生殖发育毒性
生殖毒性试验与评定
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 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 检出精子，即为受孕0日，也有作为受孕第1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，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16～20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。
F0（断奶或出生８周）
第一次交配 第二次交配
给予受试物8到12周
F１a
观察三个月，喂饲普通 饲料，观察其生长发育
情况
F２a
观察三个月，喂饲普通饲 料，观察其生长发育情况
F１b
断乳后给予受试 物８到１２周
F２b 断乳后给予受试
物８到１２周
F３a
F３b
2．两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。
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， 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 性作用。
生殖毒性与胚胎毒性介绍
出生缺陷 （birth defect）：是指婴儿出生 前即已形成的发育障碍。 包括： 形态结构异常：畸形 功能缺陷：如智力低下，代谢 和行为的异常
畸形(malformation) ：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(异常)，对发育、生长、生理功能、生育力 和（或）寿命可产生有害影响，可以存活也 可能不能存活。
磷杀虫剂、杀线虫剂和工业污染物 干扰睾丸的功能及结构。
➢对内分泌功能的影响
干扰下丘脑－垂体－睾丸轴的正常功能， 主要影响促性腺释放激素的释放。
2.外源化学物对雌性生殖系统的损害
➢对卵巢的直接影响：CS2导致卵巢萎缩 ➢干扰下丘脑－垂体－性腺轴：苯及同系物 干扰下丘脑，作用于垂体－卵巢系统，引起 雌性生殖系统功能异常。
胚胎毒性(embryotoxicity)：通常是指外源性 理化因素造成的孕体着床前后直到器官形成 期结束的所有的毒性。
表现为：胚胎期染毒而出现畸胎、生长
迟缓、着床数减少和吸收胎，也偶有晚死胎。
胎儿毒性(fetotoxicity) ：指器官形成期结束后的 因素引发的任何毒性表现(包括死亡、体重降低、 骨化迟缓、功能缺陷以及结构异常，甚至肿瘤)。
着床前期发育毒性
❖ 从受精算起，到完成着床之前（人类为1112天，啮齿类动物为前6天）；
❖ 通常是未分化细胞受化学毒物损伤而致胚泡 死亡，即着床前丢失 ；
❖ 也有着床前接触毒物导致畸形的例子，如环 氧己烷、甲基亚硝脲等。
器官形成期（胚胎发育期）
➢ 在致畸作用中，对致畸物最敏感的阶段是器官 发生期，一般称为危险期(critical period)或关 键期 。
生殖毒性的名词解释
生殖毒性的名词解释生殖毒性是指一种物质或环境因素对生殖系统功能的干扰或损害，其中包括对生殖细胞（卵子和精子）、生殖器官（如睾丸和卵巢）、生殖激素（如雌激素和雄激素）以及生殖能力的影响。
这种影响可以是短期的或长期的，可能会导致生殖功能障碍、性腺疾病、性激素不平衡、性腺肿瘤等。
1. 生殖毒性对种群和个体生存的重要性生殖是维持物种繁衍和进化的基本生物过程。
生殖毒性不仅对个体自身的生殖能力产生影响，也对整个种群的生存和繁衍能力造成威胁。
当环境中存在生殖毒性物质时，通过破坏或干扰生殖细胞的发育和功能，个体的繁殖能力下降，种群数量可能会减少，面临灭绝的风险。
2. 生殖毒性物质的来源和类型生殖毒性物质可来自于自然环境中的自然物质，也可以是人为引入的化学物质、药物、农药、化妆品以及放射性物质等。
