环境中的毒物及其危害PPT演示课件

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1、1刘起展刘起展南京医科大学毒理学系南京医科大学毒理学系Department of Toxicology,Nanjing Medical University,Nanjing 210029现代毒理学教育部重点实验室现代毒理学教育部重点实验室Key Laboratory of Modern Toxicology,Ministry of Education,China2已注册化学物已注册化学物5500万种万种，每年新增化学物，每年新增化学物400万种万种，已进入环，已进入环境的常见化学物境的常见化学物10万种万种，在全球性环境问题中，约，在全球性环境问题中，约70%由化学由化学物污染所引起物污染所引

2、起3n说起化学中毒，许多人第一时间想到的是高氟饮说起化学中毒，许多人第一时间想到的是高氟饮用水导致氟骨症、氯气泄漏，这些电视上看到的用水导致氟骨症、氯气泄漏，这些电视上看到的“外地新闻外地新闻”n事实上，由于化学品充斥着我们的生活，所以化事实上，由于化学品充斥着我们的生活，所以化学中毒距离我们每个人并不遥远学中毒距离我们每个人并不遥远n化妆品汞超标、蔬菜过多农药残留、装修建材毒化妆品汞超标、蔬菜过多农药残留、装修建材毒气气化学品在造福我们生活的同时，也对我们化学品在造福我们生活的同时，也对我们的健康造成了威胁的健康造成了威胁4南京雾霾南京雾霾5无处不在的化学品污染无处不在的化学品污染n种类繁多

3、的污染源工业废水、生活污水工业废水、生活污水工业废气工业废气固体废弃物固体废弃物n广泛存在于环境中地表水、地下水地表水、地下水空气（室内空气）空气（室内空气）土壤、沉积物土壤、沉积物n造成一定的食品污染动物饲料动物饲料人类食品人类食品6Bird FluAIDSBovine Spongiform Enceohalopathy(BSE)Dioxin CrisisStreptococcus SuisSARS重大传染性疾病和中毒事重大传染性疾病和中毒事件严重威胁人类的生存件严重威胁人类的生存7臭氧层耗损与破坏臭氧层耗损与破坏温室效应温室效应 森林锐减森林锐减淡水污染淡水污染海洋污染海洋污染酸雨酸雨环境

4、化学污染环境化学污染(水俣病水俣病)大气污染大气污染生物多样性减少生物多样性减少 土地沙漠化土地沙漠化1.环境安全环境安全8年代年代国家国家/地点地点毒物毒物/药物药物中毒后果中毒后果受影响人数受影响人数1930美国底特律美国底特律磷酸三甲酚酯磷酸三甲酚酯（TOCP）污染酒）污染酒迟发性神经病迟发性神经病（OPIDP）约约160001935-1937欧洲、美国、欧洲、美国、巴西巴西二硝基酚、三苯乙烯二硝基酚、三苯乙烯白内障、骨髓抑白内障、骨髓抑制制约约100001937美国美国磺胺酏剂、非那西丁磺胺酏剂、非那西丁肾功能衰竭肾功能衰竭发病发病358，死亡，死亡1071945日本广岛日本广岛原子弹

5、爆炸（热辐射、原子弹爆炸（热辐射、核污染、辐射雨）核污染、辐射雨）“原子病原子病”死亡死亡1869401950日本水俣市日本水俣市甲基汞废水污染甲基汞废水污染“水俣病水俣病”发病发病182，死亡，死亡501952英国伦敦英国伦敦烟雾事件（烟雾事件（SO2、金属、金属粉尘污染）粉尘污染）心、肺疾病心、肺疾病死亡约死亡约40001956-1961欧洲、亚洲、欧洲、亚洲、澳洲、拉丁美澳洲、拉丁美洲、非洲洲、非洲反应停反应停短肢畸形儿短肢畸形儿（“海豹事件海豹事件”）西德西德6000-8000，日本日本1000，全球约，全球约200001968日本爱知县日本爱知县米糠油（米糠油（PCBs污染）中污染）

6、中毒事件毒事件皮疹、肝损伤、皮疹、肝损伤、四肢麻木四肢麻木发病约发病约8000，死亡，死亡161972日本日本镉污染稻米镉污染稻米“痛痛病痛痛病”发病发病280，死亡，死亡341984印度博帕尔印度博帕尔异氰酸甲酯泄漏事件异氰酸甲酯泄漏事件急性肺疾病、失急性肺疾病、失明、生殖障碍明、生殖障碍中毒中毒200000，死亡，死亡6000，死胎死胎379/865孕妇孕妇 历史上十件重大公害事件历史上十件重大公害事件9严重的环境污染导致众多中毒事件发生严重的环境污染导致众多中毒事件发生10全球的环境状况目前正全球的环境状况目前正在急剧地恶化在急剧地恶化我国正面临着严峻的环我国正面临着严峻的环境污染问题境

7、污染问题11三聚氰胺超标奶粉三聚氰胺超标奶粉金浩茶油被曝致癌物金浩茶油被曝致癌物（BaP）超标）超标“红心鸭蛋红心鸭蛋”事件事件“横纹肌溶解症横纹肌溶解症”事件事件农药残留农药残留“毒韭菜毒韭菜”农夫山泉农夫山泉“砒霜门砒霜门”事件事件“瘦肉精瘦肉精”猪肉中毒事件猪肉中毒事件谁来保证谁来保证“食品安全食品安全”？2.食品安全食品安全123.药品安全药品安全2009年，上海华联制药厂甲氨蝶呤、阿糖胞苷甲氨蝶呤、阿糖胞苷鞘内注射后引起的损 害，与两种药品的部分批号产品中混入了微量硫酸长春新碱硫酸长春新碱有关。“甲氨蝶呤注射液甲氨蝶呤注射液”污染事件污染事件2006年，湖北武汉一名三岁女孩使用鱼腥草

8、注射液鱼腥草注射液后死亡。过去的一年多，武汉市已有4人因使用鱼腥草注射液死亡。“鱼腥草鱼腥草”事件事件2006年，青海西宁部分患者使用“欣弗欣弗”后，出现胸闷、心悸、心慌等临床症状，青海药监局第一时间发出紧急通知，要求该省停用。“欣弗欣弗”事件事件2008年，云南省红河州6名患者使用黑龙江省完达山制药厂生产的刺五加注射液刺五加注射液后出现严重不良反应,其中有3例死亡。“刺五加刺五加”事件事件2008年，陕西省4名婴儿使用山西太行药业股份有限公司生产的茵栀黄注射液茵栀黄注射液发生不良反应，其中1例死亡。“茵栀黄茵栀黄”事件事件“糖脂宁糖脂宁”事件事件2008年，2名糖尿病患者在吃了“糖脂宁胶囊糖

