【正文】 子或分子片段，如親電子劑、中性自由基或陽離子自由基?！镫m然某些親核物（例如HCN、CO）具有反應(yīng)活性，但許多親核物是轉(zhuǎn)變?yōu)橛H電子劑才被活化?！锞哂卸嘤嚯娮拥淖杂苫ㄟ^形成HOOH并迅速均裂生成中性HO?而產(chǎn)生毒性損害。解毒作用 ◆消除終毒物或阻止終毒物生成的生物轉(zhuǎn)化過程稱為解毒（detoxication）。◆在某些情況下，解毒過程與代謝活化過程競爭同一外源化學(xué)物?！舳疚锏慕舛咀饔每赏ㄟ^多種途徑進行，取決于毒物的化學(xué)特征。1. 無功能基團毒物的解毒（Ⅰ、Ⅱ相反應(yīng)）l Ⅰ相反應(yīng)包括氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)和水解反應(yīng)。（暴露或引入一個功能基團）l Ⅱ相反應(yīng)為結(jié)合反應(yīng) ：葡萄糖醛酸、硫酸或氨基酸等內(nèi)源性基團與化學(xué)毒物功能基團結(jié)合形成無活性/高度親水/易于排泄的有機酸。2. 親核物的解毒（結(jié)合反應(yīng)）親核物通過親核功能基團的結(jié)合反應(yīng)進行解毒。 ==羥基化合物與硫酸或葡萄糖醛酸的結(jié)合==巰基化合物的甲基化或與葡萄糖醛酸的結(jié)合==胺類和肼類化合物的乙?；?親核功能基團與內(nèi)源性基團的結(jié)合防止由過氧化物酶催化的親核物轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂苫?，也可防止酚、氨基酚、兒茶酚和氫醌等親核物經(jīng)生物轉(zhuǎn)化形成醌和醌亞胺類親電子劑。氰化物在硫氰酸酶作用下生成硫氰酸是親核物解毒的一種特殊機制。 3. 親電子劑的解毒（結(jié)合反應(yīng)）填空2009親電子劑通常與巰基親核物谷胱甘肽發(fā)生結(jié)合反應(yīng)而解毒。 結(jié)合反應(yīng)有時是自發(fā)的，有時需要谷胱甘肽S 轉(zhuǎn)移酶的參與。 親電化學(xué)物解毒的特殊機制包括：○環(huán)氧化物水化酶催化環(huán)氧化物和芳烴氧化物分別生成二醇類和二氫二醇類化合物；○醌經(jīng)DL－黃遞酶雙電子還原為氫醌；○ α、β不飽和醛在醇脫氫酶作用下還原為醇或在醛脫氫酶作用下氧化為酸；○ 具有巰基反應(yīng)活性的金屬離子與金屬硫蛋白結(jié)合形成復(fù)合物；（填空2002009）○具有氧化還原活性的二價鐵與鐵蛋白形成復(fù)合物4. 自由基的解毒（易考）體內(nèi)O2－?自由基的清除主要依賴于超氧化物歧化酶（SOD）的作用。 沒有酶能有效清除HO?（羥基自由基）。預(yù)防HO?毒作用的最有效方法是阻止其生成。過氧化物酶生成的自由基可從谷胱甘肽獲得電子而被排除。ONOO－不屬于自由基氧化劑，但ONOO迅速與CO 反應(yīng)生成具有反應(yīng)活性的自由基。＊在谷胱甘肽過氧化物酶作用下，ONOO－還原為亞硝酸鹽（ONO－）；＊內(nèi)皮細胞表面含10個硒半胱氨酸殘基的硒蛋白有效清除血液中的ONOO－；＊氧合血紅蛋白、含血紅蛋白的過氧化物酶和白蛋白反應(yīng)也是ONOO－的排除場所；＊清除兩種ONOO－前體（O2－?和NO?）、阻止ONOO－生成是預(yù)防ONOO毒性作用的有效機制。 清除自由基非酶性系統(tǒng)：維生素E，維生素C，谷胱甘肽，膽紅素，尿酸。