这些物质的生殖毒性可分为直接性和间接性。
直接性毒性指的是毒物直接对生殖系统产生损害的现象，如对性细胞的破坏、对性激素合成和分泌的抑制、对性腺的损伤等。
间接性毒性则指的是毒物通过影响内分泌系统，间接干扰生殖系统的正常功能。
内分泌干扰物（endocrine disruptor）是一类被广泛研究的间接性生殖毒性物质，它们能干扰内分泌激素的合成、分泌、传递和作用，可能导致生殖系统结构和功能的异常。
3. 生殖毒性物质的评价和监测评价和监测生殖毒性物质对人体和生态环境的影响是非常重要的。
为了确定生殖毒性物质的存在和其潜在危害，科学家常常进行动物试验、流行病学调查和生态监测等手段来获取相关数据。
动物试验是评价化学物质生殖毒性的主要方法之一。
常用的实验动物包括小鼠、大鼠、兔子和猴子等，通过观察毒物对动物繁殖功能的影响，来推测相应的人类风险。
流行病学调查则通过调查人口群体中的某一特定区域或者暴露物与生殖问题的关联，来了解生殖毒性物质对人类健康的影响。
生态监测则是通过采样环境中的物质，包括土壤、水体、空气以及动植物组织，通过分析所含物质的成分和浓度，来评估生殖毒性物质对生态系统和野生动植物的影响。
生殖毒性试验流程及意义
啮齿类动物生殖毒性I、II、III段实验流程及意义1.概述生殖毒性试验（Reproductive toxicity study）是通过动物试验反映受试物对哺乳动物生殖功能和发育过程的影响，预测其可能产生的对生殖细胞、受孕、妊娠、分娩、哺乳等亲代生殖机能的不良影响，以及对子代胚胎-胎儿发育、出生后发育的不良影响。
包括：生育力与早期胚胎发育毒性实验（I段）、胚胎—胎仔发育毒性试验（II段）、围产期毒性试验（III段）。
生殖毒性试验中，为方便实验一般可将一个完整生命周期过程分成以下几个阶段如下图所示：图1. 动物生命周期划分A. 从交配前到受孕（成年雄性和雌性生殖功能、配子的发育和成熟、交配行为、受精）。
B. 从受孕到着床（成年雌性生殖功能、着床前发育、着床）。
C. 从着床到硬腭闭合（成年雌性生殖功能、胚胎发育、主要器官形成）。
D. 从硬腭闭合到妊娠终止（成年雌性生殖功能、胎仔发育和生长、器官发育和生长）。
E. 从出生到离乳（成年雌性生殖功能、幼仔对宫外生活的适应性、离乳前发育和生长）。
F. 从离乳到性成熟（离乳后发育和生长、独立生活的适应能力、达到性成熟的情况）。
各段试验研究阶段如下：生育力与早期胚胎发育毒性实验（I段）：A-B胚胎—胎仔发育毒性试验（II段）：C-D围产期毒性试验（III段）：C-F1一般试验设计简介1.1受试物生殖毒性试验的受试物应能充分代表临床研究受试物或上市药品。
1.2实验动物首选啮齿类动物为大鼠。
在胚胎-胎仔发育毒性研究中，一般还需要采用第二种哺乳动物，家兔为优先选用的非啮齿类动物。
1.3给药1. 3.1计量选择：至少应设三个剂量组，必要时可增加剂量组。
高剂量：应出现一些轻微的母体毒性反应，或为最大给药量/最大耐受量。
低剂量：应为生殖毒性方面的“未观察到不良反应的剂量（NOAEL）”。
1.3.2给药途径：给药途径应与临床拟用途径一致（不用腹腔注射途径，因腹腔注射会对胎儿及子宫产生直接影响）。
生殖毒性及其评定
第二节生殖毒性及其评定一、生殖毒性表现外来化合物对生殖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、月经失调或闭经、卵巢萎缩、受孕减少、胚胎死亡、生殖力降低、不孕或不育等。
雄性可表现为睾丸萎缩或坏死、精子数目减少等。
二、生殖毒性作用的评定外来化合物对生殖过程作用的评定主要通过生殖毒性试验来进行，过去也称为繁殖试验。
生殖毒性试验可以全面反映外来化合物对性腺功能、发情周期、交配行为、受孕、妊娠过程、分娩、授乳以及幼仔断奶后生长发育可能发生的影响。
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）、授乳哺育情况（哺育成活率）以及断奶后发育情况等。
