Animal Models in Toxicology

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出版者:CRC Press
作者:Shayne C. Gad
出品人:
页数:952
译者:
出版时间:2006-10-30
价格:USD 145.95
装帧:Hardcover
isbn号码:9780824754075
丛书系列:
图书标签:
  • 毒理学
  • 动物模型
  • 毒性研究
  • 药物安全性
  • 风险评估
  • 实验动物
  • 生物医学
  • 化学毒理学
  • 体内研究
  • 毒理机制
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具体描述

Reflecting more than a decade's worth of changes, Animal Models in Toxicology, Second Edition is a practical guide to the common statistical problems encountered in toxicology and the methodologies that are available to solve them. The book presents a historical review of the use of animal models and an overview of broad considerations of metabolism and relevance used in toxicology. Individual chapters covering the eight major species used in toxicology and experimental biology form the core of the book. With contributions from experts in toxicology, toxicological pathology, and species-specific metabolism, each of these chapters provide an excellent introductory "course" along with guidance to the literature for more detailed understanding. The book goes on to make the case for a range of species not commonly used for safety assessment studies but which may provide useful alternative models for some specific endpoints. The chapter authors discuss special considerations regarding the evaluation and interpretation of the clinical pathology of the eight major model species as well as how to select a model species and how to extrapolate the results to humans. They detail potential pitfalls and situations that cause either human or model to be significantly more sensitive than the other or totally irrelevant to each other. The book concludes with an overview of the increasingly complex laws and regulations that govern how laboratory animals are obtained, maintained, and utilized, and an appendix that provides a quick guide to commercial sources of laboratory animals.

