毒理学实验设计专家讲座.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,毒理学动物试验设计,外推,毒理学实验设计专家讲座,第1页,一、毒理学毒性评价试验标准,毒理学试验通常是毒性评价或安全性评价试验，通常由权威机构要求评价程序。,在描述毒理学试验中，有三个基本标准:,1.外来化学物在试验动物产生作用，能够外推于人,基本假设为：,人是最敏感动物物种；,人和试验动物生物学过程包含化学物代谢，与体重（或体表面积）相关。,毒理学实验设计专家讲座,第2页,2.试验动物必须暴露于高剂量,是发觉对人潜在危害必需和可靠方法。,普通要设3个或3个以上剂量组，以观察剂量-反应（效应）关系，确定受试化学物引发毒效应及其毒性参数。,(1)毒性试验设计并不是为了证实化学品安全性，而是为了表征化学品可能产生毒作用。,(2)毒理学试验中试验模型所需动物总是远少于处于危险中人群。为了在少许动物得到有统计学意义可靠结果，需要应用相对较高剂量，以使效应发生频率足以被检测。,毒理学实验设计专家讲座,第3页,3.成年健康试验动物和人可能暴露路径是基本选择,(1)成年健康（雄性和雌性未孕）试验动物作为普通人群代表性试验模型。,幼年和老年动物、妊娠雌性动物、疾病状态作为特殊情况另作研究,。,(2)毒理学试验中染毒路径选择，应尽可能模拟人接触该受试物方式。,毒理学实验设计专家讲座,第4页,1.对照标准,在动物试验中，要求相比较各组间动物种类、性别、年纪、体重等尽可能地一致。对照组与试验组同等主要，两组动物数应相等。,(1)空白对照：又称正常对照,(2)标准对照：又称有效对照或阳性对照,(3)组间对照：,(4)本身对照：,科研设计遵照三标准,毒理学实验设计专家讲座,第5页,2.重复标准,(1)足够试验样本数：,(2)试验结果可重复性：,毒理学实验设计专家讲座,第6页,3.随机标准,为了降低个体差异这种非处理原因干拢，应于试验前将试验动物依统计学标准进行随机分组，以此到达尽可能降低非处理原因混杂效应，从而提升每组动物间均衡性目标。,（1）随机分组方法：,随机数字表法；,计算机软件（如SPSS、SAS、Excel等）方法,。,（2）例子：将,32只动物,按体重每4只组成一个区组，随机分配到,4种处理,中，共组成,8个区组,。,毒理学实验设计专家讲座,第7页,表1 SPSS程序随机化区组分配设计方案,行号,程序,01,Input program.,02,Loop I=1 to 32.,03,Compute X=RND(I/4+0.25).,04,End case.,05,End loop.,06,End file.,07,End input program.,08,Execute.,09,Compute II=Uniform(1).,10,Rank Variables=II BY X.,11,Execute.,说明：第0107行是产生8个区组，第0910行是产生随机数，对随机数按区组再进行排秩分组。,毒理学实验设计专家讲座,第8页,二、毒理学毒性评价试验基本目标,1.受试物毒作用表现和性质,在急性和慢性毒性试验中，观察受试物对机体有害作用，对有害作用观察应该是对每个试验动物进行全方面、逐项观察和统计。,发觉有害作用是进行剂量-反应(效应)研究前提。,毒理学实验设计专家讲座,第9页,LogDose,Biological Response,NOEL,:,No Observable Effect Level,NOAEL,:,No Observable Adverse Effect Level,LOEL,:,Lowest Observable Effect Level,LOAEL,:,Lowest Observable Adverse Effect Level,FEL,:,Frank Effect Level,2.剂量-反应(效应)研究,毒理学实验设计专家讲座,第10页,4.确定损害可逆性,5.其它,毒作用敏感检测指标和生物学标志,毒作用机制研究,受试物毒物动力学和代谢研究,中毒解救办法,3.确定毒作用靶器官,毒理学实验设计专家讲座,第11页,三、毒理学动物试验设计内容,1.