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斑马鱼在毒理学中的研究进展

斑马鱼在毒理学中的研究进展

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【摘要】斑马鱼作为一类脊椎模式动物,具备体型小、传代周期短、繁殖率高、体外受精发育、胚胎透明、饲养管理方便等优势,在毒理学研究领域发挥着越来越重要的作用。目前,斑马鱼已被广泛用于环境毒理学、病理毒理学、胚胎发育毒理学等方面的研究,初步展现出其独特的优势,本文综述了斑马鱼在毒理学研究中的进展。

【关键词】斑马鱼;毒理学;进展0 引言斑马鱼属热带淡水鱼,全身布满多条深蓝色纵纹似斑马,成群游动时犹如奔驰的斑马群,故称作斑马鱼。斑马鱼常年产卵,成熟雌鱼两周可产卵几百枚,卵在体外受精、发育,胚胎发育同步、速度快,3到4个月即可达到性成熟,成鱼体长3至4厘米、体型纤细。斑马鱼对生存水质要求不高,适宜水温为25~31℃。目前,斑马鱼遗传图谱已经建立,分析了有价值的突变体,发展了转基因斑马鱼技术,其中透明斑马鱼得到了大力推广,这些都提供了良好的毒理学研究平台。斑马鱼己被广泛应用于遗传和发育、环境、病理等毒理学

研究领域,展现出其独特的优势。1 斑马鱼评价生殖和发育毒理效应斑马鱼评价胚胎发育毒性斑马鱼胚胎透明和体外发育,便于在正常生长发育及外源物质的处理下,观察发育进程变化。在胚胎发育的致畸或致死原因中,血管、心脏和神经发育是最主要的三个方面,一直处于研究热点,然而斑马鱼胚胎在这三个方面的研究应用尚属起步阶段。同时,斑马鱼具有学习、记忆、群聚、昼夜节律等复杂行为,国内外学者已用该模型进行神经发育毒理学研究,以探讨神经系统疾病的发病机制与治疗方法[1]。斑马鱼在神经毒性方面的应用斑马鱼具有敏感的脑神经系统,生命早期即可呈现典型的运动模式,如自主性收缩、碰触反应、泳动等。自发性运动可以作为多巴胺神经元潜在毒性的指标,用于检测脑神经系统和评价脑的早期发育。在神经毒性研究领域,斑马鱼与哺乳动物模型一样,可以借助生化指标、形态学、行为学来评价药物的神经毒性,检测斑马鱼脑部神经元的坏死和凋亡情况;未来,斑马鱼在神经学方面,将具有更加重要的研究价值[2-4](图1)。心脏发育及心血管方面的应用斑马鱼的胎心类似于人类胚胎的心脏,分为心房和心室,房室之间有瓣膜,因而为研究人类心血管系统提供了一类较好的模型。论文代写而且,斑马鱼的卵

体透明、胚胎发育快、心脏体节清晰,早期发育存活不依赖于血液循环,可用肉眼直接观察活鱼卵心脏的明显形态和功能缺陷,或通过分子标记物来识别细微差别。受精48 小时后,发育正常的的斑马鱼胚胎,即可用于心脏毒性研究。斑马鱼在心血管药物氯氮平、红霉素、奎尼丁、阿司咪唑等评价方面都有所研究。Zhang等对斑马鱼心脏复苏进行了研究报道[5]。一些药物可导致斑马鱼心包水肿、心脏畸形、心率减低,体长缩短、体节发育异常、脊柱弯曲、卵黄囊水肿、出血、心脏缩小等多种表型改变。斑马鱼评价骨骼发育毒性效应硬骨鱼发育中的基因、信号通路和人类骨骼发育具有高度同源性,相对于其他模型动物,斑马鱼具备个体小、繁殖快、适合高通量筛选、身体透明、易于观察骨骼发育等优势。近年来,以斑马鱼为模型的骨骼研究逐渐成为热点,其中,中药治疗骨质疏松的功效正日益受到重视,但壮骨中药及其成分,特别是量微成分的活性评价却难以有效开展。新模型、新方法的建立有益于丰富中药壮骨效应评价的思路与方法。模式生物斑马鱼既是一类较好的、热门的药学研究工具,根据其骨骼发育的生理、遗传学特点和优势,将斑马鱼用于中药复杂体系及成分的壮骨效应评价,具有合理性和可行性。2 病理毒理学中的应用斑马鱼

评价感官毒理学效应斑马鱼的卵受精72 小时后,视网膜已与成鱼相似,而且幼鱼眼睛占身体的很大部分,操作极其方便,斑马鱼特别适用于眼部疾病的研究。一旦其视力受损,斑马鱼会经常生活在暗处,皮肤的色素沉积黑素体随之增加,通过眼睛大小或皮肤上的色素沉积可以方便快速地筛选出有视觉缺陷的斑马鱼。目前,发现的斑马鱼眼部特异性细胞或层损伤突变体已超过50 种,视功能和眼球运动的有关试验还在进行中[6]。在斑马鱼模型中,耳的生长发育和功能、味蕾的细胞分子机制研究相对较少,但也都在展开进一步的研究。斑马鱼的听觉器官由耳囊及附属结构(如毛细胞和半规管)组成。斑马鱼神经丘毛细胞损伤可作为检测耳毒性的一个重要指标,辅以斑马鱼幼体的游泳姿态和体位指标,可以对药物的耳毒性进行快速、简便的毒性筛选。

