第九章发育毒性与致畸作用课件

第九章

发育毒性与致畸作用

第九章

发育毒性与致畸作用2本章内容：概述发育毒性与致畸性致畸（发育毒性）作用机制发育毒性和致畸作用试验与评价2本章内容：概述教学目的与要求掌握基本概念和发育毒性的终点、发育各阶段发育毒性作用的特点；发育毒性的剂量-反应模式和阈值的概念。熟悉发育毒性（致畸作用）的机制。发育毒性与致畸作用试验与评价；了解母体毒性与发育毒性；发育毒性资料的使用。3教学目的与要求掌握基本概念和发育毒性的终点、发育各阶段发育毒第一节概述

第一节概述

外源化学物生殖过程生殖毒性(reproductivetoxicity)生殖毒理学(reproductivetoxicology)发育过程发育毒性(developmentaltoxicity)发育毒理学(developmentaltoxicology)第一节概述外源化学物生殖过程生殖毒性生殖毒理学发育过程发育毒性发育毒理第一节概述发育毒理学（developmenttoxicology）是研究出生前暴露于环境有害因子导致的异常发育结局及有关的作用机制、发病原理、影响因素和毒物动力学等。是毒理学的重要分支学科，评定方法称为发育毒性试验,其中主要为致畸试验。6第一节概述发育毒理学（developmenttoxi第一节概述从畸胎学到发育毒理学畸胎学（古代）现代实验畸胎学（19世纪）发育毒理学7第一节概述从畸胎学到发育毒理学畸胎学（古代）现代实验畸畸胎学（古代）独眼巨人海妖古埃及、古巴比伦、中国、古印度6500B.C.记载畸胎；1651年，WilliamHarvey提出发育受阻学说，认为“畸形起因于器官或结构的不完全发育”。畸胎学（古代）独眼巨人海妖古埃及、古巴比伦、中国、古印度19世纪初期，对哺乳动物进行了实验畸胎学研究。现代实验畸胎学（19世纪）物理因素（震动、倒置、针刺）化学因素产生了畸形小鸡神经管缺陷无脑畸形脊柱裂独眼畸形…………作用时间在决定畸形类型方面比损伤性质更为重要。19世纪初期，对哺乳动物进行了实验畸胎学研究。现代实验畸胎学现代实验畸胎学（19世纪）20世纪初，发现很多环境因素（温度、微生物毒素、药物）可以干扰鸟类、爬虫类、鱼和两栖类的发育。1935年，Hale首次报道：VitA缺乏→母猪后代突眼、腭裂畸形发生；10现代实验畸胎学（19世纪）20世纪初，发现很多环境因素（温度致畸研究简史年份原因异常类型1935年VitA缺乏母猪后代突眼和腭裂畸形。1940年澳大利亚风疹大流行，孕妇感染风疹病毒婴儿先天性白内障、耳聋、智力发育不全、先天性心脏病发生率显著增高。1945年日本广岛、长崎原子弹核辐射胎儿小头畸形、智力低下，一年死亡率高达25%。1950年甲基汞中毒（日本）先天性水俣病。1960-1962年孕妇服用沙利度胺出现上万例海豹畸形胎儿。1968年多氯联苯污染米糠油事件孕妇出现死产、早产或产下“油症儿”1969年孕妇服用乙烯雌酚女性后代青春期阴道和宫颈透明细胞癌；男性附睾囊肿、睾丸囊性硬结等异常。1970’s母亲或父亲饮酒胎儿酒精综合征11致畸研究简史年份原因异常类型1935年VitA缺乏母猪后代1959年，日本水俣湾，汞废水污染引发先天水俣病。1959年，日本水俣湾，汞废水污染引发先天水俣病。1960年前后，英、德、日本等国妇女“反应停”（thalidomide）事件。1960年前后，英、德、日本等国妇女“反应停”（thali14酒精综合征胎儿酒精综合征（fetalalcoholsyndrome,FAS）由父母嗜酒引起的后代出生缺陷，典型的表现为面部畸形、宫内和产后生产迟缓、精神运动和智力发育障碍等。14酒精综合征胎儿酒精综合征（fetalalcohols第九章发育毒性与致畸作用课件第九章发育毒性与致畸作用课件第一节概述现代研究发现，人类成功妊娠结局的比率出人意料的低，只有不到半数的受孕能产生完全正常的健康婴儿。美国统计资料表明，着床后丢失（流产和死胎）31%，婴儿出生时严重畸形2~3%，轻微畸形14%，低出生体重7%，1岁前死亡率1.4%，神经功能异常16~17%。我国每年有30~40万名严重先天畸形儿出生，其中很大比例在一年内死亡。第一节概述现代研究发现，人类成功妊娠结局的比率出人意料的第二节