试验动物选择：,2.试验动物分组与剂量选择、试验期限：,毒理学实验设计专家讲座,第12页,LogDose,Biological Response,低剂量组：NOAEL,中剂量组：LOAEL,高剂量组,毒理学实验设计专家讲座,第13页,3.试验观察指标选择：,试验指标（观察指标）是指在试验观察中用于反应研究对象中一些可被检测仪器或研究者感知特征或现象标志。,试验指标选择基本条件：,（1）特异性,（2）客观性,（3）灵敏度,（4）准确度,（5）可行性,（6）认可性,毒理学实验设计专家讲座,第14页,试验指标选择依据通常有：,（1）依据试验目标、任务和内容选择指标。,（2）依据化学物种类和用途来选择国家标准、部委和各级政府公布法规、要求和行业规范中对应程序中试验方法要求来选择指标。,4.统计学处理方法：,毒理学实验设计专家讲座,第15页,数据类别和统计学要求,统计学方法,1“有或无”数据：,动物间比较,个别组比较,Fisher准确分布检验(不分层数据),22校正卡方检验(分层或不分层数据),非均匀性,2K卡方检验(分层或不分层数据),与剂量相关趋势,Armitage检验(分层或不分层数据),动物内部比较,个别组比较,McWemar检验或符号检验,非均匀性,Cochran检验,变量问相关性,Fisher准确分布检验2X2校正卡方检验,2分级数据：,动物间比较,个别组比较,Mann Whitney u检验,非均匀性,KruskalWallis单向方差检验,与剂量相关趋势,非参数趋势检验,动物内部比较,个别组比较,Wilcoxon配对符号秩和检验,非均匀性,Friedman双向方差分析,与剂量相关趋势,Page检验,变量间相关性,Spearman等级相关系数,3连续数据：,动物间比较,个别组比较,t检验,非均匀性,单向方差分析,与剂量相关趋势,线性回归分析,动物内部比较,个别组比较,配对t检验,非均匀性,双向方差分析,与剂量相关趋势,线性回归分析,变量间相关性,各组变量间相关性改变,Pearson相关系数协方差分析,变量随时间而改变,用方差分析评定第二个时间与第一个时间差异,表2 IPCS教授组推荐统计学分析方法,毒理学实验设计专家讲座,第16页,四、试验和观察,2.试验及其结果观察统计,(1)按照预备试验确定步骤进行试验；,(2)熟练掌握试验方法，用量准确，严厉认真地操作；,(3)经分析属于错误操作或不合理结果应重做试验,(4)仔细、耐心地观察试验过程中出现现象（结果），并进行思索。,1.试验准备和预备试验,毒理学实验设计专家讲座,第17页,通常试验统计项目和内容为：,（1）试验名称、试验日期、试验者；,（2）受试对象：动物种类、品系、编号、体重、性别、健康情况、饲料、离体器官名称等；,（3）试验药品或试剂：名称、起源（生产厂）、剂型、批号、规格、含量、浓度、给药体积、给药剂量、给药时间、给药间隔、疗程等；,（4）试验仪器：主要仪器名称、生产厂、型号、规格等；,毒理学实验设计专家讲座,第18页,（5）试验条件：试验时间、室温、动物喂养环境（种名、合格证号）、恒温条件等；,（6）试验方法及步骤：动物麻醉、固定、分组、染毒剂量和路径、测量方法等；,（7）试验指标：名称、单位、数值及不一样时间改变、试验方法或主要仪器等；,（8）数据处理：试验结果整理、统计方法与结果等。,毒理学实验设计专家讲座,第19页,五、环境化学物对机体损害作用评价,镉是环境中广泛存在有毒重金属元素之一，镉污染及其危害己是一个全球性环境医学问题，急性镉暴露可损害机体各种靶器官组织，包含肾脏和肝脏等。,肝脏是急性镉暴露主要靶器官，肝实质细胞肿胀、嗜酸性变、淋巴细胞浸泣及核固缩等镜下肝细胞损伤改变；AST、ALT及碱性磷酸酶（AP）活性显著升高血生化改变。,当前对镉致急性肝损伤作用机制还不明确，自由基损伤是造成急性肝损伤一条主要路径。,毒理学实验设计专家讲座,第20页,请您依据上述背景资料，设计“镉对机体急性毒性作用及机制试验研究”。,设计内容包含：,（1）研究依据,（2）目标意义,（3）试验内容和方法,（4）预期试验结果,（5）数据分析统计方法等。,毒理学实验设计专家讲座,第21页,Thank You!,毒理学实验设计专家讲座,第22页,