骨骼生长的加速, 患儿暂时较同龄小儿高, 但由于其骨骼提前融合, 故成年后身材往往比正常人个子矮小。由于氟元素过多引起关节畸形, 某些微量元素缺乏发育成呆小症等, 如严重缺碘引起克汀病。铅会损伤婴幼儿中枢神经系统引起功能缺陷, 如多动、智力下降等。出生后也会引起畸形, 致畸作用包括结构异常和功能缺陷, 研究畸形毒理学对优生优育、提高我国人口素质意义重大, 因此有必要开展畸形毒理学研究。
畸形毒理学 (Teratological Toxicology) 是应用毒理学理论和研究方法研究畸形医学。它包括出生前和出生后的致畸原对人体的致畸作用。狭义上的畸形毒理学是研究生长发育期 (胎儿, 婴儿, 幼儿, 少年, 青年) 的致畸作用, 它不但研究组织与器官结构、形态的异常, 还研究功能的缺陷。广义上的畸形毒理学是研究人一生中 (出生前和出生后) 环境因素 (化学因素、物理因素、生物因素及其它原因) 的致畸作用, 研究致畸原、致畸作用、影响因素、致畸结局、致畸机理及防治。
畸形 (malformation) 指发育生物体解剖学上形态结构的缺陷, 它包括形态、体积、部位的异常。可发生在出生前或出生后, 能引起畸形的环境因子叫致畸物或致畸原 (teratogen) , 致畸原引起畸形的过程和能力分别叫致畸作用和致畸性。
致畸因素有生物、物理和化学因素, 还有不良的习惯 (如不良姿势及运动方式) 和意外事故等。
畸形毒理学还研究致畸作用的敏感期, 神经行为发育的关键期等。
致畸因子作用是否发生畸形取决于下列因素:
(1) 孕妇及出生后人对致畸因子的感受性, 对同一致畸因子在个体之间存在着差异。
(2) 胎儿与出生后人发育的不同阶段对致畸因子的感受性不一样, 小儿脊髓灰质炎易引起肌肉麻痹, 下肢瘫痪, 成人感染该病毒, 此症状少见。大多数致畸因子有其特定的作用阶段, 如脊髓灰白质炎分三期, 前驱期、麻痹前期、麻痹期及作用部位不一样 (如有的致畸因子亲神经性, 有的亲心脏性, 有的亲骨骼性等) 。
(3) 致畸因子的作用机制有所不同, 有的抑制某些酶或受体, 有的干扰细胞分裂, 有的封闭能源并抑制能量的产生, 有的损害组织器官进而影响生长、发育, 导致畸形, 有的损害神经血管影响血供致畸。
(4) 致畸因子的损伤与剂量有关, 通常剂量越大毒性越大。
(5) 致畸作用的后果取决于致畸因子、母体和胎盘的相互作用, 以及出生后不同的发育阶段, 还有治疗的时间和方法。
畸形发生的原因, 先天畸形的发生绝大多数与遗传有关, 如单基因遗传、多基因遗传、染色体畸变等;其次是环境因素:物理因素、电离辐射、非电离辐射、同位素、高温等;生物因素有病毒、细菌和寄生虫等;化学因素有药物如苯妥英钠、三甲双酮、丙酮苄羟香豆素和氨基蝶呤等, 还有抗生素如链酶素、四环素、激素、胰岛素等, 另有其它化学物如铅、甲基汞等。
先天畸形种类有300多种, 后天畸形种类尚未见统计。后天畸形与病毒、细菌、某些微量元素、激素、辅酶因子和化学物有关。
由于气候变化, 环境的污染, 生态环境发生了改变, 有的动物也出现了畸形。这也是畸形毒理学的研究内容。畸形类型:综合征、联合征、变形症、阻断症、序列征等。
畸形毒理学还研究动物致畸试验的方法及替代试验。
除了传统的致畸作用试验, 发育毒性预筛试验有替代方法, 如大鼠全胚胎培养, 胚胎细胞微团培养, 大鼠胚胎干细胞试验等。发育神经毒性试验除了用啮齿动物外, 近年来可用经济、快速和灵敏度高的替代试验, 一是以细胞为基础的体外模型, 另一类是非哺乳动物整体模型, 如用非洲爪蟾胚胎和水螅等。体外模型包括神经干细胞培养模型, 原代神经细胞培养模型, 重聚脑细胞培养模型, 永生化细胞系和器官培养。2012年Rebecca Kessler报道应用神经嵴细胞测试神经发育毒性更快捷、更价廉。新测试命名为神经嵴迁移试验 (MINC) [3,4,5]。
出生后致畸原的鉴定亦可通过上述试验以及人群的流行病学调查来确定。
畸形毒理学还研究不同种族动物对同一种致畸原的不同反应, 如克菌丹对兔致畸, 西维因对豚鼠致畸, 福美双对仓鼠致畸, 烟碱对鸡和小鼠有致畸作用, 但对大鼠则无。畸胎学中, 致畸原可有辐射作用、感染作用、营养作用、内分泌作用、基因传递作用、药物作用、环境化学物作用及吸烟作用。畸形毒理学研究的范围较广, 我们医务人员应该重视。
参考文献
[1]王心如.毒理学基础[M].6版.北京:人民卫生出版社, 2012:191-194.
[2]Robert B.Wllace, Neal Kohatsu, John m.Public Health&Preventive Medicine[M].15版.北京:人民卫生出版社, 2012.
[3]Urs A Boelsterli.Mechanistic toxicology The molecular basis of how chemicals disrupt biological targets[M].Boca Roton:CRC Press 2007.
[4]Jurgen Borlak.Handbook of toxicologenomics strategies and application[M].Wiley-VCH Verlag Gmb H&Co.KGaA, 2005.
[5]Rebecca Kessler.填补发育毒性测试的空白[J].环境与健康展望, 2013 (2) :33.
毒理作用 篇2
中国毒理学会简介
中国毒理学会(Chinese Society of Toxicology,CST)于1993年11月10日在北京成立.学会的`宗旨是团结和动员广大毒理学工作者,以经济建设为中心,遵守国家宪法、法律、法规和社会公德;认真贯彻“百花齐放,百家争鸣”方针,坚持民主办会原则,充分发扬学术民主,开展学术上的自由讨论;坚持实事求是的科学态度和优良学风,积极开展国内外毒理学学术交流,普及毒理学科技知识;发现和推荐毒理学优秀科技人才,弘扬“尊重知识,尊重人才”的风尚,积极倡导“献身、创新、求实”精神,为社会主义精神文明和物质文明服务.中国毒理学会是中国毒理学工作者之家,是中国科学技术协会的正式成员,是经我国民政部依法登记的,具有法人资格的全国性学术团体.本会业务范围是学术交流、业务培训、科学普及、国际合作、咨询服务.
