08 第六章 环境化学物的特殊毒性及其评价-遗传毒性.ppt

Ames试验标准菌株和敏感性 标准菌株 TA97 移码突变 TA98 移码突变 TA100 碱基置换突变 TA102 碱基置换突变、对醛类、过氧化物及DNA交链剂比较敏感 脂多糖突变(rfa) 增加细胞壁的通透性 uvrB缺失 DNA损伤后修复力降低 R因子 增高诱变率 哺乳动物细胞（正向）突变试验 细胞株： 小鼠淋巴瘤细胞(L5178Y) 中国仓鼠肺细胞(V79) 中国仓鼠卵巢(CHO) 人成纤维细胞或淋巴细胞 哺乳动物细胞野生型 BrDU 死亡 哺乳动物细胞野生型 BrDU 正向突变 受试物 生长 （抗药性） 3.2 哺乳动物体细胞致突变体外试验 3.3 染色体畸变试验 细胞受到诱变剂的作用后，染色体数目和较大范围的结构改变。在细胞分裂中期，利用光学显微镜下直接观察到这些变化。 体外实验 中国仓鼠卵巢细胞 中国仓鼠肺细胞 外周血淋巴细胞 体内实验 小鼠骨髓细胞染色体畸变试验 小鼠睾丸细胞 * 细胞分裂周期 原理 染色体畸变试验方法 急性试验 染毒一次 亚急性试验 连续染毒5天 慢性实验 连续染毒3个月 淋巴细胞 培养细胞 中期相细胞 受试物 培养基 染色体数目 结构 秋水仙素 阻止纺垂丝形成 处死前2-4h 腹腔注射 体外实验 哺乳动物 经口或腹腔注射 骨髓，睾丸细胞 体内实验 染色体畸变 染色体结构异常 裂隙、断裂、缺失、微小体、着丝点环、无着丝点环等 数目异常 多倍体或非整倍体 3.4 微核试验 在致突变剂作用下，染色体损伤产生的无着丝点染色体断片和环，在细胞分列时不能定向移动进入细胞核，残留在细胞质中。微核的着色和细胞核相同，比正常细胞核小。 本试验可以检测受试物的染色体断裂作用和非整倍体诱变作用。 微核试验方法 腹腔注射受试物 骨髓 嗜多染RBC 微核出现率(1/1000) 小鼠 24h 外周血淋巴细胞微核试验 细胞培养微核试验 植物细胞 非哺乳类动物细胞 3.5 显性致死试验 雄鼠 连续染毒5天 从染毒第一天起经过一个精子发育周期 （大鼠60天，小鼠35天） 未交配过的雌鼠同笼5天 妊娠12~14天 剖腹 检查活胎数、早死胎数、晚死胎数 染毒后交配时期 1w 输精管和附睾中的精子 2w 精子后期 3w 精子前期 4w 精母细胞后期 5w 精母细胞前期 6w 精原细胞 以小鼠为例 3.6 姊妹染色单体交换试验（SCE) SCE是指一个同源染色体内，两个染色单体之间DNA复制产物发生互相交换，可能与染色体断裂和重接有关。 判断受试物是否具有DNA损伤作用。 SCE试验原理示意图 第一次 细胞分裂 BrDU BrDU掺入到新合成的DNA链 第二次 细胞分裂 BrDU掺入到新合成的DNA链 SCE交换 BrDU 遗传毒理学试验可信性评价 实验方法 灵敏性(%) 特异性(%) 准确性(％) Ames试验 17/19 (89%) 3/10 (30%) 20/29 (69%) 骨髓细胞染色体畸 18/18 (100%) 2/10 (20%) 20/28 (71%) 变试验或微核试验 显性致死试验 18/18 (100%) 8/10 (80%) 26/28 (93%) 遗传毒性检测实验组合原则 1.应包括每一类型的遗传终点。应能检出基因突变、染色体断裂、重组作用、非整倍体或多倍体改变。 Ames试验，微核试验，细菌DNA修复试验，SCE。 2.应包括进化程度不同的物种。 3.体内外实验配合。体外试验应有体外活化系统。 4.应包括生殖细胞和体细胞。 USEPA遗传毒性评价试验程序 特异座位试验 形态学改变 生物化学改变 体内骨髓细胞遗传学试验 染色体畸变试验 微核试验 Ames 试验 体外哺乳动物细胞基因突变试验 与性腺DNA相互作用的试验 显性致死试验 可遗传易位试验 第三阶段 第二阶段 第一阶段 思考题 1.毒物代谢动力学常用主要指标及其毒理学意义。 2.毒物代谢的一级速率过程和零级速率过程的特点。 3.研究污染物生物转化的意义和由微粒体混合功能氧化酶催化的氧化反应类型。 4.简述影响生物转化的因素。 5.环境污染物的毒性效应和毒性反应。 6.剂量-效应关系和剂量-反应关系及其毒理学意义。 遗传毒理学，第一章，第三节，p6-14 * * * 第六章 环境污染物的特殊毒性及其评价 主讲教师：刘 薇 大连理工大学 环境学院 生态毒理学 (Ecotoxicology) 一般毒性和特殊毒性 急性毒性 亚慢性毒性 慢性毒性 蓄积毒性 局部