9、脂宁胶囊”后死亡，致死 原因是添加了西药成份格列本脲。2009年，青海省3名患者使用黑龙江乌苏里江制药有限公司佳木斯分公司生产的双黄连注射液双黄连注射液发生不良事件，并有死亡病例报告。“双黄连双黄连”事件事件132009年我国新发各类职业病新发各类职业病1.8万余例万余例，其中尘肺病约占80%，在尘肺病新病例中，煤工尘肺和矽肺占煤工尘肺和矽肺占91.9%。2009年共报告各类急性职业中毒各类急性职业中毒552例、慢性职业例、慢性职业中毒中毒1912例例。职业病病例数前三位的行业依次为职业病病例数前三位的行业依次为煤炭，有色金煤炭，有色金属和冶金属和冶金。引起慢性职业中毒的化学物质排在前引起慢性

10、职业中毒的化学物质排在前3位的分别是位的分别是铅及其化合物、苯、砷及其化合物铅及其化合物、苯、砷及其化合物。4.职业安全职业安全145.新材料安全新材料安全纳米材料技术才刚刚起步，大量的科学问题有纳米材料技术才刚刚起步，大量的科学问题有待发现，技术有待开发！待发现，技术有待开发！一些纳米材料可以透过血脑屏障，对呼吸系统、一些纳米材料可以透过血脑屏障，对呼吸系统、心血管系统、中枢神经系统和免疫系统造成影响。另心血管系统、中枢神经系统和免疫系统造成影响。另外纳米材料透过外纳米材料透过血睾屏障、胎盘屏障血睾屏障、胎盘屏障的研究也偶有报的研究也偶有报道。一旦透过生殖系统的屏障，则道。一旦透过生殖系统的

11、屏障，则可对精子生成过程、可对精子生成过程、精子形态以及精子活力产生不良影响精子形态以及精子活力产生不良影响，还可以，还可以对胚胎对胚胎早期的组织分化和发育产生不良影响早期的组织分化和发育产生不良影响，从而威胁人类，从而威胁人类的自身繁衍。的自身繁衍。2009年，年，The European Respiratory Journal(ERJ)报道中国工厂操作纳米颗粒涂料的工人死报道中国工厂操作纳米颗粒涂料的工人死亡的病例。后经证实致死的主要因素并非产品中亡的病例。后经证实致死的主要因素并非产品中添加的添加的TiO2颗粒颗粒，但是纳米颗粒的生物安全性任，但是纳米颗粒的生物安全性任然引起的各界的广泛

12、关注。然引起的各界的广泛关注。Eur Respir J,2009 15山西朔州毒酒事件：山西朔州毒酒事件：1998年春节前，山西文水县年春节前，山西文水县一不法分子用甲醇勾兑散装白一不法分子用甲醇勾兑散装白酒，批发给外地个体户。这些酒，批发给外地个体户。这些散装白酒流向社会后，被山西散装白酒流向社会后，被山西省朔州市、大同市部分群众饮省朔州市、大同市部分群众饮用，从用，从1月月26日开始有人中毒日开始有人中毒 触目惊心的中毒案例触目惊心的中毒案例16经省技术监督局事发后测定，这些勾兑经省技术监督局事发后测定，这些勾兑的散装白酒每升含甲醇的散装白酒每升含甲醇361克，超过国家克，超过国家标准标准

13、902倍倍患者呕吐、头痛、呼吸困难，没等救治患者呕吐、头痛、呼吸困难，没等救治便相继死亡。短短几天时间，朔州、大便相继死亡。短短几天时间，朔州、大同等地先后发现数百名群众饮假酒中毒同等地先后发现数百名群众饮假酒中毒住院，其中近住院，其中近30人死亡人死亡17苏丹一号事件：苏丹一号事件：2004年，中国内亨氏美味源公司、湖南长年，中国内亨氏美味源公司、湖南长沙坛坛香调料食品有限公司和中国肯德基餐厅沙坛坛香调料食品有限公司和中国肯德基餐厅销售的新奥尔良烤翅和烤鸡腿堡调料被发现含销售的新奥尔良烤翅和烤鸡腿堡调料被发现含有苏丹一号成分有苏丹一号成分高露洁牙膏事件：高露洁牙膏事件：高露洁全效牙膏含三氯高

14、露洁全效牙膏含三氯生被疑致癌？生被疑致癌？18芬达、美年达致癌争论：芬达、美年达致癌争论：英国食品标准局认为：如果汽水同时含有苯甲英国食品标准局认为：如果汽水同时含有苯甲酸纳酸纳(防腐剂防腐剂)与维生素与维生素C(抗氧化剂抗氧化剂)这两种成分，这两种成分，可能产生相互作用生成苯可能产生相互作用生成苯苯是致癌物苯是致癌物包括芬达汽水、美年达包括芬达汽水、美年达橙汁等众多流行软饮料在橙汁等众多流行软饮料在内，都含有防腐剂和抗氧内，都含有防腐剂和抗氧化剂，可能构成致癌危险化剂，可能构成致癌危险可口可乐、百事可乐两大国际饮料巨头遭遇可口可乐、百事可乐两大国际饮料巨头遭遇棘手问题棘手问题19南京汤山中毒

15、事件（南京汤山中毒事件（9.14事件）：事件）：2002年年9月月14日上午，在南京汤山镇从早上日上午，在南京汤山镇从早上6点开始点开始就有多人前来位于汤山就有多人前来位于汤山1号的南京军区总院汤山门诊号的南京军区总院汤山门诊就诊，患者出现腹痛、腹泻、恶心和呕吐等症状，就诊，患者出现腹痛、腹泻、恶心和呕吐等症状，甚至昏迷和死亡，而且患者越来越多，到上午甚至昏迷和死亡，而且患者越来越多，到上午12点点达到达到300多人，死亡几十人多人，死亡几十人2002年年9月月14日造成日造成395人因食用有毒食品而中毒，人因食用有毒食品而中毒，经医院抢救无效死亡经医院抢救无效死亡42人人 2002年年9月月

