环境毒理学重要名词解释

第一章 环境毒理学(environmental toxicology )是研究环境污染物,特别是化学污物对人体和人群,以及相关生物的损害作用及其机理的科学。 外源化学物(xenobiotics)通过一定途径与人体接触并从环境中进人人体,从而产生一一定的生物学作用。它们是一类“外来生物活性物质”,又可称为外来化学物 内源化学物:机体内代谢过程中形成的产物和中间产物 染物,其中以环境化学物为主要研究对象。 的早期检测指标和生物标志物,从而为有效防治环境污染对人体健康的危害和制定环境卫生提供科学依据。 此外,探讨环境污染物对那些与人体健康直接相关的非人类生物(包括动物、植物、微生物等)个体、种群及生态系统的危害,研究其损害作用及其机理、早期损害指标、防治理论和措施,从而了解环境污染物对人体可能产生的间接毒性作用及防护对策。 其最终任务是保护包括人类在内的各种生物的生存和持续健康的发展。 1.环境毒理学的概念、理论和方法; 2.环境化学物在人体内的吸收、分布、转化和排泄规律,及对人体的一般毒性作用与机理 3.环境化学物及其转化产物对人和哺乳动物的致癌、致畸、致突变等特殊毒性作用与机理 4.环境化学物的毒性评定方法,包括急性、亚急性(亚慢性)和慢性毒性试验,代谢试验,蓄积试验,繁殖试 验,迟发神经毒试验,以及致突变试验,致癌试验及致畸试验等; 5.各种环境化学物对人体损害作用的早发现、早防治的理论、方法和措施。此外,环境化学物在与人体健 康密切相关的非人类生物(包括动物、植物、微生物)中的吸收、转运、代谢转化、排出体外以及其毒性作用的规律和预防措施,也是环境毒理学研究的主要。 第二章 生物转运(biotransport):环境化学物的吸收、分布和排泄具有类似的机理,均是反复通过生物膜的过程 生物转化( biotransformation) 或代谢转化( metabolic transformation)(生物解毒(bio-detoxification)或生物失活(metabolic transformation)):环境化学物在组织细胞中发生的结构和性质的变化过程/环境化学物在生物体内经过一系列生物化学变化并形成其衍生物的过程。 脂/ 水分配系数(lipid/water partition coefficient) :一种物质在脂质中的溶解度与其在水中的溶解度之比 吸收(absorption ):环境化学物经各种途径通过机体的生物膜进入血液的过程 分布(distribution):环境化学物被吸收进人血液和体液后,随血液和淋巴液的流动分散到全身各组织的过程, 进人血液的环境化学物大部分与血浆蛋白或体内各组织成分结合,积聚在特定部位。有的化学物对其积聚的部位可直接发挥毒性作用,该部位称为靶部位,即靶组织或靶器官(target organ)。有的部位化学物含量虽高,但未显示中毒效应,这些部位称为该化学物的贮存库(storage depot) 血脑屏障(blood-brain barrier) 胎盘屏障(placental barrier) 竞争性抑制(competitive inhibition)参与生物转化的酶系统一般对底物的专一性不高,几 种不同的化学物均可作为同一酶系统的底物;当一种外源化学物在体内含量过高时,可抑制该酶系对另一种化学物生物转化的催化作用。 酶诱导(induction)有些外源化学物可使某些代谢酶系的活力增强或酶含量增加 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。 毒物动力学( toxicokinetics)是运用数学方法,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 毒物动力学模型是根据机体的组织结构与外来化学物在体内的转运和转化规律而建立的数学模型,可用以计算各种参数以表达化学物在体内的动力学变化,揭示外来化学物在体内随 ( kinetic of linear)模型、非线性动力学( kinetic of nonlinear)模型及近年提出的生理性毒理动力学(physiological toxicokinetics )模型。 室(compartment):室又称房室,其含义是假设机体是由一个或多个室组成。在室内,外来化学物的浓度随时间而变化。在线性动力学模型中,室不代表解剖学中所指的部位,而是理论假设的机体容 一室模型(one compartment)毒物经静脉注射进入体内的一室动力学模型,又称单室模型的,该模型将机体视为单一的室,认为外来化学物进入机体后,能迅速均匀地分布于整个机体之中。 一级速率过程(first-order rate process ):指化学物在体内随时间变化的速率与其浓度成正比的过程,线性动力学模型符合一级速率过程。 