发育毒性与致畸性第二节

发育毒性与致畸性一、基本概念畸形（Malformation）：发育生物体解剖学上形态结构的缺陷。对外观、生理功能和（或）寿命有影响。19严重畸形（MajorMalformation）轻微畸形（MinorMalformation）致畸原（teratogen）：能引起畸形的环境因子。致畸作用（teratogenesis）：致畸物引起后代结构畸形的过程。致畸性（teratogenicity）：致畸物引起后代畸形的能力。一、基本概念畸形（Malformation）：发育生物体解剖20一、基本概念变异（variation）：由遗传和遗传外因素控制的外观变化，或者由于分化改变而引起差异（deviation）。子代与亲代之间或子代的个体之间，出现不完全相同的现象。一般是小的或次要的结构改变。不影响任何生理功能。变异：同种生物世代之间或同代生物不同个体之间在形态、生理等方面表现出来的差异。-来源：汉语同韵大词典20一、基本概念变异（variation）：由遗传和遗传外因一、基本概念21胚体-胎体毒性胚体毒性（embryotoxicity）：外源性理化因子对孕体着床前后到器官形成期结束时的有害影响。胎体毒性或胎儿毒性（fetoxicity）：外源性理化因子对孕体器官形成期结束以后的有害影响。胚胎毒性（embryo-fetaltoxicity）一、基本概念21胚体-胎体毒性发育生物体死亡（DeathoftheDevelopingOrganism）生长改变（AlteredGrowth-GrowthRetardation)结构异常（StructuralAbnormality）功能缺陷（FunctionalDeficiency）一、基本概念发育毒性（Developmentaltoxicity）：出生前后接触有害因素，子代个体发育为成体之前诱发的任何有害影响。主要表现：22着床受精卵未发育即死亡胚泡未着床即死亡早早孕丢失被吸收或自然流产前发育至某一阶段死亡后死胎早期晚期包括生理、生化、免疫、行为、智力等方面的异常。当胎儿生长发育指标低于正常对照均值2个标准差时，可认定为生长迟缓。发育生物体死亡（DeathoftheDevelopin一、基本概念出生缺陷（birthdefect）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）和功能缺陷（如智力低下，代谢和行为的异常）。先天性心脏病、唇腭裂、神经管畸形、尿道下裂、隐睾症、低出生体重等。23一、基本概念出生缺陷（birthdefect）23一、基本概念不良妊娠结局（adversepregnancyoutcomes）指妊娠后不能产生外观和功能正常的子代，包括所有的不良结果，如流产、死胎、死产、宫内生长迟缓、发育异常、新生儿和婴幼儿期死亡等。24一、基本概念不良妊娠结局（adversepregnanc二、发育毒性作用的特点和影响因素**机体不同系统和器官的形成与发育不完全同步；分娩时多数器官胎儿期发育成熟，但神经系统、生殖系统直到儿童期、少年期、性成熟期才告完成。不同化学毒物作用于不同发育阶段，产生不同效应；最容易引起畸形的阶段是器官形成期。25（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期二、发育毒性作用的特点和影响因素**机体不同系统和器官的形成（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期1.着床前期2.器官形成期3.胎儿期4.围生期和出生后的发育期26二、发育毒性作用的特点和影响因素**（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期26二、发育毒1.着床前期从受精时算起，到完成着床之前;

人类为第11~12天，啮齿类动物为前6天;

很少发生特异的致畸效应，未分化细胞受化学毒物损伤而致胚泡死亡，又称着床前丢失;

