發(fā)育毒性和致畸作用.ppt

第九章發(fā)育毒性與致畸作用 2020 3 25 1 畸胎學(xué) 古代 現(xiàn)代實驗畸胎學(xué) 十九世紀(jì) 發(fā)育毒理學(xué) 二十世紀(jì) 第一節(jié)概述 2020 3 25 2 Teratology 畸胎學(xué) 來自于希臘語monster 怪胎 即teras 畸胎 1651年 WilliamHarvey提出發(fā)育障礙學(xué)說 畸形起因于器官或結(jié)構(gòu)的不完全發(fā)育 2020 3 25 3 物理化學(xué)因素 雞蛋 畸形小雞 神經(jīng)管缺陷 無腦畸形 脊柱裂 獨眼畸形 心臟缺陷等 作用時間在決定畸形類型方面比損傷性質(zhì)更重要 2020 3 25 4 致畸作用因素 電離輻射化學(xué)物和藥物病毒細(xì)菌感染吸煙酗酒母體代謝失調(diào) 2020 3 25 5 四環(huán)素牙 2020 3 25 6 先天性水俁病患者 2020 3 25 7 水俁病是指人或其他動物食用了含有機(jī)水銀污染的魚貝類 使有機(jī)水銀侵入腦神經(jīng)細(xì)胞而引起的一種綜合性疾病 是世界上最典型的公害病之一 水俁病 于1953年首先在日本九州熊本縣水俁鎮(zhèn)發(fā)生 當(dāng)時由于病因不明 故稱之為水俁病 2020 3 25 8 反應(yīng)停 thalidomide 事件孕婦的理想選擇 1953年 聯(lián)邦德國一家名為ChemieGruenenthal的制藥公司研究人員發(fā)現(xiàn) 反應(yīng)停 沙立度胺 具有一定的鎮(zhèn)靜安眠作用 而且對孕婦懷孕早期的妊娠嘔吐療效極佳 1957年10月1日該公司將反應(yīng)停正式推向市場 2020 3 25 9 當(dāng)時反應(yīng)停成了 孕婦的理想選擇 在歐洲 亞洲 非洲和南美洲被醫(yī)生大量處方給孕婦以治療妊娠嘔吐 科學(xué)家們在研制反應(yīng)停時 并沒有料到這種藥物會產(chǎn)生如此可怕的副作用 2020 3 25 10 令人恐怖的副作用到了1960年 歐洲的醫(yī)生們開始發(fā)現(xiàn) 本地區(qū)畸形嬰兒的出生率明顯上升 這些嬰兒有的是四肢畸形 主要是雙上肢的短肢畸形 有的是腭裂 有的是盲兒或聾兒 還有的是內(nèi)臟畸形 2020 3 25 11 調(diào)查顯示 孕婦在末次月經(jīng)后第34 50天是反應(yīng)停作用的敏感期 在此時間段以外服用反應(yīng)停 一般不會導(dǎo)致胎兒的出生缺陷 支付巨額賠償金 1970年4月10日 案件的控辯雙方于法庭外達(dá)成了和解 ChemieGruenenthal公司同意向控方支付總額1 1億德國馬克的賠償金 2020 3 25 12 發(fā)育毒理學(xué) developmentaltoxicology 研究發(fā)育生物體在受精卵 妊娠期 出生后 直到性成熟的發(fā)育過程中 由于出生前接觸導(dǎo)致異常發(fā)育的理化因素或環(huán)境條件后的發(fā)病機(jī)制和結(jié)果 2020 3 25 13 第二節(jié)發(fā)育毒性與致畸性 一 基本概念發(fā)育毒性 出生前經(jīng)父體或 和 母體接觸外源性理化因素 引起在子代到達(dá)成體之前這段時間內(nèi)出現(xiàn)的有害作用 2020 3 25 14 發(fā)育毒性具體表現(xiàn) 生長改變 一般指生長遲緩 胚胎與胎兒發(fā)育在外來化合物的影響下 較正常的發(fā)育過程緩慢 結(jié)構(gòu)異常 由于外來化合物的干擾 胎兒在出生時表現(xiàn)出形態(tài)結(jié)構(gòu)異常 