毒理学第五讲-生殖毒理学

1、2022-4-81 2022-4-82第一节第一节 概述概述 哺乳动物的生育繁殖过程哺乳动物的生育繁殖过程外源化学物对生殖发育的影响外源化学物对生殖发育的影响外源化学物对生殖发育的影响以及损害作外源化学物对生殖发育的影响以及损害作用的特点用的特点 2022-4-83哺乳动物的生育繁殖过程哺乳动物的生育繁殖过程 n生殖发育是哺乳动物繁衍种族的生理过生殖发育是哺乳动物繁衍种族的生理过程，其中包含程，其中包含生殖细胞发生生殖细胞发生，即精子发，即精子发生和卵细胞发生、生和卵细胞发生、配子的释放配子的释放、性周期性周期和性行为和性行为、卵细胞受精卵细胞受精、受精卵的卵裂受精卵的卵裂、胚泡的形成胚泡的形

2、成、植入或着床植入或着床、胚胎形成胚胎形成、胚胎发育胚胎发育、器官发生（或称器官形成）器官发生（或称器官形成）、胎仔发育胎仔发育、分娩和哺乳过程分娩和哺乳过程。n生殖发育也可称繁殖过程。生殖发育也可称繁殖过程。2022-4-84连续、完整的生殖发育过程的六个阶段 A. 从交配前到受孕：检查成年雄性生殖功能、配子的发育与成熟，交配行为、受精。nB. 从受孕到着床：检查成年雌性生殖功能、胚胎着床前发育、着床。 nC. 从着床到硬腭闭合：检查成年雌性生殖功能、胚体发育、主要器官形成。nD. 从硬腭闭合到妊娠结束：检查成年雌性生殖功能、胎体的发育与生长、器官的发育与生长。 n E. 从出生到断乳：检查

3、成年雌性生殖功能、新生仔对宫外生活的适应性、断乳前的发 育与生长。 nF. 从断乳到性成熟：检查断乳后的发育与生长、对独立生活的适应、达到完全的性功能。 2022-4-85外源化学物对生殖发育的影响外源化学物对生殖发育的影响干扰生殖发育的任何环节，并造成损害作用。干扰生殖发育的任何环节，并造成损害作用。可以通过对内分泌系统，特别是对性腺的作用，可以通过对内分泌系统，特别是对性腺的作用，发生间接的影响。发生间接的影响。神经系统对内分泌功能也有调节作用，通过下神经系统对内分泌功能也有调节作用，通过下丘脑丘脑- -垂体垂体- -睾丸轴睾丸轴( (下丘脑下丘脑- -垂体垂体- -卵巢轴卵巢轴) )两条

4、两条途径作用于生殖发育过程途径作用于生殖发育过程 。 2022-4-86外源化学物对生殖发育损害作用的特点外源化学物对生殖发育损害作用的特点 生殖发育过程较机体其他系统更为敏感；生殖发育过程较机体其他系统更为敏感；外源化学物对生殖发育过程影响的范围较为广外源化学物对生殖发育过程影响的范围较为广泛和深远泛和深远 。不仅直接涉及雌雄两个个体，同不仅直接涉及雌雄两个个体，同时还可以在其第二代个体表现出损害作用，而时还可以在其第二代个体表现出损害作用，而且此种损害甚至在第二代以后的个体中表现出且此种损害甚至在第二代以后的个体中表现出来。来。2022-4-87第二节第二节 生殖毒性及其评定生殖毒性及其评

5、定 生殖毒理学历史生殖毒理学历史生殖毒性生殖毒性生殖毒性的评价生殖毒性的评价 2022-4-88生殖毒理学历史生殖毒理学历史19501950年美国霍普金斯大学医院发现，怀孕期间年美国霍普金斯大学医院发现，怀孕期间服用黄体酮，先后有服用黄体酮，先后有600600多名女婴出现生殖器多名女婴出现生殖器男性化畸形男性化畸形 。19561956年用于治疗妊娠反应的反应停，年用于治疗妊娠反应的反应停，19611961年后年后出现近万例短肢畸形儿出现近万例短肢畸形儿( (海豹畸形海豹畸形) )。二恶英二恶英(TCDD)(TCDD)造成的大面积污染及其与人群生造成的大面积污染及其与人群生殖危害的关系至今仍不清