此外还可同时观察出生幼仔是否有畸形出现，但畸形观察主要在发育毒性评定中进行。
（一）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。
最高剂量组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，但不出现死亡或死亡率不超过10%，也不能完全丧失生育能力。
低剂量组的亲代动物不应观察到任何中毒症状。
另设中间剂量组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量应呈等比级数。
最高剂量组轻度中毒的概念是进食量显著减少，体重明显下降。
要求最高剂量组出现轻度中毒的目的是表明在已能引起中毒剂量下，如仍不致影响正常生殖过程，则表示该受试物确实不具有生殖毒性作用。
反之，如剂量过低，则难于确定受试物是否确实不具有生殖毒性，有可能因剂量不足，未达到最小有作用剂量。
剂量的确定可用少数动物进行预试，如已进行过亚慢性和急性毒性试验，则最高剂量也可略高于亚慢性毒性试验中最大无作用剂量，或相当于LD50的1/10左右。
最低剂量可相当于最高剂量的1/30。
如经多次试验确实证实1 000mg／kg体重剂量对生育力无损害作用，或最高剂量可引起亲代动物表现一般毒性作用，但对生育力无不利影响，则可不进行其它剂量试验。
化学毒物的生殖毒性
完整的生殖发育过程细分为如下阶段。
A阶段 交配前到受孕：检查成年雄性和雌性生殖功能， 配子的发育与成熟，交配行为，受精。
B阶段 受孕到着床：检查成年雌性生殖功能，胚胎着 床前发育、着床。
C阶段 着床到硬腭闭合：检查成年雌性生殖功能，胎 体发育，主要器官形成。
D阶段 硬腭闭合到妊娠结束：检查成年雌性生殖功能、 胎体的发育与生长，器官的发育与生长。
人是第3～8周（又称胚期）。这期的特点是细胞移动 和组合，形成器官原基，四肢和颜面形成等。这时期 特别容易诱发器官结构的缺陷，即结构畸形，故又称 敏感期；也可能引起胚胎死亡。
啮齿类胚胎死亡后被吸收，称为吸收胎 （resorption），在人则以流产告终，人的胚 胎约50％死亡。
畸形的发生取决于化学毒物的性质、剂量 以及给予的时间。在胚胎期中不同日给予致畸 物会诱发不同器官畸形，因为不同器官的敏感 期有差别，过早或过迟反而不引起畸形。
(二)精子穿透试验：
(三)睾丸中标志酶活性的测定：
一类为透明质酸酶、山梨醇脱氢酶(SDH)、乳 酸脱氢酶同工酶x(LDH-x)、5-核苷酸酶、α磷酸甘油脱氢酶等，在精母细胞和精细胞中 首先出现，其含量和活性随精子的形成、成 熟而达到高峰。
另一类为6-磷酸葡萄糖脱氢酶、苹果酸脱氢酶、 三磷酸甘油醛脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、γ谷氨酰转肽酶、尿苷二磷酸酶、鸟氨酸脱羧 酶等，在睾丸足细胞、间质细胞或精原细胞 内含量最高，其含量和活性在性成熟前达到 高峰，并随精母细胞、精细胞和精子的形成、 成熟而降低。
4、发育毒性(development toxicity)：化学毒物 在着床前胚泡、器官形成，胎儿和新生儿各发 育阶段干扰正常发育过程，称为发育毒性。
不同的化学毒物作用于不同发育阶段。过早或过迟接
生殖毒性
操作步骤
• 动物选择及数量：最好大树，建议16-20窝 • 交配：交配比例最好为1：1，交配过程应 保证可同时确认各窝的父母代动物，交配 期一般为2-3周。 • 持续给药其间：一般推荐交配前雄鼠给药4 周，雌鼠2周。染毒应持续至雄性动物交配 结束后处死，并且至少到雌性动物的整个 着床期，评价对雄性的生殖和雌雄交配行 为的影响。
实验终末指标观察
• 所有成年动物称重后处死、尸解；对肉眼查见异 常的器官进行组织学检查，并保留对照组相应的 器官；保留所有动物的生殖系统（睾丸、子宫、 卵巢）供组织学检查。精子计数及精子活动能力。 • 着床位置计数、活胎、死胎（吸收胎、晚死胎） 计数。 • 对表面看来未孕的大、小鼠，用10%硫化铵进行 子宫染色15-20分钟以确定是否有受精卵着床痕迹。