即畸形 功能缺陷 胎兒的生理 生化 代謝 免疫 神經(jīng)活動及行為的缺陷或異常 發(fā)育生物體死亡 由于外來化合物的作用 在胚胎或胎兒發(fā)育期間對胚胎或胎兒產(chǎn)生損害 并致其死亡 具體表現(xiàn)為自然流產(chǎn) 死產(chǎn) 死胎率增加 2020 3 25 15 畸形 在胚胎發(fā)育過程中 由于受到各種理化因素的影響 使胚胎細(xì)胞的分化 器官形成和發(fā)育不能正常進(jìn)行 以致出現(xiàn)器官的器質(zhì)性缺陷 造成形態(tài)結(jié)構(gòu)的異常 狹義 分為嚴(yán)重畸形和輕微畸形 廣義的畸形還包括生理 生化以及精神 行為 發(fā)育缺陷 致畸性和致畸作用 在妊娠期接觸外源性理化因素引起后代結(jié)構(gòu)畸形的特性或作用 致畸物 致畸原 凡是能透過母體的胎盤屏障 直接作用于胚胎細(xì)胞 引起胚胎發(fā)育障礙 導(dǎo)致先天性畸形的外來物 稱為致畸物或致畸原 2020 3 25 16 變異 指同一種屬的子代與親代之間或子代的個體之間 有時出現(xiàn)不完全相同的現(xiàn)象 是小的或次要的改變 一般認(rèn)為變異不影響正常生理功能 更不危及生命 變異是生命的一種特征 在生物學(xué)上具有適應(yīng)與進(jìn)化的意義 變異并非畸形 但有時與畸形難于嚴(yán)格區(qū)分 一般情況下 變異出現(xiàn)率較低 而且不呈現(xiàn)劑量與效應(yīng)或反應(yīng)關(guān)系 但是在致畸試驗中 如果某種變異出現(xiàn)較多 而且呈現(xiàn)一定劑量效應(yīng)或反應(yīng)關(guān)系 即使不作為畸形 也應(yīng)另行記錄 并在試驗結(jié)果評定時 作具體分析 2020 3 25 17 胚體 胎體毒性 胚體毒性 通常是指外源性理化因素造成的孕體著床前后直到器官形成期結(jié)束的所有的毒性 表現(xiàn)為 胚體期染毒而出現(xiàn)畸胎 生長遲緩 著床數(shù)減少和吸收胎 也偶有死胎 胎體毒性 是指器官形成期結(jié)束后的因素引發(fā)的任何毒性表現(xiàn) 包括胎兒死亡 體重降低 骨化遲緩 功能缺陷以及結(jié)構(gòu)異常 甚至腫瘤 2020 3 25 18 在實驗動物發(fā)育毒性試驗中 通常不去區(qū)分胎兒與胚體 所以使用胚胎毒性 embryo fetaltoxicity 更恰當(dāng) 廣義的說胚胎毒性包括孕體結(jié)構(gòu)和功能方面的各種損害 一般情況下 胚胎毒性是指孕體的死亡和生長發(fā)育遲緩 而不包括結(jié)構(gòu)畸形 2020 3 25 19 出生缺陷 指嬰兒出生前即已形成的發(fā)育障礙 形態(tài)結(jié)構(gòu)異常 結(jié)構(gòu)畸形 功能缺陷 智力低下 代謝和行為異常 2020 3 25 20 不良妊娠結(jié)局 妊娠后不能產(chǎn)生外觀和功能正常的子代 包括所有的不良結(jié)果 如流產(chǎn) 死胎 死產(chǎn) 宮內(nèi)生長遲緩 發(fā)育異常 新生兒和嬰幼兒期死亡等 2020 3 25 21 二 發(fā)育毒性作用的特點和影響因素 一 發(fā)育各階段發(fā)育毒性作用的特點1 著床前期2 器官形成期3 胎兒期4 圍生期和出生后的發(fā)育期 2020 3 25 22 1 著床前期 事件 發(fā)生受精 卵裂 進(jìn)入子宮腔 囊胚形成 原腸胚形成及著床 時間 人類為受精后的第11 12天 嚙齒類動物為最初的 天 特點 此期受損的是早期胚胎的相對未分化細(xì)胞 可通過代償性的細(xì)胞增生加以修補(bǔ) 