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污染与环境生态学期末复习

环境生态学第五章生态系统服务 中国及全球生态系统服务的价值比较 中国和全球生态系统效益的价值的比值,及中国和全球面积的比值基本接近,但稍低,陆地所提供的生态系统效益价值低于全球平均水平较多。 环境生态学第七章环境污染的检测及评价 !污染物:进入环境后使环境的正常组成发生变化,直接或间接有害于生物生长、发育和繁殖的物质。污染物的作用对象包括人在内的所有生物。 环境污染物:指由于人类的活动进入环境,使环境正常组成和性质发生改变,直接或间接有害于生物和人类的物质。 !毒物:指对机体产生有害作用的化学物质。 外来化合物:指生物体内正常生命活动下不产生的化合物。 环境毒物:指通过各种途径排放至大气、水源和土壤等人类环境中的有毒化学物质。 重金属的环境毒理学效应 重金属毒作用的特性:重金属和配位体的相互作用,重金属的有机化,重金属的氧化还原反应,重金属的蓄积作用是重金属毒性作用的特性。 毒性原因:重金属及生物成分的相互作用,即和大分子物质的作用可能是大多数金属产生毒性效应的原因。 环境污染物的联合作用:独立作用、相加作用、协同作用、拮抗作用。

独立作用:多种化学物各自对机体产生不同的效应,其作用的方式、途径和部位也不相同,彼此之间互无影响。 相加作用:多种化学物混合产生的生物学作用强度是各种化学物分别产生的作用强度总和。 协同作用:两种或两种以上化学物同时或在数分钟内先后及机体接触,其对机体产生生物学作用的强度远远超过它们分别单独及机体接触时所产生的生物学作用的总和。 拮抗作用:两种化学物同时或在数分钟内先后输入机体,其中一种化学物可干扰另一种化学物原有的生物学作用,使其减弱,或两种化学物相互干扰,使混合物的生物学作用或毒性作用的强度低于两种化学物输入机体时强度的总和。 污染物在生物体内的吸收 (1)经消化道吸收,主要以简单扩散方式通过细胞膜被吸收。(浓度愈高吸收愈多。脂溶性物质较易吸收,水溶性易离解的物质不易吸收。) (2)经呼吸道吸收,经肺吸收直接进入血液循环而分布全身。在呼吸道的吸收主要通过简单扩散。 (3)经皮肤吸收,如有机磷农药可经皮肤吸收引起机体中毒。 污染物在生物体内的转化包括对有害物质的生物解毒作用和毒性强化的生物活化作用。 污染物的生物转化是指进入体内的外来化合物,在体内酶催化下发生一系列代谢变化的过程,亦称为生物代谢转化。 1.降解反应

第一章免疫学发展简史及其展望

第一章 免疫学发展简史及其展望 第一节 免疫学简介 本节为浅近简介免疫学的最基本内含,免疫系统的功能及其功能产生过程的特点,这些内容将在以后的各章中会逐步介绍。 一、免疫系统的基本功能 机体是多种器官系统组成,各自执行专职功能,如呼吸系统主要执行气体交换,呼出CO2,吸入O2,供新陈代谢需要;免疫系统则执行免疫功能,保卫机体免受生物体的侵害。为使医学生在学习免疫学课程之始,即对免疫学有初步印象,本章将简介免疫学基本概念,并从免疫学发展过程理解这些概念的形成,开拓、发展及取得的成就,从而成为一门生命科学前沿的一门医学免疫学科。 免疫(immunity)即通常所指免除疫病(传染病)及抵抗多种疾病的发生。这种通俗认识在科学上的含意则包括:免疫由机体内的免疫系统执行,免疫系统具有:(1)免疫防御功能:防止外界病原体的入侵及清除已入侵的病原体及有害的生物性分子;(2)免疫监视功能(immunological surveillance),监督机体内环境出现的突变细胞及早期肿瘤,并予以清除;(3)免疫耐受:免疫系统对自身组织细胞表达的抗原(解释见后)不产生免疫应答,不导致自身免疫病,反之,对外来病原体及有害生物分子表达的抗原,则产生免疫应答,予以清除,从这层功能上说,免疫系统具有“区分自我及非我”功能;(4)调节功能:免疫系统参与机体整体功能的调节,与神经系统及内分泌系统连接,构成神经-内分泌-免疫网络调节系统,不仅调节机体的整体功能,亦调节免疫系统本身的功能。 二、免疫应答的特点 免疫系统是由免疫器官(胸腺、骨髓、脾、淋巴结等)、免疫组织(黏膜相关淋巴组织)、免疫细胞(吞噬细胞、自然杀伤细胞、T及B淋巴细胞)及免疫分子(细胞表面分子、抗体细胞因子、补体等等)组成。体内的免疫细胞通常处于静止状态,细胞必须被活化,经免疫应答过程,产生免疫效应细胞,释放免疫效应分子,才能执行免疫功能。免疫细胞分为两类:(1)固有免疫应答细胞,如单核-巨噬细胞,自然杀伤细胞,多形核中性粒细胞等等,这类细胞经其表面表达的受体,能识别一种分子,这种分子表达于多种病原体表面,如单核-巨噬细胞表面的Toll样受体(Toll-like receptor 4, TLR4)能识别脂多糖(LPS),它表达于多种Gram-肠道杆菌表面,经受体-配基作用,固有免疫细胞被活化,迅速执行免疫效应,吞噬杀伤病原体,并释放细胞因子,如干扰素(IFN),抑制病毒复制,这类细胞在病原体入侵早期,即发挥免疫防御作用,称固有免疫(innate immunity)。固有免疫应答不经历克隆扩增,不产生免疫记忆。(2)适应性免疫应答细胞:即淋巴细胞,包括T细胞及B细胞,这类细胞是克隆分布的,每一克隆的细胞,表达一种识别抗原受体,特异识别天然大分子中的具有特殊结构的小分子(如蛋白中的多肽、糖中的寡糖、类脂中的脂酸、核酸中的核苷酸片段)。这些能被T或B细胞受体特异识别的小分子,我们称之为抗原(antigen, Ag)。T 细胞识别的主要是蛋白中的多肽,但T细胞不能直接识别游离的多肽,它们必须与主要组织相容性复合体(MHC)编码分子组成抗原肽-MHC分子复合物,表达于抗原提呈细胞表面,才能与T细胞受体结合,使相应克隆的T细胞开始活化。但要使T细胞充分活化,尚须抗原提