氧化、还原、水解、结合 (一)物种差异和个体差异 (二)饮食营养状况 (三)年龄、性别等生理因素(还有激素、昼夜节律等) (四)代谢饱和状态 (五)代谢酶的抑制和诱导 第三章 毒物( toxicant)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。 毒性(toxicity)指一种物质能引起机体损害的性质和能力。 中毒(toxication)指机体受到某种化学物的作用而产生功能性或器质性的病变 危险度:也称危险性或风险度,是指在一定暴露条件下化学物导致机体产生某种不良效应的概率,即指某种物质在具体的接触条件下,对机体造成损害可能性的定量估计。 剂量:既可指给予机体的或机体接触的外源化学物的量,又可指外来化学物吸收进人机体的量,还可指外源化学物在关键组织器官和体液中的浓度或含量,一般概念是指给予机体的或机体接触的外来化学物的量。 半数致死剂量(halflethal dose,LD50)又称致死中量(median lethaldose).指引起一群个体50%死亡所需的剂量 半数耐受剂量(median tolerance,TLm)也称半数存活浓度,是指在一定时间内一群水生生物中50%个体能够耐受的某种环境化学物在水中的浓度。 最小有作用剂量(minimal effect dose,MEL)也称为中毒阈值(toxic threshold value)或中毒阈剂量(toxic threshold level),指外源化学物以一定方式或途径与机体接触时,有一定时间内,使某项灵敏的观察指标开始出现异常变化或机体开始出现损害所需的最低剂量。 最大无作用剂量(maximal no-effect level,MNEL)或称未观察到有害作用剂量(no observed adverseeffect level,NOAEL)指外源化学物在一定时间内按一定方式或途径与机体接触后,采用目前最为灵敏的方法和观察指标,而未能观察到任何对机体损害作用的最高剂量。 每日容许摄入量(acceptable daily intake,ADI)指人类终身每日随同食物,饮水和空气摄入的某一外源化学物不引起任何损害的剂量。 剂量-效应关系(dose-effect relationship):是指外源化学物的剂量大小与其在个体或群体中引起的量效应大小之间的相关关系。剂量-反应关系( dose-re-sponse relationship)是外源化学物的剂量与其引起的效应发生率之间的关系。 局部毒性作用(local toxic effect)某些环境化学物可引起机体直接接触部位的损伤 全身毒性作用(systemic toxic effect)环境化学物被吸收后,随血液循环分布到全身而呈现的毒性作用 速发毒性作用(immediate toxic effect)某些环境化学物一次接触后在短时间内引起的毒性作用 迟发毒性作用(delayed toxic effect)指一次或多次接触某些化学物后,经一段时间后才呈现的毒性作用。 可逆毒性作用(reversible toxic effect)停止接触化学物后可逐渐消退的毒性作用 不可逆毒性作用(irreversible toxic effect)指停止接触化学物后,其作用继续存在,甚至损伤可进一步发展。 联合毒性作用(joint toxic effect或combined toxic effect)凡两种或两种以上的化学物同时或短期内先后作用于机体所产生的综合毒性作用 相加作用 协同作用 增强作用 独立作用 1.干扰正常受体—配体的相互作用 2.细胞膜的损伤 3.干扰细胞内钙稳态 4.干扰细胞能量的产生 5.自由基与脂质过氧化,自由基可攻击核酸,过氧自由基种类还可攻击蛋白质。膜脂质过 氧化作用不仅改变了膜的流动性,而且也改变了膜镶嵌蛋白的活化环境,孩子之过氧化作用还可以导致线粒体和溶酶体肿胀和解体,还可引起一些酶活性降低。 6.与生物大分子结合,共价结合可以改变生物大分子结构与功能,引起一系列生物学变化。 7.选择性细胞致死 (一)环境化学物的结构与性质 (二)机体(宿主)状况(如种属和个体差异、性别与激素、年龄、营养与健康、生物节律等) (三)接触条件(接触途径、溶剂、毒物浓度与容积、交叉接触等) (四)环境因素(如气温、气压、气湿等) 第四章 品系(strain)指用计划交配的方法获得的起源于共同祖先的一群动物 无特定病原体动物(specific pathogen free animal,SPF )无特定病原体动物指体内无特定的微生物和寄生虫存在的动物。 