也有着床前期接触毒物导致胎儿畸形的例子,如环氧乙烷，甲基亚硝脲等；27（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期二、发育毒性作用的特点和影响因素**1.着床前期27（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感二、发育毒性作用的特点和影响因素**2.器官形成期孕体着床后直到硬腭闭合的一段时间；致畸敏感期或致畸作用危险期；此阶段受损后果：28（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期器官结构畸形（最突出）胚胎死亡和生长迟缓吸收胎（resorption）流产（abortion）为什么“反应停”事件的典型后果是海豹畸形？二、发育毒性作用的特点和影响因素**2.器官形成期28（一）3.胎儿期器官形成结束（以硬腭闭合为标志）后即进入胎儿期（人类从第56~58天起），直到分娩。胎儿期以组织分化、生长和生理学的成熟为主。胎儿期外源化学物的不良作用主要表现为：全身生长迟缓、特异的功能障碍（免疫、中枢神经系统、生殖）、经胎盘致癌和偶见死胎。29（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期二、发育毒性作用的特点和影响因素**3.胎儿期29（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期4.围生期和出生后的发育期研究较多的是发育免疫毒性、神经行为发育异常和儿童期肿瘤。围生期还是一生中对致癌物最敏感的时期；30（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期二、发育毒性作用的特点和影响因素**4.围生期和出生后的发育期30（一）发育各阶段发育毒性作用的二、发育毒性作用的特点和影响因素**（二）发育毒性的剂量-反应模式和阈值问题311.在远低于胚胎致死剂量下即可出现致畸，甚至全窝致畸。（高度致畸，较少见）2.除了在较高剂量几乎全窝胚胎死亡外，正常胎、生长迟缓和结构畸形同时存在。（较常见）3.有生长迟缓和胚胎致死但没有畸形发生。二、发育毒性作用的特点和影响因素**（二）发育毒性的剂量-反（三）发育毒性的物种差异一种化学物对不同物种的致畸作用可能不一致，对不同动物并不一定都具有致畸作用，引起畸形的类型也可能不同。造成差异的原因：不同物种之间代谢变化、胎盘种类、胚胎发育速度和方式存在差异。32二、发育毒性作用的特点和影响因素**（三）发育毒性的物种差异一种化学物对不同物种的致畸作用可能不三、母体毒性与发育毒性（一）母体因素对发育毒性的影响母体毒性（matermaltoxicity）是指化学毒物对孕母产生的损伤作用，表现为增重减慢、功能异常、临床症状，甚至死亡。目前常用增重减慢和死亡率来表示。影响发育的母体因素包括：遗传、疾病、营养、应激、对胎盘的毒性。33三、母体毒性与发育毒性（一）母体因素对发育毒性的影响33三、母体毒性与发育毒性（二）母体毒性与发育毒性的关系1.具有胚胎毒性，但无母体毒性。2.出现胚胎毒性也出现母体毒性。3.具有母体毒性，但不具有致畸作用。4.在一定剂量下即无母体毒性，也不表现胚胎毒性。34三、母体毒性与发育毒性（二）母体毒性与发育毒性的关系34四、父源性发育毒性（一）父源性发育毒性的主要表现父源性出生缺陷（PaternalBirthDefect）：遗传缺陷、年龄、环境暴露因素等通过父亲对发育个体产生不良影响。引起父原性出生缺陷的因素：遗传缺陷年龄因素外界暴露因素（职业和环境暴露、化疗和放疗、不良嗜好）35四、父源性发育毒性（一）父源性发育毒性的主要表现35四、父源性发育毒性（一）父源性发育毒性的主要表现父源性发育毒性的主要表现：自然流产或出生缺陷儿童期肿瘤男女出生比例失调。36四、父源性发育毒性（一）父源性发育毒性的主要表现36五、已知的人类发育毒物或致畸物37见表9-3已知的人类发育毒物或致畸物五、已知的人类发育毒物或致畸物37见表9-3已知的人类第三节

