第八章食品中化学物质的生殖和发育毒性 生殖是使种族延续的各种生理过程的总称。生殖过程一般是指从配子形成直到胎儿娩出 的整个过程，因此具有广泛的含义，其中包括精子的发生、卵的形成、配子的释放、受精、 卵裂和不泡发有、若床、胚胎发生、胎儿发有、分焕。而胎儿的境出也并不意味若胎儿发亡 成熟的终止，从广义上说还应包括胎儿娩出后的新生儿期、哺乳期、直到性成熟的整个过程 随者我国人民生活水平提高，医疗卫生条件改善，新生儿死亡率 大幅度降低 ,死因顺位也 生了明显的变化。1953年先天畸形和先天心脏病死亡占总死亡的9.77%，到1979年已占 37.50%,其死因顺位也由第四位上升为第一位.1988年卫生部公布了自1986年10月至1987 年9月在全国29个省、市和自治区同步进行的出生缺陷的监测资料，结果显示1243284例 围产儿中，先天畸形有16172例，发生率为13.07%，其中神经管畸形占3404例。按此结果 推算， 我国每年有30 万严重的先天缺陷儿出生 1973年son综合了5次国际会议的资料，将人类先天缺陷的成因归为三大类。即遗 传因素（染色体畸变和基因突变，占25%），环境因素（物理因素、宫内感染、母体疾病、药 物与环境化学物质，占10%)，和原因不明的出生缺陷（可能是由于遗传因素与环境因素相互 作用，占65%) 人们对先天缺陷和环境关系的认识是经历了一系列重大人间悲剧后才得到的。1940年 澳大利亚发生风疹大流行，次年婴儿中流行先天性白内障、耳聋、智力不全和先天心脏病 1945年美国在日本广岛和长崎爆炸原子弹，受到核幅射的胎儿出生后患小头畸形和智力低 下，婴儿一年内死亡率达25%。1953年日本水俣湾因氮肥厂排放含汞工业废水污染了水体， 居民因食用污染的角类引起甲基汞中毒，两年后发现先天水保病。1960年前后，英、德」 日本等国妇女以反应停（仙alidomid)作镇静剂减轻早孕反应，出生了近万名短肢畸形儿（海豹 畸形)，约占早孕期服药者新生儿的1/3.1968年秋，日本发生了因多氯联苯污染米糠油 起的中毒事故，中毒孕妇发生死产、早产和产下“油症儿”。1961-1970年间，美国在侵起 战争中使用高于本国农用13倍浓度的落叶剂2、4、5T含有杂质四氯二苯二恶英 T℃DD(tetra-chlorodibenzo-D-dioxin)l污染了大面积耕地和森林，造成妇女流产和产下患有小 头和Dms合征的形儿。异右报道工业发达的国家和地风先天缺路的发生有增启 的趋势 我国是发展中国家，优生优有，提高人口素质是我国的基本国策，所以应将发达国家 出现的问题引为前车之鉴。从70年代起，我国已开始了对药品、农药、食品添加剂和环境 污染物的致畸研究，并把致骑试验、生殖毒性试验列为新药、农药、食品及首次进口化学品 的安全性毒理学评价的重要组成部分。 化学品对生殖发有的损害不仅与妊娠母体有关，带有致畸因子的雄性也会使胎仔发生畸 形。例如给雄 鼠经 染毒反应停，使之与未染毒的雌鼠交配，引起严重的胎仔畸形。接触 硫化碳男工的配偶发生流产，早产或分娩畸胎儿增多。对生殖发有有害的化学品不仅能作用 于妊娠器官形成期，造成形态畸形，对妊娠前期的影响还可发生不育，对胎期的毒效应，可 在出生后观察到发育、行为、代谢功能的障碍或子代肿瘤发生率增高。所以综合考虑有害环 培因素对母体和父体的影响，将形态致与行为致骑结合起来行观，将生殖毒性和发 毒性结合起来进行研究己是发展的趋势 第一节生殖毒性与发育毒性 环墙有害因素造成对亲代的生消功能及对子代发育讨程的有害影响的作用称为生殖毒
第八章 食品中化学物质的生殖和发育毒性 生殖是使种族延续的各种生理过程的总称。生殖过程一般是指从配子形成直到胎儿娩出 的整个过程，因此具有广泛的含义，其中包括精子的发生、卵的形成、配子的释放、受精、 卵裂和胚泡发育、着床、胚胎发生、胎儿发育、分娩。而胎儿的娩出也并不意味着胎儿发育 成熟的终止，从广义上说还应包括胎儿娩出后的新生儿期、哺乳期、直到性成熟的整个过程。 随着我国人民生活水平提高，医疗卫生条件改善，新生儿死亡率大幅度降低，死因顺位也发 生了明显的变化。1953 年先天畸形和先天心脏病死亡占总死亡的 9.77％，到 1979 年已占 37.50％，其死因顺位也由第四位上升为第一位。