化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用

化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第1頁2§1概述化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第2頁3生殖發(fā)育（繁殖過程）:從配子形成直到胎兒娩出整個過程?；瘜W(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第3頁4充滿活力精子化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第4頁5卵子經(jīng)過大約15厘米長輸卵管化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第5頁6經(jīng)過種種障礙精子終于與卵子相遇

化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第6頁7一個精子試圖進(jìn)入卵子瞬間

化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第7頁8精子用尾部拍打驅(qū)動進(jìn)入卵子化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第8頁9第一周受精卵分裂化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第9頁10附著胚胎子宮壁化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第10頁11化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第11頁12化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第12頁13化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第13頁14化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第14頁15化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第15頁16化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第16頁17化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第17頁18分娩化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第18頁19生殖發(fā)育過程較機(jī)體其它系統(tǒng)更為敏感。外源化學(xué)物對生殖發(fā)育過程影響范圍較為廣泛和深遠(yuǎn)。生殖毒理學(xué)：主要研究外源化學(xué)物對生殖細(xì)胞發(fā)生、卵細(xì)胞受精、胚胎形成、妊娠、分娩和哺乳過程損害作用及其評定。發(fā)育毒理學(xué):主要研究外源化學(xué)物對胚胎發(fā)育、胎仔發(fā)育以及出生幼仔發(fā)育影響及其評定?；瘜W(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第19頁20§2發(fā)育毒性化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第20頁21一、基礎(chǔ)概念發(fā)育毒性：出生前經(jīng)父體和（或）母體接觸外源性理化因子引發(fā)、在子代抵達(dá)成體之前出現(xiàn)有害作用。作用特點及表現(xiàn)：1）生長遲緩2）致畸作用3）功效不全或異常4）胚胎或胎仔致死作用化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第21頁22畸形：器官形態(tài)異常畸胎：畸形胚胎或胎仔致畸物：一定劑量下，經(jīng)過母體對胚胎或胎兒正常發(fā)育過程造成干擾，使子代出生后含有畸形化合物。胚胎毒性作用：外源化學(xué)物引發(fā)胎仔生長發(fā)育遲緩或功效缺點不全損害作用，不包含致畸和胚胎致死作用。母體毒性作用：先天性畸形并非一定含有遺傳性。化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第22頁23二、致畸作用毒理學(xué)特點器官發(fā)生期胚胎對致畸物最為敏感劑量與效應(yīng)關(guān)系較為復(fù)雜物種差異以及個體差異在致畸作用中較為顯著化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第23頁24三、致畸作用機(jī)制基因突變和染色體畸變致畸物細(xì)胞毒性作用母體及胎盤正常功效受到干擾酶抑制對細(xì)胞膜造成損傷干擾正常胚胎分化生物合成原料和能量不足化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第24頁25（一）動物致畸試驗1、基礎(chǔ)原理致畸試驗是檢驗受試外源化學(xué)物能否經(jīng)過妊娠母體引發(fā)胚胎毒性或后代畸形動物試驗。胚胎在器官形成期，可因受到化學(xué)物或放射性物質(zhì)作用，使細(xì)胞分化、器官形成和正常發(fā)育受到阻滯，以致出現(xiàn)胎仔器官器質(zhì)性缺點而展現(xiàn)畸形。所以能夠經(jīng)過觀察妊娠母體在敏感期接觸受試物后胚胎及胎仔發(fā)育情況來評價某種外源化學(xué)物有沒有致畸作用。四、發(fā)育毒性評價—致畸試驗化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第25頁262、基礎(chǔ)方法（1）動物選擇：首選動物為大鼠優(yōu)點：對大多數(shù)外源化學(xué)物代謝過程基礎(chǔ)與人類靠近；受孕率較高（8～12只/窩），易取得所需樣本；胎仔大小適中，易觀察畸形情況。缺點：對外源化學(xué)物代謝率較快，對致畸物易感性較低，易出現(xiàn)假陰性結(jié)果；胎盤結(jié)構(gòu)與人類有一定差異?；瘜W(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第26頁27（2）劑量分組普通標(biāo)準(zhǔn)：要求出最大無作用劑量，以及引發(fā)致畸閾劑量，同時還要保持母體生育能力，不致母體大批流產(chǎn)和過多胚胎死亡，也應(yīng)防止較多母體死亡。最少設(shè)三個劑量組，另設(shè)對照組：最高劑量組中間劑量組最低劑量組輕度中毒，死亡不超出10%可出現(xiàn)一些較輕中毒癥狀不應(yīng)觀察到任何中毒癥狀化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第27頁28(3)動物交配處理雌雄按1:1或2:1同籠交配；孕鼠隨機(jī)分組，大鼠或小鼠每組10～20只；家兔8～12只；雌鼠妊娠7～15天染毒，常見灌胃方式化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第28頁29（4）動物剖檢與胎仔檢驗分娩前1～2天，普通大鼠受孕后19～20天，小鼠18～19天，家兔在第29天?；瘜W(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第29頁30（5）結(jié)果判定方法常見評價指標(biāo)：1）活產(chǎn)幼仔平均畸形出現(xiàn)數(shù)2）畸形出現(xiàn)率3）母體畸胎出現(xiàn)率化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第30頁31注意點1）任何結(jié)果必須經(jīng)過統(tǒng)計計算方法進(jìn)行劑量組與對照組對比，必須含有統(tǒng)計學(xué)意義才能認(rèn)為是陽性結(jié)果。2）應(yīng)該掌握所用試驗動物品系自然畸形發(fā)生率，不輕易作出含有致畸作用結(jié)論。3）致畸作用中動物物種和品系差異較為顯著，所以要求在兩種動物進(jìn)行試驗。4）因為物種差異對動物不含有致畸作用外源化學(xué)物對人是否致畸問題，即將動物試驗結(jié)論推論至人，沿?zé)o理想可靠方法?；瘜W(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第31頁32（6）致畸物及發(fā)育毒物危險度評定致畸指數(shù)：母體LD50與胎仔最小致畸作用劑量之比，即母體LD50／胎仔最小致畸作用劑量。這一比值愈大，致畸作用愈強(qiáng)，普通認(rèn)為比值10以下者，不具致畸作用，10～100具致畸作用，100以上致畸作用強(qiáng)烈?；瘜W(xué)物致畸潛力分類和安全系數(shù)確實定（P226）ICE人類用藥危險度分類（P226）依據(jù)動物試驗為群調(diào)查資料對致畸物分級（P226）化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第32頁33二、體外致畸作用試驗法全胚培養(yǎng)：器官培養(yǎng)：細(xì)胞胚培養(yǎng)：化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第33頁34§3生殖毒性及其評定一、生殖毒性表現(xiàn)對生殖過程損害作用，能夠表現(xiàn)為性冷淡、性無能或各種形式性功效減退。雌性可出現(xiàn)排卵規(guī)律改變、月經(jīng)失調(diào)或失經(jīng)、卵巢萎縮、受孕降低、胚胎死亡、生殖能力降低、不孕或不育等。雌性可表現(xiàn)為睪丸萎縮或壞死、精子數(shù)目降低?；瘜W(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第34頁35二、雄性生殖毒性評價（一）雄性生殖細(xì)胞發(fā)生過程雄性生殖系統(tǒng)精子形成精子形成調(diào)控化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第35頁36（二）外源化學(xué)物雄性生殖毒性1、對睪丸生精細(xì)胞影響棉酚：破壞生精上皮。