致畸（发育毒性）作用机制

38第三节

致畸（发育毒性）作用机制

38致畸（发育毒性）作用机制：基因突变与染色体畸变干扰基因表达细胞损伤与死亡干扰细胞-细胞交互作用39致畸（发育毒性）作用机制：基因突变与染色体畸变39致畸（发育毒性）作用机制：通过胎盘毒性引起发育毒性干扰母体稳态发育免疫毒性机制发育神经毒性机制40致畸（发育毒性）作用机制：通过胎盘毒性引起发育毒性40第四节发育毒性和致畸作用试验与评价**

第四节哺乳动物发育毒性试验人群流行病学调查发育毒性替代实验化学毒物的结构与活性资料外源化学物发育毒性的评价哺乳动物发育毒性试验外源化学物发育毒性的评价一、动物发育毒性试验*三段生殖毒性试验，1966年，美国FDA提出。（评价药物的生殖发育毒性）

一代或多代生殖毒性试验，由美国EPA提出，用于评价食品添加剂、农药及其他化学物。一、动物发育毒性试验*三段生殖毒性试验，1966年，美国FD44生殖发育过程及三段生殖毒性试验断乳分娩硬腭闭合着床受孕检查生殖功能配子发育与成熟交配行为受精检查雌性动物生殖功能、胚胎着床前发育着床雌性动物生殖功能、胎体发育、器官形成雌性动物生殖功能、胎体发育生长、器官发育生长雌性动物生殖功能、新生仔对宫外生活的适应断乳前的发育生长断乳后的生长发育独立生活的适应达到完全的性功能生育力和早期胚胎发育毒性(一般生殖毒性试验)胚体-胎体毒性试验（致畸试验）出生前后发育毒性（围产期毒性试验）44生殖发育过程及三段生殖毒性试验断乳分娩硬腭闭合着床受孕检三段生殖毒性试验示意图45I段：生育力和早期胚胎发育毒性试验(一般生殖毒性试验)Ⅱ段：胚体-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)三段生殖毒性试验示意图45I段：生育力和早期胚胎发育毒性试验三段生殖毒性试验三段生殖毒性试验雌鼠受孕成功的判定：雌鼠受孕成功的判定：48胎盘兰显示妊娠5d小鼠子宫着床点1.缺指、短指畸形；2.短肢畸形，生长迟缓；3.缺肢畸形；4.枕骨发育不良，脑膨出48胎盘兰显示妊娠5d小鼠子宫着床点1.缺指、短指畸形；2.胎鼠取出的过程胎鼠内脏检查胎鼠骨骼检查胎鼠取出的过程胎鼠内脏检查胎鼠骨骼检查（一）发育毒性的流行病学导致罕见不良妊娠结局的事件多数情况通过病历对照研究或队列研究寻找关联关系；目的：寻找导致出生缺陷的原因；了解出生缺陷的发生趋势；引起公众注意，并保护公众健康。二、流行病学研究和人类发育毒物的确定（一）发育毒性的流行病学二、流行病学研究和人类发育毒物的确定（二）人类发育毒物的确定据估计目前经过动物致畸实验化学物有4100多种，约66%没有致畸作用，7%对一种以上动物有致畸作用，18%对大多数受试动物有致畸性，9%结果可疑。因为没有完全合适的动物模型，在确定人类新的致畸物时，不能把动物实验的结果轻易外推到人，而应以流行病学研究和有控制的临床研究结果为主要依据。二、流行病学研究和人类发育毒物的确定（二）人类发育毒物的确定二、流行病学研究和人类发育毒物的确定（二）人类发育毒物的确定二、流行病学研究和人类发育毒物的确定确认人类致畸物的标准：1.一种特殊的缺陷或几种缺陷并发（综合征）的频率增加；2.缺陷的增加与某种已知的环境改变相关联（如一种新药的广泛使用）；3.在妊娠的特殊阶段已知暴露于某种环境改变，产生有特征性缺陷的综合征；4.缺少妊娠是引起特征性缺陷的其他共同的因子。（二）人类发育毒物的确定二、流行病学研究和人类发育毒物的确定（三）致畸物及发育毒物的危险性分类二、流行病学研究和人类发育毒物的确定基准A类B类C类D类1.最小母体中毒剂量与最小致畸剂量的比值远大于1>1或两剂量间有很大重叠<1母体中毒时物致畸2.畸胎率高，与剂量有关高，与剂量无关低，与剂量有关—3.较低剂量时畸形的类型有特定的器官系统一般为多发性，也可能有特定的特点无特异性，广泛多发—4.靶细胞特定细胞特定细胞泛化、非特定细胞不详5.安全系数范围~400~300~250~100表9-5化学物致畸作用的分类（ILSI）（三）致畸物及发育毒物的危险性分类二、流行病学研究和人类发育1.大鼠全胚胎培养（wholeembryoculture,WEC）2.胚胎细胞微团培养（micromassculture)3.小鼠胚胎干细胞实验(mouseembryonicstemcelltest，EST)4.发育毒性的体内预筛实验（C.K试验）三、发育毒性的的初筛和替代实验WEC:从孕期第9~10天大鼠子宫取出胚胎，剥去Reichert膜，放入培养液中加入受试物，在含O2、CO2、N2环境中旋转培养。观察胚胎发育情况，记录胚胎存活，检测胚芽、卵黄囊直径、体节和体长等。用于筛试化学物的发育毒性、探讨其剂量反应关系和作用机制。胚胎细胞微团培养（MMC）:孕期第11天的大鼠胚胎取得代表CNS的原代中脑细胞微团、肢芽区或其他区的细胞微团，在培养瓶中分别加入不同浓度的受试物共同培养5天。评价化学毒物的细胞毒性和发育毒性。小鼠胚胎干细胞实验（EST）:小鼠胚泡内细胞团衍生的胚胎干细胞在特定条件下，可定向分化为机体多种细胞，因此可作为生物测试系统，用于哺乳动物细胞分化、组织形成过程的发育毒性研究。1.大鼠全胚胎培养（wholeembryoculture思考题：发育毒性的概念是什么？影响发育毒性的因素有哪些？外源化学物引起发育毒性的机制可能有哪些？如何评价外源化学物的发育毒性？55思考题：发育毒性的概念是什么？影响发育毒性的因素有哪些？55小结Theend!小结Theend!第九章