填空20075．蛋白質(zhì)毒素的解毒胞內(nèi)和胞外蛋白酶參與了有毒多肽的解毒作用。 硫氧還蛋白可使幾種蛋白（蛇毒毒素）失活。6. 解毒過程失效1) 毒物接觸劑量超過機體解毒能力，引起解毒酶耗竭、共底物（cosubstractes）的消耗、胞內(nèi)抗氧化劑如谷胱甘肽耗竭，最終導(dǎo)致終毒物的蓄積。2) 偶爾可見某種具有反應(yīng)活性的毒物使解毒酶失活。 3) 某些結(jié)合反應(yīng)可被逆轉(zhuǎn)。 4) 解毒過程有時產(chǎn)生潛在有害副產(chǎn)物，如自由基解毒過程中產(chǎn)生的谷胱甘肽自由基和谷胱甘肽二硫化物。A. 增毒（toxication)或代謝活化：外源化學(xué)物在體內(nèi)經(jīng)生物轉(zhuǎn)化為終毒物的過程稱為增毒。 B. 親電子劑（electrophiles)：是含有一個缺電子原子的分子；易與含電子的親核物共享電子對而發(fā)生反應(yīng)；親電子劑的形成與多種化學(xué)物的增毒作用有關(guān)：C. 自由基（free radicals)：是指在其外層軌道中含有一個或多個不成對電子的分子或分子片段。 自由基通過接受或失去一個電子，或由化合物的共價鍵發(fā)生均裂而形成。 特點：①化學(xué)性質(zhì)十分活潑 ②反應(yīng)性極高，半減期極短，作用半徑短。D. 解毒（detoxication)：消除終毒物或阻止終毒物生成的生物轉(zhuǎn)化過程； 在某些情況下，解毒可能與中毒競爭同一外源化學(xué)物。E. 終毒物：是指與生物靶分子（如受體、酶、 DNA、微絲蛋白、脂質(zhì)等）反應(yīng)或引起機體生物學(xué)微環(huán)境改變、導(dǎo)致機體結(jié)構(gòu)和功能紊亂并表現(xiàn)出毒物毒性的物質(zhì)。 第二節(jié)、靶分子的反應(yīng) 并非所有化學(xué)物與靶分子的結(jié)合都發(fā)生毒性效應(yīng)。（CO與細胞色素P450分子中的鐵結(jié)合極少出現(xiàn)或不出現(xiàn)毒性效應(yīng)）有機磷殺蟲劑與血漿膽堿酯酶共價結(jié)合是一種保護機制，因為其對抗靶分子膽堿酯酶的磷?；?。 為最終確認引起毒性的靶分子，就必須證實：1) 終毒物與靶標反應(yīng)并對其功能產(chǎn)生不良影響；2) 終毒物在靶部位達到有效的濃度；3) 終毒物以某種機制與所觀察的毒性相關(guān)的方式改變靶標分子。一、反應(yīng)的類型（共價反應(yīng)，非共價反應(yīng)，去氫反應(yīng)，電子轉(zhuǎn)移，酶促反應(yīng)）填空2007（一）非共價結(jié)合 ：通常可逆。 某些毒物以非極性交互作用或氫鍵與離子鍵等非共價結(jié)合方式與膜受體、細胞內(nèi)受體、離子通道和某些酶等靶分子結(jié)合。 士的寧、TCDD、蛤蚌毒素與受體結(jié)合；華法林與VitK2；佛波酯與蛋白激酶C。（二） 共價結(jié)合：不可逆。親電子劑以共價結(jié)合方式與靶分子結(jié)合。2009由于共價結(jié)合持久改變內(nèi)源分子，因此具有重要的毒理學(xué)意義。1）親電子劑（如非離子和陽離子親電子劑以及自由基陽離子）以共價結(jié)合方式與靶分子結(jié)合。 ○與生物大分子（如蛋白質(zhì)和核酸）中的親核原子反應(yīng)，親電子劑與親核原子的反應(yīng)表現(xiàn)出某些選擇性，取決于其電荷∕半徑比。 ○軟親電子劑較易與軟親核物（二者均具有較低的電荷∕半徑比）反應(yīng)，而硬親電子劑較易與硬親核物（二者均具有較高的電荷∕半徑比）反應(yīng)。 軟親電子劑：銀汞。硬親電子劑：鋰鈣鋇。軟/硬皆可：鉻鋅鉛。2）中性自由基（如：HO?、NO2?和Cl3C?）也能與生物靶分子發(fā)生共價結(jié)合 Cl3C?加入到脂質(zhì)的雙鍵碳或脂質(zhì)自由基生成含有氯甲基脂肪酸的脂質(zhì)。 3）親核毒物傾向與親電內(nèi)源性分子反應(yīng)。 由于生物體內(nèi)親電化合物十分罕見，因此只有少數(shù)親核毒物與體內(nèi)親電內(nèi)源性分子發(fā)生反應(yīng)。 其他親核毒物以電子轉(zhuǎn)移的方式與血紅蛋白反應(yīng)。 （三）去氫反應(yīng) 自由基迅速引起內(nèi)源化學(xué)物去氫，生成新的內(nèi)源性自由基。 巰基化合物（R—SH） 游離氨基酸或氨基酸殘基的CH2基團 脫氧核糖 （四）電子轉(zhuǎn)移 化學(xué)物將二價鐵離子氧化成三價，引起高鐵血紅蛋白血癥。 亞硝酸鹽氧化血紅蛋白。N羥基芳胺、酚類化合物、肼類與氧合血紅蛋白共氧化，形成高鐵血紅蛋白和過氧化氫。（五）酶促反應(yīng) 少數(shù)毒素通過酶促反應(yīng)作用于特定靶蛋白。 蓖麻蛋白（誘發(fā)核糖體水解）；白喉毒素、霍亂毒素、蛇毒 。二、毒物對靶分子的影響兩種主要機制：（1）靶分子功能失調(diào)；（2）破壞靶分子的結(jié)構(gòu)。（一）靶分子的功能失調(diào) 1) 某些毒物模擬內(nèi)源性配體，活化靶蛋白分子：嗎啡 、氯苯丁酯 、佛波酯 、鉛離子2) 多數(shù)情況下，化學(xué)物抑制靶分子的功能：阿托品、箭毒、番木鱉堿、河豚毒素、DDT、除蟲菊酯殺蟲劑、哈蚌毒素等。 3) 當(dāng)毒物與蛋白質(zhì)交互作用而改變其結(jié)構(gòu)時，蛋白質(zhì)的功能即發(fā)生損害?！甬?dāng)?shù)鞍踪|(zhì)巰基與毒物發(fā)生共價結(jié)合或發(fā)生氧化修飾，其活性發(fā)生改變，繼而影響細胞信號傳導(dǎo)通路、損害細胞能量和代謝穩(wěn)態(tài)。 4) 毒物可干擾DNA的模板功能。○化學(xué)物與DNA共價結(jié)合引起DNA復(fù)制過程核苷酸錯配。○某些化學(xué)物（如多柔比星）插入雙螺旋DNA中重疊堿基間，導(dǎo)致鄰近堿基對分開，通過移動讀碼框架引起移碼突變。（二）靶分子的結(jié)構(gòu)破壞1) 毒物通過與內(nèi)源性分子形成加合物、發(fā)生交聯(lián)和斷裂而改變內(nèi)源性分子的一級結(jié)構(gòu).○雙功能的親電子劑能與細胞骨架蛋白和DNA分子發(fā)生交聯(lián)，或引起DNA與蛋白質(zhì)之間的交聯(lián)?！鹆u自由基通過轉(zhuǎn)換大分子為活性親電子劑（蛋白羰基），與另一個生物大分子的親核部位反應(yīng)；羥自由基也可通過轉(zhuǎn)換大分子為自由基，與另一個大分子自由基相互反應(yīng)?！鸱肿咏宦?lián)使生物大分子發(fā)生結(jié)構(gòu)與功能障礙。 2) 某些靶分子在外源化學(xué)物作用下引起自發(fā)性降解。○自由基引起脂肪酸脫氫而啟動脂質(zhì)的過氧化降解?！