作 者： 作者单位： 刊 名：学会 英文刊名：XUEHUI 年，卷(期)： “”(6) 分类号： 关键词：毒理作用 篇3
相思豆毒蛋白从植物中直接提取, 可自然分解, 对环境污染小, 用作农药或先导化合物开发生物农药正受到广泛重视[3,4]。此外, 由于相思子毒素抗肿瘤作用明显, 利用相思子毒素与抗肿瘤的特异McAb结合所制备的免疫毒素 (IT) 在恶性肿瘤的治疗上也有很好的应用前景。可见, 相思豆毒蛋白具有重要生态意义和很大的临床医疗价值[5,6]。
作者将研究相思豆毒蛋白的最佳提取条件、蛋白含量、等电点及动物急毒, 以探讨其对哺乳动物的毒性。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 实验材料
供试相思豆种子采于广州白云区陈田村, 为广州相思子、相思属、蝶形花科, 种名Abrus Cantoniensis Hance。毒理实验所用动物均为清洁级实验动物, 其中小白鼠6～8w, 体重15～20g, 家免8～10w, 体重1.2～1.8kg。
1.1.2 试剂
磷酸缓冲液及Folin-酚组分均为国产分析纯。BSA购自上海化学试剂有限公司。
1.1.3 仪器
UV-9100紫外分光光度计;D-37520贺利氏低温超速离心机;DYY-Ⅲ-8B稳压稳流电泳仪;垂直板电泳槽;JA2003电子分析天平;
1.2 方法
1.2.1 相思豆毒蛋白的提取和分离
参照陈年春等方法[7,8]并稍做修改:称取40.0g去壳相思豆种子用120ml 0.1mol/L pH 7.2磷酸缓冲液匀浆, 4℃冰箱中抽提24h, 4 000r/min离心20min, 上清液以浓度分别为30%、50%的 (NH4) 2SO4分级盐析, 4 000 r/min离心20min, 收集, 0.1mol/L pH 7.2磷酸缓冲液溶解, 蒸馏水中透析去盐, 甘油中透析24h, 浓缩得到相思豆毒蛋白提取液。
1.2.2 相思豆总毒蛋白质浓度的测定
采用福林酚比色法[9], 以BSA为标准蛋白测定相思豆毒蛋白的浓度。
1.2.3 相思豆毒蛋白等电点的测定
用聚丙烯酰胺凝胶垂直管式园盘电泳等电聚焦电泳技术来测定相思豆的等电点[9]。以胶条长度 (mm) 为横坐标, pH值为纵坐标作图得到一条pH梯度曲线。用下式计算蛋白质聚焦部位至胶条正极端的实际长度L:
L=L’undefined
式中:L′-蛋白质的白色沉淀带中心至胶条正极端的长度;L1-测pH的胶条的长度;L2-固定后胶条的长度。
1.2.4 相思豆毒蛋白对动物的毒理作用
1.2.4.1 小白鼠急性毒理实验
将小白鼠随机分成的7组, 每组3次重复, 相同剂量蒸馏水为对照组, 以灌胃3ml、2ml、1.5ml、1.0ml、0.75ml、0.5ml的相思豆毒蛋白提取液。灌胃器前端尽量进入小白鼠的胃部, 注射后保持仰立, 每隔12h观察测量小鼠外观、行为活动、体温、精神状态、食欲、大小便、呼吸、鼻、口腔分泌物及死亡情况, 死亡小鼠立即尸检, 未死亡小鼠灌注7d后处死尸检, 肉眼观察主要脏器有无病理改变, 统计不同时间拒食率、死亡率及最终死亡率。
1.2.4.2家兔急性毒性实验
实验方法和剂量同于小白鼠急性毒理实验, 观察并统计结果。
2 结果与分析
2.1 相思豆总蛋白质浓度的测定
蛋白含量与OD值的方程函数为Y=0.0015X+0.185, R2=0.9871 (见图1) ;式中X为蛋白含量, Y为OD值。经pH 7.2的磷酸缓冲液抽提后的相思豆毒蛋白提取液吸光度OD值为0.286;对应蛋白浓度为178μg/ml。根据公式测得相思豆总蛋白浓度为C=178μg/ml×50=8 900μg/ml=8.9mg/ml。
2.2 等电聚焦法测定相思豆毒蛋白的等电点
测定结果为L1=8.2cm;L2=7.9cm;L’=3.6cm和3.8cm。代入公式 (1) 得L=3.47cm和3.66cm。胶条长度与pH值之间的方程函数为:Y=-0.7124X+8.119, R2=0.9871 (见图2) ;式中X为L, Y为pI。将L=3.47cm和3.66cm代入公式得相思豆毒蛋白的pI=6.24和6.10。
2.3 相思豆毒蛋白对动物的毒理作用
2.3.1 相思豆毒蛋白对小白鼠毒理作用
0.5ml剂量组的小鼠死亡率与阴性对照组无统计学差异, 表明该剂量对小鼠不产生明显影响。0.75～2.0ml剂量组的小鼠死亡率与阴性对照组有显著性差异 (0.01
注:与阴性对照组比较, **P<0.01;*0.01
Notes:Compared with the negative contro1, P<0.01; 0.01
以相思豆毒蛋白对小白鼠灌胃后30min死亡的小鼠表现为呼吸急促、身体浮肿、颤动。12h死亡的小鼠表现为精神萎糜、身体浮肿、浑身颤动、拒食、后死亡。而灌注0.5ml毒蛋白的小鼠初期行动迟缓, 拒食;五天后逐渐恢复正常, 所有给药后死亡或7d后处死的小鼠, 解剖后, 各主要脏器未见出血及其它肉眼可见的病理变化。相思豆总蛋白对小白鼠的最低致死剂量为0.75ml, 即LD=8900μg/ml×0.75/35.7g=187μg/g。
2.3.2 相思豆毒蛋白对家兔的急性毒理作用
0.5ml～1.0ml剂量组的家兔死亡率与阴性对照组无统计学差异, 表明该剂量对家兔不产生明显影响。1.5～2.0ml剂量组的家兔死亡率与阴性对照组有显著性差异 (0.01
注:与阴性对照组比较, **P<0.01;*0.01
Notes:Compared with the negative contro1, P<0.01; 0.01