長久食用，組織學(xué)觀察中可發(fā)覺睪丸生精上皮丟失；

電子顯微鏡觀察，可見睪丸內(nèi)精子、精細(xì)胞和精母細(xì)胞受損，對精子影響主要表現(xiàn)精子細(xì)胞頂體腫脹、分離與碎裂，精子中段線粒體螺旋鞘排列紊亂，嵴目降低。還能夠直接作用于精子，使其活力受到抑制。

化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第36頁37二硫化碳：引發(fā)睪丸萎縮，精子生成障礙。氯化汞：大鼠睪丸生精細(xì)胞凋亡增加丙烯酰胺：大鼠精子數(shù)目和活力下降及形態(tài)改變和生育能力下降重金屬：鉛對睪丸形態(tài)和功效造成損害；鎘引發(fā)睪丸退行性改變，睪丸、精囊、附睪平均重量顯著減輕，輸精管中精子數(shù)目和精液中完整精子大為降低。動物試驗，各種農(nóng)藥含有使精子生成降低、睪丸萎縮、畸形精子增多、性功效減退等雄性生殖毒性?；瘜W(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第37頁382、對內(nèi)分泌功效影響睪丸功效垂體前葉分泌促性腺激素下丘腦產(chǎn)生促性腺激素鉛、CS2化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第38頁393、對性功效和生殖功效影響化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第39頁40（三）雄性生殖毒性檢測方法1、精子分析（1）精子計數(shù)低于40×106/ml為精子缺乏癥,低于1×104/ml為無精子癥,低于10×106/ml可造成不育化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第40頁41精子計數(shù)板

化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第41頁42精子計數(shù)池

化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第42頁43（2）精子形態(tài)觀察化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第43頁44化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第44頁45（3）精子狀態(tài)分析試驗包含精液pH、液化時間，精子運動能力，蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和微量元素含量等?；瘜W(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第45頁462、精子穿透試驗（精子體外受精）化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第46頁47體外受精誕生第一人LouiseBrown