鹬|(zhì)過氧化不僅破壞細胞膜脂質(zhì)，還容易與鄰近的分子如膜蛋白質(zhì)反應(yīng)，或擴散至核與DNA反應(yīng)。3) 毒物可引起幾種形式的DNA斷裂○DNA堿基受HO?自由基攻擊形成咪唑環(huán)開放的嘌呤或環(huán)收縮的嘧啶，最終導(dǎo)致DNA復(fù)制障礙；○電離輻射后，多種羥自由基攻擊長度較短的DNA引起雙鏈斷裂，最終導(dǎo)致細胞死亡。（三）新抗原形成在某些個體，與外源化學(xué)物共價結(jié)合的蛋白質(zhì)作為新抗原，激發(fā)免疫應(yīng)答。硝基氯苯、青霉素、鎳、氟烷、藥物導(dǎo)致自身免疫性疾病的化學(xué)物通常都是親核物細胞調(diào)節(jié)功能障礙（見鏈接）E:\華西考研路\何文翀\毒理\C4毒理作用機制0(2).rtf重要概念及簡答：凋亡(Apoptosis)：指細胞在一定的生理或病理條件下,受內(nèi)在遺傳機制的控制自動結(jié)束生命的過程。壞死（necrosis）：以酶溶性變化為特點的活體內(nèi)局部組織細胞的死亡。MPT:指線粒體滲透性改變，是跨越線粒體內(nèi)外膜間的蛋白質(zhì)孔開放所致。ROS:指活性氧，是生物有氧代謝過程中的一種副產(chǎn)品，包括氧離子、過氧化物和含氧自由基等。修復(fù)障礙引起的毒性：炎癥；壞死；纖維化；致癌作用。表觀遺傳調(diào)控機制：DNA甲基化；組蛋白修飾；染色質(zhì)重塑；非編碼RNA。外源化學(xué)物引起細胞瞬息活動障礙的幾種途徑：神經(jīng)遞質(zhì)濃度；受體功能；細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；信號終止過程。中毒性細胞死亡機制：外源性化學(xué)物通常通過啟動三種關(guān)鍵性生化紊亂引起細胞致死性損傷：ATP耗竭；持續(xù)性的細胞內(nèi)Ca2+升高；ROS和RNS過量產(chǎn)生?？刂萍毎\的程序主要影響基因表達，而調(diào)節(jié)控制細胞瞬息活動的程序則主要影響功能蛋白活性。凋亡與壞死的區(qū)別聯(lián)系：區(qū)別壞死細胞出現(xiàn)腫脹與溶解，而凋亡細胞則出現(xiàn)皺縮、核與胞質(zhì)物質(zhì)濃縮形成凋亡小體。細胞壞死所涉及的多種代謝紊亂在次序上是隨機的。而凋亡過程卻是有序的。 聯(lián)系許多外源化學(xué)物既可引起凋亡，又可引起壞死。通常在低暴露水平早期階段傾向于誘發(fā)凋亡，而在高暴露水平后期則引起壞死。細胞毒物引起兩種形式的細胞死亡涉及相似的代謝紊亂，其中最重要的是MPT。ATP利用度是決定細胞死亡形式的關(guān)鍵。ATP耗竭時，細胞出現(xiàn)壞死；ATP耗竭得以緩解時，則細胞發(fā)生凋亡。發(fā)生MPT的線粒體數(shù)量影響到細胞ATP耗竭的嚴重性和隨后的細胞結(jié)局。當(dāng)僅有極少數(shù)線粒體發(fā)生MPT時，細胞存活；當(dāng)較多線粒體發(fā)生MPT時，細胞凋亡發(fā)生；當(dāng)全部線粒體發(fā)生MPT時，細胞傾向于壞死。第五章 毒性作用的影響因素＃外源化學(xué)物毒作用的影響因素:化學(xué)物因素；機體因素；暴露因素；環(huán)境因素；化學(xué)物聯(lián)合作用。2010簡化學(xué)物因素；（舉例說明＃）1) 化學(xué)結(jié)構(gòu)：取代基團；異構(gòu)體和立體構(gòu)型；同系物的碳原子數(shù)和結(jié)構(gòu)；飽和度。