不會產(chǎn)生局部缺陷 最多出現(xiàn)發(fā)育遲緩 若受損的細(xì)胞較多 可造成胚胎死亡 稱為著床前丟失 也有例外 如小鼠妊娠第2 5天 3 5天和4 5天用甲基亞硝脲處理可造成子代神經(jīng)管缺陷和腭裂 這一發(fā)育階段被稱為早期不易感期 2020 3 25 23 2 器官形成期 事件 細(xì)胞增殖 移動和組合形成器官原基 即細(xì)胞結(jié)構(gòu)開始分化 并逐漸形成不同的器官和組織 時間 人類為第3 8周 嚙齒類動物為第1 3周 特點 此期細(xì)胞增殖分裂速度很快 組織器官生長旺盛 胚胎對致畸物特別敏感 細(xì)胞受損可導(dǎo)致結(jié)構(gòu)畸形 生長遲緩或胚胎死亡 這一發(fā)育階段被稱為致畸敏感期或致畸作用危險期 criticalperiod 2020 3 25 24 不同器官敏感期不同 且有交叉重疊 表現(xiàn)為 不同器官致畸高峰時間不同 此期內(nèi)不同時間給予致畸物會誘發(fā)不同器官畸形 同一天染毒可引起多個器官受損 2020 3 25 25 人類胚胎的致畸敏感期 2020 3 25 26 同一致畸物 給予時間不同 會產(chǎn)生不同的畸形 即同一劑量同種致畸物在敏感期中與胚胎接觸 可因胚胎所處發(fā)育階段不同而出現(xiàn)不同的畸形 小鼠孕第8 12天的不同時間給予環(huán)磷酰胺 雖然均可引起足趾畸形 但是隨著給藥時間不同 分別出現(xiàn)多趾 并趾 缺趾 無趾 大鼠靜脈注射硝酸鉛 第9 5天引起后部畸形 第10天可引起大鼠死亡 2020 3 25 27 事件 主要是組織分化 生長和生理學(xué)成熟 時間 人類是從第56 58天起 直到分娩 特點 胚胎的器官 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)形成后 致畸物難以使之發(fā)生結(jié)構(gòu)缺陷 通常是變形或異常而非畸形 胎兒期接觸外源性理化物質(zhì) 很可能對生長和功能成熟產(chǎn)生效應(yīng) 主要表現(xiàn)為 全身生長遲緩 特異的功能障礙 經(jīng)胎盤致癌和偶見死胎 3 胎兒期 2020 3 25 28 2020 3 25 29 此期接觸外源性化學(xué)物質(zhì) 主要表現(xiàn)在發(fā)育免疫毒性 神經(jīng)行為發(fā)育異常和兒童期腫瘤 圍生期接觸外源化學(xué)物 會嚴(yán)重影響胎兒T細(xì)胞 B細(xì)胞和吞噬細(xì)胞的發(fā)育 遷移 歸巢及功能 可能暫時甚至永久性地?fù)p傷機(jī)體的免疫系統(tǒng) 許多化學(xué)物質(zhì)具有發(fā)育神經(jīng)毒性 表現(xiàn)為對感覺 運動 自主和認(rèn)知等方面的影響 圍生期是一生中對致癌物最敏感的時期 4 圍生期和出生后的發(fā)育期 2020 3 25 30 二 發(fā)育毒性的物種差異 發(fā)育階段致畸效應(yīng)的特異性 胚胎所處的發(fā)育階段不同 對于致畸作用呈現(xiàn)不同的敏感性 有性生殖動物的著床前胚泡對致死作用較為易感 對致畸作用較差 在胚胎發(fā)育后期和新生兒期的發(fā)育毒性表現(xiàn)為 生長遲緩 神經(jīng) 內(nèi)分泌及免疫系統(tǒng)機(jī)能的改變 胎兒對致死作用的易感性較胚胎為低 2020 3 25 31 致畸的物種個體差異 任何環(huán)境有害因素的損害效應(yīng)都存在物種品系及個體差異 在致畸作用中較突出 例如 殺蟲劑西維因?qū)﹄嗍缶哂兄禄饔?