以相思豆毒蛋白对家兔灌胃后立即死亡的家兔表现为口吐白沫、浑身滚烫、呼吸急促, 12h死亡的家兔表现为呼吸急促、颤抖、拒食、粪便稀溏, 后死亡。而灌注1.0 ml毒蛋白的家兔初期呼吸急促、发热、拒食, 一周后逐渐恢复正常, 所有给药后死亡或7d后处死的家兔, 解剖后, 各主要脏器未见出血及其它肉眼可见的病理变化。相思豆毒蛋白对家兔的最低致死量为1.5ml。即LD=8900μg/ml×1.5 ml/450g=29.6μg/g。
3 讨论
本试验结果与已报道相思豆有毒相符[10], 与蓖麻毒蛋白相似[11,12], 其主要毒性成分为毒蛋白, 毒蛋白是一种细胞毒素, 通过B链的协带作用, A链进入细胞, 并使细胞中60S亚基失活, 从而抑制蛋白质合成。二者对鼠、线虫等动物有毒性[13,14], 本实验证明相思豆毒蛋白对家兔也有较强毒性。即使是低剂量的相思豆毒蛋白对小鼠和家兔也具有拒食活性, 且对小白鼠和家兔均呈现剂量越大, 致死作用越明显的现象。但家兔最低致死剂量较小白鼠高, 表明家兔对相思豆毒蛋白的耐受强于小白鼠。
目前, 有关相思豆毒蛋白对哺乳动物的毒理作用研究还处于探讨中, 还将通过不同剂量相思豆毒蛋白对小鼠及家兔内脏器官及循环系统的影响, 探讨其对哺乳动物的致毒机理。
另据报道蓖麻毒蛋白和相思豆毒蛋白对癌症的诊断和治疗有很好的效果[2,11]。自古以来, 癌症是一疑难杂症, 至今未找到有效治疗办法, 利用现代生物技术, 结合传统中医药理论, 开发利用天然植物为这一疾病的治疗带来了希望[11]。毒蛋白的抗癌作用将会得到良好的应用, 开发免疫毒蛋白用于肿瘤治疗方面报道虽然较多, 在血液恶性肿瘤的治疗方面业已显示出良好的效果和明显优势[2,11], 但对于如何提高免疫毒蛋白在体内的稳定性, 如何降低异源大分子蛋白制备的免疫毒蛋白的免疫原性、如何促进其更快更特异地进入靶器官还有不少急待解决的难题[15]。利用基因工程技术制备重组免疫毒蛋白、通过人源化抗体的制备和利用, 可能改善免疫毒蛋白的治疗效果[16]。
摘要：目的:探索相思豆毒蛋白的最佳提取条件、蛋白含量、等电点及对动物的毒理作用。方法:经pH 7.2磷酸缓冲液提取、浓度为30%、50%硫酸铵分级沉淀及甘油透析处理, 从去壳相思豆种子中提取得到相思豆毒蛋白, 福林酚法测定蛋白含量, 等电聚焦法测定相思豆毒蛋白等电点, 小白鼠和家兔灌胃实验研究其毒理作用。结果:从去壳相思豆中分离提取得到相思豆毒蛋白;相思豆毒蛋白的等电点为6.10和6.24。动物实验表明该毒蛋白对小白鼠、家兔具有毒性。结论:磷酸缓冲液法是相思豆毒蛋白适宜的提取途径, 相思豆毒蛋白对动物具有毒性。
遗传毒理习题 篇4
环境诱变剂
生物迁移
转化
光化学烟雾
生物转运
生物转化
二． 填空题
1.2.三种基本形式
3.三种类型不。
4.微生物参与汞形态转化的主
要方式是甲基化作用和还原作用
5.6.生物转化分为
7.急性毒性常用指标50
8.突变是指遗传结构本身的变化及其引起的变异，的变异
9.10.胎儿出生时即具有整个身体或某一部分的外形或器官的解剖学上的形态结构异常称为先天畸形
11.12.13.三． 选择题
1.在大气中，污染物转化为（C）反应为主
A．光化学氧化B.催化氧化C.光化学氧化和催化氧化D.以上皆不是
2.大多数有机磷农药具有(A),可通过完整皮肤引起中毒或死亡
A.高度脂溶性 B高度水溶性 C.都溶 D.都不溶
3.亚慢性中毒指机体相当于(B)左右生命期间，少量反复接触某种化学和生物因素所引起的损害作用
A.1/10B.1/20C.1/30D.1/40
4.毒物排泄的主要途径是(D)
A.肠道B.唾液 C.汗液D.肾脏
5.由于不同种属的动物对化学毒物的反应存在差别，所以急性毒性试验时最好用两种动物是
（B）
A.大鼠与家兔B.大鼠与小鼠 C.大鼠与狗 D.狗与家兔
6.诱发突变的原因，以下哪种属于生物因素(D)
A.X射线B.抗生素C.烷化剂D.黄曲霉素
7.在胚胎发育过程中致畸物所致的发育毒性表现为以下哪种形式（D）
A.不孕B.胚胎重吸收C.发育迟缓D.以上都是
8.环境遗传毒理学在环境诱变检测及环境监测中的应用不包括下面哪一个？（D）
A．环境中复杂混合物遗传毒理学监测和评价
B.环境化学物的“三致”效应检测
C.环境放射污染监测
D.对特定环境中的动物健康进行监测
三．判断题
1.有机磷农药中对硫琳和马拉硫磷，可因水解作用使酰胺键和脂键断裂而失去毒性（对）
2.污染物的生物降解只可以在生物体内进行（错）
3.对环境中污染物质具有降解作用的生物只有微生物（错）
4.一种物质通过肝脏转化后，其毒性大多变小，但个别也可增强（对）
5.急性毒性只能提供死亡指标（对）
6.亚慢性毒性试验可以确定化学毒物的下限（错）
7.所有具有致突变作用的物质均有致畸作用（错）
8.在适宜的范围内，随剂量增加畸形发生率不会增加（错）
9.进入环境的化学污染物往往不是单一的化学物，而是所谓的混合物（对）
四．论述题
1.简述影响环境污染物迁移因素
2.简述遗传毒的分布与贮存
3.简述生物转化毒理学意义
毒理作用 篇5
随着后基因组时代的到来,蛋白质组的研究手段渗入生命科学及医药卫生的各个学科研究领域。蛋白质组(proteome)是指细胞或组织基因组所表达的全部蛋白质。同一基因组在不同细胞、不同组织中的表达情况各不相同,即使是同一细胞,在不同的发育阶段、不同的生理条件甚至不同的环境影响下,其蛋白质的存在状态也不尽相同。
疾病和药物改变基因组表达的调控,并通过基因组表达出来的蛋白质来执行各种生命功能。利用疾病发病前后[1]、疾病组织用药前后或正常组织干扰前后蛋白质组的变化情况[2],从蛋白质这个更深入本质的层面来探讨在各种外界干扰因素作用下机体的生理反应变化情况,可认识疾病的发生机制和药物的作用机制。