变态反应(allergic reaction):指机体对环境化学物产生的一种有害免疫介导作用,又称过敏性反应(hypersensitivity) 特异体质反应(idiosyncratic reaction): 一般是指遗传所决定的特异体质对某种化学物的异常反应,又称特发性反应。 急性毒性acute toxicity) 是指机体一次接触或24 h 内多次接触某一化学物所引起的毒效应,包括死亡效应。 亚慢性毒性( subchronic toxicity) 是指机体连续多日接触外源化学物所引起的毒性效应,接触期限一般为30天到约人寿命的10%.环境毒理学亚慢性毒性试验中对于实验动物一般是连续染毒1~3 个月。 慢性毒性(chronic toxicity) 是指机体长期接触外源化学物所引起的毒性效应,接触期限一般为大于人寿命的10%,环境毒理学慢性毒性试验中对于实验动物一般是连续染毒3个月~2年甚至终生染毒。 大鼠,小鼠,豚鼠,家兔,狗等 皮肤局部刺激作用研究多用家兔或豚鼠 致敏作用研究首选动物为豚鼠 致畸作用研究常用大、小鼠和家兔 致癌试验常用大,小鼠 迟发神经毒性试验常用母鸡 皮肤刺激试验 皮肤变态反应试验 替代试验 第五章 突变(mutation )遗传物质发生的可改变生殖细胞或体细胞中的遗传信息,并产生新的表型效应的改变 基因突变(gene mutation)指在基因中的DNA序列的改变。 染色体突变(chromosomal mutation)也称染色体畸变(chromosomal aberrantion,CA)指染色体结构的改变 基因组突变(genomic mutation)指基因组中染色体数目的改变,也成染色体数目畸变 易误修复(error-prone repair)也称为SOS修复(SOS repair),这一修复系统在正常情况下不发挥作用,只有在正常切除修复,复制后修复等不能进行时,在损伤因素的诱导下才会发生的修复。 微核(micronucleus,MN):在细胞分裂后期,无着丝粒的染色体断片和着丝粒是常的染色体均不能与纺锤丝连接,或者纺锤丝异常而不能与相关染色体连接,导致某些染色体片段或染色体不能被纺锤丝拉向分裂细胞的两极,从而不能进人子代细胞核而留在胞质内形成游离团块状的物质 直接致癌物(direct carcinogen)指进人机体后,不需体内代谢活化,其原型就可与遗传物质( 主要是DNA)作用而诱导细胞癌变的化学物。 间接致癌物:大多数有机致癌物本身不具有与细胞大分子的亲核中心发生共价结合的能力,进人机体后需经过代谢活化生成亲电子的活性代谢物,作用于细胞大分子而发挥致癌作用。癌基因:是一类能引起细胞恶性转化及癌变的基因 原癌基因:主要在细胞生长、信号转导及核酸转录中发挥重要的作用的基因 肿瘤抑制基因:也称抑癌基因或抗癌基因,其作用方式与癌基因相反,它们是在正常细胞中起着抑制细胞增殖和促进分化的作用的基因,在环境致癌因素作用下,肿瘤抑制基因失活而引起细胞的恶性转化。 促长阶段:是化学致癌物本身或其活性代谢物作用于DNA,诱发体细胞突变的过程,可能涉及原癌基因的活化以及肿瘤抑制基因的失活。 促长剂(promoter)只有作用于引发细胞才表现其致癌活性的物质 引发阶段:促长阶段指引发细胞增殖成为癌前病变或良性肿瘤的过程。 引发剂(initiator)具有引发作用的化学物 进展阶段:指从癌前病变或良性肿瘤转变成恶性肿瘤的过程。 进展剂(progressor)使细胞由促长阶段进入进展阶段的化学物 助癌剂(cocarcinogen)指其单独接触无致癌性,但在接触致癌物之前或同时接触可增加肿瘤发生的一类化学物。 胚胎毒性(embrytoxicity) 指环境化学物对母体子官内的胚胎或胎儿产生的 毒性作用,轻者生长迟缓或功能发育不全,严重者可导致死亡。 母性毒性(maternal toxicity)系指环境化学物在一定剂量下对受孕母体产生的损害作用。 (一)DNA损伤、突变 1.碱基类似物的取代 2.与DNA分子共价结合形成加和物 3.改变碱基的结构 4.大分子嵌入DNA链 (二)非整倍体及整倍体的诱发 直接修复(direct repair) 切除修复(excision repair)核苷酸切除修复、碱基切除修复、错配碱基修复 体细胞突变的不良后果癌变、致畸、可能与衰老,动脉粥样硬化有关 生殖细胞突变的不良后果致死性突变(可造成配子死亡、死胎、自发流产)、可遗传的改变(先天性畸形等遗传性疾病、胚胎发育迟滞或导致遗传易感性改变等) 细菌回复突变试验:以营养缺陷型的突变体菌株为试验系统,观察受试物引起其回复突变的作用 哺乳动物细胞基因突变试验 染色体畸变试验 微核试验 显性致死试验 小鼠精子畸形试验 程序外DNA合成试验 单细胞凝胶电泳试验 转基因动物致突变试验 1.应包括多个遗传学终点 2.试验指示生物包括若干进化阶段的物种,如原核生物和真核生物