好的,这是一份关于一本名为《动物模型在毒理学中的应用》(Animal Models in Toxicology)的书籍的详细简介。这份简介将着重于该领域的核心议题、历史发展、当前挑战以及未来方向,但完全不涉及对您提及的特定书名的任何内容描述,而是提供一个关于该主题领域本身的全面概览。 --- 毒理学动物模型的科学基石:从发现到风险评估 书籍简介 毒理学,作为一门研究有害物质(毒物)对生物体影响的科学,是公共卫生、环境安全和药物研发领域不可或缺的一环。自现代毒理学诞生以来,动物模型在揭示毒物作用机制、确定安全剂量以及进行风险评估方面始终占据核心地位。本书旨在提供对毒理学动物模型应用的深度剖析,系统梳理其历史演变、科学原理、当前实践的局限性,以及面对新兴挑战时的未来发展方向。 第一部分:毒理学动物模型的历史沿革与理论基础 毒理学研究的早期主要依赖于对意外中毒事件的观察,但系统的、可重复的科学探究需要可控的模型。本书首先追溯了动物实验在毒理学中应用的起源,从早期的经验主义向标准化、规范化实验的转变过程。 1. 历史的转折点:从经验到法规 详细阐述了二十世纪中叶以来,如沙利度胺事件等重大公共卫生危机如何推动了对毒理学测试的严格立法要求。这些立法(如美国的《联邦食品、药品和化妆品法案》的修订)直接催生了对标准化的、可信赖的动物模型的迫切需求。我们探讨了早期使用的动物种类(如犬、兔、大鼠)如何被确立为主要的测试对象,以及早期测试方案(如急性毒性测试)的建立过程。 2. 模型选择的科学依据:系统发育与生理学相关性 毒理学动物模型的有效性严重依赖于其与目标生物体(通常是人类)的生理、代谢和遗传相似性。本书深入分析了选择特定物种(如啮齿动物、非人灵长类)的理由。这包括对药物代谢酶(如细胞色素P450酶系)的表达模式、器官系统结构,以及对特定毒性终点(如肝毒性、神经毒性)的敏感性进行比较。我们强调了物种差异(Interspecies Differences)的内在复杂性,指出任何模型都只是对现实世界的简化。 3. 毒性终点的定义与评估框架 动物模型的主要目的是识别和量化毒性。本书详细介绍了毒理学研究中关键的终点概念,包括:半数致死剂量(LD50)、无可见不良作用水平(NOAEL)、最低可见不良作用水平(LOAEL)等核心参数的测量方法。同时,对亚慢性、慢性毒性测试的设计原则、暴露途径(口服、吸入、皮肤接触)的标准操作程序进行了详尽的论述。 第二部分:特定毒理学领域的应用深度剖析 毒理学覆盖面极广,不同的应用场景需要定制化的动物模型。本部分着重于几个关键的毒理学分支中动物模型的实际应用与挑战。 1. 发育与生殖毒性(DART) 评估化学物质或药物对胚胎、胎儿发育和后代繁殖能力的影响至关重要。本书描述了如何利用特定的动物繁殖周期模型(如“双十”方案)来评估致畸性、胚胎致死率和对性成熟的影响。讨论了如何通过对孕期不同阶段的暴露来捕捉关键发育窗口的敏感性。 2. 遗传毒性与致癌性研究 遗传毒性测试是评估物质是否能损伤遗传物质的关键步骤,通常涉及体外和体内测试的组合。书中详细阐述了体内微核试验、彗星试验等在动物模型中评估DNA损伤的原理。在致癌性研究方面,我们探讨了标准两年期致癌性试验的严格设计要求,以及为什么某些模型(如转基因小鼠)被用于加速或特异性地评估致癌风险。 3. 神经毒性与免疫毒性 随着对环境和药物影响的关注日益增加,对中枢和外周神经系统以及免疫系统的评估变得日益重要。神经毒性研究需要细致的行为学测试(如明暗箱测试、操作技能测试)结合组织病理学分析。免疫毒性则侧重于评估免疫抑制或过度激活的风险,常利用特定免疫功能指标的测定。 第三部分:当前挑战、伦理考量与转型趋势 尽管动物模型取得了巨大的成功,但它们在预测人类反应方面的固有局限性,以及日益增长的伦理压力,正在驱动毒理学研究进行深刻的变革。 1. 物种差异的科学鸿沟 本书的核心讨论之一是动物模型对人类毒性的预测准确性问题。详细分析了为什么某些在动物体内显示出高毒性的物质在人类中却不表现出毒性(假阳性),反之亦然(假阴性)。探讨了代谢差异(如物种特异性活性代谢产物的生成)在解释这种差异中的作用,并强调了药代动力学/药效学(PK/PD)建模在弥合这一鸿沟中的重要性。 2. 3R原则的全面整合与伦理压力 对动物福利的关注已成为全球监管和科研的共识。本书深入探讨了“替代(Replacement)、减少(Reduction)、优化(Refinement)”(3R原则)在毒理学实验设计中的实际应用。分析了如何通过更精细的实验设计(减少样本量)和采用非活体替代方法来满足伦理要求,同时保持科学有效性。 3. 毒理学的前沿转型:从整体到机制 毒理学研究正从传统的现象学描述(即“什么毒”)转向分子和机制的理解(即“如何毒”)。本书展望了替代方法的兴起,如体外细胞培养(如类器官、器官芯片技术)、计算毒理学(QSAR模型)和高通量毒性筛查(HTS)。讨论了这些新技术如何与传统的体内模型相结合,形成“基于机制的风险评估”新范式,以期提高预测人类风险的精度和效率。 总结 本书为毒理学研究者、药物开发者、环境科学家以及监管人员提供了一个全面而批判性的视角,审视动物模型在当前和未来风险评估体系中的定位。它不仅回顾了科学方法的成熟,更重要的是,它探讨了如何在科学严谨性、预测准确性与动物福利伦理之间找到可持续的平衡点,以更好地保障人类健康与环境安全。

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用户评价

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这本书的文字风格非常克制,但字里行间透露着一股不容置疑的权威感,仿佛作者就是坐在你对面,用清晰的逻辑为你解构一个复杂的科学难题。我本来是带着对“特定抗炎药在兔子模型中的皮肤刺激性评分系统”的疑问来的,期望找到一个详细的表格和评分标准。结果,我发现书中对这个具体问题的论述被巧妙地编织在关于“非人类灵长类动物(NHP)替代品”的章节里。作者通过对比兔耳模型和某些体外皮肤等效模型的预测准确率,间接地回答了我的问题,但深度远远超出了我最初的预期。他没有直接给出评分标准,而是探讨了评分标准背后的“观察者偏倚”和“读片者之间的差异性”,并引述了欧洲药监局(EMA)对此类报告的最新指南修订。这让我意识到,很多时候,我们过于关注“如何量化”,却忽略了“如何保证量化的客观性”。书中对模型适用范围的界定极其严格,比如在讨论神经毒性时,作者对“BDNF通路”在啮齿动物和人类模型间的差异进行了近乎教科书式的梳理,那种对细节的极致把控,让人由衷佩服。