6、楚殖危害的关系至今仍不清楚 。 2022-4-89生殖毒理学历史生殖毒理学历史过去半个世纪震惊全球的系列中毒或灾难事件过去半个世纪震惊全球的系列中毒或灾难事件的发生，在世界范围内提高了人们对用药的安的发生，在世界范围内提高了人们对用药的安全意识，高度关注新的化学物对生殖内分泌系全意识，高度关注新的化学物对生殖内分泌系统或妊娠结局的不良影响，促进了与生殖内分统或妊娠结局的不良影响，促进了与生殖内分泌系统安全相关法律的产生和研究方法指南的泌系统安全相关法律的产生和研究方法指南的问世。问世。 2022-4-810生殖毒性表现生殖毒性表现 外源化学物对生殖的过程的损害作用可以外源化学物对生殖的过程的损

7、害作用可以表现为性淡漠，性无能或各种形式的性功能减表现为性淡漠，性无能或各种形式的性功能减退。雌性可出现排卵规律改变，月经失调或失退。雌性可出现排卵规律改变，月经失调或失经，卵巢萎缩，受孕减少，胚胎死亡，生殖能经，卵巢萎缩，受孕减少，胚胎死亡，生殖能力的降低不孕或不育等。雄性可表现为睾丸萎力的降低不孕或不育等。雄性可表现为睾丸萎缩或坏死，精子数目减少。缩或坏死，精子数目减少。 2022-4-811对雄性生殖系统的毒作用 直接损伤睾丸中的细胞群对睾丸的毒性对睾丸的毒性 对精子发生 的有害作用精子生成障碍精子生成障碍性欲异常，丧失生育能力性欲异常，丧失生育能力引起生殖细胞突变，造成可遗传损害引起生

8、殖细胞突变，造成可遗传损害 继发性的影响精子发生改变下丘脑-垂体功能直接影响睾丸细胞功能2022-4-812对雌性生殖系统的毒作用对卵巢的损害对卵巢的损害生殖道的损害：生殖道的损害： 影响运送卵子影响运送卵子/受精受精/受精卵发育受精卵发育对下丘脑对下丘脑-垂体系统的损害：闭经，受孕力降低垂体系统的损害：闭经，受孕力降低卵母细胞数下降/突变生长卵泡和成熟卵泡降低，排卵抑制，受孕力下降干扰卵巢内分泌，影响受精/着床/胚胎发育2022-4-813评定的主要依据是交配后母体受孕情况（受孕率）、评定的主要依据是交配后母体受孕情况（受孕率）、妊娠过程情况（正常妊娠率）、子代动物分娩出生情妊娠过程情况（正

9、常妊娠率）、子代动物分娩出生情况（出生存活率）、授乳哺育（哺育成活率）以及断况（出生存活率）、授乳哺育（哺育成活率）以及断奶后发育情况等。奶后发育情况等。是检查外源化学物对动物生育繁殖机能有无损害作用是检查外源化学物对动物生育繁殖机能有无损害作用的试验。的试验。 生殖毒性的评价生殖毒性的评价 2022-4-814主要是根据发育阶段的区别来设计的，每一段试验大主要是根据发育阶段的区别来设计的，每一段试验大致相当于上述两个阶段。致相当于上述两个阶段。I段：生育能力和早期胚胎发育毒性试验（一般生殖毒段：生育能力和早期胚胎发育毒性试验（一般生殖毒性试验，主要反映妊娠前及妊娠初期的情况）性试验，主要反映

10、妊娠前及妊娠初期的情况）II段：胚体段：胚体胎体毒性试验（致畸试验）胎体毒性试验（致畸试验）III段：出生前后发育毒性试验段：出生前后发育毒性试验（围生期毒性试验，反映外源化合物对胚胎发育（围生期毒性试验，反映外源化合物对胚胎发育后期、母代分娩过程、哺乳期的影响）后期、母代分娩过程、哺乳期的影响） 三阶段生殖毒性试验三阶段生殖毒性试验 2022-4-815目的：目的：评价受试物对配子成熟、交配行为、生育力、胚胎评价受试物对配子成熟、交配行为、生育力、胚胎着床的影响着床的影响（前述生殖周期的（前述生殖周期的A A和和B B阶段）。阶段）。给药期：给药期：雄性从交配前雄性从交配前4 4周开始染毒，