1988 年卫生部公布了自 1986 年 10 月至 1987 年 9 月在全国 29 个省、市和自治区同步进行的出生缺陷的监测资料，结果显示 1 243284 例 围产儿中，先天畸形有 16172 例，发生率为 13.07％，其中神经管畸形占 3404 例。按此结果 推算，我国每年有 30～40 万严重的先天缺陷儿出生。 1973 年 Wilson 综合了 5 次国际会议的资料，将人类先天缺陷的成因归为三大类。即遗 传因素(染色体畸变和基因突变，占 25％)，环境因素(物理因素、宫内感染、母体疾病、药 物与环境化学物质，占 10％)，和原因不明的出生缺陷(可能是由于遗传因素与环境因素相互 作用，占 65％)。 人们对先天缺陷和环境关系的认识是经历了一系列重大人间悲剧后才得到的。1940 年 澳大利亚发生风疹大流行，次年婴儿中流行先天性白内障、耳聋、智力不全和先天心脏病。 1945 年美国在日本广岛和长崎爆炸原子弹，受到核幅射的胎儿出生后患小头畸形和智力低 下，婴儿一年内死亡率达 25％。1953 年日本水俣湾因氮肥厂排放含汞工业废水污染了水体， 居民因食用污染的鱼类引起甲基汞中毒，两年后发现先天水俣病。1960 年前后，英、德、 日本等国妇女以反应停(thalidomide)作镇静剂减轻早孕反应，出生了近万名短肢畸形儿(海豹 畸形)，约占早孕期服药者新生儿的 1／3。1968 年秋，日本发生了因多氯联苯污染米糠油引 起的中毒事故，中毒孕妇发生死产、早产和产下“油症儿”。1961-1970 年间，美国在侵越 战争中使用高于本国农用 13 倍浓度的落叶剂 2、4、5-T[ 含有杂质四氯二苯二恶英 TCDD(tetra-chlorodibenzo-p-dioxin)]污染了大面积耕地和森林，造成妇女流产和产下患有小 头症和 Down’s 综合征的畸形儿。另有报道工业发达的国家和地区先天缺陷的发生有增高 的趋势。 我国是发展中国家，优生优育，提高人口素质是我国的基本国策，所以应将发达国家已 出现的问题引为前车之鉴。从 70 年代起，我国已开始了对药品、农药、食品添加剂和环境 污染物的致畸研究，并把致畸试验、生殖毒性试验列为新药、农药、食品及首次进口化学品 的安全性毒理学评价的重要组成部分。 化学品对生殖发育的损害不仅与妊娠母体有关，带有致畸因子的雄性也会使胎仔发生畸 形。例如给雄鼠经口染毒反应停，使之与未染毒的雌鼠交配，引起严重的胎仔畸形。接触二 硫化碳男工的配偶发生流产，早产或分娩畸胎儿增多。对生殖发育有害的化学品不仅能作用 于妊娠器官形成期，造成形态畸形，对妊娠前期的影响还可发生不育，对胎期的毒效应，可 在出生后观察到发育、行为、代谢功能的障碍或子代肿瘤发生率增高。所以综合考虑有害环 境因素对母体和父体的影响，将形态致畸与行为致畸结合起来进行观察，将生殖毒性和发育 毒性结合起来进行研究已是发展的趋势。 第一节 生殖毒性与发育毒性 环境有害因素造成对亲代的生殖功能及对子代发育过程的有害影响的作用称为生殖毒
性和发有走性。两者关系密切，但不同研究者对其研究的侧重面有所不同，多数主张对生硝 毒性和发有毒性应有所区分 生殖毒性( 生殖毒性指对雄性和雕性生殖功能或能力的损害和对后代的有吉影响。生殖毒性既可发 生于妊娠期，也可发生于妊前期和哺乳期。表现为外源化学物对生殖过程的影响，例如生对 器官及内分泌系统的变化，对性周期和性行为的影响，以及对生育力和妊娠结局的影响等。 一发音性develon al toxic 发育毒性指在到达成体之前诱发的任何有害影响，包括在胚期(embryoni period)和胎期 (fetal perid诱发或显示的影响，以及在出生后诱发和显示的影响。发有毒性的主要表现为 1.发育生物体死亡(death of the developing organism):指受精卵未发育即死亡，或胚泡 未者床即死亡，或者床后生长发育到一定阶段死亡。早期死亡被吸收或自子宫排出（即自然 流这)。睁期死亡成为死胎。 )生长改 owt ).即生长很 能引起既胎死十知形 毒物多数能引起生长迟缓 般认为胎儿的生长发育指标比正常对照的均值低2个标准 时，即可定为生长迟缓。胎椒胸骨及枕骨骨化迟缓及低出生体重等是生长迟缓的较敏感指标 生长迟缓造成的局部发育不全可视为畸形，如脑小畸形和眼小畸形等。 3.功能缺陷(unctional deficiency):包括器官系统、生化、免疫等功能的变化。