對家免和倉鼠并不致畸 農(nóng)藥敵枯雙對大鼠致畸作用明顯 但未得到人群調(diào)查的證實資料 同一物種不同品系對一種致畸物敏感性的差別很大 反應(yīng)停和脫氫皮質(zhì)酮都有這種現(xiàn)象 2020 3 25 32 可能由于同一致畸物在不同物種和同一物種的不同品系動物的代謝過程有一定差異 也可能由于致畸物主要是通過母體胎盤作用于胚胎 而不同物種動物胎盤構(gòu)造也不相同 這些差異可能是由于遺傳因素 即基因型差異 為什么會出現(xiàn)物種及種間差異 2020 3 25 33 三 發(fā)育毒性的劑量反應(yīng)關(guān)系模式 A 正常胎 生長遲緩和結(jié)構(gòu)畸形同時存在 但較高劑量下幾乎引起全窩胚胎死亡 這種類型較常見 此類化學(xué)物低劑量下主要導(dǎo)致生長遲緩 隨劑量的增加 導(dǎo)致畸形和死胎 多為細(xì)胞毒性致畸物 包括烷化劑 抗癌藥及很多致突變物 2020 3 25 34 B 在遠(yuǎn)低于胚胎致死劑量下即可出現(xiàn)致畸 甚至全窩致畸 致畸胎兒常同時出現(xiàn)生長遲緩 當(dāng)劑量增加到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全窩畸形時才出現(xiàn)胚胎死亡 后者的劑量范圍常常與明顯的母體毒性劑量范圍重疊 這種模式表示受試物有高度致畸作用 較少見 如沙立度胺 糖皮質(zhì)類固醇等 發(fā)育毒性的劑量反應(yīng)關(guān)系模式 2020 3 25 35 C 只有生長遲緩和胚胎致死但沒有畸形發(fā)生 往往生長遲緩先出現(xiàn) 曲線較平緩 較大劑量時才出現(xiàn)胚胎死亡 其曲線較陡 接近于 全或無 表明胚胎存活有明顯的界限 這類化學(xué)物 可被認(rèn)為是有胚胎毒性 包括胚胎致死性 的 但不具有致畸作用 發(fā)育毒性的劑量反應(yīng)關(guān)系模式 2020 3 25 36 三 母體毒性與發(fā)育毒性 一 母體因素對發(fā)育毒性的影響 母體毒性 化學(xué)毒物對受孕母體產(chǎn)生的損傷作用 表現(xiàn)為增重減慢 功能異常 臨床癥狀 甚至死亡 2020 3 25 37 母體因素對發(fā)育毒性的影響 1 遺傳學(xué) 母體的遺傳結(jié)構(gòu)是胚胎發(fā)育的一個決定因素 如唇腭裂的發(fā)病率白種人明顯高于黑種人 主要原因在于母體 而非胚胎本身的基因結(jié)構(gòu) 2 疾病 母體受病毒感染 未控制的糖尿病等疾病 將會對胚胎產(chǎn)生影響 如懷孕前三個月 母體高熱 病毒感染等均可能導(dǎo)致胎兒中樞神經(jīng)系統(tǒng)畸形 2020 3 25 38 3 營養(yǎng) 母體蛋白質(zhì) 熱量 維生素 微量元素及酶的輔助因子缺乏將對胚胎產(chǎn)生影響 4 應(yīng)激 不同形式的母體毒性可能通過誘導(dǎo)生理學(xué)應(yīng)激反應(yīng)而產(chǎn)生發(fā)育毒性 5 對胎盤的毒性 胎盤是母體和胚胎進(jìn)行物質(zhì)交換的結(jié)構(gòu) 為胚胎提供營養(yǎng) 氣體交換 廢物排出 胎盤可產(chǎn)生維持妊娠關(guān)鍵的激素 而且能代謝和儲存外源化學(xué)物 外源化學(xué)物既可透過胎盤進(jìn)入胎兒體內(nèi) 同時胎盤也可能是其作用靶點 或作為其儲存庫 2020 3 25 39 二 母體毒性與胚胎毒性的關(guān)系 1 具有胚胎毒性 但無母體毒性2 既有胚胎毒性 也有母體毒性3 具有母體毒性 但不具有胚胎毒性4 既無母體毒性 也無胚胎毒性 一定劑量范圍內(nèi) 2020 3 25 40 四 父源性發(fā)育毒性 父源性出生缺陷 paternalbirthdefect 影響因素 遺傳缺陷 年齡因素和外界暴露因素 