11、并持续至交配成功；周开始染毒，并持续至交配成功；雌性交配前雌性交配前2 2周开始染毒（以覆盖周开始染毒（以覆盖3434个动情周期），至妊个动情周期），至妊娠第娠第6 6天受精卵着床。天受精卵着床。I段：生育能力和早期胚胎发育毒性试验段：生育能力和早期胚胎发育毒性试验（一般生殖毒性试验）（一般生殖毒性试验）2022-4-816段：肧体段：肧体- -胎体毒性试验（致畸试验）胎体毒性试验（致畸试验）目的：目的：评价自胚泡着床到硬腭闭合阶段暴露受试物对妊娠评价自胚泡着床到硬腭闭合阶段暴露受试物对妊娠母体和胚胎与胎仔发育的有害效应。包括母体毒性、胚胎母体和胚胎与胎仔发育的有害效应。包括母体毒性、胚胎或胎

12、儿死亡、生长改变和结构异常。或胎儿死亡、生长改变和结构异常。给药期：给药期：为着床期到硬腭闭合，即器官形成期；大、小鼠为着床期到硬腭闭合，即器官形成期；大、小鼠为受孕第为受孕第6 61515天，家兔为第天，家兔为第6 61818天。天。2022-4-817段：出生前后发育毒性试验段：出生前后发育毒性试验 （围生期毒性试验）（围生期毒性试验）目的：目的：评价母体从着床至断乳期间接触受试物对妊娠评价母体从着床至断乳期间接触受试物对妊娠/ /哺乳哺乳母体和对胎仔及仔代直至性成熟的有害效应。母体和对胎仔及仔代直至性成熟的有害效应。给药期：给药期：着床期开始，至仔鼠断乳。大鼠孕着床期开始，至仔鼠断乳。大

13、鼠孕1515天至产后天至产后2828天。天。2022-4-818v受试动物：多用性成熟大鼠，也可用小鼠或家兔受试动物：多用性成熟大鼠，也可用小鼠或家兔 v剂量分组剂量分组: :一般设立三个剂量组和两个对照组一般设立三个剂量组和两个对照组 高剂量组产生轻微毒性症状，但其死亡率不大于高剂量组产生轻微毒性症状，但其死亡率不大于10%10%，也不能，也不能完全丧失生育能力。相当于完全丧失生育能力。相当于1/10LD1/10LD5050。 低剂量组则不应产生任何可观察到的损害效应。相当于高剂量低剂量组则不应产生任何可观察到的损害效应。相当于高剂量组的组的1/301/30。 中剂量组应仅能出现极为轻微的中

14、毒症状。中剂量组应仅能出现极为轻微的中毒症状。 如果如果1000mg/kg1000mg/kg体重剂量对生育能力无损害作用，或最高剂量体重剂量对生育能力无损害作用，或最高剂量可引起亲代动物表现一般毒性作用，但对生育力无不利影响，可引起亲代动物表现一般毒性作用，但对生育力无不利影响，则可不进行其它剂量试验。则可不进行其它剂量试验。一、一般生殖毒性实验方法原则2022-4-819v染毒途径染毒途径: :动物接触受试物的方法应参照人类实动物接触受试物的方法应参照人类实际接触途径际接触途径 交配前雄性动物应染毒交配前雄性动物应染毒4-104-10周，雌性动物周，雌性动物2 2周周 一般可混入饲料或饮水中

15、，也可采用灌胃或胶囊法。一般可混入饲料或饮水中，也可采用灌胃或胶囊法。v动物：至少采用一种动物，动物：至少采用一种动物， 推荐用大鼠；每组推荐用大鼠；每组雌雄各雌雄各2020只；雌性动物妊娠只；雌性动物妊娠13-1513-15天处死，雄性天处死，雄性交配成功处死。交配成功处死。一、一般生殖毒性实验方法原则2022-4-8201.1.雄性生殖毒性评价雄性生殖毒性评价动物实验动物实验l 精子生成分析（精子计数、形态学及存活率）精子生成分析（精子计数、形态学及存活率）l 精子功能检测精子功能检测l 睾丸标志酶活性检测睾丸标志酶活性检测l 交配实验交配实验l 显性致死试验显性致死试验评价方法2022-

