化學物的生殖毒性-課件

化學毒物的生殖毒性

1ppt課件教學內(nèi)容：第一節(jié)雄性生殖毒性一、雄性生殖細胞的發(fā)生過程二、外援化學物的雄性生殖毒性三、雄性生殖毒性的研究方法第二節(jié)雌性生殖毒性一、雌性生殖細胞的發(fā)生過程二、雌性生殖毒性三、雌性生殖毒性的檢測方法第三節(jié)致畸試驗第四節(jié)繁殖試驗第五節(jié)胚胎毒性2ppt課件

概述繁殖過程:生殖細胞(配子)精子卵細胞發(fā)生卵細胞受精卵細胞著床胚胎形成胚胎發(fā)育器官發(fā)生分娩哺乳胎仔發(fā)育生殖毒理學發(fā)育毒理學幼仔發(fā)育3ppt課件完整的生殖發(fā)育過程A階段：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階段：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階段：著床到硬腭閉合：檢查成年雌性生殖功能，胎體發(fā)育，主要器官形成。D階段：硬腭閉合到妊娠結束：檢查成年雌性生殖功能、胎體的發(fā)育與生長，器官的發(fā)育與生長。E階段：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，斷乳前的發(fā)育與生長。F階段：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，達到完全的性功能。4ppt課件一、生殖毒性(reproductivetoxicity)

生殖毒性指對雄性和雌性生殖功能或能力的損害和對后代的有害影響。生殖毒性既可發(fā)生于妊娠期，也可發(fā)生于妊前期和哺乳期。表現(xiàn)為外源化學物對生殖過程的影響，例如生殖器官及內(nèi)分泌系統(tǒng)的變化，對性周期和性行為的影響，以及對生育力和妊娠結局的影響等。5ppt課件二、發(fā)育毒性(developmentaltoxicity)

發(fā)育毒性指在到達成體之前誘發(fā)的任何有害影響，包括在胚期(embryonicperiod)和胎期(fetalperiod)誘發(fā)或顯示的影響，以及在出生后誘發(fā)和顯示的影響。發(fā)育毒性的主要表現(xiàn)為：

1.發(fā)育生物體死亡(deathofthedevelopingorganism)2.生長改變(alteredgrowth)3.功能缺陷(functionaldeficiency)4.結構異常(structuralabnormality)6ppt課件第一節(jié)雄性生殖毒性一、雄性生殖細胞的發(fā)生過程7ppt課件精原細胞

精原細胞在精巢中，每一個精原細胞中的染色體數(shù)都與體細胞的相同。

返回8ppt課件同源染色體同源染色體

同源染色體是指分別來自父方和母方，形狀和大小一般都相同的兩條染色體。

返回

注意非同源染色體初級精母細胞

在分裂間期完成了染色體的復制。9ppt課件同源染色體的兩兩配對現(xiàn)象叫做聯(lián)會。返回初級精母細胞10ppt課件

聯(lián)會后的每對同源染色體實際上含有四個染色單體叫做四分體。返回初級精母細胞11ppt課件

四分體排列在細胞中央的赤道板上，每條染色體的著絲點都附著在紡錘絲上。返回注意四分體的排列方式是隨機的初級精母細胞12ppt課件

隨著紡錘絲的收縮變短，每對同源染色體彼此分離，并且在紡錘絲的牽引下移向兩極，結果細胞的每一極只得到各對同源染色體中的１條。返回

非同源染色體自由組合到達兩極。初級精母細胞13ppt課件一個初級精母細胞形成了兩個次級精母細胞。在次級精母細胞中，染色體的數(shù)目只有初級精母細胞的一半。

返回次級精母細胞14ppt課件

染色體的著絲點排列在細胞中央的赤道板上，每條染色體含有兩個染色單體，由一個著絲點連結在一起。返回次級精母細胞15ppt課件著絲點分裂為二，兩個姐妹染色單體分離成為兩條染色體，分別移向兩極。返回次級精母細胞16ppt課件一個次級精母細胞經(jīng)過減數(shù)第二次分裂形成了兩個精細胞。返回精細胞17ppt課件精子一個精原細胞經(jīng)過兩次細胞分裂形成了四個精子，每個精子細胞中含有數(shù)目減半的染色體。

返回精子的染色體類型18ppt課件二、外源化學物的雄性生殖毒性

（一）對睪丸生精細胞的影響睪丸曲細精管生殖細胞支持細胞精原細胞精母細胞精細胞提供營養(yǎng)、保護、支持19ppt課件(二)對內(nèi)分泌功能的影響下丘腦垂體睪丸促性腺激素釋放激素GnRH促性腺激素雄性激素促卵泡素FSH黃體生成素LH(三)對性功能和生殖功能的影響20ppt課件三、雄性生殖毒性的檢測方法