父源性暴露引起子代發(fā)育異常包括 流產(chǎn) 死胎 低出生體重 畸形 功能障礙等 2020 3 25 41 第三節(jié)致畸 發(fā)育毒性 作用機(jī)制 2020 3 25 42 1 不發(fā)育 agenesis 由于某些重要的原基組織 primordialtissue 不存在或缺乏鄰近組織或前體組織的正常誘導(dǎo)而使原基組織不發(fā)生 結(jié)果某個器官或軀體部分發(fā)生或完全缺失 2 發(fā)育不全 hypoplasia 這種畸形常在名詞前冠以 小 字 如小頭 小眼等 此外 亦有軟骨發(fā)育不全等 3 發(fā)育受阻某器官或結(jié)構(gòu)發(fā)育至半途時受阻而停止 可分為四類 不合并 non fusion 不分裂 non division 抑制遷移 sup pressedmigration 暫時性結(jié)構(gòu)的保存 persistenceoftransitorystructure 如肛門閉鎖等 原基 個體發(fā)生中發(fā)育成機(jī)體特定器官的胚胎區(qū) 先天畸形的發(fā)生方式 2020 3 25 43 4 相鄰原基粘連如馬蹄腎 或原基分裂如分裂輸尿管 5 生長過度 overgrowth 如多指 巨指或先天性角化過度等 6 錯位 misplacement 如內(nèi)臟錯位等 7 錯誤遷移 incorrectmigration 如卵巢遷移到外生殖器 并耳等 8 不典型分化 atypicaldifferentiation 包括先天性腫瘤的形成 異位和分化 9 返祖 atavism 常見的有多毛 復(fù)乳等 2020 3 25 44 畸形的引發(fā)機(jī)制 1 基因突變與染色體畸變2 干擾基因表達(dá)3 細(xì)胞損傷與死亡4 細(xì)胞凋亡5 干擾細(xì)胞間的交互作用6 通過胎盤毒性引起發(fā)育毒性7 干擾母體穩(wěn)態(tài)8 內(nèi)分泌干擾作用 2020 3 25 45 第四節(jié)發(fā)育毒性和致畸試驗與評價 外源化學(xué)物發(fā)育毒性的評價需要四方面的資料 環(huán)境流行病學(xué)資料 控制下的臨床研究資料 動物發(fā)育毒性試驗資料 體外試驗資料作為一個新產(chǎn)品的登記與審批 主要根據(jù)前三類資料 在前三類資料中 首先是動物實驗資料 因為大多數(shù)情況下新產(chǎn)品在上市前 還沒有流行病學(xué)資料和控制下的臨床資料 2020 3 25 46 一 動物發(fā)育毒性試驗 優(yōu)點 容易控制接觸條件 控制接觸動物的數(shù)量 年齡 狀態(tài)以及選擇檢測效應(yīng)指標(biāo) 終點 缺點 動物實驗結(jié)果外推到人具有不確定性 2020 3 25 47 1 動物選擇 致畸試驗中動物應(yīng)選擇 食性和對受試物代謝過程與人類接近 易飼養(yǎng) 易繁殖和價廉之外 還應(yīng)特別注意妊娠過程較短 每窩產(chǎn)仔數(shù)較多以及胎盤構(gòu)造與人類接近的動物 致畸試驗可選用二種哺乳動物 一般首先考慮大鼠 此外為小鼠或家兔 2020 3 25 48 大鼠受孕率高 易于得到足夠標(biāo)本數(shù) 且大鼠對大多數(shù)外源化學(xué)物代謝過程 基本與人類近似 但不足之處是大鼠對一般外源化學(xué)物代謝速度很高 對致畸物耐受性強(qiáng) 易感性低 有時出現(xiàn)假陰性結(jié)果 小鼠自然畸形發(fā)生率較大鼠高 對形成腭裂的致畸物更較為敏感 家兔為草食動物 與人類代謝功能差異較大 妊娠期不夠恒定 自然發(fā)生率也較高 雞胚也可進(jìn)行致畸試驗 可同時得到大量雞胚 