发现毒理学的研究进展

*基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)基金(2002AA2Z342D 和2004A A2Z3774) 综 述 发现毒理学的研究进展 * 王全军,吴纯启,廖明阳 (军事医学科学院毒物药物研究所,国家北京药物安全评价研究中心,北京100850) [摘要] 发现毒理学又称为开发前毒理学(Predevelopmental Toxicology),是指在创新药物的研发早期,对所合成的系列新化合物实体(New Chemical Entities,NCEs)进行毒性筛选,以发现和淘汰因毒性问题而不适于继续研发的化合物,指导合成更安全的同类化合物。发现毒理学的研究既可加快药物研发进程,提高研发成功率,又减少资源消耗。笔者就发现毒理学研究的定义、必要性、研究内容、研究方法和我国当前的研究现状作一简述。 [关键词] 发现毒理学;新化合物实体(NCEs);毒性筛选 [中图分类号]R994 1;R965 1 [文献标识码]A [文章编号]1003-3734(2005)08-0958-04 Progresses of discovery toxicology research W ANG Quan jun,W U Chun qi,LI AO Ming yang (Institute o f Pharmacology and To xicology ,Academ y o f Military Medical Sciences ,National Beijing Center f o r Drug Sa fety Evaluation and Research ,Beijing 100850,China )[Abstract ] Discovery toxicology,also named predevelopmental toxicology,is to screen toxicities of new che mical entities (NCEs)in the discovery phase of ne w drug research,to discover and eliminate the compounds that are unsuitable for further development due to their toxicity as early as possible,and to optimize the next more safe compounds.Discovery toxicology research can break through the limitation and improve the efficiency of drug research.This article will present the concept of discovery toxicology,the essentiality of discovery toxicology research.The content,methods and current status of discovery toxicology in China are described too. [Key words ] discovery toxicology;new chemical entities(NCEs);toxicity screening 药物研发成功与否部分取决于在研发早期严格淘汰不适合进一步研发的化合物。在药物临床前阶段,毒性问题是研发失败的主要原因。在研发早期尽早发现候选化合物的潜在毒性是毒理学研究的重要问题。 多年来,新药研发越来越多地依赖于生命科学技术的研究进展。在新药设计方面,化学家参考药物作用靶、内源性配体和底物的化学结构特征,应用计算机辅助药物设计手段发现选择性作用于靶位的新药;在新药活性筛选方面,现代药物组合化学与体外高通量筛选的成功结合极大地提高了先导化合物的发现速度;在新药的药动学(ADME)研究方面,多种基于药物代谢酶或转运体的药动学筛选模型已开始应用于新药开发研究。这些新技术的成功运用大 大加快了药物研发早期的药物发现、药物合成、药效筛选的进程,从而产生大量的候选化合物。传统药物毒理学研究在时间、经费、样品消耗量和动物数等方面都花费巨大,在药物毒作用机制研究方面难以阐明一些临床使用药物的毒性机制和理想的应急解毒措施,因此传统药物毒理学无法满足因新的生物技术而产生的海量候选化合物的毒性筛选研究,成为限制整个药物研发的瓶颈。而发现毒理学(Discovery Toxicology)的研究将打破这个瓶颈,既可加快药物研发进程,提高研发成功率,又减少资源消耗。笔者就发现毒理学研究的含义、必要性、研究内容、研究方法和我国当前的研究现状作一简要综述。1 定义、产生背景和产生的必要性 伴随着科学技术的发展,当代毒理学的发展将 958

环境毒理学期末复习

环境毒理学的研究对象是环境化学物。 环境基因组:人类对环境因子易感基因非常多,总称为环境基因组。 环境毒理学:是研究环境污染物,特别是化学污染物对人体和人群,以及相关生物损害作用及其机理的科学。 化学物在体内组织器官初级分布取决于血流量,再次分布取决于化学物与组织的亲和力。(填空) 排泄是环境化学物及其代谢产物由体内向体外转运的过程,其主要途径是:①经肾随尿液排泄(机理:肾小球被动过滤,肾小球重吸收和主动转运);②随胆汁进入小肠的环境化学物有两种去路:一部分随粪便排出,一部分进入肠肝循环。(填空) 毒物动力学:运用数学方法,定量地研究外来化学物吸收、分布、排泄和代谢转化随时间动态变化的规律和过程。分为线性动力学模型、非线性动力学模型、生理性毒理动力学模型。共氧化作用:在机体内的花生四烯酸经氧化作用形成前列腺素,在此氧化过程中,某些外源化合物可同时被氧化,即共氧化作用。 代谢饱和:机体吸收毒物后,随毒物在体内浓度的增高,单位时间内代谢酶对毒物催化代谢所形成的产物量也增大,但当毒物浓度达到一定水平时,其代谢过程中所需的基质可能被耗尽,或者参与代谢的酶的催化能力不能满足其需要,这样单位时间内的代谢产量就不再随毒物浓度升高而增大,这种代谢途径被饱和的现象称为代谢饱和。 毒物:指在一定条件下,较小剂量就能引起生物机体功能性或器质性损伤的化学物质。 致死剂量:指以机体死亡为观察指标而确定的外源化学物的剂量。 半数致死量(median lethal dose,LD50) 较为简单的定义是指引起一群受试对象50%个体死亡所需的剂量。 绝对致死剂量(absolute lethal dose,LD100):指某实验总体中引起一组受试动物全部死亡的最低剂量。 最小致死剂量(minimal lethal dose,MLD或MLC或LD01):指某实验总体的一组受试动物中仅引起个别动物死亡的剂量,其低一档的剂量即不再引起动物死亡。 最大耐受剂量(maximal tolerance dose,MTD或LD0或LC0):指某实验总体的一组受试动物中不引起动物死亡的最大剂量。 半效应剂量:指外源化学物引起机体某项生物学效应发生50%改变所需的剂量。 联合作用的类型及评定方法: 作用类型: 相加作用:多种环境化学物同时作用于机体所产生的生物学作用的强度是各自单独作用的总和,这种作用称为相加作用。 协同作用:两种或两种以上环境化学物同时作用于机体,所产生的生物学作用的强度远远超过各化学物单独作用强度的总和,这种作用称为协同作用。 增强作用:一种环境化学物本身对机体并无毒性,但能使与其同时进入机体的另一半环境化学物的毒性增强,这种作用称为增强作用。 拮抗作用:两种环境化学物同时作用于机体时,其中一种化学物可干扰另一种化学物的生物学作用,或两种化学物相互干扰,使混合物的毒性作用强度低于各自单独作用的强度之和,这种作用称为拮抗作用。 独立作用:两种或两种以上的环境化学物作用于机体,各自的作用方式、途径、受体和部位不同,彼此互无影响,仅表现为各自的毒性作用,对此称为独立作用。 评定方法:联合作用系数法、等效应线图法。