动物的分组
交配前计算机分组 交配后计算机自动分组 • 保证较高的动物交配率和受孕率
人工分组
• 交配结束前的少量受精鼠
动物的临床观察
自备数据库包含实验动物绝大多数的异常行为体征 按发生部位、严重程度和持续时间描述 屏幕提示功能 提高临床观察的准确性和可靠性
仔鼠的解剖观察
三段生殖毒性试验
• 共同要求：
• 动物选择：大鼠是啮齿类首选动物；最常使用的 非啮齿类动物是兔。
• 应选择年轻、性成熟的雄鼠与未交配过的雌鼠。 雄性大鼠的最适交配日龄为90日，雌性大鼠为80 日，小鼠的最适交配日龄为65-80日。家兔小型品 种性成熟3-4月龄，中型品种4-5月，大型5-6个月， 最适交配日龄后推1个月。
公卫执业医师-综合笔试-卫生毒理学-第八单元化学毒物生殖和发育毒作用
公卫执业医师-综合笔试-卫生毒理学-第八单元化学毒物生殖和发育毒作用[单选题]1.器官形成期这一阶段对致畸作用的敏感性最强，受到环境有害因素的影响，易于发生先天性畸形。
人体主要器官（江南博哥）系统的形成期是受精后第几周A.1～3B.3～8C.5～8D.4～10E.5～10正确答案：B参考解析：器官形成期对致畸物最为敏感，器官形成期是发生结构畸形的关键期，又称为致畸敏感期。
大鼠和小鼠为孕6～15天，兔为孕6～18天，人为孕3～8周。
掌握“发育毒性及其评价”知识点。
[单选题]3.可以作为致畸试验阳性对照物的是A.维生素A，敌枯双，五氯酚钠B.维生素B，敌枯双，五氯酚钠C.维生素C，敌枯双，五氯酚钠D.维生素D，敌枯双，五氯酚钠E.维生素E，敌枯双，五氯酚钠正确答案：A参考解析：致畸试验中阳性对照组大鼠和小鼠可用维生素A、阿司匹林、敌枯双、五氯酚钠、环磷酰胺等，兔可用6-氨基烟酰胺。
掌握“发育毒性及其评价”知识点。
[单选题]5.在致畸试验中，活胎检测内容不包括A.外观畸形检查B.组织病理学检查C.内脏畸形检查D.体重测量E.骨骼畸形检查正确答案：B参考解析：致畸试验主要是判断受试物是否具有致畸性。
因此，对于活胎的畸形观察是最主要的指标。
选项A、C、E都是对畸形的观察，因此肯定是检查内容，而对于体重，一般各种毒性研究中都要观察动物的体重，因此也属于观察范畴。
在致畸试验中，因为不需要了解活胎的组织脏器细微结构的变化，所以不要求做组织病理学检查，选项B为正确答案。
掌握“发育毒性及其评价”知识点。
[单选题]6.致畸试验使用的最高剂量一般不超过该受试物LD50的A.1/2B.1/4C.1/6D.1/8E.1/10正确答案：A[单选题]7.外来化学物在胎儿期和新生儿期的主要影响是A.生长迟缓和功能不全B.畸形C.胚胎死亡D.着床减少E.以上都不是正确答案：A参考解析：发育毒性包括子代的生长迟缓、致畸、功能不全、胚胎死亡。
生殖与发育毒理学
Reproductive & Developmental Toxicology
1
药物 体内的靶部位
一般药理 （安全性药理）
局部毒性
一般毒性
特殊毒性 （三致）
全身毒性 免疫毒性
致致 致
急长 性期 毒毒
突畸 癌 变性 性 性
性性
2
❖外源物的遗传毒性
增加人类基因库的遗传负荷 引发肿瘤、出生缺陷等
harms a child‘s？
5
❖ 二十世纪60年代发生的“反应停”事件揭开了药物致畸性研究的 序幕。近年来出现的不孕、流产、死胎、畸形、后代患病现象的 增多，引起了人们对化学物影响人类生殖机能的重视。
6
常用术语
生殖毒理学（reproductive toxicology）：研究药物 对生殖过程的影响及其规律的学科。
13
器官形成期（致畸敏感期）
种属 小鼠 大鼠 兔 人
平均孕期 （天）
19
21
31 278
器官形成期 （妊娠后天数）
7-16 （5-15）
9-17 （6-15）
8-21 （6-18）
20-55
14
二、暴露方式
