生殖和发育毒性试验与评定课件.ppt
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- 生殖 发育 毒性 试验 评定 课件
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1、LOGONoImage生殖生殖和发育和发育毒性试验与评定毒性试验与评定一、一、 生殖毒性试验与评定生殖毒性试验与评定二、发育毒性试验与评定二、发育毒性试验与评定一、生殖毒性试验与评定外来化合物对生殖过程的损害作用,即外来化合物对生殖过程的损害作用,即生殖毒性生殖毒性。生殖毒性可发生于妊娠期,也可发生于妊娠前期和生殖毒性可发生于妊娠期,也可发生于妊娠前期和哺乳期。哺乳期。生殖毒性试验主要研究外来化合物对生殖细胞发生、生殖毒性试验主要研究外来化合物对生殖细胞发生、卵细胞受精、胚胎形成、妊娠、分娩和哺乳过程的卵细胞受精、胚胎形成、妊娠、分娩和哺乳过程的损害及其评定。损害及其评定。过去也称为过去也称为
2、繁殖试验繁殖试验。NoImage生殖毒性试验的目的在于了解外源化学物及其代生殖毒性试验的目的在于了解外源化学物及其代谢产物对机体成年哺乳动物的生殖功能和生育力谢产物对机体成年哺乳动物的生殖功能和生育力的影响。的影响。多代繁殖试验在整个生命期内接触受试化学物,多代繁殖试验在整个生命期内接触受试化学物,更符合人类实际生活中长期低剂量接触食品添加更符合人类实际生活中长期低剂量接触食品添加剂、微量重金属、农药及环境污染物的情况。剂、微量重金属、农药及环境污染物的情况。NoImage(1)试验方法原则)试验方法原则生殖毒性试验多用性成熟大鼠,也可用小鼠或家生殖毒性试验多用性成熟大鼠,也可用小鼠或家兔。大
3、鼠自然受孕率较小鼠为高,较为理想。兔。大鼠自然受孕率较小鼠为高,较为理想。一般设三个剂量组,另设对照组。一般设三个剂量组,另设对照组。NoImage最高剂量组最高剂量组剂量应该超过预期人类实际接触水平,剂量应该超过预期人类实际接触水平,希望能使亲代动物出现轻度中毒,但不出现死亡或希望能使亲代动物出现轻度中毒,但不出现死亡或死亡率不超过死亡率不超过10%,也不能完全丧失生育能力。,也不能完全丧失生育能力。低剂量组低剂量组的亲代动物不应观察到任何中毒症状。的亲代动物不应观察到任何中毒症状。另设另设中间剂量组中间剂量组应仅能出现极为轻微的中毒症状。应仅能出现极为轻微的中毒症状。中间剂量与高剂量和低剂
4、量应呈等比级数。中间剂量与高剂量和低剂量应呈等比级数。NoImage动物接触受试物的方式应参照人类实际接触途径。动物接触受试物的方式应参照人类实际接触途径。一般可混入饲料或饮水中,由动物摄取;也可采用一般可混入饲料或饮水中,由动物摄取;也可采用灌胃或胶囊法。灌胃或胶囊法。利用大鼠或小鼠进行试验时,每组雌雄各利用大鼠或小鼠进行试验时,每组雌雄各1620只,只,或雌性或雌性1620只,雄性只,雄性810只。只。NoImage(2)试验方法)试验方法三代两窝生殖试验三代两窝生殖试验 大鼠断奶或出生大鼠断奶或出生8周后,开始喂受试物或以其周后,开始喂受试物或以其它方式与受试物接触,共进行它方式与受试物
5、接触,共进行812周,即直到周,即直到性发育成熟,相当出生后性发育成熟,相当出生后4个月左右。每周至少个月左右。每周至少称体重一次,记录进食量并观察有无中毒症状或称体重一次,记录进食量并观察有无中毒症状或死亡。死亡。NoImage 将雌雄亲代动物(将雌雄亲代动物(F0)同笼交配,雌雄比)同笼交配,雌雄比例为例为11或或21,直到受孕或进行,直到受孕或进行3周为止。周为止。雌鼠受孕后即单笼饲养,继续接触受试物。交雌鼠受孕后即单笼饲养,继续接触受试物。交配配3周后,如仍未受孕,则停止交配,并进行周后,如仍未受孕,则停止交配,并进行生殖器官病理学检查。生殖器官病理学检查。NoImage确定是否受孕的
6、方法是每日清晨进行雌性动物阴道涂片,确定是否受孕的方法是每日清晨进行雌性动物阴道涂片,检查有无精子;亦可检查阴道有无阴栓出现,以确定受精检查有无精子;亦可检查阴道有无阴栓出现,以确定受精日期。小鼠阴栓可在阴道口存留较长时间,但在大鼠极易日期。小鼠阴栓可在阴道口存留较长时间,但在大鼠极易脱落,次晨检查时往往在笼下粪便盘中检出。发现阴栓或脱落,次晨检查时往往在笼下粪便盘中检出。发现阴栓或检出精子,即为受孕检出精子,即为受孕0日,也有作为受孕第日,也有作为受孕第1日。日。亲代动物(F0)所生仔鼠为第一代(F1)。出生后应检查每窝幼仔数、死亡数以及肉眼可见幼仔畸形。出生后第4天和第21天逐个称取重量,