我国大气环境毒理学研究新进展_李君灵

2012年第7卷 第2期, 133-139生态毒理学报 Asian Journal of Ecotoxicology Vol.7,2012 No.2,133-139 收稿日期:2011-08-12录用日期:2011-10-14作者简介:李君灵(1970-),女,博士,副教授,研究领域:环境毒理学与运动生理学;E-mail :lijunling_ljl@https://www.wendangku.net/doc/946270550.html, ;*通讯作者(Corresponding author ),E-mail :zqmeng@sxu.edu.cn 我国大气环境毒理学研究新进展 李君灵1,2,孟紫强 2,* 1.山西财经大学体育学院,太原030006; 2.山西大学环境医学与毒理学研究所,太原030006 摘要:对大气环境中重要污染物的毒理学作用及其机制方面的文献进行综述。首先,总结了细颗粒物(PM 2.5)和纳米颗粒物对呼吸系统和心血管系统毒理学作用及其机理方面的研究;然后,评述了二氧化硫(SO 2)对基因表达的影响及内源性SO 2生理作用方面的研究,提出SO 2既是一种全身性毒物,又是一种新型信号分子的新观点;对大气环境致癌物,特别是有关苯并芘致癌作用分子机制的研究进行讨论;对大气中臭氧和光化学烟雾对健康影响的研究作了评述;最后,对室内空气污染物尤其是甲醛的毒性作用及其机理方面的最新研究进行了评论。关键词:大气环境毒理学;细颗粒物;二氧化硫;致癌物;臭氧;甲醛文章编号:1673-5897(2012)2-133-07中图分类号:X171.5 文献标识码:A Current Progress in Atmospheric Environmental Toxicology in China Li Junling 1,2Meng Ziqiang 2, *1.School of Physical Education ,Shanxi University of Finance and Economics ,Taiyuan 030006,China 2.Institute of Environmental Medicine and Toxicology ,Shanxi University ,Taiyuan 030006,China Received 12August 2011accepted 14October 2011 Abstract :Toxicological effects and mechanisms of important pollutants in the atmospheric environment are re-viewed.Firstly ,the studies on toxicological effects and mechanisms of fine particles (PM 2.5)and nanometer parti-cles on respiratory and cardiovascular systems are summarized.Secondly ,the investigations on effects of sulfur di-oxide (SO 2)on gene expressions and physiological roles of endogenous SO 2are commented.It is proposed that SO 2is a systemic toxin and a new type-gas transmitter.Thirdly ,the molecular carcinogenesis mechanisms of carcino-gens in the atmospheric environment ,especially benzopyrene ,are discussed.Fourthly ,toxic effects of atmospheric ozone and photochemical smog on health are summerized.Finally ,the up to date studies on toxic effects and mech-anisms of indoor air pollutants ,especially formaldehyde ,are commented. Keywords :atmospheric environmental toxicology ;fine particles ;sulfur dioxide ;carcinogen ;ozone ;formaldehyde 大气环境毒理学是研究大气污染物对人体、人群以及与人体健康相关生物的损害效应及其规律的一门科学。第二次世界大战以来,随着世界人口的增加、工业生产和交通运输的发展,以及煤炭、石油等能源利用的增长,各种废气排放量增多,大气受到了严重污染,使人类的健康和物质财富受到了直接 或间接的危害。因此,大气环境毒理学问题一直是 环境科学领域研究的热点之一。本文对有关典型大气污染物如大气悬浮颗粒物、SO 2、大气环境致癌 物、光化学烟雾以及室内空气污染物等的毒性作用及其机理的近期研究进行综述。

肉桂胶的特性及其毒理学研究进展(综述)(精)