不同暴露方式（给药途径）可引起不同的反应结果： ❖ 吸收程度 ❖ 生物转化 ❖ 胎血屏障 ❖ 宫内浓度 ❖ 持续时间
24
挑战
❖ 促孕、保胎、催乳中药的生殖毒性研究 ❖ 生物技术药品作为药物分类中不可或缺的一部分，
是否该纳入研究范畴？ ❖ 基因治疗药物、干细胞的生殖与发育毒性如何研
究？
25
思考题
❖ 生殖、发育毒性的常用术语 ❖ 影响生殖、发育毒性的因素
26
3
一般生殖毒性试验方法原则精品PPT课件
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损害作用的特点
2
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。
11
二、生殖毒性的评价
➢ 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。
➢ 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。
12
三段生殖毒性试验
主要是根据发育阶段的区别来设计的，每一段试验 大致相当于上述两个阶段。
Ⅰ段：生育力和早期胚胎发育毒性试验（一般生殖毒性试验） 主要反映妊娠前及妊娠初期的情况
Ⅱ段：肧体-胎体毒性试验（致畸试验） Ⅲ段：出生前后发育毒性试验（围生期毒性试验）
反映外源化合物对胚胎发育后期、母代分娩过程、 哺乳期的影响。
13
Ⅰ段：生育力和早期胚胎发育毒性试验 （一般生殖毒性试验）
目的：评价受试物对配子成熟、交配行为、生育力、胚 胎着床的影响（前述生殖周期的A和B阶段）。17Fra bibliotek819
2. 雌性生殖毒性评价
➢ 三代两窝
F０ （断奶或出生8 周）
第一次交配 给予受试物 8 到12 周 第二次交配
F１a
观察三个月，喂饲普通饲料，
观察其生长发育情况
F１b
21 天 断 乳 后 给 予 受 试物8到12周
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正常形态 精子率
85.02% 77.89%
1981 103.02×106 × 1996
雄性 生殖 系统
睾丸 副性腺（精囊、前列腺、 副性腺（精囊、前列腺、尿道球腺或称库 柏氏腺（ 柏氏腺（Cowper‘s腺） 腺 管道系统管道系统由输出小管、附睾（ 管道系统管道系统由输出小管、附睾（由 附睾头、附睾体、附睾尾组成）、 ）、输精 附睾头、附睾体、附睾尾组成）、输精 管和射精管组成。 管和射精管组成。 啮齿类动物还有凝固腺和包皮腺两个副性腺
常见生殖损害的表现
月经紊乱,闭经, 性欲和性交能力 ,受孕力 ,月经紊乱,闭经,异常的妊 娠结局(流产、早产和死产,子代发育异常 低出生体重,围产 子代发育异常,低出生体重 娠结局(流产、早产和死产 子代发育异常 低出生体重 围产 期死亡等 )
生殖毒作用的机理
化学活性细胞毒性、 化学活性细胞毒性、致癌或致突变性 直接作用 生殖毒物 作用方式 间接作用 结构与内源性分子的相似性 代谢为直接作用的毒物 通过酶的修饰作用, 改变内分泌 通过酶的修饰作用 受体机理 生殖毒作 用的机理 下丘脑－ 下丘脑－ 垂体机理 类固醇生 成的抑制 以类似内源性生殖激素的形式通 过膜或细胞受体起作用 通过改变由下丘脑或垂体前叶腺 合成和释放的激素 酶的抑制
20个国家男性精子质量调查结果 个国家男性精子质量调查结果
年份 1938年 年 1997年 年 精子数 (个/ml) 个 113×106 × 66×106 × 精液量 (ml) 3.40 2.75
我国39个县市男性精子质量调查结果 我国 个县市男性精子质量调查结果
年份 精子数 （个/ml） ） 83.8×106 × 精液量 （ml） ） 3.31 2.97 精子 活动度
抑制类固醇生成的物质
类固醇生成步骤
20α－羟化酶 α 侧链断裂 脱氢酶, β 脱氢酶 3β羟∆S－类 － 固醇 芳香化酶 11－β－羟化酶 － 21－羟化酶 － 17α－羟化酶 α 17,20－羟化酶 －
