发育毒性与致畸作用VIP

第九章发育毒性与致畸作用（DevelopmentalToxicityandTeratogenesis）,第三节致畸（发育毒性）作用机制,基因突变与染色体畸变：环磷酰胺-DNA断裂干扰基因表达：己烯雌酚-DNA甲基化细胞损伤与死亡：高温、电离辐射干扰细胞细胞交互作用：杀鼠灵-抑制细胞缝隙连接通讯,通过胎盘毒性引起发育毒性：镉，砷，汞干扰母体稳态：母体缺碘导致儿童智力低下。发育免疫毒性机制：氯氰菊酯子代免疫毒性发育神经毒性机制：,第四节发育毒性和致畸作用试验与评价*,动物发育毒性试验流行病学研究和人类的证据发育毒性的替代实验,一、动物发育毒性试验*,试验方案：三段生殖毒性试验：1966年，美国FDA提出人体使用药物生殖毒性安全性评价的三阶段试验。（本章）一代或多代生殖毒性试验：评价食品添加剂、农药等。（第十四章生殖毒理学）,为进行生殖发育毒性实验设计方便，将连续、完整的生殖发育过程细分6个阶段：,从交配前到受孕：成年雌性和雄性生殖功能、配子的发育和成熟、交配行为、受精从受孕到着床：成年雌性生殖功能、着床前发育、着床从着床到硬腭闭合：成年雌性生殖功能、胚胎发育、主要器官形成从硬腭闭合到妊娠终止：成年雌性生殖功能、胎仔发育和生长、器官发育和生长从出生到断奶：成年雌性生殖功能、幼仔对宫内生活的适应性、断奶前发育和生长从断奶到性成熟：断奶后发育和生长、独立生活的适应能力、达到性成熟。,三段生殖毒性试验设计,段：生育力和早期胚胎发育毒性实验（一般生殖毒性试验）段：胚体胎体毒性试验（致畸实验）段：出生前后发育毒性试验（围生期毒性试验）,三种生殖发育毒性试验给药时间比较（斜线部分表示为给药期）,阶段试验（一般生殖毒性试验）事件：雌雄性交配前受孕雌性受精雌性着床期间染毒。研究目的：评价化学毒物配子的发生及成熟、交配行为、受精、着床前的发育和着床的影响。动物选择：常用大鼠，最好另用家兔，避孕药还需要用猴子试验。雌、雄每组各16-20只。染毒时间：在交配前，雌雄分别给药2周和4周，交配期（23周），雌鼠着床前（大鼠孕6d）。,处置：雄性证实交配并使雌性受孕成功后处死，雌性在受孕1315天终止妊娠。,一般生殖毒性试验,阶段试验（致畸实验）：事件：从着床到硬腭闭合期间染毒，研究对成年雌性生殖功能、胚胎发育、器官形成期的发育毒性。研究目的：评价母体自胚泡着床至硬腭闭合期间受试物对妊娠雌体和胚胎-胎儿发育的有害影响。动物选择：常用大鼠，最好另用家兔，雌、雄每组各16-20只。染毒：大鼠、小鼠孕6-15d，家兔孕6-18d。,处置自然分娩前1d将受孕动物处死剖腹，取出子宫及活产胎仔，将每窝50胎仔经茜素红染色后，作骨骼检查。另外50胎仔经Bouins固定后，作内脏检查。一般大鼠在受孕后第1920天，小鼠第1819天。,胎鼠取出的过程,胎鼠内脏检查,胎鼠骨骼检查,阶段试验（围产期毒性试验）事件：从着床到幼仔断乳期间对孕母（以及乳母）染毒，研究包括从着床到子代性成熟的母体毒性（成年雌性生殖功能：妊娠、分娩和哺乳）和子代的发育毒性（胚胎、胎儿生长发育，新生幼仔宫外生活的适应性，断乳前后的生长发育，独立生活能力和性功能成熟）。实验目的：评价母体自着床至断乳期间接触化学毒物对妊娠/哺乳母体、孕体及子代发育直至性成熟的影响。动物选择：常用大鼠，最好另用家兔，避孕药还需要用猴子试验。