药物生殖和发育毒性作用PPT参考课件

1、第十二章 药物生殖和发育毒性作用,1,反应停事件 (沙利度胺; 酞胺哌啶酮) 1957 1961,2,3,生殖发育是哺乳动物繁衍种族的生理过程，其中包含生殖细胞发生（即精子发生和卵细胞发生）、配子的释放、性周期和性行为、卵细胞受精、受精卵的卵裂、胚泡的形成、植入或着床、胚胎形成、胚胎发育、器官发生（或称器官形成）、胎仔发育、分娩和哺乳过程。 生殖发育也可称繁殖过程。,4,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。 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。 神经系统对内分泌功能也有调节作用，通过下丘脑-垂体-睾丸轴(下丘脑-垂体-卵巢轴)两条途径作用于

2、生殖发育过程 。,5,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 外源化学物对生殖发育过程影响的范围较为广泛和深远,6,生殖毒理学(reproductive toxicology)主要研究外源化学物对生殖细胞发生、卵细胞受精、胚胎形成、妊娠、分娩和哺乳过程的损害作用及其评定，评定方法即为生殖毒性试验。 发育毒理学(developmental toxicology)主要研究外源化学物对胚胎发育、胎仔发育以及出生幼仔发育的影响及其评定，评定方法称为发育毒性试验，其中主要为致畸试验。,7,一、生殖毒性和发育毒性常用的术语,1、胚胎毒性 指药物对胚胎的选择毒性作用。 2、胚

3、胎毒物 具有胚胎毒性的物质。 3、致畸性 指胚胎在器官发育期接触药 物后，能造成永久性结构或 功能畸形。,8,4、致畸剂 具有致畸性并使出生缺 陷发生率明显增加的物质。 5、母体毒性 指对怀孕动物的毒性 效应。 6、致畸指数 指药物等对母体的半 数致死量与最小致畸量之比。,9,二、药物生殖毒理学,1.男性生殖毒理学 2.女性生殖毒理学 3.生殖毒性的评价,10,1、男性生殖毒理学,精子的产生 精子输送 神经系统 内分泌系统,11,1.1 精子发生易感性,精子的产生过程,12,特定靶位睾丸内环境 与精子快速生成过程有关的细胞分裂和代谢活性，对某些类型的损伤特别敏感。 药物特别容易损害DNA或影响

4、快速生长组织需要的细胞蛋白功能或细胞呼吸。 DNA损害：X射线、丙烯酰胺、1,3-丁二烯、丝裂霉素C、依托泊苷 蛋白质损伤（修饰使其不能参加生化反应）：甲氨蝶呤、阿霉素、环磷酰胺、长春碱、长春新碱,13,1.2 下丘脑-垂体-性腺轴激素调节,下丘脑-垂体-性腺轴： 促性腺激素释放激素 促性腺激素(黄体生成素) 雄激素,14,2、女性生殖毒理学,女性生殖系统的功能,15,2.1 卵细胞毒性 阻滞原始卵母细胞，影响进一步的成熟和排卵。如抗癌药-白消安。 2.2 卵巢体细胞和生殖道毒性 卵巢体萎缩环氧树脂、呋喃妥因 输卵管和子宫萎缩镉,16,2.3 生殖功能激素调节和相关毒性,下丘脑-垂体-性腺轴:

5、 促性腺激素释放激素 （GnRH） 黄体生成素LH 促卵泡素FSH 雌激素及孕激素,17,外源化学物对生殖的过程的损害作用可以表现为性淡漠，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缩或坏死，精子数目减少。,18,3、生殖毒性的评价,外源化学物对生殖过程作用的评定主要通过生殖毒性试验来进行。 生殖毒性试验可以全面反映外源化学物对性腺功能、发情周期、交配行为、受孕、妊娠过程、分娩、授乳以及幼仔断乳后生长发育可能发生的影响。,19,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

6、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的试验。,20,试验方法原则 受试动物：性成熟大鼠、小鼠或家兔 剂量分组:一般设立三个剂量组（至少两个剂量组）和一个对照组 染毒途径:动物接触受试物的方法应参照人类实际接触途径 动物数:每组雌雄各16到20只，或雌16到20只，雄8到10只,21,试验方案,Fb,Fa,Fb,Fb,Fa,Fa,给予受试物到周,观察三个月，喂饲普通饲料，观察其生长发育情况,断乳后给予受试物到周,观察三个月，喂饲普通饲料，观察其生长发育情况,断乳后给予受试物到周,22,试验方案2

7、,23,观察指标： 受孕率（）: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（）:反映雌性动物妊娠过程是否受到影响 幼仔出生存活率（）:反映雌性动物分娩过程是否正常 幼仔哺育成活率（）: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，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,24,三、药物发育毒理学,发育毒理学关注的是受精后胚胎发育的整个过程。,25,1、发育毒性(developmental toxicity) 指出生前经父体和(或)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: 生长迟缓:即胚胎与胎仔的发

8、育过程在外源化学物影响下，较正常的发育过程缓慢。 致畸作用:由于外源化学物干扰，活产胎仔胎儿出生时，某种器官表现形态结构异常。,26,功能不全或异常: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。 胚胎或胎仔致死作用 :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。,27,2、母体毒性作用与致畸作用关系 具有致畸作用，但无母体毒性出现。 出现致畸作用的同时也表现母体毒性。 不具有特定致畸作用机理，但可破坏母体正常生理稳态。 仅具有母体毒性，但不具有致畸作用。 在一定剂量下，既不呈现母体毒性，也未见致畸作用。,28,3、致畸作用机理,W