16、4-8212022-4-822小鼠精子头部是钩状！2022-4-8232022-4-824三代两窝2.雌性生殖毒性的评价雌性生殖毒性的评价 （断奶或出生周）（断奶或出生周） 给予受试物到周给予受试物到周 第一次交配第一次交配第二次交配第二次交配观察三个月，喂饲普通饲观察三个月，喂饲普通饲料，观察其生长发育情况料，观察其生长发育情况 断乳后给予受试断乳后给予受试物到周物到周 观察三个月，喂饲普通饲观察三个月，喂饲普通饲料，观察其生长发育情况料，观察其生长发育情况 断乳后给予受试断乳后给予受试物到周物到周 2022-4-825两代一窝两代一窝( (和一代一窝和一代一窝) )生殖试验生殖试验 F F

17、断奶，检查发育情况断奶，检查发育情况F F出生，每窝留只幼仔出生，每窝留只幼仔F F交配交配断奶，给予受试物断奶，给予受试物F F（每窝选留幼仔只，雌雄各半）（每窝选留幼仔只，雌雄各半）第第16-1916-19周周雌雄交配雌雄交配出生第周给予受试物（出生第周给予受试物（F F）2022-4-826受孕率（）受孕率（）: :反映雌性动物生育能力以及雌性动物受孕情况反映雌性动物生育能力以及雌性动物受孕情况 正常分娩率（）正常分娩率（）: :反映雌性动物妊娠过程是否受到影响反映雌性动物妊娠过程是否受到影响 幼仔出生存活率（）幼仔出生存活率（）: :反映雌性动物分娩过程是否正常反映雌性动物分娩过程是否

18、正常 %100(%)交配雌性动物数妊娠雌性动物数受孕率%100(%)正常分娩率妊娠动物数正常分娩雌性动物数%100仔仔4(%)幼仔出生存活率数分娩时出生幼数天存活幼出生后v观察指标：观察指标：2022-4-827幼仔哺育成活率（）幼仔哺育成活率（）: :反映雌性动物授乳哺育幼仔的能力反映雌性动物授乳哺育幼仔的能力 除上述个指标外，还应该注意出生幼仔是否有畸形存在，除上述个指标外，还应该注意出生幼仔是否有畸形存在，对死亡的幼仔应进行畸形检查，可为下一步致畸试验提供参对死亡的幼仔应进行畸形检查，可为下一步致畸试验提供参考考 %100421(%)天幼仔存活数出生后天断乳幼仔存活数幼仔哺乳成活率v观察

19、指标：观察指标：2022-4-828基本概念基本概念致畸作用的毒理学特点致畸作用的毒理学特点致畸作用机理致畸作用机理外源化学物发育毒性的评价外源化学物发育毒性的评价 第三节发育毒性及其评定第三节发育毒性及其评定 2022-4-829 生殖是对亲代动物而言，从配子生成、受精到生殖是对亲代动物而言，从配子生成、受精到胎体分娩是一生殖过程。胎体分娩是一生殖过程。 发育主要是对子代而言，从受精卵到性成熟的发育主要是对子代而言，从受精卵到性成熟的青春期甚至一直到衰老都属于发育过程。发育毒性青春期甚至一直到衰老都属于发育过程。发育毒性也成为胚胎毒性。也成为胚胎毒性。2022-4-830发育毒理学的发展简史

20、发育毒理学的发展简史畸胎学（古代）畸胎学（古代）现代实验畸胎学（现代实验畸胎学（19世纪）世纪）发育毒理学发育毒理学2022-4-831 畸胎学畸胎学（古代）（古代）畸胎学是发育毒理学的基础。畸胎学是发育毒理学的基础。畸胎学作为一门描述性科学在文字之前就已经存在了，四大文畸胎学作为一门描述性科学在文字之前就已经存在了，四大文明古国都有畸胎的记载。最早可以追溯到公元前明古国都有畸胎的记载。最早可以追溯到公元前65006500年土耳其年土耳其的联体婴儿石刻。的联体婴儿石刻。50005000年前埃及壁画所描述的唇腭裂和软骨发年前埃及壁画所描述的唇腭裂和软骨发育不全等。育不全等。当时人们相信出生异常的