抑制剂
氨基苯乙哌啶酮磷酸盐 3－甲基联苯胺 － 氰基酮, 雌激素, 氰基酮 雌激素 炔羟雄烯异噁唑 4－羟基基－雄甾烯－3,17－二酮 －羟基基－雄甾烯－ － 1,4,6－andsostatsine－3,17－二酮 － － － 4-乙酸基-雄甾烯-3,17-二酮 -乙酸基-雄甾烯SKF－ SKF－12185 炔羟雄烯异噁唑, 炔羟雄烯异噁唑,甲吡丙酮 炔羟雄烯异噁唑 炔羟雄烯异噁唑,SU-9055, SU-8000 炔羟雄烯异噁唑 炔羟雄烯异噁唑
美国研究人员发现佛罗里达州阿波普卡湖 泄漏事件后数量急剧减少， 中鳄鱼自从 DDE 泄漏事件后数量急剧减少， 繁殖率明显下降， 繁殖率明显下降，并发现部分雄性鳄鱼血浆中 睾酮浓度明显降低、 睾酮浓度明显降低、阴茎长度只有正常长度的 1/4，且伴有睾丸组织结构的改变等 雌鳄排出 ，且伴有睾丸组织结构的改变等; 卵中未受精卵的比例显著上升。 卵中未受精卵的比例显著上升。 2002年7月18日中科院水生生物研究所公布 年 月 日中科院水生生物研究所公布 了一项研究成果,东湖部分鱼类因长期遭受污染 东湖部分鱼类因长期遭受污染, 了一项研究成果 东湖部分鱼类因长期遭受污染 出现雄鱼雌性化. 出现雄鱼雌性化 洗涤剂 生活污水 塑料制品 酞酸酯 烷基酚类化学物
3
周
2
周
精细胞 n 精细胞转变成成熟精子的 过程精子生成或精子发生 (spermatogenesis)
雄性生殖系统
3
周
成年睾丸功能的内分泌调控
激素 LH FSH 来源 垂体 垂体 主要靶 对靶的作用 Leydig细胞 刺激类固醇的生成 睾酮生成 睾酮生成) 细胞 刺激类固醇的生成(睾酮生成 刺激蛋白合成(如雄激素结合蛋 刺激蛋白合成 如雄激素结合蛋 精子细胞到精子的成熟(精 白 ),精子细胞到精子的成熟 精 精子细胞到精子的成熟 子形成) 子形成 维持结构和功能 对FSH和LH释放的负反馈调控 和 释放的负反馈调控 对FSH和LH释放的负反馈调控 和 释放的负反馈调控 对FSH释放的负反馈调控 释放的负反馈调控
生殖毒性的检测和评价
生殖毒性的测试方法
整体动物试验 一代生殖毒性试验(single generation reproductive toxicity testing) 一代生殖毒性试验 二代生殖毒性试验(two generation reproductive toxicity testing) 二代生殖毒性试验 多代生殖毒性试验(multigeneration reproductive toxicity testing) 多代生殖毒性试验 连续交配试验(continuous breeding test, ART) 连续交配试验 I、II、III段生殖毒性试验 段生殖毒性试验(segment I 、II、III reproductive 、 、 段生殖毒性试验 、 toxicity testing) 生殖细胞遗传毒性测试方法 UDS,流式细胞技术 , b-dUTP标记法 , 单细胞凝胶电泳,SCE, UDS,流式细胞技术, dUTP标记法, 单细胞凝胶电泳, 流式细胞技术 标记法 OHdG定量检测方法 染色体畸变分析, 定量检测方法, 8-OHdG 定量检测方法 , 染色体畸变分析 , STS PCR,Southern 杂交，FISH分析 FISH分析 微核试验, 分析, 分析, 杂交 ， FISH 分析 , FISH 分析 , 微核试验 , 小鼠特异位点试 小鼠可遗传异位试验, 验, 小鼠可遗传异位试验, 显性致死试验
曲细精管(约 曲细精管 约90%), 管壁为生精上皮
睾 丸
间质组织
间质细胞(Leydig cell) 间质细胞 供血血管 其它细胞
支持细胞或称足 细胞 (supporting cell or Sertoli cell) 生精细胞