（一）精子分析

(1)精子計數(shù)：是雄性性功能的一項重要指標，可提供有關精子發(fā)育與成熟方面的粗略信息。

(2)精子形態(tài)觀察：精子頭和尾的形態(tài)學改變可影響精子運動和穿透卵細胞的能力。

(3)精子狀態(tài)分析試驗：包括有精液的pH、液化時間，精子運動能力，蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和微量元素的含量等。可了解精子所處的微環(huán)境及精子運動等情況。

（二）精子穿透實驗精子穿透實驗實際上就是精子體外授精的實驗。21ppt課件

（三）睪丸中標志酶活性檢測

一類酶其含量和活性隨著精子的形成、成熟而增高，如乳酸脫氫酶同工酶、山梨醇脫氫酶、透明質(zhì)酸酶、α-磷酸甘油脫氫酶等；一類則是隨著精子的形成、成熟，其活性下降，如6-磷酸葡萄糖脫氫酶、蘋果酸脫氫酶、三磷酸甘油醛脫氫酶以及異檸檬酸脫氫酶等。22ppt課件（四）體外試驗1.睪丸支持細胞的分離與培養(yǎng)2.睪丸間質(zhì)細胞的分離和培養(yǎng)

（五）雄性激素的檢測睪丸雄性激素FSHLH雄激素(睪酮)支持細胞間質(zhì)細胞雄性激素結合蛋白睪酮生殖功能23ppt課件（六）顯性致死試驗（dominantlethalassay）

給予雄性動物化學物，將其與未經(jīng)受試物處理的雌性動物交配，觀察雌性動物早期胚胎死亡情況，以評價受試物對雄性動物的生殖細胞有無損害作用的試驗。由于此種損害在子代的第一代即可表現(xiàn)，故稱為“顯性”。該試驗觀察指標為早期胚胎死亡，所以稱之為顯性致死試驗。

（七）雄性生殖細胞遺傳毒性檢測

小鼠睪丸染色體畸變分析、小鼠精子畸變分析、黑腹果蠅染色體隱性分析試驗、單細胞凝膠電泳試驗（singlecellgelassay，SCG），又稱慧星試驗（cometassay）。24ppt課件小鼠精子慧星試驗25ppt課件Figure1DNAofalivecell.NoDNAdamageisobserved.Figure2After30minutesofsonicationinthepresenceofencapsulatedDOX,mostofthenuclearDNAisintactbutsmallpieceshavemigrated.Figure3MoreDNAdamagebutthecellsarestillalive(1hrofsonicationinthepresenceofencapsulatedDOX).Figure4Thecellclearlydeadbyapoptosis.TheDNAinthecellisfragmentedandthenuclearDNAcanbarelyberecognized(2hoursofsonicationinthepresenceofencapsulatedDOX).26ppt課件（八）雄性生殖器毒性病理檢驗

遺傳毒理學(genetictoxicologly)是研究外源性化學物質(zhì)或其他環(huán)境因素致突變作用及對人體健康危害效應及其規(guī)律的科學，是毒理學的一個分支。其主要目的是研究致突變作用的機制及對人類的危害，檢測發(fā)現(xiàn)致突變物，提出評價和預防致突變物的方法。突變是指遺傳物質(zhì)發(fā)生變化引起遺傳信息的改變，并發(fā)生新的表型效應。

睪丸、附睪、前列腺以及精囊的重量和大小的改變。27ppt課件第二節(jié)雌性生殖毒性一、雌性生殖細胞的發(fā)生過程（一）卵子生成28ppt課件卵巢

卵泡

支持細胞卵細胞

顆粒細胞

膜細胞

（二）排卵和受孕排出黃體精子退化受孕白體進一步形成29ppt課件下丘腦垂體卵巢促性腺激素釋放激素GnRH促性腺激素雌激素促卵泡素FSH黃體生成素LH（三）內(nèi)分泌調(diào)節(jié)30ppt課件二、外源化學物的雌性生殖毒性（一）對卵細胞的影響（二)對內(nèi)分泌功能的影響

(三)其它毒作用三、雌性生殖毒性檢測方法（一）體外試驗應用超排卵的卵子與化學物共培養(yǎng)或處理組雌性動物的卵子進行體外受精.31ppt課件

整體動物試驗仍為主要評價方法。常用的有兩類：

1.一代繁殖試驗或多代繁殖試驗和致畸試驗；

2.是三段生殖試驗，它分別在三個不同階段給予受試物，即妊娠前期及初期、器官形成期、圍產(chǎn)期及授乳期。三階段生殖試驗的第一、二階段與傳統(tǒng)的繁殖試驗和傳統(tǒng)的致畸試驗基本相似，第三階段是觀察外源化學物對胎兒出生后發(fā)育的影響。（二）動物試驗32ppt課件

—代生殖毒性試驗是指親代(F0)動物直接染毒受試物，仔一代(F1)在宮內(nèi)和哺乳期接觸受試物，其交配僅在F0代間進行，主要評價受試物對F0代青春期前后和成年動物亞慢性暴露的影響；兩代(多代)生殖毒性試驗是指仔代（F1和F2)從懷孕到出生前的宮內(nèi)持續(xù)暴露和斷奶前的持續(xù)暴露，即F0代直接染毒受試物，F(xiàn)1代既有直接接觸，也有經(jīng)母體的間接接觸，仔二代(F2)在官內(nèi)和哺乳期接觸受試物，其交配在F0代間和F1代間進行，主要評價從染毒到發(fā)育全過程受試物對生殖功能的影響。33ppt課件（三）其他輔助實驗