21、婴儿是上天的惩罚、星象的反应和未当时人们相信出生异常的婴儿是上天的惩罚、星象的反应和未来的预兆，有的则以为是人和动物之间杂交的结果。随着来的预兆，有的则以为是人和动物之间杂交的结果。随着16161717世纪生物科学的发展，才逐渐对畸胎有了科学的认识。世纪生物科学的发展，才逐渐对畸胎有了科学的认识。William HarveyWilliam Harvey于于16511651年提出了发育受阻学说，认为畸形起因年提出了发育受阻学说，认为畸形起因于器官或结构的不完全发育。于器官或结构的不完全发育。2022-4-832现代实验畸胎学现代实验畸胎学（19世纪）世纪）现代实验畸胎学始于现代实验畸胎学始于19

22、19世纪初，当时的胚胎学家使用各种物理世纪初，当时的胚胎学家使用各种物理因素（震动、倒置、针刺）和化学毒物处理鸡蛋，产生了畸形因素（震动、倒置、针刺）和化学毒物处理鸡蛋，产生了畸形小鸡，有神经管缺陷、无脑、脊柱裂、独眼、心脏缺陷、位置小鸡，有神经管缺陷、无脑、脊柱裂、独眼、心脏缺陷、位置颠倒和联体双胞胎等。他们还注意到作用时间在决定畸形类型颠倒和联体双胞胎等。他们还注意到作用时间在决定畸形类型方面比损伤的性质更为重要。方面比损伤的性质更为重要。2022-4-83320世纪早期世纪早期2020世纪早期发现多种环境因素（温度、微生物毒素、药物）可世纪早期发现多种环境因素（温度、微生物毒素、药物）可

23、以干扰鸟、爬虫类、鱼和两栖类的发育。开始人们以为哺乳动以干扰鸟、爬虫类、鱼和两栖类的发育。开始人们以为哺乳动物胚胎对致畸因子具有耐受性，要么直接致死，要么受母体的物胚胎对致畸因子具有耐受性，要么直接致死，要么受母体的保护，对胚胎没什么影响。保护，对胚胎没什么影响。19351935年，年，HaleHale首次报道维生素首次报道维生素A A缺缺乏诱导母猪产下突眼和腭裂的畸形后代。此后又有一些研究发乏诱导母猪产下突眼和腭裂的畸形后代。此后又有一些研究发现母体营养缺乏和许多环境因素，如氮芥、锥蓝、激素、抗代现母体营养缺乏和许多环境因素，如氮芥、锥蓝、激素、抗代谢药、烷化剂、缺氧和谢药、烷化剂、缺氧和X

24、 X射线等可以引起哺乳动物畸形。射线等可以引起哺乳动物畸形。2022-4-834重大历史事件反应停thalidomide2022-4-835 是研究是研究发育中的生物体发育中的生物体从受精卵、妊娠以及出生从受精卵、妊娠以及出生后直到性成熟期间，由于暴露于后直到性成熟期间，由于暴露于外源性理化因素外源性理化因素而产而产生的各种生的各种发育异常发育异常及其及其机制机制，为理化因素的危险度或，为理化因素的危险度或安全性评价和预防措施提供依据的一门学科。安全性评价和预防措施提供依据的一门学科。发育毒理学发育毒理学developmental toxicology2022-4-836基本概念基本概念 1.

25、 发育毒性发育毒性(developmental toxicity)(developmental toxicity) 指出生前经父体和指出生前经父体和( (或或) )母体接触外源性理化因素引起的在子母体接触外源性理化因素引起的在子代到达成体之前出现的有害作用。具体表现可分为代到达成体之前出现的有害作用。具体表现可分为: : v生长迟缓生长迟缓: : 即胚胎与胎仔的发育过程在外源化学物影响下，较正即胚胎与胎仔的发育过程在外源化学物影响下，较正常的发育过程缓慢。常的发育过程缓慢。 v致畸作用致畸作用: : 由于外源化学物干扰，活产胎仔胎儿出生时，某种器由于外源化学物干扰，活产胎仔胎儿出生时，某种器官

