急性毒性和慢性毒性
急性毒性和慢性毒性描述了暴露持续时间和模式如何影响某种物质所造成的损害。急性毒性通常在单次或短期暴露后迅速显现;慢性毒性则是在长时间重复或持续暴露后发展而来,有时在潜伏期之后,且剂量远低于产生即时效应的剂量。两者揭示了不同的终点,并且一种物质的急性毒性特征和慢性毒性特征可能在很大程度上相互独立。
Definition
急性毒性是指单次或短时间接触某种物质所产生的不良反应,而慢性毒性是指在较长时间内(通常是生命周期的主要部分)重复或持续接触所产生的不良反应。
Scope
本条目根据暴露持续时间区分了急性、亚急性、亚慢性、和慢性毒性;概述了每种毒性的典型终点,从快速全身效应到累积性损伤、致癌性及其他迟发性结果;并指出持续时间分类如何构建毒性测试。它将急性毒性和慢性毒性作为一个概念性主题进行探讨,不提供任何特定物质的暴露限值或临床管理建议。
Core questions
- 单次暴露和长期暴露在所造成的损伤上有何不同?
- 急性、亚急性、亚慢性、和慢性暴露持续时间是如何定义的?
- 为什么一种物质的急性毒性特征和慢性毒性特征可能存在差异?
- 哪些终点,例如累积性器官损伤或致癌性,是慢性暴露的特征?
- 暴露持续时间如何构建毒性测试和参考值?
Key concepts
- 急性毒性
- 亚急性和亚慢性毒性
- 慢性毒性
- 累积效应和生物蓄积
- 潜伏期和迟发效应
- 致癌性作为慢性终点
- 可逆与不可逆损伤
Mechanisms
急性效应通常反映了目标部位迅速达到中毒浓度,从而产生即时功能障碍;半数致死量(Trevan,1927)是经典的急性终点。慢性效应通过不同的途径产生:清除缓慢或生物蓄积的物质只有在长时间暴露后才能达到有害的体内浓度;重复的亚毒性损伤可以累积为进行性、有时是不可逆的损伤;而致癌作用等过程则在漫长的潜伏期内展开,只有慢性暴露才能揭示。由于这些机制不同,产生急性损害的剂量与产生慢性损害的剂量不一定重合。因此,标准化测试涵盖了不同的持续时间类别,长期暴露的参考值是根据慢性研究数据,使用无观察到不良反应水平(NOAEL)或日益增多的基准剂量(Crump,1984)等出发点推导出来的。
Clinical relevance
急性与慢性毒性的区别解释了为什么相同物质的短期暴露和长期暴露可能引起不相关的担忧,以及为什么一种被认为急性安全的物质可能具有慢性效应,反之亦然。它支持对毒性研究和暴露证据进行批判性解读;它描述了暴露持续时间如何影响毒性,而不是管理任何特定暴露或患者的基础。
Evidence & guidelines
毒性测试按暴露持续时间组织,急性、亚慢性、和慢性研究设计为危害特征描述提供依据;该框架在Casarett和Doull的《毒理学》等标准教科书中有所总结。Hartung(2009)对传统动物慢性测试的批评以及对基于机制、更高通量方法的提议进行了阐述,而慢性暴露的参考值越来越多地采用基准剂量法(Crump,1984)。
History
定量急性毒理学以Trevan(1927)的半数致死量为基础,该方法使得不同物质的短期致死效力可以进行比较。整个二十世纪,随着对累积和迟发效应(如癌症)的关注增加,该学科扩展到重复剂量和终生研究,从而产生了标准化的亚慢性毒性和慢性毒性测试设计。最近,Hartung(2009)提出,二十世纪基于动物的慢性测试应让位于基于机制的方法,从而重新定义了长期毒性的评估方式。
Debates
- 二十一世纪应如何测试慢性毒性?
- 传统的长期动物生物测定被批评为耗时、昂贵且对人类相关性不确定;用基于机制的体外和计算方法取代它们的提议具有影响力,但其预测慢性结果的充分性仍存在争议。
Key figures
- John W. Trevan
- Thomas Hartung
- Kenny S. Crump
Related topics
Seminal works
- trevan-1927
- hartung-2009
Frequently asked questions
- 急性毒性与慢性毒性有何区别?
- 急性毒性是由单次或短期暴露引起的,通常在暴露后不久出现;而慢性毒性是由长时间重复或持续暴露引起的,可能仅在长期暴露或潜伏期后才出现,且通常在远低于引起急性效应的剂量下发生。
- 一种物质是否可能急性安全但慢性有害?
- 是的。由于急性效应和慢性效应可能通过不同的机制产生,例如生物蓄积、累积性损伤或长潜伏期致癌作用,因此在给定暴露下不会立即造成伤害的物质,如果这种暴露持续一段时间,仍然可能产生伤害,反之亦然。