16、13日晚日晚11时许，南京市江宁区汤山镇经营时许，南京市江宁区汤山镇经营“菊红菊红”面食店的陈正平潜入面食店的陈正平潜入“正武正武”面食店，将所面食店，将所携带的剧毒鼠药携带的剧毒鼠药“毒鼠强毒鼠强”投放到该店食品原料内投放到该店食品原料内20这起食物中毒造成的危害巨大，后果特这起食物中毒造成的危害巨大，后果特别严重别严重陈正平已于当年陈正平已于当年10月被执行死刑月被执行死刑21由此我们可知毒物是：由此我们可知毒物是：n无时不在无时不在n无处不有无处不有n无人不及无人不及22毒理学肩负着保护人体健康、保护毒理学肩负着保护人体健康、保护生态环境的重大责任，它是人类生活生态环境的重大责任，它是人

17、类生活最贴近的学科之一最贴近的学科之一有人把它作为一个有人把它作为一个“警察警察”学科，学科，既要对进入环境的各类化学品签发护既要对进入环境的各类化学品签发护照，又要对进入环境的化学品的危害照，又要对进入环境的化学品的危害性进行评价性进行评价Toxicology is a science for the wellbeing of mankind 23【主要内容】【主要内容】现代毒理学概况现代毒理学概况 毒理学一些基本概念毒理学一些基本概念 毒理学展望毒理学展望毒理学重点实验室和网络资源毒理学重点实验室和网络资源2425 毒理学毒理学（Toxicology)Toxon(弓箭）弓箭）古希腊词古希腊

18、词toxikon（毒物）（毒物）Toxic-拉丁语拉丁语toxious(poisonous)logy-古希腊词古希腊词logous(描述）描述）毒理学是研究毒物的科学，也有人译为毒物学毒理学是研究毒物的科学，也有人译为毒物学26毒理学是现代医学的一门基础学科，其毒理学是现代医学的一门基础学科，其发展与生命科学同步发展与生命科学同步毒理学（毒理学（toxicology）是从生物医学角度研究环是从生物医学角度研究环境因素（包括化学、物理和生物因素）对生物境因素（包括化学、物理和生物因素）对生物体的损害作用及其机制的科学体的损害作用及其机制的科学 27v现代毒理学现代毒理学(Modern toxic

19、ology)：研究外研究外源因素（化学、物理或生物因素）及内源源因素（化学、物理或生物因素）及内源因素（由外源和内源化学物形成的氧自由因素（由外源和内源化学物形成的氧自由基、活性中间体等）对生物体（基、活性中间体等）对生物体（living organisms）和生态系统（）和生态系统（ecosystem）的损）的损害作用（害作用（adverse or harmful effects）与机）与机制，以及中毒的诊断、治疗和预防的科学制，以及中毒的诊断、治疗和预防的科学28现代毒理学现代毒理学基础学科：与其他学科尤其是生基础学科：与其他学科尤其是生命科学广泛联系和渗透命科学广泛联系和渗透应用学科：与

20、经济建设、人民生应用学科：与经济建设、人民生活和生态环境保护密切相关活和生态环境保护密切相关29毒理学的任务毒理学的任务n研究化学物质的损害作用及其机理，从而研究化学物质的损害作用及其机理，从而推动医学生物学的发展推动医学生物学的发展n对化学物的有害作用的诊断、预防、治疗对化学物的有害作用的诊断、预防、治疗措施提供科学依据措施提供科学依据n对外源化学物质进行定量的安全评价，包对外源化学物质进行定量的安全评价，包括制定卫生法规、标准及管理条例等括制定卫生法规、标准及管理条例等30 毒理学研究内容毒理学研究内容毒理学的两毒理学的两个基本功能个基本功能检测理化因素产生有检测理化因素产生有害作用的性质

21、害作用的性质（危害性鉴定功能）（危害性鉴定功能）评价在特殊暴露条件评价在特殊暴露条件下出现毒性的可能性下出现毒性的可能性（危险度评价功能）（危险度评价功能）31毒理学主要三大研究领域毒理学主要三大研究领域n描述毒理学描述毒理学（descriptive toxicology）n机制毒理学机制毒理学（mechanistic toxicology）n管理毒理学管理毒理学（regulatory toxicology）虽然每个领域都有其鲜明特征，但三者紧密关联，虽然每个领域都有其鲜明特征，但三者紧密关联，构成毒理学研究的核心构成毒理学研究的核心危险度评定危险度评定/风险评估风险评估32由于具有基础科学与

22、应用学科的双重属性，现代毒由于具有基础科学与应用学科的双重属性，现代毒理学已被应用于理学已被应用于安全性评价（安全性评价（safety evaluation）、）、危险度评定（危险度评定（risk assessment）、危险性管理与交）、危险性管理与交流（流（risk management and communication）p对于预防、控制和消除威胁人类生存环境对于预防、控制和消除威胁人类生存环境质量和生命质量的危险因素，改善卫生状况，质量和生命质量的危险因素，改善卫生状况，促进人群健康，维护国家安全至关重要促进人群健康，维护国家安全至关重要32毒理学的应用和意义毒理学的应用和意义33（一

23、）描述毒理学（一）描述毒理学（descriptive toxicology）直接研究的是毒性鉴定（毒性实验），直接研究的是毒性鉴定（毒性实验），以期为安全性评价和危险度管理提供信以期为安全性评价和危险度管理提供信息；还可为化学物的毒作用机制研究提息；还可为化学物的毒作用机制研究提供重要线索供重要线索34识别和了解外源和内源因素对生物系统识别和了解外源和内源因素对生物系统（biological systems）产生损害作用的细胞、）产生损害作用的细胞、生化和分子机制生化和分子机制机制毒理学，特别是毒理基因组学机制毒理学，特别是毒理基因组学（toxicogenomics）和药物基因组学）和药物基因

24、组学（pharmacogenomics）的研究成果，对于）的研究成果，对于应用毒理学许多领域非常重要应用毒理学许多领域非常重要（二）机制毒理学（二）机制毒理学（mechanistic toxicology）35证实与人类直接相关的实验动物中所观察到的证实与人类直接相关的实验动物中所观察到的损害作用（损害作用（e.g.Organophosphate insecticide inhibition of acetylcholinesterase）验证可能与人类无关的发生于实验动物中的有验证可能与人类无关的发生于实验动物中的有害效应（害效应（e.g.,Artificial sweetener sacc