26、表现形态结构异常。官表现形态结构异常。 v功能不全或异常功能不全或异常: : 即胎仔的生化、生理、代谢、免疫、神经活动即胎仔的生化、生理、代谢、免疫、神经活动及行为的缺陷或异常。及行为的缺陷或异常。 v胚胎死亡胚胎死亡: : 某些外源化学物在一定剂量范围内，可在胚胎或胎仔某些外源化学物在一定剂量范围内，可在胚胎或胎仔发育期间对胚胎或胎仔具有损害作用，并使其死亡。发育期间对胚胎或胎仔具有损害作用，并使其死亡。2022-4-8372. 2. 畸形、畸胎和致畸物畸形、畸胎和致畸物 v畸形畸形(malformation)(malformation): :器官形态的异常。器官形态的异常。 v致畸物或致畸

27、原致畸物或致畸原(teratogen)(teratogen): :凡在一定剂量下，能通过母凡在一定剂量下，能通过母体对胚胎或胎儿正常发育过程造成干扰，使子代出生后具体对胚胎或胎儿正常发育过程造成干扰，使子代出生后具有畸形的化合物。有畸形的化合物。v畸胎畸胎(terate)(terate): :具有畸形的胚胎或胎仔。具有畸形的胚胎或胎仔。 v致畸试验致畸试验: :评定外源化学物是否具有致畸作用的试验。评定外源化学物是否具有致畸作用的试验。 基本概念基本概念 2022-4-8383. 3. 胚胎毒性作用胚胎毒性作用(embryotoxicity)(embryotoxicity) 外源化学物引起的胎

28、仔生长发育迟缓和功能缺陷不外源化学物引起的胎仔生长发育迟缓和功能缺陷不全的损害作用，对母体无显著的毒效应。全的损害作用，对母体无显著的毒效应。（其中不包括致畸和胚（其中不包括致畸和胚胎致死作用。）胎致死作用。）4. 4. 母体毒性作用母体毒性作用(maternal(maternaltoxicity)toxicity) 母体毒性作用是指外源化学物在一定剂量下，对受母体毒性作用是指外源化学物在一定剂量下，对受孕母体产生的损害作用。具体表现包括体重减轻、出现某孕母体产生的损害作用。具体表现包括体重减轻、出现某些临床症伏、直至死亡。些临床症伏、直至死亡。 基本概念基本概念 2022-4-839 母体毒

29、性作用与致畸作用关系母体毒性作用与致畸作用关系v具有致畸作用，但无母体毒性出现。具有致畸作用，但无母体毒性出现。v出现致畸作用的同时也表现母体毒性。出现致畸作用的同时也表现母体毒性。v不具有特定致畸作用机理，但可破坏母体正常生理稳不具有特定致畸作用机理，但可破坏母体正常生理稳态。态。v仅具有母体毒性，但不具有致畸作用。仅具有母体毒性，但不具有致畸作用。v在一定剂量下，既不呈现母体毒性，也未见致畸作用。在一定剂量下，既不呈现母体毒性，也未见致畸作用。 2022-4-8405. 畸形与变异畸形与变异v在胚胎或胎儿出现器官形态结构异常称为畸形。在胚胎或胎儿出现器官形态结构异常称为畸形。v机体的形态结

30、构或生理功能，在同一物种的子代与机体的形态结构或生理功能，在同一物种的子代与亲代之间或子代的个体之间，有时出现不完全相同亲代之间或子代的个体之间，有时出现不完全相同的现象，即为变异。的现象，即为变异。 基本概念基本概念 2022-4-841致畸作用的毒理学特点致畸作用的毒理学特点 器官发生期的胚胎对致畸物最为敏感器官发生期的胚胎对致畸物最为敏感剂量与效应关系较为复杂剂量与效应关系较为复杂v剂量效应关系复杂的表现及原因剂量效应关系复杂的表现及原因在一定范围内，畸胎率与剂量成正比，当高到一定水平引起胚胎死亡而掩盖了致畸作用，畸胎率反而会下降。v致畸作用的剂量反应曲线较为陡峭，斜率很大致畸作用的剂量