发育毒性与致畸作用

第九章

发育毒性与致畸作用58本章内容：概述发育毒性与致畸性致畸（发育毒性）作用机制发育毒性和致畸作用试验与评价2本章内容：概述教学目的与要求掌握基本概念和发育毒性的终点、发育各阶段发育毒性作用的特点；发育毒性的剂量-反应模式和阈值的概念。熟悉发育毒性（致畸作用）的机制。发育毒性与致畸作用试验与评价；了解母体毒性与发育毒性；发育毒性资料的使用。59教学目的与要求掌握基本概念和发育毒性的终点、发育各阶段发育毒第一节概述

第一节概述

外源化学物生殖过程生殖毒性(reproductivetoxicity)生殖毒理学(reproductivetoxicology)发育过程发育毒性(developmentaltoxicity)发育毒理学(developmentaltoxicology)第一节概述外源化学物生殖过程生殖毒性生殖毒理学发育过程发育毒性发育毒理第一节概述发育毒理学（developmenttoxicology）是研究出生前暴露于环境有害因子导致的异常发育结局及有关的作用机制、发病原理、影响因素和毒物动力学等。是毒理学的重要分支学科，评定方法称为发育毒性试验,其中主要为致畸试验。62第一节概述发育毒理学（developmenttoxi第一节概述从畸胎学到发育毒理学畸胎学（古代）现代实验畸胎学（19世纪）发育毒理学63第一节概述从畸胎学到发育毒理学畸胎学（古代）现代实验畸畸胎学（古代）独眼巨人海妖古埃及、古巴比伦、中国、古印度6500B.C.记载畸胎；1651年，WilliamHarvey提出发育受阻学说，认为“畸形起因于器官或结构的不完全发育”。畸胎学（古代）独眼巨人海妖古埃及、古巴比伦、中国、古印度19世纪初期，对哺乳动物进行了实验畸胎学研究。现代实验畸胎学（19世纪）物理因素（震动、倒置、针刺）化学因素产生了畸形小鸡神经管缺陷无脑畸形脊柱裂独眼畸形…………作用时间在决定畸形类型方面比损伤性质更为重要。19世纪初期，对哺乳动物进行了实验畸胎学研究。现代实验畸胎学现代实验畸胎学（19世纪）20世纪初，发现很多环境因素（温度、微生物毒素、药物）可以干扰鸟类、爬虫类、鱼和两栖类的发育。1935年，Hale首次报道：VitA缺乏→母猪后代突眼、腭裂畸形发生；66现代实验畸胎学（19世纪）20世纪初，发现很多环境因素（温度致畸研究简史年份原因异常类型1935年VitA缺乏母猪后代突眼和腭裂畸形。1940年澳大利亚风疹大流行，孕妇感染风疹病毒婴儿先天性白内障、耳聋、智力发育不全、先天性心脏病发生率显著增高。1945年日本广岛、长崎原子弹核辐射胎儿小头畸形、智力低下，一年死亡率高达25%。1950年甲基汞中毒（日本）先天性水俣病。1960-1962年孕妇服用沙利度胺出现上万例海豹畸形胎儿。1968年多氯联苯污染米糠油事件孕妇出现死产、早产或产下“油症儿”1969年孕妇服用乙烯雌酚女性后代青春期阴道和宫颈透明细胞癌；男性附睾囊肿、睾丸囊性硬结等异常。1970’s母亲或父亲饮酒胎儿酒精综合征67致畸研究简史年份原因异常类型1935年VitA缺乏母猪后代1959年，日本水俣湾，汞废水污染引发先天水俣病。1959年，日本水俣湾，汞废水污染引发先天水俣病。1960年前后，英、德、日本等国妇女“反应停”（thalidomide）事件。1960年前后，英、德、日本等国妇女“反应停”（thali70酒精综合征胎儿酒精综合征（fetalalcoholsyndrome,FAS）由父母嗜酒引起的后代出生缺陷，典型的表现为面部畸形、宫内和产后生产迟缓、精神运动和智力发育障碍等。14酒精综合征胎儿酒精综合征（fetalalcohols第九章发育毒性与致畸作用课件第九章发育毒性与致畸作用课件第一节概述现代研究发现，人类成功妊娠结局的比率出人意料的低，只有不到半数的受孕能产生完全正常的健康婴儿。美国统计资料表明，着床后丢失（流产和死胎）31%，婴儿出生时严重畸形2~3%，轻微畸形14%，低出生体重7%，1岁前死亡率1.4%，神经功能异常16~17%。我国每年有30~40万名严重先天畸形儿出生，其中很大比例在一年内死亡。第一节概述现代研究发现，人类成功妊娠结局的比率出人意料的第二节