25、harin to cause bladder cancer in rats）机制毒理学研究成果在应用毒理学（机制毒理学研究成果在应用毒理学（Applied Toxicology）领域的主要用途领域的主要用途36设计和生产较为安全的化学物以及合理治疗化设计和生产较为安全的化学物以及合理治疗化学中毒和临床疾病学中毒和临床疾病(e.g.,Thalidomide)准确了解人类与实验动物间毒性反应的差异，准确了解人类与实验动物间毒性反应的差异，识别和保护遗传上易感的个体免遭因环境暴露识别和保护遗传上易感的个体免遭因环境暴露引起的危害引起的危害进一步加深对生理学、药理学、细胞生物学、进一步加深对生理学、药

26、理学、细胞生物学、生物化学等基础学科的了解（生物化学等基础学科的了解（e.g.,Tetrodotoxin）37p根据描述和机制毒理学的研究资料进根据描述和机制毒理学的研究资料进行科学决策，协助政府部门制定相关法行科学决策，协助政府部门制定相关法规条例和管理措施并付诸实施，以确保规条例和管理措施并付诸实施，以确保化学物、药品和食品等进入市场足够安化学物、药品和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全，达到保护人民群众身心健康的目的（三）管理毒理学（三）管理毒理学（regulatory toxicology）38其他研究领域其他研究领域法医毒理学（法医毒理学（forensic to

27、xicology)临床毒理学临床毒理学(clinical toxicology)环境毒理学（环境毒理学（environmental toxicology)生态毒理学生态毒理学(ecotoxicology)39毒理学科学与艺术毒理学科学与艺术“科学（科学（science）”是毒理学研究中是毒理学研究中观察和收集资料，即获得论据和事实观察和收集资料，即获得论据和事实“艺术（艺术（art）”是指如何应用这些毒是指如何应用这些毒性资料（事实和数据），来预测对人群、性资料（事实和数据），来预测对人群、动物和其他环境生物的潜在危害从而形动物和其他环境生物的潜在危害从而形成假说和外推，即从动物外推到人体，成

28、假说和外推，即从动物外推到人体，从个体外推到群体的过程从个体外推到群体的过程40 Toxicology,like medicine,is both a science and an art.41 the science of toxicology is defined as the observational and data-gathering phase the art of toxicology consists of the utilization of the data to predict outcomes of exposure in human and animal popul

29、ations and effects of ecological environment4243（一）毒物（一）毒物 毒物（毒物（toxicant/poison）是指是指在一定条件下，以较小剂量进入机在一定条件下，以较小剂量进入机体就能干扰正常的生化过程或生理体就能干扰正常的生化过程或生理功能，引起暂时的或永久性的病理功能，引起暂时的或永久性的病理改变，甚至危及生命的化学物质改变，甚至危及生命的化学物质4445（二）毒性（二）毒性毒性（毒性（toxicity）:是化学物质能够是化学物质能够造成机体造成机体 损害的能力损害的能力 毒性较高的物质，只要相对较小的数毒性较高的物质，只要相对较小的数量

30、，则可对机体造成一定的损害；而量，则可对机体造成一定的损害；而毒性较低的物质，需要较多的数量，毒性较低的物质，需要较多的数量，才呈现毒性才呈现毒性46 某些化学物的半数致死剂量（某些化学物的半数致死剂量（LD50）化学物化学物LD50（mg/kgbw）乙醇乙醇(Ethyl alcohol）10000氯化钠氯化钠(Sodium chloride）4000硫酸亚铁硫酸亚铁(Ferrous sulfate）1500硫酸吗啡硫酸吗啡(Morphine sulfate）900苯巴比妥钠苯巴比妥钠(Phenobarbital sodium）150滴滴涕滴滴涕(DDT）100印防已毒素印防已毒素(Picro

31、toxin）5硫酸士点宁硫酸士点宁(Strychnin sulfate）2烟碱烟碱(Nicotine）1d-筒箭毒碱筒箭毒碱(d-Tubocurarine）0.5 (Hemicholinium-3)0.2河豚毒素河豚毒素(Tetrodotoxin）0.12,3,7,8-四氯二苯四氯二苯-p-二恶二恶 英英(TCDD）0.001肉毒杆菌毒素肉毒杆菌毒素(Botulinum toxin）0.0000147q常用以表示急性毒性的大小。常用以表示急性毒性的大小。LD50数值数值越小，表示外源化学物的毒性越强，反越小，表示外源化学物的毒性越强，反之，之，LD50数值越大，则毒性越低数值越大，则毒性越低4

32、8（三）毒作用（三）毒作用毒作用（毒作用（toxic effect）：）：又称又称毒毒效应效应，是化学物质对机体所致的不良是化学物质对机体所致的不良或有害的生物学改变，故又称或有害的生物学改变，故又称不良反不良反应、损伤作用或损害作用应、损伤作用或损害作用49毒作用是指化学物质本身或代谢产物毒作用是指化学物质本身或代谢产物在作用用部位达到一定数量并停留一在作用用部位达到一定数量并停留一定时间，与组织大分子成分互相作用定时间，与组织大分子成分互相作用的结果的结果50（四）毒效应谱（四）毒效应谱毒效应谱毒效应谱(spectrum of toxic effect)：是指机体接触外源化学物后，由于化学

33、物是指机体接触外源化学物后，由于化学物的性质和剂量不同，可引起机体多种变化的性质和剂量不同，可引起机体多种变化表现为：机体对外源化学物的负荷增加表现为：机体对外源化学物的负荷增加意义不明的生理和生化改变意义不明的生理和生化改变亚临床改亚临床改变变临床中毒（致癌、致突变和致畸胎临床中毒（致癌、致突变和致畸胎作用）作用）死亡死亡51死亡死亡临床中毒临床中毒亚临床改变亚临床改变意义不明的生理、生化改变意义不明的生理、生化改变机体对外源化学物的负荷增加机体对外源化学物的负荷增加外源化学物对机体的毒效应谱外源化学物对机体的毒效应谱52是指外源化学物可以直接发挥毒作是指外源化学物可以直接发挥毒作用的器官用