31、反应曲线较为陡峭，斜率很大致畸带：从无作用剂量到胚胎死亡剂量的范围致畸带：从无作用剂量到胚胎死亡剂量的范围2022-4-842种属差异以及个体差异在致畸作用中较为明种属差异以及个体差异在致畸作用中较为明显显v在不同动物并不一定都具有致畸作用，引起在不同动物并不一定都具有致畸作用，引起畸形的类型也不一致。畸形的类型也不一致。v种间差异即同一物种中不同品系之间存在的种间差异即同一物种中不同品系之间存在的差异，在致畸作用中也极明显。差异，在致畸作用中也极明显。 致畸作用的毒理学特点致畸作用的毒理学特点 2022-4-843致畸作用机理致畸作用机理 Wilsom(1977)Wilsom(1977)提出

32、了畸形发生的提出了畸形发生的9 9种机制，种机制，包括包括突变、染色体断裂、有丝分裂改变、改变突变、染色体断裂、有丝分裂改变、改变核酸完整性或功能、减少前体或底物的补给、核酸完整性或功能、减少前体或底物的补给、减少能源支持、改变膜特性、渗透压不平衡和减少能源支持、改变膜特性、渗透压不平衡和酶抑制作用酶抑制作用。近年来在分子水平的研究有很大。近年来在分子水平的研究有很大的进展，虽然胚胎有代偿机制弥补外源性化学的进展，虽然胚胎有代偿机制弥补外源性化学物的影响，但是，是否产生畸形依赖于在致病物的影响，但是，是否产生畸形依赖于在致病过程中的每个步骤在损伤和修复之间的平衡。过程中的每个步骤在损伤和修复之

33、间的平衡。 2022-4-844二、二、WilsonWilson发育毒理学基本原理发育毒理学基本原理（一）对致畸的易感性取决于孕体的基因型及其与有害环（一）对致畸的易感性取决于孕体的基因型及其与有害环境因子相互作用的方式。境因子相互作用的方式。（二）对致畸的易感性随着对有害因素暴露的发育时期的（二）对致畸的易感性随着对有害因素暴露的发育时期的不同而变化。不同而变化。（三）致畸物以特异的方式（作用机制）作用于发育的细（三）致畸物以特异的方式（作用机制）作用于发育的细胞和组织，启动一系列的异常发育事件（细胞病理机制）。胞和组织，启动一系列的异常发育事件（细胞病理机制）。（四）有害影响能否接近发育中

34、的组织取决于有害影响本（四）有害影响能否接近发育中的组织取决于有害影响本身的性质。身的性质。（五）异常发育的四种表型是：死亡、畸形、生长迟缓和（五）异常发育的四种表型是：死亡、畸形、生长迟缓和功能缺陷。功能缺陷。（六）随着剂量的增加，异常发育表型的频率和程度也随（六）随着剂量的增加，异常发育表型的频率和程度也随之增加，从无毒作用到全部致死。之增加，从无毒作用到全部致死。2022-4-845基因突变引起胚胎发育异常基因突变引起胚胎发育异常细胞死亡和增殖速度减慢细胞死亡和增殖速度减慢细胞间通讯抑制细胞间通讯抑制胚胎中间代谢障碍胚胎中间代谢障碍胚胎组织中发育过程的不协调胚胎组织中发育过程的不协调致畸

35、作用机制致畸作用机制 2022-4-846外源化学物发育毒性的评价外源化学物发育毒性的评价 传统常规致畸试验传统常规致畸试验v动物选择动物选择v剂量分组剂量分组v动物交配处理动物交配处理v胎仔检查胎仔检查2022-4-847主要试验方案：主要试验方案：1.1.三段生殖毒性试验主要用于评价药物的生殖发育三段生殖毒性试验主要用于评价药物的生殖发育毒性。毒性。2.2.一代和多带生殖毒性试验主要用于评价食品添加一代和多带生殖毒性试验主要用于评价食品添加剂、农药及其他化学物的生殖发育毒性。剂、农药及其他化学物的生殖发育毒性。 由美国环境保护局（由美国环境保护局（EPAEPA）首先提出。）首先提出。3.3