肉桂胶的特性及其毒理学研究进展(综述) 肉桂胶(Cassia Gum)是由肉桂(Cassia tora,也称C. obtusifolia)的胚乳加工制成的一种粉状物质,其贸易名称为DIAGUM cS(在法国暂时批准期间也称为Mucigel X 18H)。在国外市场上以两种形式销售:一种是100% cassia Tora/obtusifolia种子胚乳制成的粉状物质;另一种是与其他凝胶剂或增稠剂(如角叉胶、槐豆胶、瓜尔豆胶、琼脂、黄原胶等)混合而成的复合添加剂。肉桂胶适用于与其他胶质结合生产凝胶体,在食品中有很大的潜在应用价值,可用作增稠剂、乳化剂、泡沫稳定剂、保水剂等。其用量与槐豆胶和瓜尔豆胶相似。肉桂胶80年代方在国外出现,并进行了有关的毒理学实验。目前,欧洲已批准肉桂胶用于宠物食品(EEC no.499)作为稳定剂(增稠剂、胶凝剂)。日本健康福利部1995年8月10日第160号公告批准肉桂胶用作食品添加剂。美国成立了由毒理学、药理学和食品科学专家组成的专家组,评审肉桂胶作为增稠剂用于人和宠物食品的安全性。我国目前尚未见生产、使用或研制该种产品的报道。 1 主要成分及特性肉桂胶在结构与化学特性上与槐豆胶和瓜尔豆胶相近。肉桂胶由75%以上的多糖构成。半乳糖与甘露糖的比率是1∶5。甘露糖占77.2%~78.9%,半乳糖占14.7%~ 15.7%,葡萄糖占6.3%~7.1%。根据结构上相近的多聚半乳甘露聚糖瓜尔豆胶的分子量〔1〕和槐豆胶的分子量〔2〕,测出肉桂胶的分子量为200000和300000〔3〕。肉桂胶是一种灰黄色粉末状物质,具有特有的水果样香味,在冷水中溶解良好并形成胶质溶液,煮沸后形成高黏滞性的水状胶体。与其他凝胶剂或增稠剂如角叉胶或黄原胶结合用于水溶液时,形成凝胶体。5%溶液的pH值为6.5~7.5。 2 毒理学研究 2.1 急性口服毒性肉桂胶的急性口服毒性很低,雄鼠口服LD50值大于5000mg/kgBW。〔4〕 2.2 亚慢性毒性动物对肉桂胶的耐受性很强。在用狗、猫和大鼠进行的三种亚慢性毒性研究中,仅见与剂量无关的进食量减少,但与肉桂胶在胃肠道的吸收及随后的容积增加有关,未发现明显的毒性。Schuh W〔5〕将小猎犬分为2个试验组和1个对照组,每组雄、雌各4只。在两组实验动物的罐装饲料中分别掺入0.75%和2.5%的肉桂胶(平均剂量约为每天1000和3500mg/kg bW),连续喂养90d。对照组接受含有角豆荚的类似饲料。生化和血液学检验结果是两个试验组的雄、雌小猎犬都出现周期性轻微的生化和血液学的变化。但认为与肉桂胶无关,与对照组比较,大部分不随剂量和时间而变化。对所有动物都进行了骨髓检查,尿分析以及肉眼病理学(包括器官重量)研究。对高剂量组和对照组所有动物的主要器官以及低剂量组动物的肝、肾、心都进行了病理检查。结果未发现与肉桂胶有关的毒副作用,动物的生存率为100%,实验组动物对水的需求随剂量增加而增加,这可能与肉桂胶在胃肠道对水的潴留有关。Virat M〔6〕将猫分成3组,每组雄、雌各5只,在每组猫的标准罐装饲料中分别掺入0、5、25mg/g的肉桂胶(平均剂量大约是每天250mg/kgBW和 1250mg/kg bW),连续喂养91d。对临床、血液、尿液和生物学方面的影响进行了观察和评价,结果都在正常范围之内。对各动物主要器官进行的组织学检查也未显示出明显的病理学变化。Zuhlke U在一项28d的研究〔7〕中,将Sprague-Dawley鼠分成6组,每组雄、雌各5只,前5组将肉桂胶掺入鼠的粉状饲料中喂饲,每组的质量分数分别为0、2.5、10、25、50mg/g,平均剂量水平分别为每天0,125、500、1250、2500mg/kg bW),连续喂养28d。第

系统毒理学及其研究进展

系统毒理学及其研究进展 在总结国内外相关研究的基础上,综述了系统毒理学的原理、诞生背景、研究策略、研究基础及其主要应用。同时,通过介绍系统毒理学的研究实例来阐述其目前的研究进展情况。希望从分子生物学的发展中汲取足够营养并结合传统毒理学的研究成果发展壮大自己。 【Abstract】Based on the foundation of related research at home and abroad,paper summarizes the principle and research strategy,research background,basis and main application of system toxicology. At the same time,to explain its current status a case study of the system is introduced. And we hope to draw sufficient toxicological nutrition from the development of molecular biology and development itself combined with the research of traditional toxicology . 标签:背景;技术;应用;进展 1 系统毒理学及其诞生背景 系统毒理学是近10年来发展起来的一门新兴学科,代表着后基因组时代毒理学发展的新方向。所谓系统毒理学是指通过了解机体暴露后在不同剂量、不同时点的基因表达谱、蛋白质谱和代谢物谱的改变以及传统毒理学的研究参数,借助生物信息学和计算毒理学技术對其进行整合,从而系统地研究外源性化学物和环境应激等与机体相互作用的一门学科[1]。 近年来,生命科学在新理论和新技术上有了突飞猛进的发展,一系列“组学”(omics)应运而生,如基因组学(genomics)、蛋白质组学(proteomics)、细胞组学(cellomics或cytomics),等新学科不断涌现,使人们对基因和基因组的认识,对生命本质的认识和认识生命、健康的手段取得了重要的进展。 另外,传统的毒理学研究依然存在许多不足,相对于飞速发展的分子生物学技术和越来越多的外源性物质,毒理学的研究方法急待革新。 系统毒理学的发展,既有系统生物学发展的外在刺激,又有传统毒理学在发展中克服自身不足的内在需求。 2 生物学基础 2.1 基因组学 基因组学是研究基因组的结构、功能及表达产物的学科。基因组的产物不仅是蛋白质,还有许多复杂功能的RNA。将基因组学的方法与技术应用于毒理学研究领域,称之为毒物基因组学(toxicogenomics)。毒物基因组学的基本方法是通过观察生物在接触毒物后基因表达谱的变化,筛选毒性相关基因、揭示毒作用

2020年免疫学指标应用研究进展

范文 2020年免疫学指标应用研究进展 1/ 6

免疫学指标应用研究进展【提要】类风湿性关节炎(RA)是以关节滑膜炎为特征,以慢性多发性关节炎为主要临床表现的一种自身免疫性疾病。 其新的实验室血清免疫学指标有蛋白类如血清淀粉样蛋白A(SAA)、正五聚蛋白 3(PTX3)、葡萄糖-6 磷酸异构酶(G6PI)、脑信号蛋白 7A(Sema7A)、免疫球蛋白 G4(IgG4)和各种细胞因子类如白细胞介素(IL)-20、IL-21、IL-33、 IL-34、IL-35 等。 这些指标可能与RA 的发生发展相关,同时也可为治疗及评估预后提供新思路。 风湿性关节炎(rheumatoidarthritis,RA)为一种病因未明的慢性、以炎性滑膜炎为特征的系统性疾病。 RA 疾病的活动期一般有血小板、血沉、C-反应蛋白(C-reactiveprotein,CRP)、补体水平升高,类风湿因子(rheumatoidfactor,RF)、抗瓜氨酸化蛋白抗体(anticitrullinatedproteinantibodies,ACPA)及抗核抗体阳性等表现。 最新的 2010 年RA 分类标准和评分系统纳入了新的炎症标志物指标,提高了诊断的敏感性,为早期诊断和治疗提供了重要依据[1]。 同时,除了经典的免疫学检查外,随着RA 免疫机制研究的深入,有更多的免疫学指标被发现及应用,本文对RA 的主要免疫学指标及其新进展进行综述。 1 蛋白类