34、的器官（五）靶器官（五）靶器官（target organ）毒作用的强弱，主要取决于该物质毒作用的强弱，主要取决于该物质在靶器官中的浓度，但靶器官不一定在靶器官中的浓度，但靶器官不一定是该物质浓度最高的场所是该物质浓度最高的场所53q化学物进人机体后，对体内各器官的毒化学物进人机体后，对体内各器官的毒作用并不一样，往往有选择性作用并不一样，往往有选择性（六）选择性毒作用（六）选择性毒作用是指在接触条件完全相同的情况下，化是指在接触条件完全相同的情况下，化学物对某种生命物质的毒性较大，而对另学物对某种生命物质的毒性较大，而对另一种生命物质的毒性较小或只对机体内某一种生命物质的毒性较小或只对机体内某

35、一组织器官发挥毒性，而对其他组织器官一组织器官发挥毒性，而对其他组织器官不具有毒作用的现象不具有毒作用的现象54形成选择性毒性的原因形成选择性毒性的原因物种和细胞学差异物种和细胞学差异不同生物或组织器官对化学物质生物转不同生物或组织器官对化学物质生物转化过程的差异化过程的差异不同组织器官对化学物质亲和力的差异不同组织器官对化学物质亲和力的差异不同组织器官对化学物质所致损害的修不同组织器官对化学物质所致损害的修复能力的差异复能力的差异 55选择毒性的意义选择毒性的意义给毒理学中用某一种属（实验动物）来预给毒理学中用某一种属（实验动物）来预测化学物对另一种属（人类）毒性效应时，测化学物对另一种属（

36、人类）毒性效应时，造成一定困难或障碍造成一定困难或障碍人们又利用生物的多样性和选择毒性，研人们又利用生物的多样性和选择毒性，研究开发杀灭非期望型生命物质而对期望型究开发杀灭非期望型生命物质而对期望型生命物质无损害作用的新产品，如农药、生命物质无损害作用的新产品，如农药、抗生素抗生素 56（七）生物学标志（七）生物学标志生物学标志（生物学标志（biomarker）:又称生物又称生物学标记或生物学标志物，是针对通过生学标记或生物学标志物，是针对通过生物学屏障并进入组织或体液的化学物及物学屏障并进入组织或体液的化学物及其代谢产物，以及它们引起的生物学效其代谢产物，以及它们引起的生物学效应而采用的检测

37、指标应而采用的检测指标通常把生物学标志分为通常把生物学标志分为接触标志、效应接触标志、效应标志和易感性标志标志和易感性标志57q接触标志（接触标志（biomarker of exposure）：）：检检测外源化学物及其代谢物或与内源性物质测外源化学物及其代谢物或与内源性物质反应产物的指标反应产物的指标作为吸收剂量或靶剂量的指标，提供关于作为吸收剂量或靶剂量的指标，提供关于暴露于外源化学物的信息暴露于外源化学物的信息58q易感性标志（易感性标志（biomarker of susceptibility)：是检测机体对外源化学物的生物敏感性的是检测机体对外源化学物的生物敏感性的指标指标q 效应标志（

38、效应标志（biomarker of effect）:是指检是指检测外源化学物或其代谢物所致健康损害效测外源化学物或其代谢物所致健康损害效应的指标应的指标作为毒物作用效应的指标，提供对机体的作为毒物作用效应的指标，提供对机体的损害信息损害信息59 接触标志接触标志 效应标志效应标志暴露暴露 吸收剂量吸收剂量 靶剂量靶剂量 生物学效应生物学效应 健康效应健康效应 易感性标志易感性标志 从暴露到健康效应的模式图和与生物学标志的关系从暴露到健康效应的模式图和与生物学标志的关系60（八）毒物在体内的过程（八）毒物在体内的过程61Perspectives of Toxicology6262基础科学与应用学

39、科的双重属性基础科学与应用学科的双重属性毒理学是集成的、多元的、创新的和服务性的科学毒理学是集成的、多元的、创新的和服务性的科学，很少，很少有哪个学科能像毒理学一样既是有哪个学科能像毒理学一样既是基础科学（基础科学（basic science）又又是是应用学科（应用学科（applied disciplines）毒理学不仅毒理学不仅是公共卫生与预防医学的主干学科，也是是公共卫生与预防医学的主干学科，也是现代现代医、药学的重要基础学科医、药学的重要基础学科。毒理学与医学科学和。毒理学与医学科学和生命科学同生命科学同步发展，与经济建设、人民生活和环境生态保护密切相关步发展，与经济建设、人民生活和环境

40、生态保护密切相关毒理学已历经毒理学已历经毒物及中毒现象的观察记录时代、实验毒理毒物及中毒现象的观察记录时代、实验毒理学时代、分析学时代、分析/机制毒理学时代而跨入计算机制毒理学时代而跨入计算/预测毒理学时代预测毒理学时代作为加强环境保护，维护生态平衡，保障人民生命安全和作为加强环境保护，维护生态平衡，保障人民生命安全和健康的重要支柱学科健康的重要支柱学科6363纵观毒理学史，她的产生紧密伴随纵观毒理学史，她的产生紧密伴随植物学植物学、动物学动物学和和矿矿物学物学，并形成现代的，并形成现代的植物毒理学植物毒理学、兽医毒理学兽医毒理学和和金属毒理金属毒理学学19世纪掀起了工业和政治革命的浪潮，毒理

41、学与世纪掀起了工业和政治革命的浪潮，毒理学与药理学药理学、物理学物理学、生理学生理学、人体解剖学人体解剖学、分析化学分析化学、合成化学合成化学、临临床医学床医学、营养与食品卫生学营养与食品卫生学、流行病学流行病学、统计学统计学等紧密联等紧密联系，逐步发展为今天的系，逐步发展为今天的药物毒理学药物毒理学、法医毒理学法医毒理学、职业毒职业毒理学理学、环境毒理学环境毒理学、生态毒理学生态毒理学、食品毒理学食品毒理学、临床毒理临床毒理学学、靶器官毒理学靶器官毒理学等等高度综合又高度分化的鲜明特色高度综合又高度分化的鲜明特色646420世纪以来，基础医学的许多新兴学科和前沿学科（如世纪以来，基础医学的许

