5.8 系统毒理学

5.8 系统毒理学

系统毒理学(Systems Toxicology),是以系统生物学的思想,以毒理基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、相互作用组学和表型组学等组学技术为主要技术平台,借助毒物信息学和计算毒理学,整合分子、细胞、组织等不同研究层次的信息,系统地研究外源化学物和环境应激等与机体相互作用的一门毒理学新兴分支学科。

系统毒理学的概念和框架图首先由沃特斯(М.D.Waters)和福泰尔(J.М.Fostel)于2004年提出。

系统毒理学尚处于形成发展过程中,是伴随系统生物学[13]的兴起而兴起的。如同基因组学带动生物学向系统生物学发展一样,毒理基因组学也将带动毒理学向系统毒理学转变,因为层次间、系统间的关联是建立在基因组学基础上的,用于毒理学的各种组学技术也是建立在基因组学技术基础上的。又如在基于表达谱的基因组学研究阶段,采用系统毒理学的研究思路和研究方法,必将推动毒物基因组学的健康发展,加快毒理学向系统毒理学的转变。由此可见,系统毒理学不仅要收集细胞成分信息,而且要了解这些成分对毒物应答的对应信息,同时,必须进行系统的结构生物学“应激测试”以获取生物体对该应激的适应、生存或死亡等方面的资料。

系统毒理学将基因、蛋白质等不同水平上观察到的各种相互作用、代谢途径、调控通路的改变综合起来全面、系统地阐明毒性效应,揭示毒理发生机制,定量描述和预测毒作用,评价外源化学物对机体的安全性或危险度。因此,系统毒理学代表着后基因组时代毒理学发展的方向或趋势。

2011年出版的第一本系统毒理学专著是由凯斯西亚诺(D.A.Casciano)和塞赫(S.C.Sahu)合作著的《系统毒理学手册》(Handbook of Systems Toxicology)。