发育毒性与致畸性第二节

发育毒性与致畸性一、基本概念畸形（Malformation）：发育生物体解剖学上形态结构的缺陷。对外观、生理功能和（或）寿命有影响。75严重畸形（MajorMalformation）轻微畸形（MinorMalformation）致畸原（teratogen）：能引起畸形的环境因子。致畸作用（teratogenesis）：致畸物引起后代结构畸形的过程。致畸性（teratogenicity）：致畸物引起后代畸形的能力。一、基本概念畸形（Malformation）：发育生物体解剖76一、基本概念变异（variation）：由遗传和遗传外因素控制的外观变化，或者由于分化改变而引起差异（deviation）。子代与亲代之间或子代的个体之间，出现不完全相同的现象。一般是小的或次要的结构改变。不影响任何生理功能。变异：同种生物世代之间或同代生物不同个体之间在形态、生理等方面表现出来的差异。-来源：汉语同韵大词典20一、基本概念变异（variation）：由遗传和遗传外因一、基本概念77胚体-胎体毒性胚体毒性（embryotoxicity）：外源性理化因子对孕体着床前后到器官形成期结束时的有害影响。胎体毒性或胎儿毒性（fetoxicity）：外源性理化因子对孕体器官形成期结束以后的有害影响。胚胎毒性（embryo-fetaltoxicity）一、基本概念21胚体-胎体毒性发育生物体死亡（DeathoftheDevelopingOrganism）生长改变（AlteredGrowth-GrowthRetardation)结构异常（StructuralAbnormality）功能缺陷（FunctionalDeficiency）一、基本概念发育毒性（Developmentaltoxicity）：出生前后接触有害因素，子代个体发育为成体之前诱发的任何有害影响。主要表现：78着床受精卵未发育即死亡胚泡未着床即死亡早早孕丢失被吸收或自然流产前发育至某一阶段死亡后死胎早期晚期包括生理、生化、免疫、行为、智力等方面的异常。当胎儿生长发育指标低于正常对照均值2个标准差时，可认定为生长迟缓。发育生物体死亡（DeathoftheDevelopin一、基本概念出生缺陷（birthdefect）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）和功能缺陷（如智力低下，代谢和行为的异常）。先天性心脏病、唇腭裂、神经管畸形、尿道下裂、隐睾症、低出生体重等。79一、基本概念出生缺陷（birthdefect）23一、基本概念不良妊娠结局（adversepregnancyoutcomes）指妊娠后不能产生外观和功能正常的子代，包括所有的不良结果，如流产、死胎、死产、宫内生长迟缓、发育异常、新生儿和婴幼儿期死亡等。80一、基本概念不良妊娠结局（adversepregnanc二、发育毒性作用的特点和影响因素**机体不同系统和器官的形成与发育不完全同步；分娩时多数器官胎儿期发育成熟，但神经系统、生殖系统直到儿童期、少年期、性成熟期才告完成。不同化学毒物作用于不同发育阶段，产生不同效应；最容易引起畸形的阶段是器官形成期。81（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期二、发育毒性作用的特点和影响因素**机体不同系统和器官的形成（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期1.着床前期2.器官形成期3.胎儿期4.围生期和出生后的发育期82二、发育毒性作用的特点和影响因素**（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期26二、发育毒1.着床前期从受精时算起，到完成着床之前;

人类为第11~12天，啮齿类动物为前6天;

很少发生特异的致畸效应，未分化细胞受化学毒物损伤而致胚泡死亡，又称着床前丢失;