蛋白质组在药学研究领域的主要应用有以下几个方面:(1)随着利用蛋白质组分析方法疾病发病的分子机制的阐明,新药研发领域药物作用新靶标将确立[3]。(2)利用疾病组织用药前后蛋白质组表达谱的变化,研究药物作用后的药效分子机制和毒性分子机制,并根据其建立药物筛选的药理毒理分子模型。(3)通过敏感株和耐药株的蛋白质组的变化差异,研究细菌的耐药性机制[4]。本文对药物作用的药效机制和毒理机制分别予以综述。
1 蛋白质组学研究的主要技术平台
1.1 双向凝胶电泳技术
双向凝胶电泳技术(Two-dimensional gel electrophoresis,2-DE)原理是在相互垂直的两个方向上,分别基于蛋白质不同的等电点和分子量,运用等电聚焦电泳(Isoelectric focusing,IEF)和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)把复杂的蛋白质成分分离和展现在二维平面上。该技术主要用于分离细胞或组织蛋白质提取物,构建特定细胞或组织蛋白质的二维电泳图谱,分析特定条件下蛋白质的表达状况,进行差异蛋白质组比较。高分辨率的2-DE技术,它将电荷分离过程即等电聚集(IEF)与质量分离过程(SD PAGE)结合到一起,以期获得细胞内的全部基因产物。其完整步骤应包括样品制备、等电聚焦、平衡转移、SD PAGE、斑点染色、图像捕获和图谱分析等。
1.2 质谱技术
质谱鉴定技术(Mass spectrometry,MS)可以精确测定由蛋白酶(通常用胰蛋白酶)水解多肽斑点后得到的几个肽段的质量,然后用这些肽段的质量查询数据库,如Genbank、PIR蛋白数据库、SWISS PROT数据库和EMBL[5]。蛋白质根据质量的精确度,一个未知的多肽一般可由5条肽段加以鉴定。虽然,用少量的肽段不能完全清楚地鉴定一个蛋白质,但用串联质谱仪则可得到更为确切的肽序列信息,一个肽的序列通常代表一个蛋白质。
1.3 生物信息学
生物信息学是是蛋白质组研究的一个不可缺少的部分,生物信息学在蛋白质组研究中有两个重要作用:一是分析和构建双向凝胶电泳图谱,二是搜索与构建数据库。各种不同类型的蛋白质组和基因组数据库既是实现已知蛋白质分析鉴定和未知蛋白质发展的前提,也是分析蛋白质结构、性质和功能,实现模拟和预测的基础。用于蛋白质鉴定的数据库主要有以下几类:蛋白质氨基酸序列数据库,蛋白质结构域与家族数据库,蛋白质高级结构及分类数据库,蛋白质2-DE图谱数据库,蛋白质相互作用数据库。蛋白质组研究中使用的软件主要有以下几类:蛋白质双向电泳图谱分析软件,蛋白质鉴定软件,蛋白质结构和功能预测软件[6]。
近年来,蛋白质芯片(或蛋白微阵列)技术[7]、噬菌体展示文库技术逐渐趋于成熟,可以预计,这些技术将广泛用于蛋白质组学的研究。
2 药物药效机制研究
目前的研究结果表明,蛋白质基因表达的调控构成了真正的药物作用机理。蛋白质组学可以发现在活性化合物作用下数千种蛋白质中表达异常的蛋白质,进一步推断这种化合物的目标靶蛋白质,可以将这些目标靶蛋白质作为药物筛选的作用靶点。例如在黄曲霉素诱发的肝癌细胞中加入dithioethione(一种治疗黄曲霉素诱发的肝癌的药物),通过与对照组的蛋白质图谱比较,可发现,一种名为黄曲霉素B,还原酶的蛋白质得以表达,这种蛋白质具有使黄曲霉素失去毒性的作用,从而表明蛋白质组学在这方面具有明显的优势。Graves[8]研究了喹琳作用后的蛋白质双向电泳图谱,发现醛脱氢酶(ALDH)和喹啉还原酶2(QR2)在人和小鼠红细胞裂解液中有表达,而在恶性疟原虫内则没有。提示喹啉类药物的作用可能与抑制疟原虫这两种酶的作用有关,这两种酶可能是喹啉类药物的作用靶点,而体外的一些研究也表明,喹琳类药物可以抑制这两种酶的活性,说明喹啉类药物的作用机制可能与这些酶的抑制有关。
应用蛋白质组学,高通量地对比分析药物作用前后蛋白质表达谱或蛋白质表达丰度的改变,可以提示药物的作用机制。如Steiner等[9]通过分析抑制素类降胆固醇化合物对小鼠肝脏蛋白质组的影响,从药物治疗前后表达变化的蛋白质中鉴定出HMG.CoA合成酶(胆固醇合成途径的关键酶之一)。国内有人研究雷米普利延迟相药理性预适应心脏保护作用,及其对心肌组织蛋白表达的影响[10]。用雄性Wistar大鼠分为2组,分别用生理盐水(NS组)和雷米普利(lmg/kg)(RAM组)灌胃,24h后冠脉左前降支行30min缺血/2h再灌注。每组各2只大鼠于预处理后24h取心室肌组织进行蛋白质组学研究。双向电泳及凝胶染色后,对表达有显著性变化的12个蛋白点进行质谱分析,初步鉴定RAM组一种未命名蛋白表达增加。结论:雷米普利在大鼠整体模型诱导延迟相心脏保护作用,此作用可能与一种未命名蛋白的表达增加有关。Mdluli K等[11]用低浓度异烟肼(1mmol/ml,该浓度诱导积累hexacosanoic acid)处理结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB),双向电泳分析MTB的蛋白质表达谱。s甲硫氨酸脉冲标记发现分子量分别为12 000和80 000的蛋白质明显上调。同样条件下用C醋酸标记发现积累的分子量为12 000蛋白质与脂类结合。Ⅱ型FAS系统合成枝菌酸,50个碳原子的脂类的载体是KcpM;AasA可望作为药物开发靶标,因为抑制其功能将导致细菌死亡;伴随着抑制枝菌酸合成,AcpM和KasA被上调,这提示存在某种对枝菌酸的水平作出反应的调控机制。该调控系统可以被用来构建报道菌株,筛选MTB细胞壁关键元件合成的抑制药。
3 药物毒理机制研究
毒理蛋白质组学的应用主要分为两大部分:(1)在临床前、临床中发现毒性标志物(单一物质或表达谱)以预测或早期发现药物毒性;(2)药物毒理机制的研究。与传统方法相结合,蛋白质组学在鉴定药物毒理机制上具有广阔的应用前景,能更准确地预测药物在人体中所发生的毒性[12]。