7、仔鼠断奶后,母鼠休息10天,再与雄鼠交配一次,并生出第二窝仔鼠,亲代共生出仔鼠两窝,分别为F1a和F1b。F1b出生后,将雄性亲鼠淘汰,雌性亲鼠继续喂受试物,直至F1b出生后21天断奶为止。F1a断奶后观察其发育情况,不再喂受试物。F1b断奶后,继续接触受试物8 12周,直到性发育成熟,选出雌雄各1620只,按前法进行交配。F1b所产第一窝幼仔为F2a,F2a断奶后,其母鼠F1b休息10天,再次交配,所生幼仔为F2b,F2b断奶后,将F1b淘汰。F2b交配处理方法与F1b相同。但F2b也可只交配一次,所产仔鼠为F3a,不再进行第二次交配,试验结束。(断奶或出生周)(断奶或出生周) 给予受试物给
8、予受试物8到到12周周 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,喂饲普通观察三个月,喂饲普通饲料,观察其生长发育饲料,观察其生长发育情况情况 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 (断奶或出生周)(断奶或出生周) NoImage2两代一窝和一代一窝生殖试验近年来许多国家与机构多规定采用两代一窝或一代一窝试验法。两代一窝生殖试验法基本程序与三代两窝试验法相同,但只进行到第二代F2,每代只交配一窝。 两代一窝生殖试验两代一窝生殖试验 F2断奶,检查发育
9、情况断奶,检查发育情况F2出生,每窝留只幼仔出生,每窝留只幼仔F交配交配断奶,给予受试物断奶,给予受试物F1(每窝选留幼仔只,雌雄各半)(每窝选留幼仔只,雌雄各半)第第1619周周雌雄交配雌雄交配出生第出生第8周给予受试物(周给予受试物(F0)在上述各种生殖毒性试验中,根据哺乳动物全部在上述各种生殖毒性试验中,根据哺乳动物全部生育繁殖过程,可观察下列生育繁殖过程,可观察下列4个指标:个指标:1受孕率受孕率反映雌性动物生育能力以及雌性动物受反映雌性动物生育能力以及雌性动物受孕情况。孕情况。 受孕率受孕率= 100%妊娠雌性动物数妊娠雌性动物数交配雌性动物数交配雌性动物数(三)观察指标(三)观察指
10、标NoImage2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反映雌性动物妊娠过程是否受到影响。响。正常分娩率正常分娩率= 100%正常分娩雌性动物数妊娠动物数NoImage3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反映雌性动物分娩过程是否正常,如分娩过程受到影响,则幼仔往往在否正常,如分娩过程受到影响,则幼仔往往在出生出生4天内死亡。天内死亡。幼仔出生存活率幼仔出生存活率= 100%出生后4天存活幼仔数分娩时出生幼仔数NoImage4幼仔哺乳成活率幼仔哺乳成活率反映雌性动物授乳哺育幼反映雌性动物授乳哺育幼仔的能力。仔的能力。幼仔哺乳成活率幼仔哺乳成活率= 21天断奶幼仔存活数
11、出生后4天幼仔存活数100%(四)结果判定(四)结果判定将试验组动物各项观察指标统计结果与对照组动将试验组动物各项观察指标统计结果与对照组动物进行比较,如试验动物在交配、妊娠、幼仔存物进行比较,如试验动物在交配、妊娠、幼仔存活、幼仔发育(哺育)等方面受到影响,则说明活、幼仔发育(哺育)等方面受到影响,则说明受试物对动物繁殖功能有损害作用。受试物对动物繁殖功能有损害作用。二、发育毒性试验与评定1. 基本概念基本概念发育毒性指发育毒性指出生前出生前经父体和(或)母体接触外源经父体和(或)母体接触外源理化因素引起的在子代到达成体之前内出现的有理化因素引起的在子代到达成体之前内出现的有害作用,包括害作