填20091　 取代基的影響（苯，有麻醉作用和抑制造血功能的作用，當(dāng)苯環(huán)中的氫被甲基取代后→甲苯或二甲苯，抑制造血功能不明顯，但是麻醉作用變大）；2　 異構(gòu)體和立體構(gòu)型（毒性：對位鄰位間位，分子對稱不對稱）1,2二氯甲醚1,1,二氯甲醚。 3　 同系物的碳原子數(shù)和結(jié)構(gòu)的影響、分子飽和度。不飽和鍵增加，毒性增加。乙炔乙烯乙烷。2） 理化性質(zhì)：1　 脂/水分配系數(shù)，越小水溶性越高。一氧化鉛金屬鉛硫酸鉛碳酸鉛2　 大小。較小分子量200的親水性分子，如乙醇或尿素能經(jīng)過膜孔，鈉不能。3　 揮發(fā)性。苯的揮發(fā)性較苯乙烯大11倍，經(jīng)呼吸道吸入危害大。4　 氣態(tài)物質(zhì)的血/氣分配系數(shù)，越大越容易被吸入血。5　 比重。有毒氣體因比重不同而分層。6　 電離度和荷電性。3） 不純物或雜質(zhì)。有機磷酸酯殺蟲劑庫馬弗司在貯存中形成分解物對牛的毒性增加。 機體因素；1) 物種、品系及個體的遺傳學(xué)差異：解剖、生理差異；代謝差異；修復(fù)能力的個體差異。2) 宿主其他因素對于毒性作用敏感性的影響：健康狀況；年齡；性別；營養(yǎng)條件 外源化學(xué)物與機體所處的環(huán)境條件；1) 氣象條件：氯丙嗪在8oC毒性最大。2) 季節(jié)或晝夜節(jié)律3) 動物籠養(yǎng)形式。嗎啡毒性對密閉的低于開放的。4) 外源化學(xué)物的接觸特征和賦形劑。1　 接觸途徑：靜脈注射≈吸入腹腔注射≥肌肉注射皮下注射皮內(nèi)注射口服經(jīng)皮膚給藥。2　 接觸持續(xù)時間：苯的原發(fā)性急性毒性顯示中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制，重復(fù)慢性接觸造成骨髓毒性白血病和再障。3　 接觸頻率4　 溶劑或助溶劑。氰化鉀，濃溶液毒性較稀溶液毒性大。 暴露因素； 外源化學(xué)物的劑量和暴露特征（暴露途徑、暴露持續(xù)時間、暴露頻率）與化學(xué)物的毒性大小密切相關(guān)。1） 暴露劑量與內(nèi)劑量一般而言，暴露劑量越大，內(nèi)劑量也越大，所引起的毒作用就越強。2） 暴露途徑 首過效應(yīng)（first pass effecct）：經(jīng)口給藥時，外源化學(xué)物在胃腸道吸收后經(jīng)門靜脈系統(tǒng)到達肝臟而被代謝。n 靜脈注射≈吸入腹腔注射≥肌內(nèi)注射皮下注射皮內(nèi)注射經(jīng)口經(jīng)皮3）接觸持續(xù)時間n 持續(xù)時間分為四類：急性（24h內(nèi)），短期重復(fù)（1月內(nèi)），亞慢性的（1月~3月，在人類為幾周或幾月），和慢性(3月，在人類為幾周或年)染毒 4）接觸頻率5）溶劑或助溶劑J 一般毒性試驗溶劑、助溶劑要求：無毒；與受試物不反應(yīng)，受試物在溶液中穩(wěn)定。對受試物毒動學(xué)和毒效學(xué)無影響。無特殊刺激性或氣味。（2012簡答） 一般毒性試驗常用溶劑：體內(nèi)試驗：水、植物油、賦形劑（阿拉伯樹膠、羧甲基纖維素）；體外試驗：等滲液體、二甲基亞砜。（2012簡答）化學(xué)物的聯(lián)合作用；化合物的聯(lián)合作用（ joint action ）：兩種或兩種以上毒物同時或先后作用于機體