通过筛选的先导药物到药物开发的阶段,这一过程包括药物的药效学、药代动力学、毒理学研究、安全性评价及临床试验等步骤。这一过程耗时、又耗资,且常常是有价值的药物寥寥无几。传统毒理学研究通常是将病理与生化技术结合,利用动物实验来评价一个新药的安全性。然而,随着新药开发速度的加快,毒理学家需要借助一些新技术来理解一些药物毒理现象和临床前实验预测。蛋白质组学则可快速通过对药物作用后蛋白质的变化情况,对毒理机制加以认识,从而有效地弥补传统方法中的一些缺陷。Charlwood[13]等研究了庆大霉素作用后的肾脏双向电泳图谱,发现涉及柠檬酸循环,葡糖异生及脂肪酸合成的蛋白质发生了改变,从而有力地支持了庆大霉素毒性是由于能量产生受阻和线粒体损伤而导致肾脏毒性。蛋白质组学应用于毒理学研究比较经典的例子是Steiner等[14]对环孢菌素A(CsA)肾毒性机理的研究。比较CsA处理后的鼠肾细胞蛋白质组图谱,发现CsA处理后的图谱中,参与钙结合和转运的钙结合蛋白(calbindin)明显消失,从而解释了使用该药后肾小管钙化的毒性作用。蛋白质组学应用于毒理学研究比传统的动物实验更为简洁,也更具有说服力。
海马是一个调节学习记忆功能的重要脑组织,近年来研究表明,它在阿片等毒品成瘾机理中也有重要作用[15]。研究海马组织蛋白表达改变与阿片类物质成瘾的关系,对认识阿片类物质成瘾的机理和发现药物作用的靶标的重要意义。应用蛋白质组学方法,我们观察到慢性吗啡处理能引起小鼠海马中与能量代谢密切相关的呼吸链中的NADH脱氢酶的辅基Fe-s蛋白,三羧酸循环中丙酮酸脱氢酶复合物中二氢硫辛酰转乙酰基酶和糖酵解关键酶乳酸脱氢酶表达显著地降低。荧光实时定量PCR(RT-PCR)分析表明,编码这三个蛋白质表达的mRNA含量相应地降低。吗啡慢性处理小鼠海马组织中的ATP水平显著地低于正常小鼠海马组织中ATP水平,进一步证实慢性吗啡依赖小鼠海马中三个与能量代谢相关的酶表达降低。
4 结语
毒理作用 篇6
日前, 2014年中国毒理学会毒理学家资格再认证 (recertification) 工作正式启动, 此项工作是为了对已取得毒理学家资格的人员实行动态管理, 进一步完善毒理学资格认证工作。2014年毒理学家资格再认证的对象是在2009年取得“中国毒理学委员会认证毒理学家 (DCST) ”资格认证的专业人员。
中国毒理学委员会认证毒理学家的再认证要经过资格审查和书面考试两个环节。资格审查必须具备三个基本条件:一直从事毒理学相关工作;参加中国毒理学会组织的有关学术活动, 接受继续教育;对毒理学的专业性学识继续保持着足够深入地了解。同时, 学会还要考查获得认证后期间遵守职业道德情况、技术工作业绩、参加职业发展和继续教育状况。
复方五指柑胶囊毒理学研究 篇7
1 材料与方法
1.1 药物
复方五指柑胶囊(每粒胶囊含3.0 g生药,丽珠集团利民制药厂,批号:20030416)。
1.2 仪器与试剂
雅培CEU-DYN3500R型全自动血液分析仪(美国雅培公司);OLYMPUS AU600型全自动生化分析仪(日本奥林巴斯公司)。
1.3 动物及试验环境[3,4]
NIH小白鼠20只,雌雄各半,体重18~22 g,合格证号:2002A022。SD大鼠,体重150~200 g,雌雄各半,每组20只。由广东省医学实验动物中心提供,合格证号:2002A024。动物房保持通风、干燥,室温18~25℃,湿度60%~80%,普通鼠料饲养,自由饮水。
1.4 小鼠急性毒性试验[5]
取20只小鼠,雌雄各半,药物配成最大浓度50%,按0.8ml/20 g体重(20 g/20 g体重)灌胃给药。给药后连续观察7 d,观察期间记录动物的毒性反应情况和死亡情况。
1.5 大鼠长期毒性试验[5]
取SD大鼠80只,随机分为4组,每组20只,大鼠连续2个月给予复方五指柑胶囊灌胃。受试药剂量分别为:复方五指柑胶囊高剂量、中剂量、低剂量(2.01、1.02、0.51 g/kg)。对照组给予生理盐水,每日灌胃给药1次,观察一般状况。每周测量体重1次,并调整给药量。给药2个月后,每组处死一半动物并进行肉眼尸检,测量动物器官指数,进行病理、血液学、血液生化学检查。剩余动物停药继续观察2周后处死,并进行上述检查。
1.6 统计学方法
各组数据均计算组平均值±标准差,采用t检验比较各给药组与对照组之间的差异,并且将指标数据与该种系大鼠的正常值范围比较,确定各项检查是否出现异常。
2 结果
2.1 急性毒性试验结果
20只小鼠给予复方五指柑胶囊,观察7 d,小鼠呼吸均匀,一般状态良好,活动、进食正常,皮毛均好,体重增加正常,无明显的毒性反应症状,动物无一例死亡,无法测出LD50,按给药量求小鼠最大耐受量。复方五指柑胶囊小鼠最大耐受量大于0.40 g/20 g体重(20 g/kg体重),相当于临床推荐用量的370倍以上。在该剂量下,动物未见异常表现,情况良好,说明该药无明显急性毒性作用。
2.2 长期毒性试验结果
连续给予2个月复方五指柑胶囊后,大鼠活动基本正常,未出现明显毒性症状或死亡;肉眼尸检:各脏器无异常;动物器官指数检查、血液学检查、血液生化学检查及病理学检查,各项指标均在正常范围内,未见异常。给药组与对照组比较无显著性差异,且各组停药2周后,各项指标与对照组比较无显著性差异。心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、肾上腺、胸腺的病理组织学检查也未见明显病理性变化。
2.2.1 一般状况
在给药期间,动物毛发有光泽,活动自如,精神状态正常,摄食、粪便等未见异常。各用药组动物每周体重逐渐增加,与对照组比较无显著性差异,见表1。结果表明药物对动物体重增加无明显影响。
2.2.2 血液分析