42、多新兴学科和前沿学科（如分子分子生物学生物学、神经生物学神经生物学、生殖生物学生殖生物学等）崭露头角，极大地推进等）崭露头角，极大地推进了现代毒理学的快速发展，形成了当代的了现代毒理学的快速发展，形成了当代的分子与遗传毒理学分子与遗传毒理学、神经与行为毒理学神经与行为毒理学、生殖与内分泌毒理学生殖与内分泌毒理学、表观遗传毒理学表观遗传毒理学、细胞毒理学细胞毒理学、免疫毒理学免疫毒理学等等过去过去20年中，由于年中，由于系统生物学（系统生物学（systems biology）、生物信息生物信息学（学（bioinformatics）等对生命科学的主导和引领作用，使现代等对生命科学的主导和引领作用，

43、使现代毒理学进入发展高峰期，标志着一个全新的毒理学进入发展高峰期，标志着一个全新的系统毒理学系统毒理学和和计算计算毒理学毒理学时代的来临时代的来临伴随着伴随着社会医学社会医学、卫生事业管理学卫生事业管理学、卫生经济学卫生经济学、卫生法学卫生法学等学科的发展，等学科的发展，管理毒理学管理毒理学已成为现代毒理学研究的根本目的已成为现代毒理学研究的根本目的和主要成果和主要成果65现代毒理学的战略地位与研究方向现代毒理学的战略地位与研究方向按研究领域分按研究领域分 药物毒理学药物毒理学食品毒理学食品毒理学临床毒理学临床毒理学 工业毒理学工业毒理学 分析分析/法医毒理学法医毒理学计算计算/预测毒理学预测

44、毒理学替代毒理学替代毒理学 环境毒理学环境毒理学职业毒理学职业毒理学军事毒理学军事毒理学转化毒理学转化毒理学 管理毒理学管理毒理学按毒物性质分按毒物性质分 农药毒理学农药毒理学金属毒理学金属毒理学有机溶剂毒理有机溶剂毒理学学 放射毒理学放射毒理学兽医毒理学兽医毒理学植物毒理学植物毒理学 纳米毒理学纳米毒理学按机制研究分按机制研究分分子毒理学分子毒理学细胞毒理学细胞毒理学干细胞毒理学干细胞毒理学受体毒理学受体毒理学/膜毒理学膜毒理学遗传毒理学遗传毒理学表观遗传毒理学表观遗传毒理学生化毒理学生化毒理学系统毒理学系统毒理学按靶器官分按靶器官分血液毒理学血液毒理学 免疫毒理学免疫毒理学生殖毒理学生殖毒

45、理学 （发育毒理学（发育毒理学/内分泌毒理学）内分泌毒理学）呼吸毒理学呼吸毒理学 肝脏毒理学肝脏毒理学神经毒理学神经毒理学肾脏毒理学肾脏毒理学 心血管毒理学心血管毒理学皮肤毒理学皮肤毒理学现现 代代 毒毒 理理 学学环境安全环境安全生态安全生态安全职业安全职业安全食品安全食品安全药品安全药品安全新物质新物质/材料安全材料安全公共卫生与预防医学公共卫生与预防医学人民健康人民健康 国家安全国家安全656666（一）系统毒理学（一）系统毒理学系统毒理学（系统毒理学（systems toxicology）是以毒理基因组学为基础，通过分析有害物质不同暴露（方式、剂量、时间等）后基因表达谱基因表达谱、蛋白

46、质表达谱蛋白质表达谱和毒物代谢谱毒物代谢谱的改变，结合传统毒理学的研究资料，利用生物信息学生物信息学和计算毒理学计算毒理学技术，系统研究外源化学物/环境应激因素与生物系统（在细胞、组织、器官和生物体整体水平上）的交互作用（交互作用（interactions），定量描述生物功能、表型和行为，阐明毒作用通路（毒作用通路（toxicity pathways）与机制）与机制，揭示联合（复合）暴露效应联合（复合）暴露效应，发现新的新的生物标志（生物标志（biomarkers），深入进行安全性评价和危险度评定，实现毒物毒性的快速筛选、预测和分类67671990年启动、2003年结束的人类基因组计划（人类基

47、因组计划（human genome project,HGP），是生命科学史上第一个大科学工程，她第一次揭示了人类的生命密码HGP与随后发展的各种“组学”技术等把生物学带入了全新的“系统生物学系统生物学”时代。系统毒理学系统毒理学（美国国家毒理基因组研究中心，2003）是在系统生物学基础上发展起来的一门新兴、前沿学科，必将成为今后数十年毒理学研究领域的重点发展方必将成为今后数十年毒理学研究领域的重点发展方向向68通俗而言，通俗而言，系统毒理学系统毒理学是将是将毒理基因组学，毒理基因组学，传统毒理学和生物信息学融合在一起而形成传统毒理学和生物信息学融合在一起而形成的一个体系，的一个体系，系统毒理学

48、不仅要收集细胞成系统毒理学不仅要收集细胞成分信息，而且要了解这些成分对毒物应答的分信息，而且要了解这些成分对毒物应答的对应信息，因此，必需进行系统的结构生物对应信息，因此，必需进行系统的结构生物学学“应激测试应激测试”以获取生物体对该应激的适以获取生物体对该应激的适应、生存或死亡等方面的资料应、生存或死亡等方面的资料69系统毒理学科学必须从分子表达实验和毒系统毒理学科学必须从分子表达实验和毒理学搜集数据，并将它们转变为应激状态理学搜集数据，并将它们转变为应激状态下细胞和机体毒理学应答的知识下细胞和机体毒理学应答的知识这将通过开发信息资源库支持来自多领域这将通过开发信息资源库支持来自多领域的数据

49、和计算机模拟来完成的数据和计算机模拟来完成70Systems ToxicologyMarriage of toxicology,bioinformatics,systems engineeringEstimation of risk from chronic and subchronic exposuresUnderstanding of mechanisms of actionTissue and organ system interactionsEcological factors71Gene/Protein Lists“Phenotypic anchoring”of gene/prote

50、in expression“Systems Toxicology”Clinical chemistryHistopathologyWeight,physiologyADME,metabolitesTreatmentData&literature mining Gene/protein functional groups,pathways,networks,and iterative biological modeling72系统毒理学网络系统毒理学网络737474（二）计算毒理学（二）计算毒理学计算计算/预测毒理学（预测毒理学（computational/predictive toxicolo