1、發(fā)情周期的觀察

2、排卵的觀察

3、雌性激素檢測

4、病理組織學檢查

34ppt課件第三節(jié)致畸試驗

致畸作用(teratogenicity)系在外源化學物對胚胎或胎兒發(fā)育過程的干擾作用下，造成胎兒在出生時，某種器官表現(xiàn)形態(tài)結構異常的過程。能誘發(fā)致畸作用的外源化學物稱致畸物或致畸劑(teratogen)。35ppt課件一、動物致畸試驗（一）基本原理：妊娠母體接觸某些具有致畸作用的化學物質(zhì)，對于處在器官形成期的胚胎發(fā)育可產(chǎn)生不良影響，使胎仔形態(tài)結構發(fā)生缺陷而呈現(xiàn)畸形。因此，可以通過觀察妊娠母體在敏感期接觸受試物后胚胎及胎仔的發(fā)育狀況來評價某種化學物質(zhì)有無致畸作用。36ppt課件（二）基本方法1.動物選擇2.動物交配處理3.劑量分組4.孕鼠狀況觀察5.動物剖檢6.胎仔檢查

37ppt課件1.動物選擇

原則上應選擇動物體內(nèi)代謝途徑與人類似，胎盤結構也基本與人相近，妊娠期短而一致，產(chǎn)仔數(shù)多，而且自發(fā)畸形率較低的實驗動物，為此多選用大鼠或小鼠。大鼠首選原因：對外源化學物代謝過程基本與人相似。受孕率高，產(chǎn)仔多。胎仔大小適中，易于觀察。38ppt課件2.動物交配處理

健康成年未曾孕產(chǎn)的大鼠，體重200~250g，小鼠20~25g。雌雄動物2:1比例于晚上合籠，次日早晨對雌鼠陰道涂片檢查，查見精子或發(fā)現(xiàn)陰栓者揭示已交配過，定為孕鼠，以這一天作為妊娠第0天計算妊娠日數(shù)。將查出的孕鼠按隨機區(qū)組法分組，每組10~20只。39ppt課件3.劑量分組

一般高劑量組可選雌鼠LD50的1／3~1／5，低劑量組取1／30~1／50LD50的劑量；也可以亞慢性毒性實驗中的最大無作用劑量為高劑量，以其1／30為低劑量。染毒：在雌鼠妊娠的第7~15天染毒，每日1次。染毒途徑采用灌胃。

40ppt課件4.孕鼠狀況觀察

在受試期間內(nèi)應密切觀察孕鼠的一般狀況，每3天稱量體重1次，通過體重的增減反映出受試物對孕鼠及胚胎的毒性程度。5.動物剖檢

應在預期分娩的前一天處死母鼠進行檢查。剖檢前要稱量交記錄母鼠最終體重。做大體觀察并記錄黃體數(shù)、活胎數(shù)及吸收胎數(shù)。

6.胎仔檢查

活胎數(shù)、晚期死胎數(shù)、早期死胎數(shù)、吸收胎數(shù)及各種胎仔的特征。逐一記錄胎仔外觀所見，對活胎仔要測量其體重、體長和尾長。

41ppt課件42ppt課件（三）結果判定1.母鼠妊娠期體重變化。2.平均著床數(shù)（％）＝3.平均活胎率=4.著床后死亡率（％）＝5.活胎仔平均體重、體長、尾長。6.畸形（外觀、內(nèi)臟及骨骼）總數(shù)。7.畸胎出現(xiàn)率（％）＝8.活胎仔畸形率（％）＝9.母體畸胎率（％）＝

43ppt課件二、體外致畸作用試驗

1.大鼠全胚培養(yǎng)(wholeembryoculture)2.器官培養(yǎng)(organculture)3.胚胎細胞微團培養(yǎng)(micmmassculture)4.水螅培養(yǎng)(hydraattenuataculture)

致畸指數(shù)：母體LD50與胎仔最小致畸作用劑量之比，這一比值愈大，致畸作用愈強，一般認為比值10以下者，不具致畸作用，10－100具致畸作用，100以上致畸作用強烈。44ppt課件第四節(jié)繁殖實驗一、試驗方法（一）實驗動物：選擇健康剛斷乳（4周齡）大鼠，至少2個實驗組和1個對照組。每組雌鼠20只，雄鼠10只（或20只）。（二）劑量分組：設對照組、低劑量組（可按最大無作用劑量的1／30或人類可能攝入量的100倍）、高劑量組（為最大耐受量或有胚胎毒性的劑量）。（三）染毒方式：一般采用將受試物加入飼料或飲水中，親代和子代染毒方式和投予劑量應相同。（四）實驗步