化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第47頁4820歲時LouiseBrown化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第48頁493、體外試驗主要是將哺乳動物生殖細(xì)胞在體外條件下進(jìn)行培養(yǎng)，并與受試外源化學(xué)物接觸，觀察生殖細(xì)胞改變。睪丸組織生殖細(xì)胞支持細(xì)胞間質(zhì)細(xì)胞化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第49頁504、睪丸中標(biāo)志酶活性測定化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第50頁515、雄性激素檢測6、顯性致死試驗經(jīng)過給予雄性動物受試化學(xué)物，將其與未經(jīng)受試物處理雌性動物交配，觀察雌性動物早期胚胎死亡情況，以評價受試物是否對雄性生殖有損害作用試驗?；瘜W(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第51頁527、雄性生殖細(xì)胞遺傳毒性檢測小鼠睪丸染色體畸變小鼠精子畸變分析試驗黑腹果蠅染色體性隱性分析試驗單細(xì)胞凝膠電泳試驗化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第52頁53化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第53頁548、雄性生殖毒性病理檢驗

睪丸、附睪、前列腺以及精囊重量和大小改變通常是接觸有害外源化學(xué)物顯著征兆?；瘜W(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第54頁55三、雌性生殖毒性及評價（一）雌性生殖細(xì)胞發(fā)生過程化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第55頁56初級卵泡次級卵泡成熟卵泡原始卵泡排卵與黃體形成囊狀卵泡卵泡發(fā)育化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第56頁57（1）增殖期：（2）生長久：（3）成熟期：卵原細(xì)胞初級卵母細(xì)胞次級卵母細(xì)胞和第一極體卵子發(fā)育和成熟并不隨卵泡成熟而完成：處于第二次成熟分裂中期卵子發(fā)育化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第57頁58（二）外源化學(xué)物雌性生殖毒性1、對卵細(xì)胞影響：鎘可能直接進(jìn)入卵毒細(xì)胞內(nèi)并損傷其遺傳物質(zhì)。還可能與形成細(xì)胞分裂時紡錘體含巰基蛋白質(zhì)相互作用而干擾染色體分離過程。CS2可影響卵巢、使動物動性周期發(fā)生改變，受孕能力降低，影響受精卵和胚胎正常發(fā)育。2、對內(nèi)分泌功效影響：苯及其同系物在一定劑量下會造成女性或雌性動物生殖功效損害，造成月經(jīng)異常、絕經(jīng)期顯著改變、生殖細(xì)胞突變，從而引發(fā)生育異常及后代遺傳性疾病等嚴(yán)重后果。3、其它毒性作用

畸形、死胎、功效發(fā)育不全等?；瘜W(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第58頁59（三）雌性生殖毒性檢測方法1、體外試驗2、動物試驗3、其它輔助試驗化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第59頁60§4繁殖試驗繁殖試驗?zāi)繕?biāo)在于了解外源化學(xué)物對機(jī)體整個生殖過程以及對子代是否產(chǎn)生毒性作用。經(jīng)過繁殖試驗即可了解外源化學(xué)物對動物性功效、交配行為、受精能力、分娩、授乳等過程影響。化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第60頁61一、三代兩窩繁殖試驗1、接觸受試物大鼠斷奶或出生8周后，開始喂受試物或以其它方式與受試物接觸，共進(jìn)行8～12周，即直到性發(fā)育成熟，相當(dāng)出生后4個月左右。每七天最少稱體重一次，統(tǒng)計進(jìn)食量并觀察有沒有中毒癥狀或死亡。2、同籠交配將雌雄親代動物（F0）同籠交配，雌雄百分比為1：1或2：1，直到受孕或進(jìn)行3周為止。雌鼠受孕后即單籠喂養(yǎng)，繼續(xù)接觸受試物。交配3周后，如仍未受孕，則停頓交配，并進(jìn)行生殖器官病理學(xué)檢驗。化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第61頁62F0F1aF1bF2aF2bF3a斷奶后觀察發(fā)育情況，不再喂受試物雄性親鼠淘汰雌性親鼠繼續(xù)直至F1b生后21天斷奶為止F1b斷奶后，繼續(xù)喂受試物8～12w，選出16～20只，按前法交配仔鼠斷奶后，母鼠休息10天后，再與雄鼠交配一次出生后應(yīng)檢驗每窩幼仔數(shù)、死亡數(shù)以及肉眼可見幼仔畸形

化學(xué)毒物的生殖毒性和致畸作用第62頁63二、觀察指標(biāo)1．受孕率反應(yīng)雌性動物生育能力以及雌性動物受孕情況。妊娠雌性動物數(shù)受孕率=————————×100%

交配雌性動物數(shù)

2．正常分娩率反應(yīng)雌性動物妊娠過程是否受到影響。