肝臟毒理學、腎臟毒理學

1、肝 臟 毒 理 學,,,,www.themegallery.com,Company Logo,背景資料,我國是肝病大國，以河北為例，以往，乙肝的發(fā)生率達到4％，而現(xiàn)在僅為0.3％，而脂肪肝、酒精肝、藥肝和肝硬化等其他肝臟疾病的發(fā)病率同比卻攀升了17.8％，達到5000萬人，已經成為威脅我國人民生命健康的又一嚴重社會問題。有報道表明,在持續(xù)飲酒 10-20 年的人群中,酒精性肝纖維化的發(fā)病率為 20%。有關統(tǒng)計顯示，60％的嗜酒者患有

2、脂肪肝；30%的酒精性脂肪肝可生成肝纖維化；10％以上可轉化為肝硬化。,www.themegallery.com,Company Logo,,以往脂肪肝、酒精肝常見于發(fā)達國家，此病在我國的患病率迅速攀升，與近些年我國人民生活水平的提高，飲食結構中高脂、高糖的大量攝入有極大關系。肝病是一種幾乎肆虐了大半個地球的人類公敵。我國和大多數(shù)亞洲國家一樣是個肝臟病多發(fā)國，有超過1億人患肝病。目前，全球仍以每年新增肝炎病患者約5000萬人的速度遞

3、增。其中我國一年約有2000萬人新感染上各類肝病，全國一年所花費的防治經費高達1千億元以上。,www.themegallery.com,Company Logo,概 述,肝臟毒理學：利用毒理學的基本原理和方法，研究外源化學物對肝臟的損害作用及其機制的學科。化學性肝損害：化學物引起的各種急性和慢性肝損害。 短期暴露：肝細胞內脂質蓄積 肝細胞壞死

4、 肝膽功能障礙 長期暴露： 肝硬化 瘤樣改變,www.themegallery.com,Company Logo,第一節(jié) 肝臟作為毒作用靶器官,,肝臟作為毒作用靶器官的原因,www.themegallery.com,Company Logo,,肝的基本單位： 肝小葉： 肝腺泡：帶氧濃度、膽鹽、酶分布及活性不同 Ⅰ帶 Ⅱ帶 Ⅲ帶,w

5、ww.themegallery.com,Company Logo,,氧濃度較高富含線粒體谷胱甘肽,氧濃度較低細胞色素P450含量高,肝腺泡,,,,,,,,,,,,,,,,,,Ⅰ帶,Ⅱ帶,Ⅲ帶,處于中間狀態(tài),www.themegallery.com,Company Logo,,（二）肝臟細胞（三）肝臟生理生化功能 1. 分泌膽汁，促進脂肪和脂質的消化和吸收 2. 具有內分泌作用，合成清蛋白、纖維蛋白原、 凝血酶原等蛋白 3.

6、 物質和能量的代謝 4. 解毒和吞噬防御功能 5. 造血功能,www.themegallery.com,Company Logo,二、常見的肝毒物,1.體質依賴性肝毒物 主要為藥物 特點： 特異體質，無劑量依賴性，不能復制動物模型2. 真性肝毒物 特點：劑量-反應（效應）關系，能復制動物模型 直接肝毒物：CCl4、氯仿 間接肝毒物：黃曲霉毒素、乙醇,www.themegallery.c

7、om,Company Logo,人類肝臟蛋白質組學（HLPP）,DNA,RNA,蛋白質,基因組,轉錄組,蛋白質組,,,,遺傳信息載體,功能執(zhí)行體,,,,,,生物體所擁有的全套染色體上全部基因,一種細胞、組織或生物體所對的全套蛋白質,一種細胞、組織或生物體所對的全套mRNA,www.themegallery.com,Company Logo,第二節(jié) 肝對外源化學物的毒性反應與機制,根據(jù)損傷發(fā)生的快慢,www.themegal