给药后各组大鼠血液分析指标的变化见表2、3。结果显示,给药2个月后,血液分析各项指标未见明显异常,与对照组比较无显著性差异。停药2周后,各项指标未见明显异常,与对照组比较无显著性差异。
2.2.3 血液生化学检查
给药后各组大鼠血液生化指标的变化见表4、5。结果显示,给药2个月及停药2周后,各项血液生化指标与对照组比较均无显著性差异。
2.2.4 器官指数测定
给药后各组大鼠器官指数的变化结果显示,各给药组与对照组比较,给药60 d与停药14 d后,大鼠的心、肝、脾、肺、肾等五种重要器官的器官指数与对照组比较均无显著性差异。
2.2.5 病理组织学检查
大体尸解:动物处死后,立即解剖,各组大鼠各脏器未发现有明显病变。病理检查:光镜下观察高、中、低剂量组,胶囊辅料组和对照组动物的心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、胸腺、肾上腺的组织切片。观察结果表明,长期给药60 d后,各剂量组动物各器官均未见明显异常。停药2周后,各组动物各器官亦未见异常。
3 结论
3.1 小鼠的急性毒性试验
复方五指柑胶囊小鼠最大耐受量大于0.40 g/20 g体重(20 g/kg体重),相当于临床推荐用量的370倍以上。在该剂量下,动物未见异常表现,情况良好,说明该药无明显急性毒性作用。
3.2 大鼠的长期毒性试验
3.2.1 各用药组动物每周体重逐渐增加,与对照组比较无显著性差异,表明药物对动物体重增加无明显影响。
3.2.2 一般外观观察及肉眼尸检结果显示,无明显毒性反应。
3.2.3 复方五指柑胶囊给药60 d后,血液学检查、血液生化检查、动物器官指数等检查结果表明,各用药组动物与对照组比较,无显著性差异,所有指标均在正常范围内。
3.2.4 病理结果显示,长期给药后大鼠各器官中未发现毒副作用所引起的病理组织学改变。
综上所述,大鼠以复方五指柑胶囊连续灌胃给药2个月,各剂量组各项指标均未见异常。复方五指柑胶囊是一种毒副作用小、不易产生蓄积性毒性作用、安全有效的中药制剂。
摘要：目的:观察复方五指柑胶囊的急性毒性和长期毒性。方法:①急性毒性试验,取NIH小白鼠20只,雌雄各半,采用最大给药法灌胃给药,给药后连续观察7 d,观察期间记录动物的毒性反应情况和死亡情况。②长期毒性试验,SD大鼠80只,每组20只,3个试验组用复方五指柑胶囊2.01、1.02、0.51 g/kg,对照组给予生理盐水,连续灌胃2个月,观察一般状况测量动物器官指数,进行病理、血液学、血液生化学检查。结果:复方五指柑胶囊的最大耐受量大于20 g/kg,相当于临床推荐用量的370倍以上;长期毒性以复方五指柑胶囊连续灌胃给药2个月,各剂量组各项指标均未见异常。结论:复方五指柑胶囊是一种毒副作用小、不易产生蓄积性毒性作用、安全有效的中药制剂。
关键词：复方五指柑胶囊,急性毒性,长期毒性
参考文献
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无机砷生物转化与毒理学研究 篇8
1 无机砷在机体内的生物转化
饮用水和职业环境等存在的砷主要是3价和5价的无机砷。无机砷主要由消化道、呼吸道和皮肤接触进入机体, 吸收入血的砷化合物大部分与血红蛋白结合, 随血液分布到全身各组织和器官。在人体内, 5价无机砷和砷化氢等先还原为3价砷, 然后进行甲基化生成5价甲基胂酸 (monomethylarsonic acid, MMAⅤ) , 再次进行还原和甲基化生成3价甲基胂酸 (monomethylarsonous acid MMAⅢ) 、5价二甲基胂酸 (dimethylarsinic acid, DMAⅤ) 和3价二甲基胂酸 (dimethylarsinous acid, DMAⅢ) 等[7]。过去, 砷的甲基化生物代谢转化过程被认为是解毒途径。但越来越多的研究显示, 砷甲基化产物具有很强的毒性, 尤其是遗传毒性。目前, 在砷的代谢转化过程中, 毒理学研究重点关注的是3价有机砷, 即MMAⅢ和DMAⅢ[4,5,6]。Aposhian等[7]长期从事砷代谢转化相关酶学研究, 认为无机砷在机体内生物转化有2种蛋白是必须的, 即MMAⅤ还原酶和砷转甲基酶。MMAⅤ还原酶与特殊谷胱甘肽转移酶omega是同一蛋白。
2 生物体内砷生物转化产物的检测
近年来, 无机砷生物转化产物在不同动物各器官、组织和体液中的分布是砷毒理学研究的热点。无机砷在机体内生物转化存在明显的物种和个体差异, 导致不同物种、不同人群砷化合物的种类和含量在不同器官、组织中差别很大。生物标本中砷化合物的种类和含量是研究砷在组织中分布和特定靶器官毒性的关键[7,8,9]。国外实验室已建立和 (或) 改进了多种无机砷生物转化产物实验室检测方法。比较普遍的方法有高性能液相色谱 (HPLC) 、电感偶等离子体—质谱仪 (HG-AAS) 等。各种无机砷代谢转化产物 (MMAⅢ、MMAⅤ、DMAⅢ和DMAⅤ等) 都已经在暴露于饮用水污染的人群中检测到。在各器官、组织和体液中检测到的砷化合物构成和含量存在较大的差别, 可能与物种和个体甲基化酶编码基因多态性有关[7,8,9]。
砷接触后, 很快血砷浓度开始下降, 一般数小时后就可以恢复到正常水平。大部分砷通过甲基化代谢转化后以DMAⅢ的形式从尿液中排泄, 一般尿中砷浓度几天后恢复正常水平[4,9]。Yamauchi等[10]报道, 在急性砷中毒时, 高剂量砷很快通过消化道进入人体。在第1天, 病人尿中总砷浓度约9000 μg As/g肌酐, 无机砷浓度约8000 μg As/g肌酐, 尿中主要砷是无机砷化合物。病人尿中无机砷化合物浓度很快持续下降, 但有机砷浓度下降速度明显很慢。5 天后, 病人尿中总砷浓度约4200 μg As/g肌酐, 无机砷浓度约870 μg As/g肌酐, 尿中砷已经主要是有机砷化合物。可以认为, 大剂量砷进入机体后, 短时间内无机砷含量迅速下降, 很快体内主要存在各种有机砷化合物。砷接触人群尿中无机砷水平主要反映的是近期的接触剂量, 而有机砷水平主要反映机体内一段时间前接触的已经和 (或) 正在进行代谢转化的砷剂量。