1.1 血清淀粉样蛋白 A 血清淀粉样蛋白 A(serumamyloidA,SAA)是一种急性时相蛋白,由肝脏产生,主要通过与血浆中的 HDL 结合发挥其生物活性。 既往许多研究表明 SAA 在多种自身免疫性疾病中表达升高,尤其当系统性红斑狼疮(systemiclupuserythematosus,SLE)、关节炎患者和正常人相比时,SSA 在RA 患者中表达水平更高,并且与疾病活动度、CRP、血沉呈正相关[2]。 研究表明,SSA 在RA 中的作用机制可能是通过 P38 有丝分裂蛋白激酶(mitogenactivatedproteinkinase,MAPK)信号通路来影响B 类Ⅰ型清道夫受体的表达,从而促进血管的生成[3]。 还有研究显示,SAA 比 CRP 更能反映RA 的疾病活动度[4]。 提示 SAA 可能是与RA 疾病活动度相关性更高的生物学指标。 1.2 正五聚蛋白 3 正五聚蛋白 3(pentraxin3, PTX3)在 1992 年被发现,它含 381 个氨基酸,属于正五聚蛋白超家庭。 PTX3 为一种急性期反应蛋白,主要由肝细胞以外的多种细胞产生,正常情况下以备用形式储存在中性粒细胞的特殊颗粒中,当出现组织损伤及微生物感染等炎性反应时才释放出来,发挥其组织修复及重构作用[5-6]。 因其与心血管疾病有密切关系而备受关注,但最近研究发现,其在自身免疫性疾病,如RA、系统性硬化症、小血管的血管炎等疾病中呈高表达[7]。 3/ 6

医学毒理学期末考试重点

毒理学:研究外源性化学物质对生物机体的损害作用的学科(传统定义) 现代毒理学:研究所有外源因素(如化学、物理和生物因素)对生物系统的损害作用、生物学机制、安全性评价与危险性分析的科学。 管理毒理学:是现代毒理学的重要组成部分,管理毒理学包括收集,处理和评价流行病学和实验毒理学数据,以及基于毒理学针对化学物有害效应保护健康和环境的决策。而且,管理毒理学支持标准方案和新测试方法的发展,改进决策程序的科学基础。 卫生毒理学:是与公共卫生工作有直接联系的各个毒理学分支,包括环境毒理学、工业毒理学、食品毒理学、农药毒理学、放射毒理学等的基础和总称。任何一种化学物质在一定条件下都可能是对机体有害的,卫生毒理学的目的就在于研究外源化学物质的毒性和产生毒性作用的条件,阐明剂量一效应(反应)关系,为制订卫生标准及防治措施提供理论依据。 发育毒理学主要研究外源化学物对胚胎发育、胎仔发育以及出生幼仔发育的影响及其评定,评定方法称为发育毒性试验,其中主要为致畸试验。 (剂量)效应:是量反应,表示暴露一定剂量外源化学物后所引起的一个生物个体、器官或组织的生物学改变。 (剂量)反应:是质反应,指暴露某一化学物得群体中出现某种效应的个体在群体中所占比率,一般以百分率或比值表示,如死亡率、肿瘤发生率等。 剂量-效应关系,现称剂量-量反应关系:表示化学物质的剂量与个体中发生的量反应强度之间的关系。 剂量-反应关系,现称剂量-质反应关系表示化学物质的剂量与某一群体中质反应发生率之间的关系。 剂量--反应关系研究在毒理学中的重要意义:有助于发现化学物的毒效应性质;s所得到的有关参数可用于比较不同化学物的毒性;有助于确定机体易感性分布;是判断某种化学物与机体出现某种损伤作用存在因果关系的重要依据;是安全性评价和危险性评价的重要内容。危险度:也称危险性或风险度,系指在具体的暴露条件下,某一种因素对机体、系统或(亚)人群产生有害作用的概率。危险度可分为绝对危险度和相对危险度。 阈剂量:指化学物质引起受试对象(人或动物)开始发生效应的剂量。 ADME过程吸收(Absorption) 、分布(Distribution) 、代谢(Metabolism)、排泄(Excretion 致突变:外来因素,特别是化学物引起细胞核中的遗传物质发生改变的能力,而且次种改变可随细胞分裂过程而传递。 毒理学安全性评价:是利用规定的毒理学程序和方法评价化学物对机体产生有害效应(损伤、疾病或死亡),并外推和评价在规定条件下化学物暴露对人体和人群的健康是否安全。 自由基:是在其外层轨道中含有一个或多个不成对电子的分子或分子片段。化学物通过接受一个电子、丢失一个电子或共价键均裂而形成自由基。 三段生殖毒性试验主要是根据以上发育阶段的区分来设计的,每一段试验大致相当于上述两个阶段。三段生殖毒性试验分别为: 1段:生育能力和早期胚胎发育毒性试验(一般生殖毒性试验) 2段:胚体—胎体毒性试验(致畸试验) 3段:出生前后发育毒性试验(围生期毒性试验) 3R原则:替代、减少和优化 致畸:致畸物引起畸形(发育物体解剖学上形态结构的缺陷)。 脂/水分配系数:当一种物质在脂相和水相之间的分配达到平衡时,其在脂相和水相中溶解度的比值。 生物学标志: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