8、lery.com,Company Logo,一、肝細胞死亡,,,細胞壞死：細胞腫脹，滲漏，核崩潰，細胞膜破裂，炎癥,僅涉及分散的單個細胞,,,,細胞死亡,細胞凋亡：細胞收縮，核片段化，凋亡小體形成，無炎癥.，壞死影響肝小葉的大部分區(qū)域,www.themegallery.com,Company Logo,,圖5 中毒組海馬中期凋亡神經元（×10000）：神經元固縮，細胞核染色質濃聚，電子密度明顯增高，胞漿細胞器濃聚。病理改

9、變程度與治療組基本相同。,圖7中毒組大鼠海馬脹亡神經元（×10000）：胞體明顯腫脹，線粒體腫脹，嵴模糊，胞漿明顯空泡化。,www.themegallery.com,Company Logo,一、肝細胞死亡,毒性機制：①毒物產生自由基 肝細胞膜脂質過氧化 通透性增加 細胞死亡②毒物/代謝產物與生物大分子共價結合③毒物損傷線粒體 影響細胞呼吸鏈中酶蛋白的合成，細胞內呼吸停止

10、 細胞死亡④毒物致使細胞骨架損傷 細胞膜通透性改變 鈣穩(wěn)態(tài)失調 肝細胞死亡,,,,,,,,,www.themegallery.com,Company Logo,二、脂肪變性,脂肪肝,脂滴,www.themegallery.com,Company Logo,二、脂肪變性,毒性機制：①脂肪酸氧化減少②甘油三酯合成增加③運脂蛋白合成減少④肝外游離脂肪酸入肝過多,www.themegallery.c

11、om,Company Logo,三、膽汁淤積,表現(xiàn)：膽汁形成減少，膽汁分泌與排泄受阻膽小管腫脹，膽栓形成，肝細胞腫脹、死亡和炎癥血清中膽鹽和膽紅素含量增加膽紅素在膽道排泄受阻時，可在皮膚和眼睛沉積，產生黃疸膽紅素從尿液排出，尿液黃色或深褐色評價膽道排泄功能：磺溴酞鈉,www.themegallery.com,Company Logo,三、膽汁淤積,毒性機制：①損傷肝細胞膜的功能②膽管壁上皮細胞通透性降低，使膽汁流降低，發(fā)

12、生膽汁淤積③化學物在膽管內沉淀，膽栓形成，阻塞膽管，膽汁排泄障礙，膽汁淤積。,www.themegallery.com,Company Logo,四、肝竇狀隙損害,毒性機制：①毒物導致肝竇擴張，竇狀隙阻塞，導致肝臟充血②毒物對竇狀隙上皮細胞壁進行性損害，導致其屏障功能喪失，肝竇間隙充血，出現(xiàn)紫癜性肝炎。,www.themegallery.com,Company Logo,五、肝纖維化與肝硬化,表現(xiàn)：廣泛的纖維組織蓄積特點：致命性

13、和不可逆性毒性機制：①肝細胞壞死后，細胞被分解、吸收，成纖維細胞增生，合成膠原增多，膠原沉積形成纖維化②激活Ito細胞，膠原合成增多③肝星形細胞被活化，導致細胞外基質合成增多，收縮力增強，纖維化介質分泌。,www.themegallery.com,Company Logo,六、肝癌變,毒性機制：①毒物及其代謝產物對生物大分子（DNA）造成損害②與生物大分子共價結合③活化肝細胞癌基因④抑制肝細胞抑癌基因,www.theme

14、gallery.com,Company Logo,第三節(jié) 肝損害所致的生物功能障礙,一、物質代謝障礙（一）營養(yǎng)物質代謝功能障礙1.肝糖原貯備量明顯減少，肝糖原分解為葡萄糖的功能發(fā)生障礙，機體血糖降低，機體供能不足。2.脂肪代謝障礙3. 清蛋白合成障礙4.氨基酸代謝障礙（二）化學毒物解毒功能障礙,www.themegallery.com,Company Logo,,二、凝血功能障礙1. 凝血因子合成減少2. 清除纖溶酶能

15、力降低，纖溶亢進3. 抗纖溶酶活性減少,www.themegallery.com,Company Logo,,三、免疫功能障礙（一）病原微生物感染 庫普弗細胞吞噬能力下降（二）腸源性內毒素侵害 腸源性內毒素血癥,www.themegallery.com,Company Logo,第四節(jié) 化學性肝損傷的檢測與評價,體內試驗（整體動物試驗）體外試驗,www.themegallery.com,

16、Company Logo,一、體內試驗評價,,,,,第一組,第二組,第三組,第四組,活性升高反映膽汁淤積型肝損傷：堿性磷酸酶5’-核苷酸酶γ-谷氨酰轉肽酶,活性升高反映細胞毒性肝損傷:谷草轉氨酶乳酸脫氫酶蘋果酸脫氫酶谷丙轉氨酶谷氨酸脫氫酶,對肝損傷不敏感，對肝外細胞損傷敏感：肌酐磷酸激酶,活性降低反映肝細胞損傷：膽堿酯酶,,（一）血清酶學檢測,www.themegallery.com,Compa

17、ny Logo,,（二）肝臟排泄功能檢測1. 血清磺溴酚鈉（BSP）排泄試驗2. 靛青綠（ICG）試驗,www.themegallery.com,Company Logo,,（三）肝臟化學組成成分改變的檢測1.甘油三酯：肝臟脂肪變性的常規(guī)指標2.葡萄糖 6磷酸酶（G-6-P）：與內質網完整性有關3.肝膠原（羥脯氨酸）：肝臟纖維化的指標4.脂質過氧化物（丙二醛）：肝臟被氧化損傷的程度5. DNA加成物：,www.the

18、megallery.com,Company Logo,,（四）肝臟組織病理學檢查1.一般檢查2.光鏡檢查：3.電鏡檢查：超微結構,www.themegallery.com,Company Logo,二、肝損傷的體外試驗評價,1.離體灌流肝試驗2.肝勻漿試驗3. 肝薄片孵育試驗4.源代肝細胞培養(yǎng)試驗5.肝細胞（株）試驗,腎 臟 毒 理學,www.themegallery.com,Company Logo,背景資料,世界腎臟日

19、：每年3月份的第二個星期四 據(jù)ISN和IFKF的估計，慢性腎臟病患者占世界人口的十分一，即超過5億人。據(jù)統(tǒng)計，全球因慢性腎功能衰竭進行透析人數(shù)不斷增加：1990年為42.6萬，2000年為106.5萬，預計2010年將達到200余萬人 2006年～2007年在廣州市區(qū)以及斗門縣進行了慢性腎病流行病學調查及早期干預研究，初步結果顯示：在抽取的6311名18歲以上普通人群中，腎病發(fā)病率高達10.9%，而對于腎病的知曉率則只有9.4%

20、。,www.themegallery.com,Company Logo,第一節(jié) 概述,一、腎臟是毒物的重要靶器官二、引起腎毒性的化學物 1. 金屬和類金屬：鎘、鎳、鋰 2. 有機溶劑：氯仿、甲苯、汽油、潤滑油 3. 農藥：五氯苯酚、百草枯 4. 生物毒素：黃曲霉毒素、內毒素、蛇毒 5. 藥物：慶大霉素、絲裂霉素、頭孢 6. 其他毒物：苯酚、乙醛、亞硝胺,www.themegallery.com,Company

21、 Logo,,三、腎臟對毒物的易感性（略講）,www.themegallery.com,Company Logo,第二節(jié) 腎臟結構與功能的生物學基礎,一、腎小球的濾過功能二、腎臟吸收和分泌,www.themegallery.com,Company Logo,,三、逆流放大系統(tǒng)和尿液濃縮機制四、腎臟中外源化學物的生物轉化,www.themegallery.com,Company Logo,第三節(jié) 中毒性腎損傷的部位與類型,毒物對腎

22、臟毒作用的選擇性 抗生素：腎近曲小管 免疫復合物：腎小球 氟：亨利氏襻和集合管 解熱鎮(zhèn)痛藥：髓質和腎乳頭,www.themegallery.com,Company Logo,一、腎小球損傷,毒性機制1.毒物改變腎小球的帶電狀態(tài)，影響內皮細胞濾膜的大小和數(shù)目，導致腎小球率過濾減少。2.毒物直接損傷腎小球上皮細胞和毛細血管膜。3.毒物可作為半Ag+小球蛋白 全Ag 刺激抗Ab 產生形成免疫復

