体内与离体毒性测试差异原因.pptVIP

体内与离体毒性测试差异原因的探讨 Impact of bioavailability on the correlation between in vitro cytotoxic and in vivo acute fish toxic concentration of chemicals 水环境中有毒物质的危险性评估 复杂的水环境 需进行危险性评估 环境毒理学研究方法 用鱼类或体外细胞系做毒性实验——容易实现的手段 有毒物质毒性的测定方法 鱼急性毒性试验（fish acute toxicity assays） 指标: LC50(致死中浓度) 是某毒性物质使受试生物死亡一半所需的浓度. 计算方法：直线内插法 体外细胞毒性试验(in vitro cytotoxicity assays) 　指标:EC50 (半数效应浓度) 是在一定暴露时间内使半数受试水生动物细胞系产生某一效应（如丧失平衡、发育异常或畸形等）的毒物浓度，用以表示短期暴露的亚致死毒性。相当于表观浓度。 　计算方法：直线内插法 实验动物的死亡百分数 有毒物质毒性的测定方法 鱼急性毒性试验（fish acute toxicity assays） 指标: LC50(致死中浓度) 是某毒性物质使受试生物死亡一半所需的浓度.在加有毒物的溶液中，使受试动物半数死亡的毒物浓度，用 LC50表示。 计算方法：直线内插法 体外细胞毒性试验(in vitro cytotoxicity assays) 　指标:EC50 (半数效应浓度) 是在一定暴露时间内使半数受试水生动物细胞系产生某一效应（如丧失平衡、发育异常或畸形等）的毒物浓度，用以表示短期暴露的亚致死毒性。相当于表观浓度。 　计算方法：直线内插法 EC50- and LC50-values 在大多数针对于细胞系的实验中： log(EC50) 与log(LC50)有较好的线性关系 在灵敏性方面，两者的偏离随着被测物质毒性的升高而增大，导致EC50明显大于LC50，因此，log(LC50) 与log(EC50)线性回归的斜率大于1，相当与EC50-和LC50-values没有线性关系。 换句话说，离体实验比在体实验的敏感性低。 为什么会出现这种现象呢 本文献的研究目的 在物质的毒性测试中，在体实验和离体实验的测试结果为什么会有差异？即EC50值与LC50值之间差异的来源。 猜想： 体外细胞毒性试验中，被测毒性物质结合到细胞和细胞外的脂类和蛋白质类物质上，导致被测毒性物质可发挥效力的浓度及有效浓度（ECu50）降低，即EC50ECu50. 若猜想正确，则用指标ECu50代替指标EC50，在体和离体两种测试方法的结果差异可显著降低。 实验 目的： 验证毒物与脂类和蛋白质类物质结合 （如亲脂性，与蛋白结合能力，脂类及蛋白浓度） 影响了LC50和EC50之间的关系。 材料与器材： 被测毒性物质 毒物分成几类，溶解在不同的溶剂中 细胞系：Balb/c 3T3 clone A31 培养基：DMEM+HEPES+FBS+gentamicin+fungizone 96孔板 实验过程 将不同浓度的毒物溶解在溶剂中，加在培养基中 加样。两组对照，六组梯度浓度。 培养72小时(约为三个世代） 测蛋白质的量。（有细胞且未添加毒物的组作为标准） 计算。EC50，ECu50 作图。log(EC50)与log(LC50)， log(ECu50)与log(LC50)之间的线性关系。 ECu50的计算方法 相当于有效浓度 fu（free fraction)=（1 ? fb）/（1 + Kow × VL’）=ECu50/EC50 即ECu50=fu*EC50 结论 体外细胞毒性实验的低敏感性（ EC50LC50)可归结为，被测毒物与细胞系中脂类和蛋白质结合而使其有效浓度（ECu50)低于表观浓度(EC50). 用ECu50代替EC50可提高体外实验的敏感性，建议用ECu50代替EC50作为体外实验的指标，使体外实验更好的作为在体实验的替代方式。 替代后仍然存在一些差异，可能与毒性物质特定的反应机制有关 此实验的实践意义 改造了体外毒性测试，使其更有效，从而为在体实验找到了替代 体外实验的数据改造后,可相当于在体数据使用进行毒性评估 “雪卡”毒素 当有些沿海地区由于环境的影响，植物区系发生变化，有毒藻类或其它浮游生物盛长时，可使附近海域内的许多原本无毒的鱼类在肝脏等内脏器官中带有毒素，鱼类本身并不致病，但可使进食这种鱼类的人中毒。这些毒素的来源、性质目前还待进一步研究，其中已被命名的就有“雪卡”毒素。“雪卡”