功能鼓 陷往往要在出生后经过相当时间才能诊渐。如听力或视力异常、行为发有迟缓等。 4.结构异常():指胎儿形态结构异常，即畸形致畸性 是指化学物在胚胎发育期间引起永久的结构与功能异常的性质。致畸物(teratogen)是指出生 前接触，诱发永久的结构与功能异常的物质。 三、生殖与发育毒性的特点及靶器官 生殖与发育过程包括配子（精子与卵子的发育与形成、交配、受精、合子形成与植入、 胚胎形成与发有、 分娩等阶段。生殖与发有过程的每个阶段所涉及的细胞或器官都可能成为 外源化学物毒作用的靶。外源化学物对生殖与发育过程的损害主要有以下几个方面： 1.亲性腺作用（性腺毒性）某些化学物可作用于性腺，影响生殖器官的发育与性腺成 熟，或造成性腺组织病理学改变。例如氯乙烯单体可使睾丸曲细精管萎缩，氯化镉可引起小 藏卵巢出血，排卵抑制。某些化学物可影响配子的发生、增殖和成熟，使生殖细胞数量减少， 功能减退及突变 例如过量接触二硫化碳的男工多见性机能减退，表现为性欲下降、阳菱 铅作业工人，特别是铅中毒患者易发生生殖细胞受损，导致精子数目减少，精 子活动力降低 精子畸变率增加。生殖细胞受损的结果是不有、流产、死胎、畸胎和其他先天缺陷。生殖细 胞突变造成的畸胎与妊娠期内接触毒物的致畸作用不同，前者突变发生于父体或母体的性细 胞中，突变诱发的畸形可传给后代。后者突变发生在胚胎的体细胞中，引起的畸形不具有遗 传性。己知的亲性腺毒物有多种，包括固醇类药物，化疗药物，有机磷和有机氯农药，镉、 铅、 汞和二硫化碳等 2.亲胚体作用（胚体毒性embryotoxicity)某些化学物可作用于妊娠早期（即从受孕到胚 体形成阶段)，对胚体发有产生损害作用。某些化学物可以降低胚体对必需营养素的利用度， 如EDTA隆低环体对微量元素的利用度，氨基螺吟隆低胚体对叶酸的利用度。当给子母体 这些化学物时，可导致与缺乏这些必需营养素相似的胚体毒性。胚体击性、胎体毒性 (embryo-fetal xicity)是指由出生前接触引起对孕体的任何有害影 喜纱感在生的现：这变农作双7用 期有关，而不考虑检测的时间。 3.亲胎盘作用（胎盘毒性placental toxicity)某些化学物可对胎盘造成损伤，改变胎盘 血流量，降低胎盘对营养物质的转运，特异地干扰胎盘功能（如内分泌和代谢功能）。例如5
性和发育毒性。两者关系密切，但不同研究者对其研究的侧重面有所不同，多数主张对生殖 毒性和发育毒性应有所区分。 一、生殖毒性(reproductive toxicity) 生殖毒性指对雄性和雌性生殖功能或能力的损害和对后代的有害影响。生殖毒性既可发 生于妊娠期，也可发生于妊前期和哺乳期。表现为外源化学物对生殖过程的影响，例如生殖 器官及内分泌系统的变化，对性周期和性行为的影响，以及对生育力和妊娠结局的影响等。 二、发育毒性(developmental toxicity) 发育毒性指在到达成体之前诱发的任何有害影响，包括在胚期(embryonic period)和胎期 (fetal period)诱发或显示的影响，以及在出生后诱发和显示的影响。发育毒性的主要表现为： 1. 发育生物体死亡(death of the developing organism)：指受精卵未发育即死亡，或胚泡 未着床即死亡，或着床后生长发育到一定阶段死亡。早期死亡被吸收或自子宫排出(即自然 流产)，晚期死亡成为死胎。 2. 生长改变(altered growth)：即生长迟缓(growth retardation)。能引起胚胎死亡和畸形的 毒物多数能引起生长迟缓。一般认为胎儿的生长发育指标比正常对照的均值低 2 个标准差 时，即可定为生长迟缓。胎鼠胸骨及枕骨骨化迟缓及低出生体重等是生长迟缓的较敏感指标。 生长迟缓造成的局部发育不全可视为畸形，如脑小畸形和眼小畸形等。 3. 功能缺陷(functional deficiency)：包括器官系统、生化、免疫等功能的变化。功能缺 陷往往要在出生后经过相当时间才能诊断。如听力或视力异常、行为发育迟缓等。 4. 结构异常(structural abnormality)：指胎儿形态结构异常，即畸形。致畸性(teratogenicity) 是指化学物在胚胎发育期间引起永久的结构与功能异常的性质。