也有着床前期接触毒物导致胎儿畸形的例子,如环氧乙烷，甲基亚硝脲等；83（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期二、发育毒性作用的特点和影响因素**1.着床前期27（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感二、发育毒性作用的特点和影响因素**2.器官形成期孕体着床后直到硬腭闭合的一段时间；致畸敏感期或致畸作用危险期；此阶段受损后果：84（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期器官结构畸形（最突出）胚胎死亡和生长迟缓吸收胎（resorption）流产（abortion）为什么“反应停”事件的典型后果是海豹畸形？二、发育毒性作用的特点和影响因素**2.器官形成期28（一）3.胎儿期器官形成结束（以硬腭闭合为标志）后即进入胎儿期（人类从第56~58天起），直到分娩。胎儿期以组织分化、生长和生理学的成熟为主。胎儿期外源化学物的不良作用主要表现为：全身生长迟缓、特异的功能障碍（免疫、中枢神经系统、生殖）、经胎盘致癌和偶见死胎。85（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期二、发育毒性作用的特点和影响因素**3.胎儿期29（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期4.围生期和出生后的发育期研究较多的是发育免疫毒性、神经行为发育异常和儿童期肿瘤。围生期还是一生中对致癌物最敏感的时期；86（一）发育各阶段发育毒性作用的特点和致畸敏感期二、发育毒性作用的特点和影响因素**4.围生期和出生后的发育期30（一）发育各阶段发育毒性作用的二、发育毒性作用的特点和影响因素**（二）发育毒性的剂量-反应模式和阈值问题871.在远低于胚胎致死剂量下即可出现致畸，甚至全窝致畸。（高度致畸，较少见）2.除了在较高剂量几乎全窝胚胎死亡外，正常胎、生长迟缓和结构畸形同时存在。（较常见）3.有生长迟缓和胚胎致死但没有畸形发生。二、发育毒性作用的特点和影响因素**（二）发育毒性的剂量-反（三）发育毒性的物种差异一种化学物对不同物种的致畸作用可能不一致，对不同动物并不一定都具有致畸作用，引起畸形的类型也可能不同。造成差异的原因：不同物种之间代谢变化、胎盘种类、胚胎发育速度和方式存在差异。88二、发育毒性作用的特点和影响因素**（三）发育毒性的物种差异一种化学物对不同物种的致畸作用可能不三、母体毒性与发育毒性（一）母体因素对发育毒性的影响母体毒性（matermaltoxicity）是指化学毒物对孕母产生的损伤作用，表现为增重减慢、功能异常、临床症状，甚至死亡。目前常用增重减慢和死亡率来表示。影响发育的母体因素包括：遗传、疾病、营养、应激、对胎盘的毒性。89三、母体毒性与发育毒性（一）母体因素对发育毒性的影响33三、母体毒性与发育毒性（二）母体毒性与发育毒性的关系1.具有胚胎毒性，但无母体毒性。2.出现胚胎毒性也出现母体毒性。3.具有母体毒性，但不具有致畸作用。4.在一定剂量下即无母体毒性，也不表现胚胎毒性。90三、母体毒性与发育毒性（二）母体毒性与发育毒性的关系34四、父源性发育毒性（一）父源性发育毒性的主要表现父源性出生缺陷（PaternalBirthDefect）：遗传缺陷、年龄、环境暴露因素等通过父亲对发育个体产生不良影响。引起父原性出生缺陷的因素：遗传缺陷年龄因素外界暴露因素（职业和环境暴露、化疗和放疗、不良嗜好）91四、父源性发育毒性（一）父源性发育毒性的主要表现35四、父源性发育毒性（一）父源性发育毒性的主要表现父源性发育毒性的主要表现：自然流产或出生缺陷儿童期肿瘤男女出生比例失调。92四、父源性发育毒性（一）父源性发育毒性的主要表现36五、已知的人类发育毒物或致畸物93见表9-3已知的人类发育毒物或致畸物五、已知的人类发育毒物或致畸物37见表9-3已知的人类第三节