镉的毒性和毒理学研究进展

2Chin J Ind Hyg Occup Dis,Febru ary1998,Vol.16,No.1 述 评 镉的毒性和毒理学研究进展 刘杰 镉(Cadmium)是一种重金属,它与氧、氯、硫等元素形成无机化合物分布于自然界中。镉对人体健康的危害主要来源于工农业生产所造成的环境污染。镉对肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及血液系统均可产生毒性,被美国毒物管理委员会(ATSDR)列为第6位危及人体健康的有毒物质。环境中的镉不能生物降解,随着工农业生产的发展,受污染环境中的镉含量也逐年上升。镉在体内的生物半衰期长达10~30年,为已知的最易在体内蓄积的毒物。镉在肾脏的一般蓄积量与中毒阈值很接近,安全系数很低。在60年代提出了镉污染与日本“痛痛病”的因果关系后,环境中的镉与健康关系的研究日益受到重视。近几年来,有关镉毒理学研究的文献每年超过600篇(Medline检索)。美国目前有大约100个关于镉与健康的研究课题,涉及各个领域。国内对镉的毒性和毒理学的研究开展得也比较广泛,其中一些在中毒机制方面作了较深入的探讨,有的学者甚至进行了长达十几年的研究。 镉的毒性和毒理学研究进展主要包括以下几个方面: 一、镉污染与人类健康 1.环境中的镉:对环境中镉污染的早期关注局限于锌、铜、铅矿的冶炼。后来注意力转为镉在工业中的应用,如电池、电镀、合金、油漆和塑料等工业。经过多年的努力,国内外对职业劳动中接触镉的卫生保护已大大加强。近年来,对环境中的镉通过食物链对一般人群的潜在危害已受到高度重视。随着含镉磷肥的施用、污水灌溉等,土壤中镉含量增加,继而被某些植物摄取而进入食物链。1997年国际地球生化学会在美国加州专门对此问题进行了讨论并出版了专著;国际环境科学委员会(SCOPE)则进一步将土壤中镉的来源、价态、食物链中的转化以及对一般人群健康的影响定为目前镉研究的一个重点方向。 2.镉的摄入及监测:职业人群镉暴露的主要途径是吸入。对作业场所空气中镉的浓度进行监测并控制在容许范围之内,是保护工人健康的一个重要手段。对一般人群来说,镉暴露主要来源于食物和吸烟。人们每日可从食物中摄镉30~50 g,但仅有1%~3%被肠胃吸收。因此,对镉的胃肠吸收、体内分布和排泄的影响因素一直是镉毒理学研究中的一个热点。其中,镉与金属硫蛋白(m etal-lothio nein,MT)的结合,及镉与锌、钙的相互作用是影响镉体内代谢动力学的重要因素。血镉的含量可用来评价近期的镉暴露,尿镉含量则在一定程度上反映了镉性肾损伤和体内的镉负荷。尿中的 2-微球蛋白和尿M T的含量已作为镉暴露的生物标志物。 二、镉的毒性研究进展 1.镉的肾毒性:肾损伤是慢性染镉对人体的主要危害。一般认为镉所致的肾损伤是不可逆的,目前尚无有效的疗法。很多学者认为:镉所致的肾损伤是由在肝脏形成的镉-金属硫蛋白(M T)复合物(CdM T)引起的。因此,一次性大量注射CdMT造成肾损伤的动物模型用来研究镉的肾毒性机制已达20年之久。最近,用删除了M T的转基因动物的实验结果表明:镉所致的肾损伤并不一定依赖于CdM T的形成,无机镉亦能直接造成肾脏损伤。一次性注射CdM T主要造成肾小管细胞的坏死,而慢性染镉造成的病理改变则波及整个肾脏,包括肾小球的损伤和肾间质的炎症。慢性染镉 作者单位:66160美国堪萨斯城,堪萨斯大学医学中心药理毒理系

理论免疫学研究进展

理论免疫学研究进展 (辽宁中医药大学基础医学院, 辽宁沈阳,110032) 【摘要】理论免疫学用数学的方法来研究和解决免疫学问题,以及对免疫学相关的数学方法进行理论研究的一门科学。随着高通量方法和基因组数据的出现,理论免疫学从受体交联和免疫原理、jerne的相互作用网络和自我选择等经典建模方法开始向信息学、空间扩展模型、免疫遗传学和免疫信息学、进化免疫学、分子生物信息学和表遗传学、高通量研究方法和免疫组学等方面转变。 【关键词】免疫学, 理论;数学模型;生物数学 advances of theoretical immunology jin yan (basic medical college, liaoning universtity of traditional chinese medicine, liaoning shenyang, 110032,)【abstracts】theoretical immunology is to develop mathematical methods that help to investigate the immunological problems, and to study the mathematical theory on immunology. with the advent of high-throughput methods and genomic data, immunological modeling of theoretical immunology shifted from receptor cross linking, jerne interaction networks and self-non self selection, toward the informatics, spatially extended models, immunogenetics and immunoinformatics, evolutionary immunology, innate immunity

《环境毒理学》教学大纲

《环境毒理学》教学大纲 课程编号:00712931 课程名称:环境毒理学 英文名称:Environmental Toxicology 学时:36 学分:2 适用学科:环境工程 课程性质:专业选修课 先修课程:大学化学 一、课程的性质及教学目标 环境毒理学是环境工程硕士学生专业教育的重要组成部分,是学习其它相关专业课程的基础。 教学目的:通过本课程的学习,使学生了解各种环境污染物对生物有机体,尤其是对人体的损害作用及机理,熟悉环境毒理学常用试验方法,以及环境健康危险评定、生态风险度评价的一般程序,同时使学生掌握一般的毒物安全防护知识,为学生进一步从事环境保护工作提供基本的理论和实验指导。促进学科交叉,活跃科学思维。 二、课程的教学内容及基本要求 1.绪论 2.环境污染物在环境中的迁移和转化 3.环境污染物在体内的生物运转和生物转化 4.环境污染物的毒作用 5.化学致癌、致突变和致畸作用 6.常见毒理学研究方法 7.金属的环境毒理学 8.常见化学致癌物的环境毒理学 9. 农药的环境毒理学 10. 有害物理因素的环境毒理学 11.环境内分泌干扰物的毒理学 12.大气污染的环境毒理学 13.土壤污染的环境毒理学 14.水污染的环境毒理学