致畸物(teratogen)是指出生 前接触，诱发永久的结构与功能异常的物质。 三、生殖与发育毒性的特点及靶器官 生殖与发育过程包括配子(精子与卵子)的发育与形成、交配、受精、合子形成与植入、 胚胎形成与发育、分娩等阶段。生殖与发育过程的每个阶段所涉及的细胞或器官都可能成为 外源化学物毒作用的靶。外源化学物对生殖与发育过程的损害主要有以下几个方面： 1. 亲性腺作用(性腺毒性) 某些化学物可作用于性腺，影响生殖器官的发育与性腺成 熟，或造成性腺组织病理学改变。例如氯乙烯单体可使睾丸曲细精管萎缩，氯化镉可引起小 鼠卵巢出血，排卵抑制。某些化学物可影响配子的发生、增殖和成熟，使生殖细胞数量减少， 功能减退及突变。例如过量接触二硫化碳的男工多见性机能减退，表现为性欲下降、阳萎。 铅作业工人，特别是铅中毒患者易发生生殖细胞受损，导致精子数目减少，精子活动力降低， 精子畸变率增加。生殖细胞受损的结果是不育、流产、死胎、畸胎和其他先天缺陷。生殖细 胞突变造成的畸胎与妊娠期内接触毒物的致畸作用不同，前者突变发生于父体或母体的性细 胞中，突变诱发的畸形可传给后代。后者突变发生在胚胎的体细胞中，引起的畸形不具有遗 传性。已知的亲性腺毒物有多种，包括固醇类药物，化疗药物，有机磷和有机氯农药，镉、 铅、汞和二硫化碳等。 2. 亲胚体作用(胚体毒性 embryotoxicity) 某些化学物可作用于妊娠早期(即从受孕到胚 体形成阶段)，对胚体发育产生损害作用。某些化学物可以降低胚体对必需营养素的利用度， 如 EDTA 降低胚体对微量元素的利用度，氨基蝶呤降低胚体对叶酸的利用度。当给予母体 这些化学物时，可导致与缺乏这些必需营养素相似的胚体毒性。胚体毒性、胎体毒性 (fetotoxicity)和胚胎毒性(embryo-fetal toxicity)是指由出生前接触引起对孕体的任何有害影 响，包括结构和功能异常，或这种影响在出生后的表现。这些术语与有害作用诱发的瞬间／时 期有关，而不考虑检测的时间。 3. 亲胎盘作用(胎盘毒性 placental toxicity) 某些化学物可对胎盘造成损伤，改变胎盘 血流量，降低胎盘对营养物质的转运，特异地干扰胎盘功能(如内分泌和代谢功能)。例如 5-
轻色胺伸小鼠动、静脉独窄。胎盘血流量减少沙，胎盘击运功能喷碍，引死胎和先天骑形 功能致萄，即先天水俣病 下咽困难和大发作性痫， 除上述外，化学物还可引起胎期毒性，哺乳期毒性（通过乳汁致婴儿中毒，如铅中毒）， 和通过对中枢神经系统及全身机能状态的毒作用来影响生殖过程。某些化学物还能经胎盘致 (transplacental carc nogenesis)即致癌物由母血经胎盘进入胚胎，造成胚胎期接触，引发后 代肿指。己烯雌 )是第一个被证明的人类经胎盘致癌物 arcinogen)。孕妇 早期作为保胎药服用时，女性后代可 现阴 ansplacental 道透明细胞腺癌(clear cel adenocacinoma)、阴道腺癌(adenosis)及阴道和子宫颈隆起：男性后代可发生附睾囊肿、睾丸 营养性衰竭、睾丸囊性硬结、小阴茎磕形及精子异常。经胎盘致的发育致癌物 (developmental carcinogen)通过动物实脸己发现了40多种。 化学物的生殖发育毒性有两个显著的特点：一是生殖过程较机体的其他系统或功能对某 些化学物的毒作用更为敏 本系统毒性的未观察到有害作用的水平 observedad-verse effect level,NOAEL)胎儿即可受到影响。例如妊娠期接触过不足以引起肘 瘤的低剂量二乙基亚硝胺(diethyllnitrosamine)),仔鼠成年后再次接触，则肿瘤发生率增加。 二是损害作用不仅表现在接触化学物质的机体本身，还可影响其后代。例如母鼠接触高浓度 二硫化碳引起致作用，其子一代既使不再接触二硫化碳，交配后所生的子一代任鼠也出现 与子一代仔鼠几乎完全相同的畸变类型。 第二节 生殖与发育毒性试验的目的和实验设计的要点 评价化学物对生殖和发育的毒性需要三方面的资料，即环境流行病学，动物生殖与发音 毒性试验和控制的临床研究。另外体外筛选试验还可为发育毒性提供初筛和补充。