毒理学、卫生毒理学、外源化学物的定义
毒理学 传统定义是研究外源化学物对生物体的损害作用及其机制的科学。但近年来,随着客观的需要,毒理学的研究范围已扩大到各种有害因素如放射性、微波等物理因素以及生物因素等对机体损害作用及其机制,不只限于化学物质。现代毒理学是研究化学、物理和生物因素对机体的损害作用、生物学机制、危险度评价和危险度管理的科学。毒理学主要分为三个研究领域,即描述毒理学、机制毒理学和管理毒理学。
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。卫生毒理学属于预防医学的范畴,也是毒理学的一个分支学科。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-效应(反应)关系,为制订卫生标准及防治措施提供理论依据。
外源化学物是在人类生活的外界环境中存在、可能与机体接触并进入机体,在体内呈现一定的生物学作用的一些化学物质,又称为“外源生物活性物质”。外来化合物并非人体的组成成分,也非人体所需的营养物质,而且也不是维持机体正常生理功能和生命所必需的物质,但它们可由外界环境通过一定的环节和途径与机体接触并进入机体,在机体内呈现一定的生物学作用。
毒理学研究的三个主要研究领域:
描述毒理学 采用实验动物进行适当的毒性试验,获得用于评价人群和环境特定化学物暴露的危险度信息。就药品和食品添加剂而言,这些信息可能仅限于对人类的影响。然而,工业毒理学工作者不仅要研究工业化学物对人类的危险度,而且要研究这些化学物对鱼、鸟等动植物及其他可能破坏生态系统平衡的因素的潜在影响。另外,描述毒理学研究还为化学物的毒作用机制提供重要线索,通过形成假设为发展机制毒理学作出贡献。
机制毒理学 研究重点是化学物对生物体产生毒作用的细胞、生化和分子机制。机制研究结果在应用毒理学的许多领域非常重要。
管理毒理学 根据描述和机制毒理学的研究资料进行科学决策,协助政府部门制定卫生标准、相关法规条例和管理措施并付诸实施,以确保化学物药品、食品等进入市场足够安全,达到保护人民群众身心健康的目的。
毒理学简史:
古代与中世纪毒理学
启蒙时代毒理学 毒理学最先是从药理学发展和分化而来,药理学为毒理学的发展奠定了科学基础。两者既有共性,又各有其特性。药理学主要研究药物对生物体的有益作用,从而发挥其在治疗疾病中的效能;而毒理学则研究化学物在一定条件下对生物体的有害作用。
现代毒理学
毒理学的研究方法:
体内试验也称为整体动物试验。可严格控制接触条件,测定多种类型的毒作用。实验多采用哺乳动物,例如大鼠、小鼠、脉鼠、家兔、仓鼠(hamster)、狗和猴等。检测外源化学物的一般毒性,多在整体动物进行,例如急性毒性试验,亚急性毒性试验、亚慢性毒性试验和慢性毒性试验等。哺乳动物体内试验是毒理学的基本研究方法,其结果原则上可外推到人;但体内试验影响因素较多,难以进行代谢和机制研究。
体外试验利用游离器官、培养的细胞或细胞器进行毒理学研究,多用于外源化学物对机体急性毒作用的初步筛检、作用机制和代谢转化过程的深入观察研究。体外试验系统缺乏整体毒物动力学过程,并且难以研究外源化学物的慢性毒作用。
人体观察通过中毒事故的处理或治疗,可以直接获得关于人体的毒理学资料,这是临
床毒理学的主要研究内容。有时可设计一些不损害人体健康的受控的实验,但仅限于低浓度、
短时间的接触,并且毒作用应有可逆性。
流行病学研究对于在环境中已存在的外源化学物,可以用流行病学方法,将动物实验的结果进一步在人群调查中验证,可从对人群的直接观察中,取得动物实验所不能获得的资料,优点是接触条件真实,观察对象包括全部个体,可获得制订和修订卫生标准的资料,以及制定预防措施的依据。
毒理学展望
从高度综合到高度分化:
从整体动物试验到替代实验:替代法(alternatives)又称“3R”法,优化(refinement)试验方法和技术,减少(reduction)受试动物的数量和痛苦,取代(replacement)整体动物试验的方法。1980年以来,体外毒性试验研究领域快速发展,美国、欧洲等国来成立了相应的动物试验替代中心或研究机构。
从阈剂量到基准计量:
从结构-活性关系到定量结构-活性关系:
从危险度评价到危险度管理: