毒理遗传学

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毒理遗传学(toxicogenetics),或称遗传毒理学。用遗传学方法研究环境因素对遗传物质的损害及其毒理效应的遗传学分支学科。环境因素造成的遗传毒理效应包括三个方面:①突变形成,环境因素诱发生殖细胞基因突变点突变)和染色体畸变,从而造成子代遗传性疾病发生频率的增加,②癌形成,环境因素诱发体细胞基因突变或在亲代遗传的突变形成的背景上诱发体细胞突变,引起的体细胞恶性转化为癌细胞的作用;③致畸效应,环境因素作用于发育中的胚胎细胞干扰了基因的正常作用,从而影响到胚胎细胞分化和器官系统的发育而导致畸胎的发生,也包括环境因素诱发亲代生殖细胞的基因突变或染色体畸变引起畸胎的作用。致突变、致癌、致畸三者简称为毒理遗传的三致效应。在应用方面毒理遗传学的研究提供了许多迅速、准确、简便的方法来检测各种环境因素对遗传结构的危害,以便采取措施,减少这些因素对人类的危害。
  简史  1927年H.J.马勒和1928年L.J.斯塔德勒用电离辐射诱发果蝇玉米大麦的基因突变。1951和1966年W.L.拉塞尔和B.M.卡塔纳克分别用辐射和化学物质诱发了小鼠的基因突变,并且认为人类的遗传性疾病也可能由环境因素引起。1968年J.E.克利弗发现人类的着色性干皮病病人的皮肤很易光化癌化,并且指出这是由于先天缺乏修复为紫外线诱发的DNA损伤的能力所致,并明确指出了癌症、环境因素和DNA损伤修复之间的关系。此后人们才认识到工业发达后某些物质的扩散是对人类遗传的潜在危害,毒理遗传学于是应运而生。1973年B.N.艾姆斯首创一种用细菌回复突变作为观察指标的快速简便的检测诱变物质的方法,并且发现大约90%的致癌物质具有诱变作用。研究致突变、致癌和致畸三者之间的关系以及通过检测诱变作用来判断药物的致癌和致畸的可能性已成为毒理遗传学的理论探讨和实际应用方面的重要课题。

应用  环境因子的监测  据估计目前城市居民接触的化学物质有6万或7万种以上,随着工业的发展,每年又有上千种新的化学物质进入人类社会。用上述一系列方法结合果蝇和哺乳动物细胞的点突变(见基因突变)测验可对某一种可疑物质的遗传危害做出判断。
  职业病的防治  定期检查接触有毒害物质或放射性物质的工作者的外周血、尿、粪便和精液等,以便监测有害物质的遗传毒理效应。通过这些工作可以探索职业性癌症的病因,评价工业毒物的遗传危害,为制定工业毒物的最高允许浓度提供依据。
  药物的临床过渡  一种新的药物在临床应用前除了作一般毒理学的检测外,常需作遗传毒理的检测以便为安全用药提供依据。
  目前的测试方法还不能完全排除把没有遗传毒性的物质误认为有毒(假阳性)和把有毒性的物质误认为无毒(假阴性),因此如何进一步设计采用性细胞为材料等方法,消除离体和活体测试结果的差别,提高精确度,研究各种化学物质相互作用关系和作用时相对遗传效应的影响等,都是毒理遗传学面临的研究课题。通过这些研究也必将加深对毒理遗传三致效应化学机制的认识。
  参考书目
 David Brusick,Principles of Genetic Toxicology,Plenum Press,New York,1980.

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