胚胎發(fā)育條件也較易控制 但雞胚不是哺乳動物 缺乏受試物與母體的相互作用 2020 3 25 49 2 劑量分組 致畸試驗一般應(yīng)先進(jìn)行預(yù)試驗 找出引起母體中毒的劑量 一般用孕鼠8 10只 在妊娠5 16天內(nèi)給予受試物 如出現(xiàn)較嚴(yán)重的母體中毒 流產(chǎn)或胚胎大量死亡 將劑量略為降低 直到找出引起母體輕度中毒一般癥狀的劑量 根據(jù)預(yù)試結(jié)果進(jìn)一步確定正式試驗劑量 2020 3 25 50 正式試驗最少應(yīng)設(shè)3個劑量組 另設(shè)對照組 高劑量組 該劑量一般不超過LD50的1 5 1 3 應(yīng)引起母體輕度中毒 即進(jìn)食量減少 體重減輕 死亡不超過10 低劑量組 可以為LD50的1 100 l 30 不應(yīng)觀察到任何中毒癥狀 中劑量組 可以允許母體出現(xiàn)某些極輕微中毒癥狀 其劑量與高劑量和低劑量成等比級數(shù)關(guān)系 2020 3 25 51 如果已掌握或能估計人體實際接觸量 也可將實際接觸量作為低劑量 并以其10倍左右為最高劑量 急性毒性較強(qiáng)的受試物 所采用劑量應(yīng)稍低 反之可較高 最高劑量組能引起母體輕度中毒 仍未觀察到致畸作用 則可確認(rèn)為該因素不具有致畸作用 2020 3 25 52 3 動物交配處理 將性成熟雌雄動物按雌雄1 1或2 1的比例同籠交配 每日將已確定受孕雌鼠隨機(jī)分入各劑量組和對照組 確定受孕方法是陰栓檢查或陰道滌片精子檢查 出現(xiàn)陰栓或精子之日即為受孕 0 日 也有人作為第l日 2020 3 25 53 接觸受試物的方式與途徑應(yīng)與人體實際接觸情況一致 大鼠和小鼠一般可自受孕后第5天開始接觸受試物 每日一次 持續(xù)到第15天 如研究器官易感性 則應(yīng)在上述期間增加動物組數(shù) 將受試物每日分別給予不同組的動物 根據(jù)畸形出現(xiàn)的情況 確定受試物的敏感時間和靶器官 2020 3 25 54 試驗期間每天稱取母鼠體重 根據(jù)體重增長 隨時調(diào)整劑量 觀察受孕動物的妊娠情況和胚胎發(fā)育情況 受孕動物的體重持續(xù)增長 表示妊娠過程及胚胎發(fā)育正常 2020 3 25 55 4 胎仔檢查 自然分娩前1 2日將受孕動物處死剖腹 取出子宮及活產(chǎn)胎仔 記錄死胎及吸收胎 一般大鼠在受孕后第19 20天 小鼠第18 19天 家免在第29天 胎仔在臨近出生期間 發(fā)育進(jìn)展極為迅速 相差半日 發(fā)育情況即有顯著差異 骨骼發(fā)育尤為顯著 2020 3 25 56 孕鼠處死后 從子宮頂端依次取出其中活產(chǎn)幼仔 死胎以及吸收胎 并記錄編號 大鼠和家免還應(yīng)取出卵巢 記錄黃體數(shù)用來代表排卵數(shù) 黃體為排卵后由卵泡迅速轉(zhuǎn)變成的富有血管的腺體樣結(jié)構(gòu) 活產(chǎn)胎仔取出后 先檢查性別 逐只稱重 并按窩計算平均體重 然后進(jìn)行畸形檢查 為保證哺乳機(jī)會 一般主張每窩保留8只幼仔 并盡量雌雄數(shù)量相等 2020 3 25 57 畸形檢查 外觀畸形肉眼檢查 例如露腦 肉眼檢查內(nèi)臟及軟組織畸形 如腭裂 骨骼畸形檢查 例如顱頂骨缺損等 2020 3 25 58 動物試驗的缺點 1 動物實驗結(jié)果外推到人的不肯定性 由于致畸作用存在種屬差異和品系差異 故對一種受試物須多次重復(fù)同一實驗 均出現(xiàn)一定畸胎發(fā)生率 才能認(rèn)為畸胎發(fā)生與該受試物有關(guān) 至少應(yīng)能在兩種以上實驗動物的實驗中都顯示肯定能夠的致畸作用才能可靠的推導(dǎo)于人 