研究毒理机制

评估某一化合物危险性的首要问题是了解其作用机制。当化合物作用机制不清楚时，可比较各种毒作用相关基因的表达，找出不同剂量和时间点都表达的共同基因谱（基因表达图谱）。不同毒作用途径的化合物都可以找到其特有的基因表达图谱，从而进行初步分类。在此基础上，大量检测具有某种毒作用方式的化合物，根据表达上更精细的差异，还可以鉴定出亚型。积累足够多的基因表达图谱数据，就可以建立化合物的毒理效应数据库。将未知的新化合物的基因表达图谱与库中数据比较，便可获得未知毒物的作用机制，预测其毒性大小。这种方法快速而简单。

传统的毒理机制研究主要通过大量实验来进行，耗费时间较多，建立毒理效应数据库的速度较慢。利用生物芯片技术则可以大幅加快该类研究的速度。Nuwaysir研制了包括涉及细胞凋亡、DNA 复制和修复、氧化应激/氧化还原内稳态、过氧化物酶体增殖反应、二英/多环芳烃反应、雌激素反应、癌基因和抑癌基因、细胞周期控制、转录因子等共2090 个基因的毒理芯片。该芯片既可用于毒物的检测和遗传多肽性的检测，又可用于受检毒物的毒作用机制研究。Holen 等从人和小鼠文库中选择大约600 个与毒理学相关基因的cDNA 克隆，制备了种属特异的毒理基因组学芯片，用于研究毒物的毒性终点作用机制。