12、用,包括结构畸形、生长迟缓、功能障碍及结构畸形、生长迟缓、功能障碍及死亡。死亡。能造成发育毒性的物质称为发育毒物。能造成发育毒性的物质称为发育毒物。NoImage畸形:指出生前因素引起发育生物体的严重的解剖学上形态结构的缺陷。致畸性和致畸作用:均指在妊娠期(出生前)接触外源性理化因素引起后代结构畸形的特性或作用。变异:是由遗传和遗传外因素控制的外观变化,或由于分化改变而引起的中途歧异。2. 发育毒性的表现发育毒性的表现 生长迟缓生长迟缓即胚胎与胎仔的发育过程在外来化合物影响下,较正常的即胚胎与胎仔的发育过程在外来化合物影响下,较正常的发育过程缓慢。发育过程缓慢。 致畸作用致畸作用由于外来化合物
13、干扰,活产胎仔胎儿出生时,某种器官表由于外来化合物干扰,活产胎仔胎儿出生时,某种器官表现形态结构异常。致畸作用所表现的形态结构异常,在出现形态结构异常。致畸作用所表现的形态结构异常,在出生后立即可被发现。生后立即可被发现。NoImage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、神经活动及即胎仔的生化、生理、代谢、免疫、神经活动及行为的缺陷或异常。功能不全或异常往往在出生行为的缺陷或异常。功能不全或异常往往在出生后一定时间才被发现,因为正常情况下,有些功后一定时间才被发现,因为正常情况下,有些功能在出生后一定时间才发育完全。能在出生后一定时间才发育完全。NoImage胚胎或胎仔
14、致死作用胚胎或胎仔致死作用某些外来化合物在一定剂量范围内,可在胚胎或胎仔发育某些外来化合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。具体表现期间对胚胎或胎仔具有损害作用,并使其死亡。具体表现为天然流产或死产、死胎率增加。为天然流产或死产、死胎率增加。发育毒性研究的目的是通过计数胚胎或胎仔发育毒性研究的目的是通过计数胚胎或胎仔吸收或死亡数,测量胎仔的重量和性别比,吸收或死亡数,测量胎仔的重量和性别比,检查外观、内脏和骨骼的形态,来识别受试检查外观、内脏和骨骼的形态,来识别受试物有无对胚胎或胎仔的致死、致畸或其他毒物有无对胚胎或胎仔的致死、致畸或其他毒性作用。性
15、作用。 最佳联合方案是对成年动物进行染毒并包括子代从受精卵到性成熟所有生长发育阶段。 观察期应贯穿一个完整的生命周期,以检测近、远期效应。 最常选用的方案为三阶段试验 。三段生殖试验图解三段生殖试验图解 生育力和早期胚胎发育毒性试验生育力和早期胚胎发育毒性试验 胚体胚体胎体毒性试验(致畸试验)胎体毒性试验(致畸试验) 出生前后发育毒性试验出生前后发育毒性试验I 阶段试验阶段试验 雌雄交配前雌雄交配前-受孕受孕-雌性受精雌性受精-雌性着床期雌性着床期间染毒间染毒 研究对成年雌雄性的生殖功能、配子的研究对成年雌雄性的生殖功能、配子的发生及成熟、交配行为、受精、着床前的发生及成熟、交配行为、受精、着
16、床前的发育和着床的影响发育和着床的影响阶段试验阶段试验 从着床到硬腭闭合期间染毒从着床到硬腭闭合期间染毒 研究对成年雌性生殖功能、胚胎研究对成年雌性生殖功能、胚胎发育、器官形成期的发育毒性发育、器官形成期的发育毒性 阶段试验阶段试验 从着床到幼仔断乳期间对孕(乳)母染毒从着床到幼仔断乳期间对孕(乳)母染毒 从着床到子代性成熟的母体生殖毒性(妊娠、从着床到子代性成熟的母体生殖毒性(妊娠、分娩和哺乳)和子代的发育毒性(胚胎、胎儿生分娩和哺乳)和子代的发育毒性(胚胎、胎儿生长发育,新生幼仔宫外生活的适应性,断乳前后长发育,新生幼仔宫外生活的适应性,断乳前后的生长发育,独立生活能力和性功能成熟)的生长
17、发育,独立生活能力和性功能成熟) 人、大鼠和家兔的致畸作用关键期的比较,短线表示人、大鼠和家兔的致畸作用关键期的比较,短线表示“靶窗靶窗”NoImage3. 发育毒性作用评价发育毒性作用评价发育毒性主要表现为致畸作用,所以发育毒性主要表现为致畸作用,所以发育毒性作发育毒性作用评价主要是评价受试物的致畸作用。用评价主要是评价受试物的致畸作用。NoImage通过致畸试验可以确定一种受试物是否具有致畸通过致畸试验可以确定一种受试物是否具有致畸作用。作用。致畸试验致畸试验是检查受试外源化学物能否通过是检查受试外源化学物能否通过妊娠母体引起胚胎毒性或后代畸形的动物试验。妊娠母体引起胚胎毒性或后代畸形的动
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