有人说过量饮用高浓度的重水会导致生物死亡，那么重水的毒理学是什么？

原理是:DNA毒性(慢性毒理学):目前已有很多文献报道了重水抑制有丝分裂的机制。主要原因是重水可以稳定微管蛋白复合物，抑制其解聚，从而抑制纺锤体双折射的过程。这也是重水抑制受精卵分裂导致不育的重要机制。第二个原因是在重水环境下，DNA的合成自由能变高，核酸和蛋白质的合成速度变慢，从而在细胞周期中受阻(这也是前面受访者提到的酶促反应的一个方面)。所以目前在重水的动物实验中，大鼠会出现类似化疗后的症状。因此，可想而知，人体循环系统一旦摄入过量的重水，就会使正常系统暴露在高强度的DNA毒性下，导致细胞分裂停止，新陈代谢减慢，人体失去稳态，长期下去会导致多器官衰竭。

肠毒性(急性毒理学):这种毒性归因于重水和H2O之间的物理性质差异。虽然两者的很多参数非常接近，但是在精确的人体上还是有很大的区别。维基百科中的下表很好地总结了这些差异。

我们可以看到以下显著而重要的区别:第一，粘度增加了20%左右；二是室温下pH值升高，意味着重水的电离能力下降；第三，其挥发热增加。这些物理性质的变化这里就不一一解释了，但是对生理的影响是显而易见的。

众所周知，肠道是吸收水分的重要部位，水和可溶性电解质进入肠道的机制在于肠道上皮细胞对渗透压的调节。一旦大量饮用重水，其低电离特性可能导致血浆与肠腔渗透压差增大，其高粘度特性可能导致水分子穿越肠上皮细胞间隙的速度变慢，最终导致血浆中的H2O进入肠腔维持渗透压，从而导致高渗性脱水和急性腹泻。如果继续喝重水，会在短时间内破坏肠道屏障，使循环系统脱水(不排除人体能在短时间内形成新的重水渗透压适应性平衡)。这种症状也是目前重水处理的大鼠实验中所反映的表型。从长远来看，肠道屏障的破坏可有利于细菌感染，从而引起继发性病理机制。以上只是基于现有文献的个人推测，抛砖引玉没错。如有不妥，请及时改正。然而，摄入大量的水也不是一无是处。安全重水量也是医学上研究人体水分代谢的一种实验方法。目前也有专利报道用重水治疗高血压。回到我的研究领域，重水在肿瘤治疗方面也有很好的应用前景。目前已有多项体外研究表明，重水可对恶性消化系统(包括胃癌、肝癌、胰腺癌和直肠癌)的癌细胞造成细胞毒性杀伤，从而引起癌细胞凋亡，但对正常细胞的选择性还有待评估。

此外，也有研究表明，重水联合应用可以提高吉西他滨对胰腺癌的杀伤作用。最后，受以上人启发，我们来说说成本。如果你想通过喝重水来达到那样的饮用效果，假设你体内25%的H2O被重水替代，一个72kg的成年人大约需要10L的重水(不包括代谢过程中的损耗)，按照适马-奥尔德里奇的报价就是11美元。81000。这的确是一种非常昂贵和痛苦的死法。如果用超重水(氚)代替重水，除了上述问题外，还需要考虑放射性的遗传毒性和更昂贵的价格。