但是在 些新化学品和药品开发初期，显然不可能得到流行病学方面的资料，也不能直接对人体做 床研究，首先要靠动物试验来预测它们对人生殖与发有的危险： 生殖与发有毒性研究的目的是揭示化学品/药品对哺乳动物生殖发育的任何有害影响， 并将研究的结果与所有可以得到的其他药理学和毒理学资料联系起来，以推测对人可能造成 的生殖危险。研究应包括成年动物和从受孕到子代性成熟的各个发有阶段接触受试物。为检 测接触所致的即发和迟发效应，应连续通过 个完整的生命周期，即从亲代受孕到了 一代受 孕。为清楚地阐述各试验方案的组合，现将完整的生殖发有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阶段受孕到若床：检查成年雕性生殖功能，胚胎若床前发有、若床 C阶段 着床到硬腭闭合： 检杏成年性生功能 ,胎体发有， 主要器官形成 D阶段 硬腭闭合到斑娠结束：检查成年雌性生殖功能、胎体的发育与生长，器官的发 有与生长。 E阶段出生到断乳：检查成年雌性生殖功能，新生仔对宫外生活的适应，断乳前的发 有与生长。 阶段断乳到性成熟：检查断乳后的发育与生长，对独立生活的适应，达到完全的性 功能 以上不同阶段的组合可以构成许多可能的测试方案，各个国家和国际机构均发布了不同 的试验准剿和研究设计细则。本章介绍1CH准则和我国新药评价、农药及健康相关产品安 全性评价中推荐的三段生殖毒性试验，一代和二代（多代）生殖毒性试验。 本章将用如下术语来描述整个生殖与发育过程：孕体[conceptus,包括胚体embryo)和胎
羟色胺使小鼠动、静脉狭窄，胎盘血流量减少，胎盘转运功能障碍，引起死胎和先天畸形； 甲基汞改变人胎盘滋养层微绒毛对不能代谢的氨基酸的摄取，而致功能致畸，即先天水俣病。 患儿严重神经迟钝，共济失调，步行困难，语言、咀嚼，下咽困难和大发作性癫痫。 除上述外，化学物还可引起胎期毒性，哺乳期毒性(通过乳汁致婴儿中毒，如铅中毒)， 和通过对中枢神经系统及全身机能状态的毒作用来影响生殖过程。某些化学物还能经胎盘致 癌(transplacental carcinogenesis)即致癌物由母血经胎盘进入胚胎，造成胚胎期接触，引发后 代肿瘤。己烯雌酚(diethylstibestml) 是第一个被证明的人类经胎盘致癌物(transplacental carcinogen)。孕妇孕早期作为保胎药服用时，女性后代可发现阴道透明细胞腺癌(clear cell adenocacinoma)、阴道腺癌(adenosis)及阴道和子宫颈隆起；男性后代可发生附睾囊肿、睾丸 营养性衰竭、睾丸囊性硬结、小阴茎畸形及精子异常。经胎盘致癌的发育致癌物 (developmental carcinogen)通过动物实验已发现了 40 多种。 化学物的生殖发育毒性有两个显著的特点：一是生殖过程较机体的其他系统或功能对某 些 化 学 物 的毒 作 用 更为 敏 感， 在 成 体系 统 毒 性的 未 观 察到 有 害作 用 的 水平 (no observedad-verse effect level，NOAEL)胎儿即可受到影响。例如妊娠期接触过不足以引起肿 瘤的低剂量二乙基亚硝胺(diethyllnitrosamine)，仔鼠成年后再次接触，则肿瘤发生率增加。 二是损害作用不仅表现在接触化学物质的机体本身，还可影响其后代。例如母鼠接触高浓度 二硫化碳引起致畸作用，其子一代既使不再接触二硫化碳，交配后所生的子二代仔鼠也出现 与子一代仔鼠几乎完全相同的畸变类型。 第二节 生殖与发育毒性试验的目的和实验设计的要点 评价化学物对生殖和发育的毒性需要三方面的资料，即环境流行病学，动物生殖与发育 毒性试验和控制的临床研究。另外体外筛选试验还可为发育毒性提供初筛和补充。但是在一 些新化学品和药品开发初期，显然不可能得到流行病学方面的资料，也不能直接对人体做临 床研究，首先要靠动物试验来预测它们对人生殖与发育的危险。 生殖与发育毒性研究的目的是揭示化学品／药品对哺乳动物生殖发育的任何有害影响， 并将研究的结果与所有可以得到的其他药理学和毒理学资料联系起来，以推测对人可能造成 的生殖危险。研究应包括成年动物和从受孕到子代性成熟的各个发育阶段接触受试物。为检 测接触所致的即发和迟发效应，应连续通过一个完整的生命周期，即从亲代受孕到子一代受 孕。为清楚地阐述各试验方案的组合，现将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。 E 阶段 出生到断乳：检查成年雌性生殖功能，新生仔对宫外生活的适应，断乳前的发 育与生长。 F 阶段 断乳到性成熟：检查断乳后的发育与生长，对独立生活的适应，达到完全的性 功能。 以上不同阶段的组合可以构成许多可能的测试方案，各个国家和国际机构均发布了不同 的试验准则和研究设计细则。本章介绍 ICH 准则和我国新药评价、农药及健康相关产品安 全性评价中推荐的三段生殖毒性试验，一代和二代(多代)生殖毒性试验。 本章将用如下术语来描述整个生殖与发育过程：孕体[conceptus，包括胚体(embryo)和胎
