作为后基因组学时代出现的产物,“组学技术”通过高通量、大规模实验的方法和计算机统计分析等手段,全面测定细胞内核酸、蛋白质和代谢产物变化,已经成为毒理学中最为活跃的研究领域。本文把先进的组学技术引入化学物的安全性评价中,以农、林业生产上经常使用的化学杀虫剂为研究对像,在建立基于高频氢谱的核磁共振的代谢组学技术平台基础上,结合模式识别技术,从血清和尿液的生化代谢产物层面对杀虫剂毒性作用机制及复合毒性机理进行深入研究,并探讨代谢组学在毒理学中的应用。Wistar大鼠连续经口给予低、中、高三个不同剂量的化学杀虫剂残杀威(剂量分别为0.68、3.40、17 mg/kg/d),亚慢性染毒28d后收集染毒大鼠的24 h血清和尿液进行核磁共振检测分析。另外用不同剂量的残杀威(0.68、1.7和4.25 mg/kg)和氯菊酯(12、30和75 mg/kg)连续染毒大鼠90d。采集大鼠血样和尿样进行核磁共振分析。统计大鼠尿液和血清的生化代谢产物谱发现,对照组与杀虫剂处理组有明显的区分,残杀威会引起尿液中的牛磺酸,肌酐和葡萄糖含量的升高,高剂量的氯菊酯处理会引起尿液代谢谱中的乳酸和乙酸浓度升高。复合染毒后发现尿液中乙酸浓度显著升高,二甲基甘胺酸,三甲基甘胺酸和甲胺的浓度也发生了变化,而与三羧酸循环的中间代谢产物受到抑制。而且高剂量复合组的血清中葡萄糖、乙酸和乳酸等代谢物的含量升高。这些代谢组学结果可以反应出残杀威、氯菊酯及等毒性混配剂的亚慢性染毒会引起一定程度的肝毒性和肾毒性。特别是导致肝脏线粒体的损伤,酮体生成增强和脂肪酸发生β-氧化,在另外一方面也反映肝脏的无氧代谢的进行。这些可能是导致肝毒性产生的原因之一。这些结果为我们深入理解杀虫剂的毒性机理提供有价值的线索,也展示出基于核磁共振的代谢组学技术和模式识别方法在分析杀虫剂的生化毒理效应中的作用,对于杀虫剂的多毒性评价有着很大的潜在应用价值。