致畸（发育毒性）作用机制

94第三节

致畸（发育毒性）作用机制

38致畸（发育毒性）作用机制：基因突变与染色体畸变干扰基因表达细胞损伤与死亡干扰细胞-细胞交互作用95致畸（发育毒性）作用机制：基因突变与染色体畸变39致畸（发育毒性）作用机制：通过胎盘毒性引起发育毒性干扰母体稳态发育免疫毒性机制发育神经毒性机制96致畸（发育毒性）作用机制：通过胎盘毒性引起发育毒性40第四节发育毒性和致畸作用试验与评价**

第四节哺乳动物发育毒性试验人群流行病学调查发育毒性替代实验化学毒物的结构与活性资料外源化学物发育毒性的评价哺乳动物发育毒性试验外源化学物发育毒性的评价一、动物发育毒性试验*三段生殖毒性试验，1966年，美国FDA提出。（评价药物的生殖发育毒性）

一代或多代生殖毒性试验，由美国EPA提出，用于评价食品添加剂、农药及其他化学物。一、动物发育毒性试验*三段生殖毒性试验，1966年，美国FD100生殖发育过程及三段生殖毒性试验断乳分娩硬腭闭合着床受孕检查生殖功能配子发育与成熟交配行为受精检查雌性动物生殖功能、胚胎着床前发育着床雌性动物生殖功能、胎体发育、器官形成雌性动物生殖功能、胎体发育生长、器官发育生长雌性动物生殖功能、新生仔对宫外生活的适应断乳前的发育生长断乳后的生长发育独立生活的适应达到完全的性功能生育力和早期胚胎发育毒性(一般生殖毒性试验)胚体-胎体毒性试验（致畸试验）出生前后发育毒性（围产期毒性试验）44生殖发育过程及三段生殖毒性试验断乳分娩硬腭闭合着床受孕检三段生殖毒性试验示意图101I段：生育力和早期胚胎发育毒性试验(一般生殖毒性试验)Ⅱ段：胚体-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)三段生殖毒性试验示意图45I段：生育力和早期胚胎发育毒性试验三段生殖毒性试验三段生殖毒性试验雌鼠受孕成功的判定：雌鼠受孕成功的判定：104胎盘兰显示妊娠5d小鼠子宫着床点1.缺指、短指畸形；2.短肢畸形，生长迟缓；3.缺肢畸形；4.枕骨发育不良，脑膨出48胎盘兰