体fetus)小，幼体（仔体pup)、成体(adul0、母体(materal)、父体(paternal)、亲代(parental genetation) 和子代。 一般考虑如下： 一、动物选择 必须以哺乳动物为实验对象。一般要求使用与其他毒理学研究中相同的物种与品系，以 免必须进行另外的预试验。原则上实验动物对受试物的动力学、毒效学及其他有关参数应与 人最接近，如代谢过程与生物转化应与人相近、胎盘结构与人相似、健康、生育力强、多产 孕期短、 自发畸形 价国 个固定物种可通用 于精确 拟人类生殖毒性研究。在毒理学评价程序中，如果借助毒物动力学，药理学和毒理学的资料 能显示所选物种是人的生殖毒性实验的恰当模型，则用一种动物就够了。首选啮齿类中的大 鼠，因用大鼠获得的其他实验结果有可比性并积累了大量的背景资料。在胚体一 一胎体雀性 研究中，传统上要求用第二种哺乳动物进行试验。家兔因其也有较广泛的背景资料和比大鼠 更接近人的代谢类型而作为“非呐齿类 优选使用。在测试多巴胺类兴奋 或降低催乳激素 水平的化合物时，大鼠不是 个好的动物模型 因为大鼠需要催乳素来维持早孕，在这种行 况时使用家兔可能更好。但家兔孕期长短不定(32~36天)，有时缺乏毒性资料，对某些抗生 素和消化道素乱有易感性，在其他生殖毒性研究中较少用。 二、接轴选择 1剂量剂量洗择应依据从所有己讲行的药理学、急性：和慢性毒性、以及动力学研究 中得到的资料。高剂量应该在母体中产生轻度的毒性 如体重增长减少，体重增长速度政变 (与扰乱了内环境稳定的机理有关)、特异的靶器官毒性、药理学反应增强（如镇静、惊厭）、 阴道出血、流产等。在研究中，要对所观察到的效应进行剂量一反应关系分析时，推荐至少 用三个剂量水平和适当的对照组。低剂量不应有任何可归因于受试物的有害作用。中剂量组 应在高、低剂量之间按等比级差定位，应引起最小的毒作用。如果对结果有怀疑，应增加第 四个剂量组 以免剂量间隔过大。实验结果应提供最高未观察到有害作用水平的剂量，否则 应对该受试物进行进一步深入的研究， 在大多数情况下，最高限量剂量为1g(kg·)假如仍未引起血浆和组织浓度增加时，可 略微增加染毒剂量。在测试低毒物质时，假如剂量达到1g(kg·)仍不产生胚胎毒性或致畸， 则没有必要进行其他剂量水平的研究。假如在高剂量进行的初步研究中，有明显的母体毒性 的证据而未显示对胚胎的有害作用，也没有必要进行其他剂量水平的研究。 2.接触途径与频率 应与人的接触途径相同，如果采用其他接触途径，必须依据动力 学的资料。接触频率一般是一日一次，每日在相同时间染毒，并按体重调整染毒剂量。 3.对照组用与试验组相同的最大容量的赋形剂。当赋形剂可能有不良影响如减少食 物的摄取和利用)或影响受试物的作用时，应再设未处理对照组。 第三节三段生殖毒性试验 用一组试验研究全部生殖毒性的终点是不可能的，所以在决定适当的策略和选择研究设 计时，应考虑该受试物和其类似物质所有可能得到的药理学、动力学和毒理学资料。对大 数医药产品来说，三段生殖毒性试验设计通常是适当的。关键因素是各个生殖阶段之间不得 有间隔，即在三个有关联的阶段接触受试物的时期至少有一天的重迭，并能直接或间接地评 价生殖过程的所有阶段。三段生殖毒性试验由生有力和早期胚胎发有毒性试验，胚体一一胎 体毒性试验（致畸试验）和出生前后发育毒性试验（围产期毒性试验）三部分组成（图8-）。三段 的划分是按有害作用诱发的时期，而不考虑检测的时间