36、.改进的大鼠发育神经毒性的试验程序。改进的大鼠发育神经毒性的试验程序。外源化学物发育毒性的评价外源化学物发育毒性的评价 2022-4-848传统常规致畸试验传统常规致畸试验v动物选择动物选择v剂量分组剂量分组v动物交配处理动物交配处理v胎仔检查胎仔检查2022-4-849v动物选择动物选择: : 致畸试验的动物选择，除参照毒性试验中选择致畸试验的动物选择，除参照毒性试验中选择动物的一般原则，即食性和对受试物代谢过程与人动物的一般原则，即食性和对受试物代谢过程与人类接近，体型小，驯服，容易饲养和繁殖及价廉外，类接近，体型小，驯服，容易饲养和繁殖及价廉外，还应特别注意妊娠过程较短、每窝产仔数较多和

37、胎还应特别注意妊娠过程较短、每窝产仔数较多和胎盘构造及厚度与人类接近等特点盘构造及厚度与人类接近等特点。 通常采用两种动物：一种啮齿类，首选大鼠；通常采用两种动物：一种啮齿类，首选大鼠；另一种非啮齿类推荐家兔。另一种非啮齿类推荐家兔。2022-4-850v剂量分组剂量分组 一般应先进行预试，目的是找出引起母体中毒的剂量。一般应先进行预试，目的是找出引起母体中毒的剂量。最少设最少设3 3个剂量组，另设对照组。原则上最高剂量组，可以个剂量组，另设对照组。原则上最高剂量组，可以引起母体轻度中毒，即进食量减少、体重减轻、死亡不超引起母体轻度中毒，即进食量减少、体重减轻、死亡不超过过10%10%。最低剂

38、量组不应观察到任何中毒症状；中间剂量组。最低剂量组不应观察到任何中毒症状；中间剂量组可以允许母体出现某些极轻微中毒症状。其剂量与高剂量可以允许母体出现某些极轻微中毒症状。其剂量与高剂量和低剂量成等比级数关系。和低剂量成等比级数关系。 一般最高剂量不超过一般最高剂量不超过LD50的的1/51/3，低剂量，低剂量可为可为1100130。 2022-4-851v给药期给药期 在胚胎器官形成期连续给药（由胚胎着床到硬腭闭合），在胚胎器官形成期连续给药（由胚胎着床到硬腭闭合），大鼠孕后大鼠孕后6-156-15天，家兔天，家兔6-186-18天。天。由于致畸作用有极为明确的敏感期，应精确掌握动物由于致畸作

39、用有极为明确的敏感期，应精确掌握动物接触受试物的时间，必须在器官发生器。接触受试物的时间，必须在器官发生器。2022-4-852v动物交配处理动物交配处理 每组动物大鼠或小鼠为每组动物大鼠或小鼠为1220只，家兔只，家兔812只，只，狗等大动物狗等大动物34只。只。 将性成熟雌雄动物按雌雄将性成熟雌雄动物按雌雄l l：1 1或或2 2：1 1比例同笼交配。比例同笼交配。每日将已确定受孕雌鼠随机分入各剂量组和对照组。每日将已确定受孕雌鼠随机分入各剂量组和对照组。出现阴栓或精子之日即为受孕出现阴栓或精子之日即为受孕0 0日，也有人作为第日，也有人作为第1 1日。日。 2022-4-853v胎仔检查

40、胎仔检查 自然分娩前自然分娩前1-21-2日将受孕动物处死，剖腹日将受孕动物处死，剖腹取出子宫及活产胎仔，并另行记录死胎及吸收取出子宫及活产胎仔，并另行记录死胎及吸收胎。一般大鼠在受孕后第胎。一般大鼠在受孕后第19-2019-20天，小鼠第天，小鼠第18-18-1919天，家兔在第天，家兔在第2929天。天。 2022-4-854n活胎、早起死亡胚胎（包括吸收胚胎）、晚起死亡胚胎的鉴别方法：n（1）活胎：胚胎已完整成形，色鲜红，有自然运动，机械刺激后有运动反应。n（2）早期死亡的胚胎：胚胎的大小、外形和色泽可因死亡时间的相对迟早及死后自溶时间的长短变化很大，一般胎盘较小或不明显，胎盘形体较小，外形不完整，各部位发育尚未完全，呈紫红色，无自然动作。n（3）晚期死亡胚胎：胚胎完整成形，并有明显胎盘，但色