评价化学物对男性生殖功能影响
：通过精液
调查、男工妻子生育史及其子代发育情况
评价化学物对女性生殖功能影响:月经情况、
妊娠结局、子代发育
二 生殖毒性试验
z试验目的：研究外源性化学物对哺乳动物生殖
过程的有害影响，并推测可能对人体造成的生殖危 险 z评价依据：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 情况（出生存活率）、授乳哺育（哺育成活率）以 及断乳后发育情况等
二 生殖毒性试验
一代和多代生殖（繁殖）试验
主要区别：染毒时间，观察时间 z 一代生殖（繁殖）试验：实验动物在出生或断乳时处理
，仅对一个生殖周期进行观察。
z 多代生殖（繁殖）试验：整个生命期内接触受试物，同
一指标观察两代或三代，可弥补一代生殖试验中的不足（未能 观察生殖毒性在子代的表现），更符合人类长期低剂量接触的 情况
一 概念
不良妊娠结局：指妊娠后不能分娩外观和 功能正常的子代，包括：流产、死胎、死 产、宫内发育迟缓、发育异常、新生儿和 婴幼儿期死亡等。
一 概念
胚体-胎体毒性
z 孕体：从受精卵直到出生的整个发育生物 体，包括胚胎（胚体）、胎儿（胎体）和胎 膜。 z 胚体毒性：对着床前后直到器官形成期结束 的孕体所产生的毒性。 z 胎体毒性：对器官形成期结束后的孕体所产 生的毒性表现。 z 胚体-胎体毒性：统称胚胎毒性
同一时期，全球出现了5850个短肢畸形儿
反 应 停 th a lid o m id e
动物模型复制成功，致畸剂量:1 mg/(kg·d) 时间：末次月经后6-8周，口服200 mg 其他发育毒性：流产，早产和死胎等发生
三 历史和发展
我国，完全正常出生的健康婴儿不到受孕的一半
早早孕丢失31%
二 生殖和发育毒性的特点
z 整个生殖与发育过程所涉及的细胞或器 官都可能成为外源化学物毒作用的靶。 z 生殖与发育过程的损害：亲性腺作用、 亲胚体作用、亲胎盘作用
二 生殖和发育毒性的特点
生殖与发育毒作用有三个主要的特点
z 损害作用的多种多样，取决于机体接触 化学物时间 z 生殖发育过程（生殖系统）较为敏感。 z 损害作用不仅表现在接触化学物质的机 体本身，还可影响其后代，影响范围广泛 和深远。
发育毒理学(developmental toxicology)：研
究这些有害影响的原因、作用机制及其规律和评价的 科学。
发育毒物（developmental toxicant）：暴
露可发生在怀孕前（双亲）、孕期和出生后的个体 发育到成熟的各个阶段。
一 概念
发育毒性的四种主要表现：
z 发育生物体死亡：早早孕丢失、自然流 产、死胎 z 生长迟缓：低于正常均值的2个标准差 z 结构异常：畸形和变异 z 功能缺陷：生理、生化、免疫、行为、 智力等异常
二 生殖毒性试验
生殖毒性试验原则
1 动物选择
z 哺乳动物，首选啮齿类中的大鼠 z 实验动物对受试物的动力学、毒效 学及其他有关参数应与人最接近 z 必要时选择两个种属
二 生殖毒性试验
生殖毒性试验原则
2 分组与剂量选择
z 三个剂量组和对照组 z 低剂量：无任何中毒症状，高剂量的1/30 z 中剂量：轻微的中毒症状，根据低高剂量间等比定位 z 高剂量：略高于亚慢的NOAEL ,或1/10LD50，轻度中
一 概念
出生缺陷
z 指婴儿出生前即已形成的 发育障碍 z 包括形态结构异常(畸形) 和功能缺陷(如智力低下，代 谢和行为的异常)。
出生缺陷
发育毒性
一 概念
畸形、致畸性、致畸作用
z 畸形：发育生物体的解剖学形态结构的缺陷。 对生长、发育、生理功能和／或寿命可产生有害 影响。严重畸形，轻微畸形 z 致畸性/致畸作用：引起后代结构畸形的特性 或作用。 z 致畸物：能引起子代畸形的环境因素。
外源性化学物的生殖与 发育毒性作用
卫秦芝 公共卫生与热带医学学院
内容
概述：生殖过程，生殖发育毒性相关的基本概念 生殖毒性及其评价 发育毒性及其评价
第一节
概 述
z 生殖，生殖过程 （六个阶段） z 作用途径：
直接作用：干扰生殖发育的任何环节 间接作用： 通过神经-内分泌-性腺调控
性成熟
F
A
婴儿-儿童发育
二 生殖毒性试验
生殖毒性的检测---雌性生殖毒性的检测
体重 卵巢 脏器重量 组织学 卵母细胞数 卵泡闭锁率 卵泡类固醇生成 卵泡成熟 卵母细胞成熟 排卵 黄体功能 下丘脑 组织学 神经递质、神经调节剂和神经激素 合 成与释放的改变 垂体 组织学 营养激素合成与释放的改变 内分泌 促性腺激素 绒毛膜促性腺激素水平 雌激素和孕酮 输卵管 组织学 配子转运 受精 早期胚胎转运 子宫 细胞学和组织学 宫腔液分析 (外源化学物，蛋白质) 脱膜反应 功能障碍性出血 子宫颈/外阴/阴道 细胞学 组织学 黏液生成量 黏液质量(精子穿透试验〉 生育率 暴露率；妊娠率 每个怀孕动物的胚胎数或产仔数 胚胎存活率:黄体数 着床率:黄体数 2-8细胞卵 体外试验 应用超排卵的卵子与化学物共培养或处 理组雌性动物的卵子进行体外受精