23、合物沉積在腎小球,,,,www.themegallery.com,Company Logo,,二、腎近曲小管損傷 損傷原因： 上皮細胞不夠緊密，易于滲入 物質易在此處轉運和蓄積 酶分布的特殊性（P450、胱氨酸結合β-溶酶）三、亨利氏襻、遠曲小管及集合管損傷,www.themegallery.com,Company Logo,,四、腎臟疾病的分類（一）免疫介

24、導腎小球疾病 1. 抗-GBM-介導的疾病：腎小球基底膜有IgG沉著 2. 膜狀腎小球腎炎疾?。?顆粒狀IgG沉著（二）直接腎小球損傷（三）急性腎小管損傷（四）急性間質性腎炎：（五）慢性間質性腎炎：單核細胞滲透、間質纖維化、小管萎縮,www.themegallery.com,Company Logo,第四節(jié) 腎臟的毒性作用機制,一、細胞死亡二、活性中間代謝產物

25、1. 與生物大分子共價結合 2.產生活性氧族，誘導氧化應激三、細胞容積和離子內穩(wěn)態(tài)四、細胞骨架和細胞極性五、鈣的內穩(wěn)態(tài),www.themegallery.com,Company Logo,第五節(jié) 腎損害的檢測與評價,一、整體實驗（一）腎臟濃縮-稀釋試驗（二）尿成分的改變 1. 尿蛋白 ⑴ 大分子蛋白為主或大量蛋白：腎小球選擇性濾過功能障礙或結構不完整 ⑵ 小

26、分子為主：近曲小管受損 2. 尿糖 血糖不高，尿糖升高：腎小管功能障礙,www.themegallery.com,Company Logo,,3. 尿酶堿性磷酸酶、γ-谷氨酰胺轉移酶：刷狀緣受損乳酸脫氫酶、谷氨酸脫氫酶：廣泛的細胞損傷,www.themegallery.com,Company Logo,,（三）腎小球率過濾1. 菊糖清除試驗2. 內生肌酐清除率3. 血清肌酐和血尿素氮4. 腎對氨基

27、馬尿酸清除試驗：腎血流量5. 形態(tài)學和酶組織化學檢查,www.themegallery.com,Company Logo,二、離體試驗,1. 腎皮質薄片或腎組織片段2. 離體灌注腎小管技術3. 其他：原代腎細胞培養(yǎng)、腎亞細胞器分離、 腎細胞株,www.themegallery.com,Company Logo,第六節(jié) 幾種常見的腎性毒物,一、汞1.可引起急性腎損傷，近曲小管壞死和腎衰竭2.引起

28、尿酶升高3.引起尿糖、蛋白、氨基酸升高4.慢性汞中毒可引起免疫反應性膜性腎小球腎炎,www.themegallery.com,Company Logo,,二、鎘1.主要靶部位：近曲小管2. 主要損害：引起尿糖、尿氨基酸、尿鈣、尿酶升高，慢性間質性腎炎3.毒性機制： 鎘誘導金屬硫蛋白生成，并與之結合成鎘金屬硫蛋白 易經腎小球濾過 近曲小管重吸收，并降解為游離鎘離子和金屬硫蛋白 游離的鎘

29、離子對近曲小管產生損害,,,,www.themegallery.com,Company Logo,,三、氯仿1. 靶部位：近曲小管、遠曲小管2. 主要毒作用表現(xiàn)：蛋白尿、糖尿、血尿素氮升高3.毒性機制：,氯仿,三氯甲烷 光氣,二硫碳酸谷胱甘肽,近曲小管損傷,,,,,,P450,谷胱甘肽,www.themegallery.com,Company Logo,,四、四氟乙烯1. 靶部位：近曲小管2. 主要毒作用表現(xiàn)：蛋白尿、