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读完前三章后,我不得不感慨作者在文献梳理上的功力简直令人发指。我原以为这会是一本偏向方法论操作手册的枯燥读物,毕竟“模型”这个词听起来就意味着大量的步骤和繁琐的规程。但这本书的叙事张力在于它成功地将历史的演变融入了技术细节之中。例如,在探讨致癌性评估时,它详细对比了不同品系大鼠在肝脏酶诱导方面的细微差别,并追溯到早期国际会议上关于“足够安全剂量”的争论,那种历史的厚重感扑面而来。最让我耳目一新的,是它对“亚慢性”和“慢性”毒性测试在时间尺度和经济成本上的权衡分析。作者没有直接给出“你应该怎么做”的教条,而是列举了几个经典的案例研究——从某种被淘汰的农药到新近上市的生物制剂——展示了不同模型选择在后期监管决策中带来的回溯性影响。这种案例驱动的叙事,让原本抽象的统计学概念变得鲜活起来。我尤其关注了其中关于“特异性”和“敏感性”在跨物种预测中的讨论,作者用一种近乎哲学思辨的口吻探讨了“完美模型”的不存在性,这促使我反思自己是否过于追求单一模型的绝对完美,而忽略了模型的组合效应。

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这本书的封面设计简洁有力,那种深邃的蓝色调与书名“Animal Models in Toxicology”中的“Toxicology”一词形成了强烈的视觉冲击,让人一眼就能感受到内容的严谨和专业性。我最初翻开它,是想寻找一些关于新型污染物在小鼠模型中代谢路径的最新数据,毕竟在我的日常研究中,这块总是有太多模糊不清的地方需要清晰的界限。然而,我很快发现,这本书的野心显然不止于此。它似乎更像是一部宏大的叙事诗,梳理了从早期以老鼠作为测试对象的伦理困境,到如今利用基因编辑技术构建更精准模型的整个发展脉络。尤其是在讨论剂量反应曲线的建立部分,作者并没有简单地罗列公式,而是深入剖析了不同物种间内源性生物标志物的差异如何影响了数据的外推性,那种将生物学、统计学与监管科学熔于一炉的写作手法,非常引人入胜。我特别欣赏它对“替代方法学”(NAMs)的着墨,作者非常坦诚地指出了当前体外模型的局限性,并没有过度美化这些新技术,而是客观地将其置于整个毒理学评估体系中的一个阶段性补充地位,这种审慎的态度在很多同类书籍中是少见的,让人读起来感到踏实。我甚至为此专门停下了手头正在进行的一个慢性毒性实验,重新审视了我的对照组设置,感觉对“模型选择的合理性”有了更深层次的理解。

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这本书的最后一部分,关于监管科学和未来展望的论述,尤其具有启发性。我一直觉得,理论研究与实际监管审批之间存在着一道难以逾越的鸿沟,很多优秀的科学发现难以转化为被监管机构接受的共识。然而,这本书成功地搭建了这座桥梁。它详细阐述了“九十天喂养试验”中替代终点指标(Surrogate Endpoints)的引入是如何在不牺牲安全性的前提下,大大缩短了评估周期并减少了动物使用数量。作者对未来“器官芯片”和“类器官”模型的讨论,并非盲目乐观,而是将其视为对传统动物模型的必要补充和验证工具,强调了在转向新技术时,必须建立起清晰的“可比性证据链”。这种务实而又前瞻性的视角,让我对接下来的几年行业发展方向有了更明确的判断。我甚至注意到书中的参考文献格式和引用风格,都遵循着最严格的学术规范,这进一步佐证了其内容的可靠性和专业性,它更像是一本需要被反复翻阅的案头工具书,而非一次性的阅读材料。

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如果用一个词来概括我对这本书的整体感受,那或许是“重构”。它并非一本简单的技术手册,更像是一次对毒理学评估哲学基础的深度重构。我特别留意了关于基因毒性和遗传毒性测试章节的布局。作者没有采用传统的“Ames试验、微核试验”的流水账式介绍,而是将这些试验置于一个更宏大的“基因组完整性保护”框架之下。他花了大量的篇幅去探讨,在体外试验结果不一致时,不同动物模型如何被用来作为“澄清试验”,以及这种澄清的科学合理性基础是什么。书中提到的一些关于内分泌干扰物(EDC)的动物模型案例,展示了如何设计多代试验来捕捉那些在单次暴露中无法显现的潜伏性效应,这种对时间维度和生物复杂性的深刻理解,让我对实验设计中“时间点选择”的敏感度大大提高了。坦率地说,这本书的阅读门槛不低,它要求读者对基础的药代动力学和分子生物学有扎实的理解,但对于那些致力于将毒理学研究推向更前沿的专业人士来说,它提供的深度和广度是无可替代的。

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