细胞毒性的分类及应用

　　细胞毒性是化学物质（药物）作用于细胞基本结构和/或生理过程，如细胞膜或细胞骨架结构，细胞的新陈代谢过程，细胞组分或产物的合成、降解或释放，离子调控及细胞分裂等过程，导致细胞存活、增殖和/或功能的紊乱，所引发的不良反应。按作用机制可分3种类型：

　　①基本细胞毒性，涉及一种或多种上述结构或功能的改变，作用于所有类型的细胞；

　　②选择细胞毒性，存在于某些分化细胞上，主要通过化学物质的生物转化，与特殊受体结合或特殊的摄入机制所引发；

　　③细胞特殊功能毒性，对细胞结构和功能损伤轻微，但对整个机体损伤非常严重。类似毒性作用可通过细胞因子、激素和递质的合成、释放、结合和降解影响细胞与细胞间的交流或特殊的转运过程而实现。毒性作用也可能来自化学物质对细胞外过程的干扰，任何一种非动物检测系统对多种因素都应加以考虑。1983年Ekwall提出“基本细胞功能”的概念，即多数化学物质毒性作用是对细胞功能的非特异性损伤，却可引起器官功能的特异性改变甚至机体死亡。

　　有研究显示化学物质体外细胞毒性与其引起的动物死亡率及人体死亡的血药浓度之间都存在良好的相关性。化学物质产生的损伤和死亡，最终可表现为细胞水平上的改变，由此推测体外细胞毒性可以预测体内急性毒性。从早期研究至今已有50多年，可预测体内急性毒性的体外系统得到发展。体外细胞毒性和急性毒性之间的定量研究主要是对RC（Registry of Cytotoxicity）数据库（美国国立职业安全与卫生研究所化学物质毒性作用数据库）中多种化学物质的体外细胞毒性IC50值及体内急性毒性LD50值进行相关分析，获得RC预测模型，用于急性毒性LD50值预测。利用细胞毒理学比较多种检测终点、不同组织和种属的预测能力，发现啮齿动物细胞系对啮齿动物急性毒性，人源细胞系对人体急性毒性均有良好的预测能力。BALB/c3T3细胞和人正常角质细胞（NHK）在验证实验中具有良好的稳定性及预测能力，因此推荐作为细胞毒性分析常用细胞系，其它细胞系及检测终点也可使用。体外方法有助于预测化学物质急性暴露引发的全身和局部影响，并评估体内毒性浓度。因此进行急性毒性检测前首先进行体外细胞毒性分析，然后根据RC预测模型进行LD50值预测，选择体内急性毒性最适宜的开始剂量，减少实验动物的使用。