但只要受試物在一種動物具有致畸作用 就應(yīng)警惕它對人類具有的潛在危險性 2020 3 25 59 2 動物高劑量接觸與人類實際低劑量接觸的區(qū)別阿司匹林和磺胺類藥物對大鼠有致畸作用 但這些藥物人類已長期使用 并未發(fā)現(xiàn)肯定的致畸作用 可能是人所利用的劑量未達(dá)到可引發(fā)致畸的程度 維生素A常用作致畸的陽性對照物 給大鼠1000mg kg劑量可引發(fā)畸胎 按此劑量推算 50kg體重的人每天應(yīng)服用50ml的魚肝油 才會產(chǎn)生致畸作用 而人類很難攝取如此大量的魚肝油 故到目前為止 維生素A并未被列為人類的致畸物 一定要考慮人類的實際接觸劑量 此外更要重視流行病學(xué)的調(diào)查 設(shè)法收集接觸者的流行病學(xué)及臨床資料 只有將動物實驗結(jié)果與流行病學(xué)調(diào)查資料結(jié)合起來 進(jìn)行綜合分析 才能得出正確的結(jié)論 2020 3 25 60 對大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)來說 三段生殖毒性試驗設(shè)計通常是最適當(dāng)?shù)?關(guān)鍵因素是各個生殖階段之間不得有間隔 即在三個有關(guān)聯(lián)的階段接觸受試物的時期至少有一天的重疊 并能直接或間接地評價生殖過程的所有階段 2020 3 25 61 生殖發(fā)育過程可分為6個階段 A 從交配前到受孕 檢查成年雄性和雌性生殖功能 配子的發(fā)育與成熟 交配行為 受精 B 從受孕到著床 檢查成年雌性生殖功能 胚胎著床前發(fā)育 著床 C 從著床到硬腭閉合 檢查成年雌性生殖功能 胚體發(fā)育 主要器官形成 2020 3 25 62 D 從硬腭閉合到妊娠結(jié)束 檢查成年雌性生殖功能 胚體的發(fā)育與生長 器官的發(fā)育與生長 E 從出生到斷乳 檢查成年雌性生殖功能 新生仔對宮外生活的適應(yīng)性 斷乳前的發(fā)育與生長 F 從斷乳到性成熟 檢查斷乳后的發(fā)育與生長 對獨立生活的適應(yīng) 達(dá)到完全的性功能 2020 3 25 63 三段生殖毒性試驗 生育力和早期胚胎發(fā)育毒性試驗 一般生殖毒性試驗 胚體 胎體毒性試驗 致畸試驗 出生前后發(fā)育毒性試驗 圍生期毒性試驗 2020 3 25 64 三段生殖試驗圖解 生育力和早期胚胎發(fā)育毒性試驗 一般生殖毒性試驗 胚體 胎體毒性試驗 致畸試驗 出生前后發(fā)育毒性試驗 圍產(chǎn)期毒性試驗 2020 3 25 65 二 人群流行病學(xué)研究 一 人類證據(jù)的獲得流行病學(xué)調(diào)查 在接觸外來化合物的人群中進(jìn)行調(diào)查 調(diào)查的觀察指標(biāo)可參照有關(guān)的臨床診斷檢驗指標(biāo) 還可進(jìn)行染色體畸變檢查 2020 3 25 66 二 發(fā)育毒性資料的使用 1 化學(xué)物致畸潛力分類和安全系數(shù)確定2 ICH人類用藥危險度分類3 根據(jù)動物試驗人群調(diào)查資料對致畸物分級4 確認(rèn)人類致畸物的標(biāo)準(zhǔn) 2020 3 25 67 三 發(fā)育毒性的替代試驗 一 體外預(yù)篩試驗1 大鼠全胚胎培養(yǎng)2 器官培養(yǎng)3 胚胎細(xì)胞微團(tuán)培養(yǎng)4 小鼠胚胎干細(xì)胞試驗 2020 3 25 68 二 體內(nèi)預(yù)篩試驗 C K試驗 又名生殖 發(fā)育毒性篩選試驗依據(jù) 