雌、雄每组各16-20只。,围生期毒性试验,染毒孕期15天开始给药至生产后28天止。处置断乳后处死母体和部分幼仔，每窝选8只抚养到性成熟并交配，评价生育力的F1代在F2代出生后处死。,动物发育毒性试验三段生殖毒性试验,动物胚胎、人致畸物的反应,二、流行病学研究和人类发育毒物的确定（一）发育毒性的流行病学寻找导致出生缺陷的原因；通过广泛的监督世界各国的出生缺陷登记，了解出生缺陷发生的趋势；引起公众注意，并保护公众健康。,（二）人类发育毒物（P202表9-3）的确定依据：流行病学研究和有控制的临床研究结果。标准：一种特殊的缺陷或几种缺陷并发（综合征）的频率突然增加；缺陷的增加与某种已知的环境改变（如一种新药的使用）相关联；在妊娠的特殊阶段已知暴露于某种环境的改变，产生有特殊性缺陷的综合征；缺少妊娠时引起特征性缺陷婴儿的其他共同的因子。,辐射感染母体创伤和代谢失调药物化学物,（三）致畸物及发育毒物的危险性分类,1、国际生命科学学会根据动物试验中发育毒性效应的类型、严重性和发生率分类。,表9-5化学物致畸作用的分类,2.ICH人类用药危险性分类,A、B、C2:仅在明显需要时，妊娠期见可以使用；C1：仅在如果证明可能效益与对胎儿的可能危险比较时可取时，妊娠期间可以使用。D：如果在妊娠期间使用，应通知病人对胎儿可能的危害；X：在妊娠期间或可能妊娠的妇女禁止使用。,临床医师开处方时遵守，使怀孕妇女按规定使用这些药物。,表9-6妊娠期用药类型,三、发育毒性的初筛和替代实验（一）体外初筛试验1大鼠全胚胎培养（wholeembryoculture,WEC）,embryoonDay3ofculture,embryoonDay5ofculture,处理：孕期第9-10d大鼠子宫取出胚胎，剥去Reichert膜，放入培养液中加入受试物。观察：胚胎存活：胚胎的心跳和血液循环是否存在；胚胎生长发育：卵黄囊直径，颅臀长，体节数，体长，胚胎重。器官形态分化：Brown评价。应用：筛试化学物的发育毒性，探讨其剂量反应关系和作用机制。,2胚胎细胞微团培养（micromassculture),处理：孕期第11d大鼠胚胎取得有代表CNS的原代中脑细胞微团、枝芽区或其他区的细胞微团，在培养瓶中加入不同浓度的受试物共同培养5d。观察：细胞存活：中性红染色；枝芽软骨细胞分化数量：Alcian兰染色；CNS细胞分化数量：苏木素染色；结果：求出影响终点的IC50。比较受试物组与对照组数据，评价化学毒物的细胞毒性和发育毒性。,3小鼠胚胎干细胞实验(mouseembryonicstemcelltest，EST)原理：小鼠胚泡内细胞团衍生的胚胎干细胞（ES细胞）在特定条件下，可定向分化为机体多种细胞，可作为生物测试系统，用于哺乳动物细胞分化、组织形成过程的发育毒性研究。常用：小鼠ES细胞株D3：可分化为心肌细胞、内皮细胞、胰岛细胞、神经细胞。优势：不用剖杀怀孕动物；定向分化。,（二）体内初筛实验（C.K试验）原理：出生前受到的损害在出生后表现为存活力下降和（或）生长障碍。观察：在仔鼠出生后，观察其外观畸形、胚胎死亡、生长迟缓等发育毒性表现。优势：动物数少，检测终点少，试验周期短，但能提供有关化学物对生殖和（或）发育可能产生影响的初步信息，可行的发育毒物体内预测试验，有效应用于化学物的初筛。,思考题,发育毒性的