中枢神经系统 下丘脑 GnRH Leydig cell LH 睾酮 Sertoli cell FSH ABP,雌激素 雌激素 调节雄激素含量 调节雄激素含量 雄激素 垂体 LH FSH 精 子 睾丸 发 生 附睾 受精 精子形成或精子分化 (spermiogenesis) 精原细胞(休止状态 精原细胞 休止状态) 2n 休止状态 有丝分裂(青春期 有丝分裂 青春期) 青春期 初级精母细胞 2n 减数分裂 次级精母细胞 n
孕妇（围产期） 子代乳腺、子宫、睾丸、 孕妇（围产期） EEs 子代乳腺、子宫、睾丸、前列腺癌 1973年－1991年 美国 年 年 24％ ％ 41％ ％ 126％ ％
1992年以来，Carlson等相继报道近 年来成年 年以来， 等相继报道近50年来成年 年以来 等相继报道近 男子的平均精子数减少近一半, 男子的平均精子数减少近一半 同时男性生殖系统 发育异常如隐睾、尿道下裂、 发育异常如隐睾、尿道下裂、睾丸癌等疾患的发病 率升高; 女性乳腺癌的发生率近年来每年以1%的速 率升高 女性乳腺癌的发生率近年来每年以 的速 度增长。另外,许多野生动物生殖器官发育异常 许多野生动物生殖器官发育异常, 度增长。另外 许多野生动物生殖器官发育异常 如 睾丸和外生殖器变小, 生育力下降。 睾丸和外生殖器变小 生育力下降。 并认为这些异 常改变与环境化学因素有关, 提出了环境雌激素、 常改变与环境化学因素有关 提出了环境雌激素、 环境内分泌干扰物等概念 1996年Theo Colborn等著 年 等著Our Stolen Future 指出 等著 环境激素” 对人类生存的地球的危害， “环境激素” 对人类生存的地球的危害，该书被 译成15种语言在世界各地销售 种语言在世界各地销售。 译成 种语言在世界各地销售。
外源化学物对雌性生殖系统的毒作用及其表现
对下丘脑－垂体系统的损害: 闭经/动情抑制, 对下丘脑－垂体系统的损害: 闭经/动情抑制,受孕力降低 丘脑 卵母细胞数 /突变 排卵抑制, 生长卵泡和成熟卵泡 排卵抑制,受孕力 卵巢的损害 对卵巢的发育 生殖道的损害: 影响运送卵子/受精/ 生殖道的损害: 影响运送卵子/受精/受精卵发育 的损害
外源化学物的 生殖发育毒性 及其评价
生殖毒理学是研究化学因素及物理因素对男 性和女( (雄)性和女(雌)性生殖系统有害生物效应的一门 毒理学分支科学。 毒理学分支科学。生殖毒性可导致男 (雄) 性或 性生殖器官、相关内分泌系统、 女 (雌) 性生殖器官、相关内分泌系统、性周期 和性行为以及生育力和妊娠后果的改变。 和性行为以及生育力和妊娠后果的改变。 发育毒理学是研究生物体孕前、出生前、 发育毒理学是研究生物体孕前、出生前、和/ 或出生后直至性成熟暴露各种因素对发育过程影 响的一门分支学科。 响的一门分支学科。发育毒性可导致发育生物体 从受精卵到成体之前生存、生长发育、形态结构、 从受精卵到成体之前生存、生长发育、形态结构、 行为功能的有害影响， 行为功能的有害影响，包括胚期和胎儿期诱发或 显示的影响，以及在出生后诱发和显示的影响。 显示的影响，以及在出生后诱发和显示的影响。
雌性生殖系统
性成熟 生长发育 配子释放 受精 配子发生 合子转运
新生儿适应 分娩 胎儿生长
着床 胚胎发生
女性生殖循环
外源化学物对雌性生殖系统的毒作用靶
1.生殖细胞 生殖细胞 所有卵母细胞在雌(女 性出生前就已存在 性出生前就已存在， 所有卵母细胞在雌 女)性出生前就已存在，如果破坏了 就没有额外的配子可补偿； 就没有额外的配子可补偿； 对生殖细胞的亚致死损伤， 对生殖细胞的亚致死损伤，如果不能修复将存在于该个 体的生命周期，在理论上这将影响该个体今后的生殖后果。 体的生命周期，在理论上这将影响该个体今后的生殖后果。 一般而言，越年轻的动物配子对辐射引起的死亡越敏感 一般而言， 最敏感的阶段是卵原细胞的有丝分裂期 生殖细胞的丢失 2.颗粒细胞 颗粒细胞 3.神经内分泌轴 , 卵泡膜细胞 黄体细胞 神经内分泌轴 卵泡膜细胞, 可遗传突变
4. 附睾 附睾是某些生殖毒物的潜在靶 5. 输精管和精囊腺