体(fetus)]、幼体(仔体 pup)、成体(adult)、母体(materal)、父体(paternal)、亲代(parental genetation) 和子代(offspring)。 实验设计的一般考虑如下： 一、动物选择 必须以哺乳动物为实验对象。一般要求使用与其他毒理学研究中相同的物种与品系，以 免必须进行另外的预试验。原则上实验动物对受试物的动力学、毒效学及其他有关参数应与 人最接近，如代谢过程与生物转化应与人相近、胎盘结构与人相似、健康、生育力强、多产、 孕期短、自发畸形率低、价廉、易得和操作方便。实际上没有一个固定物种可通用于精确模 拟人类生殖毒性研究。在毒理学评价程序中，如果借助毒物动力学，药理学和毒理学的资料， 能显示所选物种是人的生殖毒性实验的恰当模型，则用一种动物就够了。首选啮齿类中的大 鼠，因用大鼠获得的其他实验结果有可比性并积累了大量的背景资料。在胚体——胎体毒性 研究中，传统上要求用第二种哺乳动物进行试验。家兔因其也有较广泛的背景资料和比大鼠 更接近人的代谢类型而作为“非啮齿类”优选使用。在测试多巴胺类兴奋剂或降低催乳激素 水平的化合物时，大鼠不是一个好的动物模型，因为大鼠需要催乳素来维持早孕，在这种情 况时使用家兔可能更好。但家兔孕期长短不定(32～36 天)，有时缺乏毒性资料，对某些抗生 素和消化道紊乱有易感性，在其他生殖毒性研究中较少用。 二、接触选择 1. 剂量 剂量选择应依据从所有已进行的药理学、急性和慢性毒性、以及动力学研究 中得到的资料。高剂量应该在母体中产生轻度的毒性，如体重增长减少，体重增长速度改变 (与扰乱了内环境稳定的机理有关)、特异的靶器官毒性、药理学反应增强(如镇静、惊厥)、 阴道出血、流产等。在研究中，要对所观察到的效应进行剂量—反应关系分析时，推荐至少 用三个剂量水平和适当的对照组。低剂量不应有任何可归因于受试物的有害作用。中剂量组 应在高、低剂量之间按等比级差定位，应引起最小的毒作用。如果对结果有怀疑，应增加第 四个剂量组，以免剂量间隔过大。实验结果应提供最高未观察到有害作用水平的剂量，否则 应对该受试物进行进一步深入的研究。 在大多数情况下，最高限量剂量为 1g(kg·d)假如仍未引起血浆和组织浓度增加时，可 略微增加染毒剂量。在测试低毒物质时，假如剂量达到 1g(kg·d)仍不产生胚胎毒性或致畸， 则没有必要进行其他剂量水平的研究。假如在高剂量进行的初步研究中，有明显的母体毒性 的证据而未显示对胚胎的有害作用，也没有必要进行其他剂量水平的研究。 2. 接触途径与频率 应与人的接触途径相同，如果采用其他接触途径，必须依据动力 学的资料。接触频率一般是一日一次，每日在相同时间染毒，并按体重调整染毒剂量。 3. 对照组 用与试验组相同的最大容量的赋形剂。当赋形剂可能有不良影响(如减少食 物的摄取和利用)或影响受试物的作用时，应再设未处理对照组。 第三节 三段生殖毒性试验 用一组试验研究全部生殖毒性的终点是不可能的，所以在决定适当的策略和选择研究设 计时，应考虑该受试物和其类似物质所有可能得到的药理学、动力学和毒理学资料。对大多 数医药产品来说，三段生殖毒性试验设计通常是适当的。关键因素是各个生殖阶段之间不得 有间隔，即在三个有关联的阶段接触受试物的时期至少有一天的重迭，并能直接或间接地评 价生殖过程的所有阶段。三段生殖毒性试验由生育力和早期胚胎发育毒性试验，胚体——胎 体毒性试验(致畸试验)和出生前后发育毒性试验(围产期毒性试验)三部分组成(图 8-1)。三段 的划分是按有害作用诱发的时期，而不考虑检测的时间
公4周 处死 I 15天 4>Ⅲ 怀孕前着床前器官形成期胎朝新生儿期中 开始怀邓着床 分规 新乳 图81三段生殖试验图解 【生有力和早期胚胎发有毒性试验 Ⅱ胚体一胎体毒性试险（致畸试验 Ⅲ出生前后发育毒性试验 一、生音力和早期胚胎发育毒性试验 1.研究目的评价化学物对配子成熟、交配行为、生有力、胚胎着床前和着床的影响（包 括前述生殖发有过程A和B阶段的评价。雌性包括对动情期、输卵管运输、着床和胚胎着 床前阶段发育的影响。雄性包括检测对功能的影响（例如性 睾的精子成熟等)： 2.动物至少一种，首选大鼠。每性别、每组的动物数应足以对数据进行有意义的解 释。建议每性别、每组16-20窝。 3.给药期应说明交配前染毒时间的长度并提供依据。一般采取雄性交配前四周开始 重复染毒，直至交配成功。若要保证雌性受孕成功，雄性也可继续染毒，仍同笼至处死。