尿和血中砷一般认为可用于个体即时接触水平评价, 但尿砷比血砷代表的接触时间更长。而头发和指甲反映的是过去很长一段时间的平均接触剂量[11]。
3 砷代谢转化产物的一般毒性研究
无机砷的危害早已引起人们的重视, 而生物转化产生的有机砷过去一直认为是低毒, 甚至无毒物质, 即生物转化是解毒过程[4,10]。自然界中的5价砷因与体内巯基亲和力不大, 所以很少蓄积, 很快经肾脏排出, 因而毒性不大。而工业生产中排出的多数为3价砷, 他们与体内巯基有高度亲和力, 所以在体内的蓄积性很强, 平均可达9年之久, 毒性也大[4]。
越来越多的研究认为, 无机砷的甲基化代谢可能在其致病过程中起特别重要的作用。目前研究表明, 砷的甲基化肯定不仅仅是解毒过程, 应该也是砷致健康危害的主要途径。值得注意的是, 甲基化了的DMAⅢ的毒性可能是所有砷化合物中最强的, 可能是砷毒理作用的关键物质。最近引起国内外研究人员特别注意的MMAⅢ具有广泛的毒性, 其在急性、慢性和远期效应方面, 均可能是砷化合物中毒作用的关键物质[4,8,9,10]。
4 砷化合物的遗传毒性研究
近年来, 国内外研究揭示, 砷甲基化产物的遗传毒性研究可能是理解砷化合物遗传毒性和致癌机制的关键。这些物质攻击DNA等生物大分子可能是砷化合物主要致病机制[4,7,8,9,10,11]。Kenzo等[12]研究认为, 体外试验DMA可引起单链、双链DNA断裂和DNA交联形成, 动物实验DMA单独或联合使用可导致多种实验动物皮肤癌、肺癌和膀胱癌等, 但所需剂量高于人类实际接触剂量。
近年来的研究显示, 砷可以导致人类DNA和染色体损伤等遗传毒性。这些损伤在不断的产生和修复, 很多损伤是可逆的, 但不断的损伤—修复—损伤可能是肿瘤发生的关键[4,10]。Yamauchi等[10]研究显示, 急性砷中毒后, 尿中8-羟基脱氧鸟苷与尿砷水平有很好的相关性, 一年后逐渐恢复正常。我们已有的研究发现, 职业砷接触工人存在明显的染色体和DNA损伤, 微核形成率也明显高于对照人群[4,13][4,13]。
5 砷代谢转化产物与肿瘤发生
砷在国际癌症研究中心 (IARC) 致癌物分类中, 归类为人类确定致癌物, 主要致皮肤癌、膀胱癌和肺癌。Yamauchi等[10]认为人群短期砷接触的遗传毒性是可逆的, 而在长期接触下, 无机砷代谢转化和有机砷在体内蓄积持续作用导致遗传毒性不能逆转。智利、印度和台湾等国家和地区, 人群长期接触无机砷被认为是皮肤癌、肺癌等高发的主要原因, 这些癌发生的潜伏期为30～50 a。已有资料显示, 砷的甲基化产物, 尤其是中间产物如一甲基砷酸, 与多种肿瘤发生关系密切[1,2,3,4]。p53基因损伤-修复-损伤及其后的突变可能在砷致癌过程中起着关键作用, 在这一过程中很可能找到砷污染危害的早期生物标志物[3,4,5]。Chen等[15]应用2个砷代谢指数探讨尿中一甲基砷酸与二甲基砷酸的含量和比例与肿瘤发生的关系, 在2次病例—对照研究中他们发现 (一次是76位皮肤癌病例和224位对照, 另一次是49位膀胱癌病例和224位对照) , 一甲基砷酸含量高的暴露人群皮肤癌和膀胱癌的发病率明显更高。
饮水砷的遗传毒理学研究 篇9
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验菌株、动物
鼠伤寒沙门氏菌株TA97、TA98、TA100、TA102为实验室冻存菌株。本实验室对菌株特性进行鉴定,符合Ames试验标准。SPF级健康昆明种小鼠购于北京维通利华实验动物技术有限公司,动物合格证号:SCXK(京)2012-0001;饲料来源于北京科澳协力饲料有限公司,饲料合格证号:SCXK(京)2009-0012;动物房屏障系统使用许可号:SYXK(蒙)2010-0001。
1.1.2 受试物和主要试验试剂
1.1.2. 1 受试物准确吸取一定量的砷标准溶液,用无菌蒸馏水定容到450μg/L,依次稀释成不同浓度。
1.1.2. 2 主要试验
2,4,7-三硝基-9-芴酮和叠氮钠(Fluka公司)、MMS(Merck公司)、2-AF和1,8-二羟基蒽醌(上海试剂厂)、氧化型辅酶Ⅱ、6-磷酸葡萄糖钠盐、L-组氨酸(Sigma公司)、生物素(Sigma公司)、S9(本实验室按Ames方法制备,液氮保存,批号20130713)、胎牛血清、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、甲醇、环磷酰胺、Giemsa染液。
1.2 方法
1.2.1 Ames试验
采用鼠伤寒沙门氏菌TA97、TA98、TA100、TA102 4种菌株,体外活化系统为多氯联苯诱导的大鼠肝均浆制备的S9混合液。选用菌株TA100进行预试验,计数每个平皿中的回变菌落数。将无菌蒸馏水定容到450μg/L的砷标准溶液作为受试样品,用无菌蒸馏水稀释到不同浓度,检测剂量分别设定为0.0450μg/皿、0.0150μg/皿、0.0050μg/皿、0.0017μg/皿、0.0006μg/皿。设空白对照、溶剂对照和阳性对照,不同菌株使用不同的阳性致畸物。溶剂对照为100μL/皿的无菌蒸馏水,在加和不加S9的试验条件下进行平板渗入法试验;每组设3个平行样品,实验重复1次。
1.2.2 小鼠骨髓细胞微核试验