51、gy）是以计算化学（是以计算化学（computational chemistry）、计算生物学（）、计算生物学（computational biology/in silico biology）或生物信息学及系统生物学为基础，运用先）或生物信息学及系统生物学为基础，运用先进的高通量测试（进的高通量测试（high throughput assays）方法，结）方法，结合光学分子成像技术和现代仪器分析技术研究和发展合光学分子成像技术和现代仪器分析技术研究和发展多种计算模型，高效、快速筛检和预测外源化学物的多种计算模型，高效、快速筛检和预测外源化学物的毒性和有害健康效应，确定并定量表征有毒物质暴露毒性

52、和有害健康效应，确定并定量表征有毒物质暴露的危险度（的危险度（quantitative risk assessment）7575总之，作为一个多学科参与、多中心合作、创新而极具前景总之，作为一个多学科参与、多中心合作、创新而极具前景的研究领域，计算的研究领域，计算/预测毒理学已成为预测毒理学已成为21世纪毒性测试新的方世纪毒性测试新的方向与发展战略向与发展战略76（三）剂量（三）剂量-反应关系反应关系观察到损害作用最低剂量（观察到损害作用最低剂量（LOAEL)未观察到损害作用的剂量（未观察到损害作用的剂量（NOAEL)是计算参考剂量（是计算参考剂量（RfD)和确定卫生标准和确定卫生标准的关键参

53、数的关键参数v必须营养成份：必须营养成份：过少出现缺陷；过多出过少出现缺陷；过多出 现中毒现中毒v非营养性毒物：非营养性毒物：超过安全阈值，出现毒超过安全阈值，出现毒性反应性反应777878（四）表观遗传毒理学（四）表观遗传毒理学表观遗传毒理学（表观遗传毒理学（epigenetic toxicology）：是是研究环境有害因素引起的、不涉及研究环境有害因素引起的、不涉及DNA序列变化序列变化的、可遗传的（通过有丝分裂、减数分裂在体细的、可遗传的（通过有丝分裂、减数分裂在体细胞间及代际间传递）基因表达改变胞间及代际间传递）基因表达改变DNA甲基化（甲基化（DNA methylation）组蛋白修

54、饰（组蛋白修饰（histone modification）染色质重塑（染色质重塑（chromatin remodeling）非编码非编码RNA（non-coding RNAs）7979环境有害因素通过表观遗传变异导致健康损伤效环境有害因素通过表观遗传变异导致健康损伤效应，应，已成为毒作用机制研究的重要领域已成为毒作用机制研究的重要领域表观遗传毒理学在化学致癌研究、药物安全性评表观遗传毒理学在化学致癌研究、药物安全性评价和化学物危险度评定中必将发挥重要作用价和化学物危险度评定中必将发挥重要作用由于表观遗传改变的可逆性，科学的干预措施能由于表观遗传改变的可逆性，科学的干预措施能通过影响表观遗传调控

55、网络而逆转不利的基因表达通过影响表观遗传调控网络而逆转不利的基因表达模式和表型，模式和表型，可为环境相关疾病的早期诊断、治疗可为环境相关疾病的早期诊断、治疗和预防提供新的思路与策略和预防提供新的思路与策略8080（五）替代毒理学（毒理学替代法）（五）替代毒理学（毒理学替代法）毒理学研究中以毒理学研究中以“3Rs”原则为导向设计的实验方法被定义原则为导向设计的实验方法被定义为为毒理学替代法（毒理学替代法（alternative toxicological methods）“优化优化”（refinement）实验程序，提高实验动物福利，降实验程序，提高实验动物福利，降低或消除动物疼痛或痛苦的方法低

56、或消除动物疼痛或痛苦的方法“减少减少”（reduction）实验动物使用数量并能实现预期研究实验动物使用数量并能实现预期研究目标的方法目标的方法“替代替代”（replacement）整体动物实验的方法，例如采用整体动物实验的方法，例如采用培养的细胞、组织或特定的动物器官等进行的体外试验，选培养的细胞、组织或特定的动物器官等进行的体外试验，选用昆虫、线虫、果蝇、斑马鱼、非洲爪蟾等模式生物进行的用昆虫、线虫、果蝇、斑马鱼、非洲爪蟾等模式生物进行的体内试验，以及利用理化技术和计算模型预测毒性的方法体内试验，以及利用理化技术和计算模型预测毒性的方法8181近近20年来，毒理学替代法已受到许多发达国家政

57、府年来，毒理学替代法已受到许多发达国家政府和科学界的高度重视，研究工作和成果已取得明显和科学界的高度重视，研究工作和成果已取得明显进展进展 随着随着“3Rs”原则的倡导与实施以及生物医学研究原则的倡导与实施以及生物医学研究模式的转变，传统的整体动物实验面临严峻挑战，模式的转变，传统的整体动物实验面临严峻挑战，替代动物实验的体内、外模型研究已成为现代毒理替代动物实验的体内、外模型研究已成为现代毒理学的重要发展方向学的重要发展方向8282（六）转化毒理学（六）转化毒理学转化毒理学（转化毒理学（translational toxicology）是研究如何是研究如何将毒理学的基础研究成果发展转化为能应

58、用于环境将毒理学的基础研究成果发展转化为能应用于环境与人群监测、环境相关疾病的早期诊断、治疗和预与人群监测、环境相关疾病的早期诊断、治疗和预防、安全性评价、危险度评定和危险性管理的理论、防、安全性评价、危险度评定和危险性管理的理论、方法、技术、产品和防控措施的一门新兴的毒理学方法、技术、产品和防控措施的一门新兴的毒理学分支学科分支学科是是“组学组学”、计算生物学、遗传、计算生物学、遗传-表观遗传学等创表观遗传学等创新的时代产物新的时代产物8383强化理论与实践、基础与临床、宏观与微观的整合，强化理论与实践、基础与临床、宏观与微观的整合，开展多层次、多靶点、多水平、多学科研究开展多层次、多靶点、