课程教学的基本要求 1.绪论:了解环境毒理学的基本概念、研究对象与范围;环境毒理学的基本方法和应用,发展趋势。重点:环境毒理学基本概念、研究方法和应用。 2.环境污染物在环境中的迁移和转化:了解环境污染物的迁移和转化的方式。重点:环境污染物生物性迁移。 3.环境污染物在体内的生物运转和生物转化:了解污染物的生物转运的一般过程。掌握污染物的生物转化的I相反应和II相反应。重点:生物转化类型。 4.环境污染物的毒作用:了解毒作用基本类型,掌握毒作用的基本概念和基本术语、毒作用机制、各种因素对毒作用影响的一般规律。重点:毒作用的基本概念和基本术语、毒作用机制、联合毒性作用及其判定方法;环境污染物的结构与性质和机体状况对毒作用的影响。难点:环境污染物的结构与性质和毒性的关系。 5.化学致癌、致突变和致畸作用:了解诱发突变的类型,掌握DNA损伤的分子机理、突变的不良后果、化学致突变物的检测、化学致癌物及其分类、外源化学物致癌性的判别、化学致癌机理。重点:化学致突变物检测的常用方法;外源化学物致癌性的判别的基本方法;生殖毒性及发育毒性的评定方法。 6.常见毒理学研究方法:掌握急性毒性试验、慢性和慢性毒性试验、免疫毒性试验、行为毒理学试验的基本方案与应用。重点:掌握急性毒性试验、慢性和慢性毒性试验、免疫毒性试验、行为毒理学试验的基本方案。 7.金属的环境毒理学:了解并掌握;环境中重金属污染的来源、迁移与转化;金属的联合作用;金属的代谢;金属对健康的危害;主要重金属的理化性质、在生物体内的代谢和毒理作用。重点:金属之间相互作用的类型与机理;金属代谢的一般规律;主要重金属的理化性质、在生物体内的代谢和毒理作用。难点:金属间相互作用的机理;主要金属的毒作用机制。 8.常见化学致癌物的环境毒理学:了解各种化学致癌物的来源、致癌作用和机理、在环境中的迁移转化和降解。 9.农药的环境毒理学:了解并掌握农药在环境中的迁移与分布的一般规律;农药的环境污染对人体健康的影响的一般规律;几种重要的农药的毒作用;预防农药的公害的措施。重点:农药在环境中的迁移与分布的一般规律;有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸酯类农药的毒理。 10.有害物理因素的环境毒理学:了解各种环境物理因素的来源、一般性质、生物效应。重点:各种环境物理因素的生物效应;电离辐射剂量。 11.环境内分泌干扰物的毒理学:了解和掌握环境分泌干扰物的分类、人类健康及野生生物的危害、作用机制及其筛检方法。难点:内分泌干扰物对机体可能的作用机制。 12.大气污染的环境毒理学:了解和掌握各种大气污染物的理化特性、来源、在环境中的转归、毒作用及其机理、环境标准。重点:各种大气污染物的毒作用及其机理。

新药毒理学研究现状和展望——毒理学论文

新药毒理学研究现状和展望 吴远洪 随着医药科技的不断进步发展,人类开发药物的技术越来越成熟,研发新型药物的周期也越来越短,特别是加上巨大的医药市场利润的诱惑,让众多药物研发企业都在日夜不停地开发新药物。虽然研发一种新型药物仍然具有较高的门槛,但是每年上市的新药也并不少,而且很多都是针对现在重大疾病的药物(见表一),然而,“是药三分毒”,药物的上市虽然解决了很多人类疾病,但也同样带来了一系列的不安全因素,近年来,由药物导致事故的报道已是屡见不鲜,每年因为出现重大不良反应或者毒副作用而撤出市面的药物也不在少数,从80年代起,撤药事件就有17起(见表二),因此而造成的经济损失,包括企业经济和社会经济基本上都是天文数字,更重要的是其直接造成的生命和健康的代价更是无可估量。 药物不良反应(adverse drug reaction,ADR)是指合格药品在正常用法用量情况下出现的用药目的无关或意外的有害反应[6]。毒理学是研究毒物与机体交互作用的一门学科,已经为人类提供了重要的以剂量-效应关系为中心的数据资料,为化学物毒性评价和人类危险度量化评估提供了基本数据[7]。所以,毒理学是一种预测临床药物毒性,药物安全性评价的重要手段,为药物上市前做好良好的铺垫,也为以后避免造成不必要的经济浪费提供一个决策点。因此,建立准确性高、可靠的药物毒性研究机制是新药研发过程中迫切希望解决的问题。本文就为毒理学在新药研发的应用做出以下综述。 表一、2008-2009年中国上市新药分类统计

一、 毒理学在药物研发的必要性 众所周知,新药研发是一个长周期、高风险、高投入和高产出的工作和过程。其中在整个药物研发过程,临床前毒理学具有非常重要的参考价值和决策价值,其必要性不仅仅体现在经济效价上,也体现在社会价值上。 1.1 毒理学的经济效价 通常情况下,新药从发现到正式上市需要10年左右的时间,2010年一种新药从研发到进入Ⅲ期临床试验所需的费用增加到19亿[1]。所以研发一种药物是建立在庞大的资金链和漫长的研发周期基础上的,其中所付出的人力物力更是乃以计数,然而就算有多艰难研究出来的药物,因为一个不良反应也照样可以彻底毁掉这个药物,甚至是整个企业。往往一个药物的不良反应不仅仅给人们的生命健康带来强烈的冲击,就连企业本身也难脱劫难,就算是基础坚固的百年商业帝国也一样被摧毁殆尽,这在医药历史上已不是鲜为人知的事。因此,如果因为药物不良反应而撤出市场的话,其浪费的资源和付出的代价是相当惊人的。 新药研发经济学研究表明,新药临床试验成功率从20%提高到33%, 可节表二、历史上FDA 的撤药事件

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