9、ilsom(1977)提出了畸形发生的9种机制，包括突变、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、减少能源支持、改变膜特性、渗透压不平衡和酶抑制作用。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。,29,干扰基因 表达基因突变与染色体畸变 损伤细胞和分子水平的翻译 细胞调亡 干扰细胞 通过胎盘毒性引起发育毒性 干扰母体稳态 内分泌干扰作用,30,4、外源化学物发育毒性的评价,传统常规致畸试验 动物选择 剂量分组 动物交配处理 胎仔检查,31,动物选择: 致畸试验的

10、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、每窝产仔数较多和胎盘构造及厚度与人类接近等特点。,32,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。最少设3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、死亡不超过10%。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。其剂量与高剂量和低剂量成等比级数关系。 一般最高剂量不超过LD50的1/51/3，低剂量可为1100130。,33,动物交配处理 每组动物大鼠或小鼠

11、为1220只，家兔812只，狗等大动物34只。 将性成熟雌雄动物按雌雄l：1或2：1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。出现阴栓或精子之日即为受孕0日，也有人作为第1日 由于致畸作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，必须在器官发生期。,34,胎仔检查 自然分娩前1-2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胎。一般大鼠在受孕后第19-20天，小鼠第18-19天，家兔在第29天。,35,下列几方面进行畸形检查： 外观畸形肉眼检查，例如露脑； 肉眼检查内脏及软组织畸形，例如腭裂； 骨骼畸形检查，例如颅顶骨缺损，分叉肋等。畸形检查只限活

12、产胎仔。,36,结果评定 活产幼仔平均畸形出现数:即根据出现的畸形总数，计算每个活产幼仔出现的畸形平均数。 畸形出现率:即作为畸胎的幼仔在活产幼仔总数中所占的百分率。 母体畸胎出现率 :即出现畸形胎仔的母体在妊娠母体总数中所占的百分率。,37,确定受试物是否具有致畸作用时需注意以下几点： 任何结果必须通过统计计算方法进行剂量组与对照组对比；必须具有统计学意义才能认为是阳性结果。 应该掌握所用实验动物品系的自然畸形发生率。 致畸作用中动物物种和品系差异较为显著，因此要求在两种动物进行试验。由于物种差异，对动物不具有致畸作用的外源化学物对人是否致畸的问题，应格外认真对待。,38,发育毒性的替代试验

13、 大鼠全胚胎培养 胚胎细胞微团培养 小鼠胚胎干细胞试验 发育毒性的体内预筛试验(C .K.试验),39,5、致发育毒性药物 5.1 组织形成受阻-沙立度胺,40,5.2 胎儿乙内酰脲综合症-抗癫痫药苯妥英、丙戊酸钠等 颅面骨异常 发育特征 四肢改变 生长学习改变,41,5.3 与致癌相关的致畸剂-己烯雌酚 生殖系统癌症 4、烟碱 5、中草药 6、其它人类致畸剂：四环素族、甲氨蝶呤；白消安、环磷酰胺,42,小结,一、常用术语 1、胚胎毒性 2、致畸性 3、致畸剂 4、母体毒性 5、至畸指数 二、男性生殖毒理学 1、精子易感性 2、下丘脑-垂体-性腺轴激素调节 三、女性生殖毒理学,1、卵细胞毒性

14、2、卵巢体细胞和生殖毒性 3、生殖功能激素调节和相关毒性 四、发育毒理学 胚胎毒性反应,43,焦点：药用空心胶囊铬超标,国家食品药品监督管理局19日公布了药用空心胶囊铬超标事件的第一批抽检结果。在第一批抽检的33个品种42个批次中，有23个批次不合格。,44,经查实，浙江省新昌县卓康胶囊有限公司、浙江省新昌县华星胶囊厂、浙江新大中山胶囊有限公司存在严重违法违规行为，国家食品药品监管局已责成浙江省食品药品监管局按照法定程序，吊销上述企业的药品生产许可证。,45,药用空心胶囊在我国实行许可管理。药用空心胶囊生产企业必须取得药品生产许可证，采购的明胶应符合药用要求，经检验合格后方可入库和使用。生产的

15、产品应由企业质量管理部门检验合格后才能出厂销售。一旦用的原料不符合国家标准所规定的要求，就是一种违法行为。,46,明胶,明胶(Gelatin）是胶原的水解产物，是一种无脂肪的高蛋白，且不含胆固醇，是一种天然营养型的食品增稠剂。,47,药用明胶、食用明胶和工业明胶，从原料来源看，新鲜动物的皮和骨骼都是明胶的原料，对食品级的、药品级的，规定皮和骨骼都应该是健康的、新鲜的，而且必须是通过检疫的； 从标准来说，药用明胶和工业明胶最明显的区别就是铬的检验。工业用的明胶不规定铬检验这一项，而食品和药品用的明胶都规定了铬的检验，而且限度都是一样的，都是2 ppm，方法也基本上一致。,48,对于铬的测定，美国

16、药典和日本药典都没有规定，欧洲药典规定是毫克千克，而我们中国药典规定的是毫克千克中国药典规定的是毫克千克，实际上就是要杜绝工业皮革的下脚料混入制造胶囊的原料，把铬作为标记物来控制工业明胶的混入。目前中国药典的空心胶囊的标准，可以说是最严格的标准。,49,人体内有三价铬和六价铬，三价铬、六价铬摄入到体内是一个氧化还原的过程。国内外的大量研究资料证明，三价铬的毒性比较小，而六价铬如果长时间、大剂量摄入的话，可以引起肾脏损害，还可能有致突变、致癌等作用。人体铬的主要排泄是通过肾脏排泄。一般来说，一个健康成年人每天通过肾脏排放铬的能力可达到约毫克。,50,从现有有关铬的安全性资料、报道中的胶囊铬最大含