大多數(shù)出生前受到的損傷將在出生后表現(xiàn)為存活力下降和 或生長障礙 因此在仔鼠出生后 觀察其外觀畸形 胚胎致死 生長遲緩等發(fā)育毒性表現(xiàn) 而不進(jìn)行傳統(tǒng)常規(guī)試驗中內(nèi)臟和骨骼的檢查 就可達(dá)到篩選的目的 優(yōu)點 所用動物少 檢測終點少 實驗周期短 能提供有關(guān)化學(xué)物對生殖和 或發(fā)育可能發(fā)生影響的初步信息 2020 3 25 69 1 化學(xué)物致畸潛力分類和安全系數(shù)確定根據(jù)動物試驗中發(fā)育毒性效應(yīng)的類型 嚴(yán)重性和發(fā)生率將化學(xué)物分為四類 并規(guī)定各類型的不同的安全系數(shù)范圍 用以評定待測物發(fā)育毒性的危險度 2020 3 25 70 國際生命科學(xué)院 InternationalLifeSciencesInstitute ILSI 1989年提出 2020 3 25 71 2 ICH人類用藥危險度分類 ICH 人用藥品注冊技術(shù)要求國際協(xié)調(diào)會 ICH在研究設(shè)計中規(guī)定 被批準(zhǔn)的新藥要根據(jù)動物發(fā)育毒性的研究結(jié)果和從人類使用經(jīng)驗得到的信息 將該藥品在妊娠用藥類別中定位 并要求醫(yī)生在開處方時遵守 以使懷孕婦女按規(guī)定使用這些藥品 2020 3 25 72 A B C2 僅在如果明顯地需要時 在懷孕期間可使用 C1 僅在如果證明可能的效益與對胎兒的可能的危險比較是可取時 在懷孕期間可使用 D 如果在懷孕期間使用 應(yīng)通知病人對胎兒可能的危害 X 在懷孕或可能懷孕的婦女中禁止使用 2020 3 25 73 3 根據(jù)動物試驗人群調(diào)查資料對致畸物分級 根據(jù)歐共體 EEC 和經(jīng)濟(jì)與發(fā)展組織 OECD 建議 2020 3 25 74 4 確認(rèn)人類致畸物的標(biāo)準(zhǔn) 1 一種特殊的缺陷或幾種缺陷并發(fā) 綜合征 頻率突然增加 2 缺陷的增加與某種已知的環(huán)境改變相交聯(lián) 如一種新藥的廣泛使用巧合 3 已知在妊娠的特殊階段暴露于接觸環(huán)境的改變 產(chǎn)生有特征性缺陷的綜合征 4 缺少妊娠時引起特征性缺陷嬰兒產(chǎn)生的其他共同的因子 2020 3 25 75 已知的人類致畸物 電離輻射 放射治療 放射性碘 原子武器感染 風(fēng)疹 巨細(xì)胞病毒 單純性皰疹 梅毒 弓形體病毒代謝失調(diào) 克汀病 糖尿病 苯丙酮酸尿 男性化腫瘤 高溫藥物和化學(xué)品 反應(yīng)停 Abameetin 酒精 氨基蝶呤 雄性激素 麻醉劑 抗甲狀腺藥物 白消安 咖啡因 氯代聯(lián)苯類 香豆素抗凝劑 環(huán)磷酰胺 二已基乙烯雌酚 敵螨普 三氟氯溴乙烷 異維A酸 鋰 甲巰咪唑 有機(jī)汞化合物 有機(jī)溶劑類 苯妥因 腐霉利 四環(huán)素 三甲惡唑烷二酮 丙 基 戊酸 2020 3 25 76 1 生育力和早期胚胎發(fā)育毒性試驗 一般生殖毒性試驗 研究目的 評價化學(xué)毒物對配子發(fā)生和成熟 交配行為 生育力 胚體著床前和著床的影響 實驗動物 至少一種 首選大鼠 每組雌雄各16 20只 窩 給藥時間 交配前雄性4周 雌性2周 交配期 2 3周 雌性著床前 大鼠孕6天 終末處理 雄性證實交配并使雌性受孕成功后處死 雌性在受孕13 15天終止妊娠 2020 3 25 77 觀察指標(biāo)雄性 飲水量 攝食量 體重變化 睪丸 附睪重量及臟器系數(shù) 附睪精子計數(shù) 活動度和形態(tài)觀察 生育率 睪