第十章 生殖毒理学
卫生毒理学教研室
2004.5
第一节 概 述
? 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以及损害作用
的特点
哺乳动物的生育繁殖过程
? 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。
概
述
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
途径作用于生殖发育过程 。
概
述
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
概
述
术语基本概念
? 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。
概
述
第二节 生殖毒性及其评定
?生殖毒理学历史
?生殖毒性
?生殖毒性的评价
生殖毒理学历史
? 1950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 600多名女婴出现生殖器
男性化畸形 。
? 1956年用于治疗妊娠反应的反应停,1961年后
出现近万例短肢畸形儿 (海豹畸形 )。
? 二恶英 (TCDD)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楚 。
生
殖
毒
性
及
其
评
定
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
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
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
问世。
生
殖
毒
性
及
其
评
定
生殖毒性
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。
生
殖
毒
性
及
其
评
定
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。
生
殖
毒
性
及
其
评
定
? 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
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。
生
殖
毒
性
及
其
评
定
生殖毒性的评价
? 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
生
殖
毒
性
及
其
评
定
生殖毒性的评价
? 试验方案,
? 三代两窝
生
殖
毒
性
及
其
评
定
生殖毒性的评价
F3 b F3 a
F1 b
F2 b F2 a
F1 a
F0 (断奶或出生8周)
给予受试物8到12周 第一次交配
第二次交配
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8到12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8到12周
两代一窝 (和一代一窝 )生殖试验 生
殖
毒
性
及
其
评
定
F2 断奶, 检查发育情况
F2 出生, 每窝留8只幼仔
F1 交配
断奶, 给予受试物
F1 ( 每窝选留幼仔8只, 雌雄各半 )
第16 ~19周 雌雄交配
出生第8周给予受试物 ( F0 )
生殖毒性的评价
?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4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
生
殖
毒
性
及
其
评
定
生殖毒性的评价
%1 0 0( %) ?? 交配雌性动物数 妊娠雌性动物数受孕率 交配雌性动物数 妊娠雌性动物数受孕率
问 题
? 1,生殖毒性和发育毒性的概念是什么?
? 2,生殖毒性的评定指标是什么?
卫生毒理学教研室
2004.5
第一节 概 述
? 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以及损害作用
的特点
哺乳动物的生育繁殖过程
? 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。
概
述
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
途径作用于生殖发育过程 。
概
述
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
概
述
术语基本概念
? 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。
概
述
第二节 生殖毒性及其评定
?生殖毒理学历史
?生殖毒性
?生殖毒性的评价
生殖毒理学历史
? 1950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 600多名女婴出现生殖器
男性化畸形 。
? 1956年用于治疗妊娠反应的反应停,1961年后
出现近万例短肢畸形儿 (海豹畸形 )。
? 二恶英 (TCDD)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楚 。
生
殖
毒
性
及
其
评
定
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
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
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
问世。
生
殖
毒
性
及
其
评
定
生殖毒性
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。
生
殖
毒
性
及
其
评
定
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。
生
殖
毒
性
及
其
评
定
? 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
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。
生
殖
毒
性
及
其
评
定
生殖毒性的评价
? 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
生
殖
毒
性
及
其
评
定
生殖毒性的评价
? 试验方案,
? 三代两窝
生
殖
毒
性
及
其
评
定
生殖毒性的评价
F3 b F3 a
F1 b
F2 b F2 a
F1 a
F0 (断奶或出生8周)
给予受试物8到12周 第一次交配
第二次交配
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8到12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8到12周
两代一窝 (和一代一窝 )生殖试验 生
殖
毒
性
及
其
评
定
F2 断奶, 检查发育情况
F2 出生, 每窝留8只幼仔
F1 交配
断奶, 给予受试物
F1 ( 每窝选留幼仔8只, 雌雄各半 )
第16 ~19周 雌雄交配
出生第8周给予受试物 ( F0 )
生殖毒性的评价
?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4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
生
殖
毒
性
及
其
评
定
生殖毒性的评价
%1 0 0( %) ?? 交配雌性动物数 妊娠雌性动物数受孕率 交配雌性动物数 妊娠雌性动物数受孕率
问 题
? 1,生殖毒性和发育毒性的概念是什么?
? 2,生殖毒性的评定指标是什么?