59、多水平、多学科研究重点解决环境、生态、职业、食品、药品、新物质重点解决环境、生态、职业、食品、药品、新物质和新材料安全等和新材料安全等全球性公共卫生问题全球性公共卫生问题，不仅是转化，不仅是转化毒理学研究的根本任务，也是现代毒理学发展的主毒理学研究的根本任务，也是现代毒理学发展的主要方向与目标要方向与目标8485现代毒理学重点实验室现代毒理学重点实验室环境毒理学环境毒理学食品毒理学食品毒理学系统毒理学系统毒理学药物毒理学药物毒理学环境内分环境内分泌干扰物泌干扰物与人类生与人类生殖健康殖健康医药、农医药、农药毒性机药毒性机制与安全制与安全性评价性评价毒理基因毒理基因组与人类组与人类重大疾病重大疾

60、病食物所致食物所致健康危害健康危害与控制对与控制对策策毒理毒理生物生物信息信息学学“现代毒理学现代毒理学”教育部重点实验室教育部重点实验室 细胞分子毒理学实验平台细胞分子毒理学实验平台 环境化学物检测分析平台环境化学物检测分析平台 SPF级动物试验研究平台级动物试验研究平台 毒理生物信息学技术平台毒理生物信息学技术平台86环境内分泌环境内分泌干扰物与人干扰物与人类生殖健康类生殖健康医药、农药安医药、农药安全性评价与毒全性评价与毒性机制性机制毒理基因组毒理基因组与人类重大与人类重大疾病疾病食物所致健食物所致健康危害与控康危害与控制对策制对策毒理生毒理生物信息物信息学学环环境境遗遗传传交交互互作作

61、用用与与不不孕孕不不育育生殖生殖危害危害接触、接触、效应、效应、易感易感性生性生物标物标志物志物环境环境应答应答基因、基因、蛋白蛋白表达表达与调与调控控环境环境-基因基因交互交互作用作用与环与环境相境相关重关重大疾大疾病病医药、医药、农药农药的毒的毒理学理学研究研究与安与安全性全性评价评价避孕避孕药具药具不良不良反应反应监测监测与风与风险评险评估估食食源源性性毒毒素素形形成、成、迁迁移移与与监监测测食品食品中重中重金属金属化学化学形态形态与毒与毒性机性机制制毒毒物物生生物物信信息息资资源源库库环环境境健健康康评评价价模模型型“现代毒理学现代毒理学”教育部重点实验室教育部重点实验室87SPOT-

62、AXChromo 4Orion 2细胞分子毒理学实验平台细胞分子毒理学实验平台FCMConfocol MALDI-TOFIX 707900 Real-Time PCR TaqMan OpenArray88SPF级动物试验研究平台级动物试验研究平台89GC-MSLC-MS-MS环境化学物检测分析平台环境化学物检测分析平台90ToxicogenomicsBioinformaticsConventional ToxicologyGenomicsTranscriptomicsProteomicsMetabonomicsPhenomicsCompute-assisted ModelInformation

63、 DatabaseLC-MS/MS,GC-MS/MS,NMR,etc.Microarray毒理生物信息学技术平台毒理生物信息学技术平台91王心如王心如 教授教授 博导博导生殖内分泌毒理学生殖内分泌毒理学EEDs/HAAs与人类生殖健康研究与人类生殖健康研究张正东张正东 博士博士 教授博导教授博导遗传毒理学遗传毒理学环境危险因素与环境危险因素与DNA损伤修复研究损伤修复研究李磊李磊 博士博士 教授教授食品化学与营养学食品化学与营养学 食源性毒素的形成、迁移食源性毒素的形成、迁移与监测研究与监测研究蔡云清蔡云清 博士博士 教授博导教授博导营养与食品卫生学营养与食品卫生学中国居民膳食结构与中国居民膳

64、食结构与安全性研究安全性研究李忠李忠 博士博士 教授博导教授博导食品毒理学食品毒理学食物所致健康危害机理与食物所致健康危害机理与控制政策研究控制政策研究周建伟周建伟 教授教授 博导博导分子毒理学分子毒理学毒理基因组学研究毒理基因组学研究沈洪兵沈洪兵 教授教授 博导博导分子流行病学分子流行病学环境环境-基因交互作用与恶性肿瘤研究基因交互作用与恶性肿瘤研究陈峰陈峰 教授教授 博导博导卫生统计学卫生统计学毒理生物信息学研究毒理生物信息学研究刘起展刘起展 博士博士 教授博导教授博导分析毒理学分析毒理学环境化学物代谢过程与机制研究环境化学物代谢过程与机制研究胡志斌胡志斌 博士博士 教授博导教授博导分子流

65、行病学分子流行病学环境环境-基因交互作用与恶性肿瘤研究基因交互作用与恶性肿瘤研究肖杭肖杭 教授教授 博导博导神经毒理学神经毒理学药物的神经毒性机理与危害控制研究药物的神经毒性机理与危害控制研究主要学术骨干简介主要学术骨干简介王守林王守林 博士博士/教授博导教授博导分子和生化毒理学分子和生化毒理学 代谢与人类健康研究代谢与人类健康研究92拥有卫生毒理学硕士和博士学位授权拥有卫生毒理学硕士和博士学位授权江苏省重点学科江苏省重点学科国家及省级精品课程国家及省级精品课程国家精品资源共享课程国家精品资源共享课程 （2013年获得）年获得）卫生毒理学学科资源卫生毒理学学科资源93 2012年年 2013年

66、年国内学科排名国内学科排名 17 16国际学科排名国际学科排名 454 396学科国际位次学科国际位次 93%76%继续进入继续进入ESI前前1%，国内和国际学科排名均前移！，国内和国际学科排名均前移！我校毒理学和药理学学科排名我校毒理学和药理学学科排名94王心如主编王心如主编毒理学基础毒理学基础第四、五第四、五和六版，人民卫生出版社，和六版，人民卫生出版社，2002、2007和和2012年年王心如主编王心如主编毒理学实验方法与技术毒理学实验方法与技术第一、二和三版，人民卫生出版社，第一、二和三版，人民卫生出版社，2002、2007和和2012年年 （分别入选（分别入选“十一五十一五”和和“十二五十二五”国家级规划教材）国家级规划教材）主编全国卫生毒理学统编教材主编全国卫生毒理学统编教材959697http:/202.195.176.77/jpkc/dulixue/default.htm9899100101102103104105106107108109110 我校首门国家级精品资源共享课我校首门国家级精品资源共享课卫生毒理学卫生毒理学在在“中国大学资源共享课中国大学资源共享课”平台上