三 历史和发展
评价
1966年，美国FDA，三段生殖毒性实验 1986和1991年，美国EPA，可疑发育毒物 危险度
三 历史和发展
反应停——沙立度胺 短肢畸形
20世纪60年代前后在欧洲和日本广泛作为 安全有效的抗早孕反应药物，口服剂量 50~200mg/d 1961-1962年，联邦德国的儿科病房中出现 了大量罕见的短肢畸形儿，多数为四肢缺 陷、无眼、腭裂、骨骼发育不全，十二指肠 和肛门闭锁
二 生殖毒性试验
生殖毒性试验类型
仔的发育情况
3种
致畸试验：孕母暴露于外源化学物，检查出生前胎 一代生殖试验：在配子发生和形成时暴露于外源
化学物，检查对生殖功能的影响
多代生殖（繁殖）试验：对仔代进行多代的观察
二 生殖毒性试验
生殖毒性试验类型
z 选择依据：接触方式、试验目的 z 药物：三段生殖毒性试验 z 食品添加剂、农药以及环境污物：长 期连续反复接触，三段生殖毒性试验+ 多代生殖（繁殖）试验
异常妊娠结局
明显出生缺陷占2%-3% 轻微出生缺陷为14% 低出生体重7%
第二节 生殖毒性及其评价
生殖毒性的评价方法
①人群流行病学调查， ②整体动物生殖毒性试验资料， ③体外试验资料
新化学物生殖毒性的评价： 整体动物生殖毒性试验
一 人群流行病学调查
生殖流行病学：研究父体和母体、孕体特定的暴露
与生育结局之间统计学关联的科学，更为可信。
潜在母体效应：贫血或毒血 症、内分泌失衡、营养缺 陷、电解质失衡、 酸碱紊乱、子宫血流减少、 器官功能紊乱、乳汁数量/质 量下降
胎盘
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
发育异常
一 母/父源性因素与发育毒性的关系
影响发育的母体因素 z 遗传学 z 疾病 z 营养 z 应激
一 母/父源性因素与发育毒性的关系
影响发育的母体因素 1 遗传学
三 历史和发展
古代，公元前 z 畸胎学形成于16、17世纪，是研究出生缺陷的一 门学科。 z 1651年 发育停止学说 z 1973年，出生缺陷的原因：遗传（25%）、环境 （10%）、其他（65%） z 二十世纪80年代，美国EPA提出了发育毒物危险 度评价
z
三 历史和发展
重大事件
1935 Hale， VA缺乏 母猪产下秃眼和腭裂的畸形后代 1940 澳大利亚 风疹 白内障、耳聋、智力发育不全 1945 日本 1968 日本 原子核辐射 多氯联苯 小头畸形和智力低下 米糠油事件 孕妇死亡， 1961 欧洲日本 反应停 短肢畸形 早产儿和油症儿 1969 乙烯雌酚 女性后代阴道和宫颈透明细胞癌 1970 Jones 胎儿酒精综合症 面部畸形 宫内生长 迟缓 神经系统等的症状
F１ b
断乳后给予受试 物８到１２周
F２ a
观察三个月，喂饲普通饲 料，观察其生长发育情况
F
b
２
断乳后给予受试 物８到１２周
F３ a
F３ b
二 生殖毒性试验
生殖毒性的检测---雄性生殖毒性的检测
睾丸 原位大小 重量 精子细胞储量 大体与组织学评价 非功能性生精小管（%) 具有精子的生精小管（%) 生精小管直径 细线期精母细胞计数 附睾 重量及组织学 附睾体精子数 附睾尾精子前力（%) 附睾尾大体精子形态学（%) 附睾尾详细精子形态学（%) 生化分析 附属性腺 组织学 比重测定(重量分析) 精液 总体积 无凝胶体积 精子浓度 精子总数/射精 精子总数/禁欲日 肉眼观察精子活率（%) 录像磁带上精子活率（%和速率〉 大体精子形态学 详细精子形态学 内分泌 黄体生成素 卵泡刺激素 睾酮 促性腺激素释放激素 生育率 暴露率.饪振率 每个孕妇(或怀孕动物)的胚胎数或产仔数 胚胎成活率.黄体数 2-8细胞卵 每卵精子数 体外试验 介质中精子孵育 仓鼠卵穿透试验 需要考虑的其他试验 睾丸密度张力测量 睾丸定性组织学 睾丸定量组织学 精子释放循环周期 精子活率 时间-暴露照相术 多重-暴露照相术 显微电视照相术 精子膜特征 精子代谢评价 精子中荧光Y小体 流式细胞术检测精子 人精子原核核型 宫颈黏液穿透试验
z 孕母的遗传结构是孕体发育结果 的一个决定因素 z 唇腭裂[CL(P)]的发病率取决于母 体的基因型，白人发病率＞黑 人。
一 母/父源性因素与发育毒性的关系
影响发育的母体因素 2 疾病
毒，死亡率小于10%，未完全丧失生育能力
二 生殖毒性试验
生殖毒性试验原则
3 接触途径和频率
z 人的实际接触途径 z 每日一次，固定时间染毒
二 生殖毒性试验
三段生殖毒性实验
根据染毒时期划分 段与段之间染毒至少重合一天 z 生育力和早期胚胎发育毒性试验 z 胚体-胎体毒性试验(致畸试验) z 出生前后发育毒性试验(围产期毒性试验)