雌 性交配前两周开始染毒（可覆盖至少两个完整的动情期直至者床 交配前雄性染毒期限较以往的规范变动较大，1981年OECD规定大鼠至少10周，小扇 8周。然而与雌鼠交配不是检测对精子发生影响的敏感的方法。实际上没有一个实例表明受 试物对雄性生殖毒性的结论是仅靠雄鼠连续给药8~10周后与雌性交配得出的。精子存活率 和形态学检查等进一步研究可为在生殖毒性研究观察到的毒作用提供更敏感的终点。另外， 己知影响精子发生的外源化学物几乎总是影响减数分裂后阶段（精子成熟前3~5周）。对雄 性性腺组织和器官进行仔细的组织病理学检(查Bouin's液周 石蜡包埋 丸作横切 附睾作纵切片，PAS和苏木精染色)可对雄性生育力和精子发生影响提供有价值的补充信息。 所以1CH准则将雄性染毒期缩短为4周，并结合组织病理学检测。 4.交配及受孕检查雄大鼠给药4周，雌大鼠给药2周后开始同笼。交配期2-3周， 交配比例1：1。实验程序应能识别出各窝的2个亲本，以避免不正确结果的分析和解释。 雌性受孕检查一般靠查阴道涂片（大鼠）或阴栓（小鼠）。阴道涂片上有较多白色分泌物 镜检可见有较多有核上皮细胞，则提示雌鼠处于动情前期。大鼠性周期一般为4~5天， 鼠性周期为4天，动情前期向动情期移行多在夜间。人和几种常用实验动物早期发育时间表 81。阴栓是雄鼠精囊与凝固腺在雌鼠阴道凝结而成的白色块状物，形似米粒，大鼠阴栓很 易脱落。观察到阴道涂片上的精子或阴栓即提示受孕，检出日为孕0天，次日为孕1天，以 此推算孕龄。 表8-1某些哺乳动物早期发育的时间 早期发有的时间（由排卵起的天数） 物种 胚胞形成 者床 器官形成期 虹娠长度 小鼠 14 45 6-15 1 大鼠 34 56 615
图 8-1 三段生殖试验图解 Ⅰ生育力和早期胚胎发育毒性试验 Ⅱ胚体一胎体毒性试验(致畸试验) Ⅲ出生前后发育毒性试验 一、生育力和早期胚胎发育毒性试验 1. 研究目的 评价化学物对配子成熟、交配行为、生育力、胚胎着床前和着床的影响(包 括前述生殖发育过程 A 和 B 阶段的评价)。雌性包括对动情期、输卵管运输、着床和胚胎着 床前阶段发育的影响。雄性包括检测对功能的影响(例如性欲、附睾的精子成熟等)。 2. 动物 至少一种，首选大鼠。每性别、每组的动物数应足以对数据进行有意义的解 释。建议每性别、每组 16~20 窝。 3. 给药期 应说明交配前染毒时间的长度并提供依据。一般采取雄性交配前四周开始 重复染毒，直至交配成功。若要保证雌性受孕成功，雄性也可继续染毒，仍同笼至处死。雌 性交配前两周开始染毒(可覆盖至少两个完整的动情期)直至着床。 交配前雄性染毒期限较以往的规范变动较大，1981 年 OECD 规定大鼠至少 10 周，小鼠 8 周。然而与雌鼠交配不是检测对精子发生影响的敏感的方法。实际上没有一个实例表明受 试物对雄性生殖毒性的结论是仅靠雄鼠连续给药 8～10 周后与雌性交配得出的。精子存活率 和形态学检查等进一步研究可为在生殖毒性研究观察到的毒作用提供更敏感的终点。另外， 已知影响精子发生的外源化学物几乎总是影响减数分裂后阶段(精子成熟前 3～5 周)。对雄 性性腺组织和器官进行仔细的组织病理学检查(Bouin's 液固定，石蜡包埋，睾丸作横切片， 附睾作纵切片，PAS 和苏木精染色)可对雄性生育力和精子发生影响提供有价值的补充信息。 所以 ICH 准则将雄性染毒期缩短为 4 周，并结合组织病理学检测。 4. 交配及受孕检查 雄大鼠给药 4 周，雌大鼠给药 2 周后开始同笼。交配期 2~3 周， 交配比例 1∶1。实验程序应能识别出各窝的 2 个亲本，以避免不正确结果的分析和解释。 雌性受孕检查一般靠查阴道涂片(大鼠)或阴栓(小鼠)。阴道涂片上有较多白色分泌物， 镜检可见有较多有核上皮细胞，则提示雌鼠处于动情前期。大鼠性周期一般为 4～5 天，小 鼠性周期为 4 天，动情前期向动情期移行多在夜间。人和几种常用实验动物早期发育时间表 8-1。阴栓是雄鼠精囊与凝固腺在雌鼠阴道凝结而成的白色块状物，形似米粒，大鼠阴栓很 易脱落。观察到阴道涂片上的精子或阴栓即提示受孕，检出日为孕 0 天，次日为孕 1 天，以 此推算孕龄。 表 8-1 某些哺乳动物早期发育的时间 早期发育的时间(由排卵起的天数) 物种 胚胞形成 着床 器官形成期 妊娠长度 小鼠 3～4 4～5 6～15 19 大鼠 3～4 5～6 6～15 22