选用SPF级健康昆明种小鼠50只,体重25~30 g、平均体重26.02 g,按体重随机分为5组,每组10只,雌、雄各半。受试物组剂量分别为0.09μg/kg、0.03μg/kg、0.01μg/kg,阴性对照组给蒸馏水,阳性对照组经口给予环磷酰胺40 mg/kg,灌胃量为0.2 m L/10 g。采用30 h给受试物法,两次给受试物间隔24 h,于第2次灌胃6 h后颈椎脱臼处死小鼠,取胸骨骨髓涂片、固定、染色、镜检。每鼠计数1 000个嗜多染红细胞(PCE)的微核细胞数,观察200个PCE,计数同时观察到的正染红细胞(NCE)数目,计算PCE/NCE比值。
1.2.3 小鼠精子畸形试验
选用雄性昆明种小鼠25只,体重25~35 g、平均体重30.58 g,按体重随机分为5组,每组5只,设3个剂量组,剂量分别为0.09μg/kg、0.03μg/kg、0.01μg/kg,另设溶剂(蒸馏水)对照组和环磷酰胺阳性对照组(40 mg/kg)。经口灌胃1次/d,灌胃量均为0.2 m L/10 g,连续灌胃5 d,于首次给受试物后第35 d脱颈椎处死动物,取双侧副睾制片,按《食品安全性毒理学评价程序和方法》GB15193.7-2003中的规定,经甲醇固定、1%伊红染液染色后,于高倍镜下对每只小鼠计数1 000条完整精子,记录精子畸形数、畸形类型,计算精子畸形发生率。
1.2.4 数据处理试验数据使用SPSS 13.0统计软件进行χ2检验。
2 结果
2.1 受试物对鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型回变菌落数的影响
计数每个平皿中的回变菌落数,在加或不加体外代谢活化系统S9时,受检样品饮水砷诱发鼠伤寒沙门氏菌株TA97、TA98、TA100、TA102回变菌落数均未超过自发回变菌落数的2倍,无剂量反应关系,可判定结果为阴性。见表1、表2。
a为2,4,7-三硝基-9-芴酮,0.2μg/皿;b为2-氨基芴(2-AF),50.0μg/皿;c为叠氮钠,2.0μg/皿;d为甲基磺酸甲酯(MMS),3.0μL原液;e为1,8-二羟基蒽醌,50.0μg/皿
a为2,4,7-三硝基-9-芴酮,0.2(g/皿;b为2-氨基芴(2-AF)50.0(g/皿;c为叠氮钠,2.0(g/皿;d为甲基磺酸甲酯(MMS),3.0(L原液;e为1,8-二羟基蒽醌,50.0(g/皿
2.2 受试物对小鼠骨髓嗜多染红细胞微核率的影响
受试物3个剂量组的微核率与阴性对照组比较,雌、雄鼠的高剂量组及雌鼠的中剂量组微核率差异均有统计学意义(P<0.05),雌、雄鼠的低剂量组及雄鼠的中剂量组与阴性对照组的微核率比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。
a为与阴性对照组比较P<0.05
2.3 受试物对小鼠精子畸变率的影响
受试物3个剂量组及阳性对照组的精子畸形率与阴性对照组比较,差异均有统计学意义(P<0.01),见表4。
a为与阴性对照组相比P<0.01
3 讨论
Ames试验结果显示,受试物未增加鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型菌株的回复突变数,与以往文献报道结果相同。Ames试验是一种有效检测受试物能否引起鼠伤寒沙门氏菌基因组碱基置换或移码突变的方法。在本次饮水砷Ames试验中,砷未能引起碱基置换、移码或缺失。其它研究表明,虽然砷和腐植酸共同作用有微弱的致突变性,但砷在Ames试验中单独作用没有致突变性。沙门氏菌属具有很强的抵抗有毒重金属砷的能力,所以该实验剂量未观察到对菌株的影响。
在本研究中,小鼠骨髓细胞微核试验高剂量组结果为阳性。砷具有较强的染色体损伤作用,可扰乱纺锤体结构,影响正常的有丝分裂过程,使染色质无法正常进入细胞核,诱导微核的形成,导致微核率的增加[5]。砷是一种有丝分裂毒物,使体内产生姐妹染色单体交换(sister chromatid exchange,SCE)的机率增加,染色体畸形(chromosome abnormalities,CA)和微核(micronucleus,MN)的数量增加,且中毒越严重遗传损伤也越严重,最终影响细胞的有丝分裂。有报道,砷可诱发染色体损伤,与本实验结果相符。本研究的小鼠精子畸形试验结果为阳性,表明砷可引起精子畸形,主要畸形类型包括胖头、无定形、无钩等,对机体有明显的生殖细胞损伤作用,与众多的研究得出相似的结论[6],其机制可能与砷使生殖细胞的基因发生突变或干扰基因的表达过程有关[5]。精子形态的改变反映了雄性生殖细胞的遗传损伤。
综上所述,通过体外试验和动物体内试验表明,饮水砷对原核细胞未显示致突变作用,对真核细胞染色体有损伤作用并对生殖细胞产生遗传毒性。提示应严格控制饮用水中砷的含量,降低饮水砷引起的遗传损伤程度。
摘要：目的:探讨饮水砷的遗传毒理作用,为饮水型砷中毒的防治与监测提供科学的理论依据。方法:采用经典的Ames(鼠伤寒沙门氏菌回复突变)试验、小鼠骨髓细胞微核试验和小鼠精子畸形试验。结果:Ames试验的结果为阴性;小鼠骨髓细胞微核试验中,0.09μg/kg剂量组的雌、雄鼠和0.03μg/kg剂量组的雌鼠微核率分别为4.60‰、5.40‰、6.60‰,与阴性对照组相比差异有统计学意义(P<0.05);小鼠精子畸形试验中,3个剂量组剂量分别为0.09μg/kg、0.03μg/kg、0.01μg/kg的精子畸形率与阴性对照组比较差异有统计学意义(P<0.01)。结论:饮水砷对原核细胞未显示致突变作用,在真核细胞体内显示对染色体具有损伤作用并对生殖细胞产生遗传毒性。
关键词：饮水砷,遗传毒性,Ames试验,小鼠骨髓细胞微核试验,小鼠精子畸形试验
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