心智圖資源庫 毒理學-外援化學物的特殊毒性
這是一篇關於外援化學物質的特殊毒性的思維導圖,包含生殖毒性及評估方法、外援化學物質的致突變作用及評估方法等。
編輯於2023-11-27 18:01:54外援化學物的特殊毒性
第一節 生殖毒性及評估方法
生殖發育毒性的概念
生殖發育是人類和哺乳動物繁衍種族的正常生理過程,其中包括生殖細胞的發生,配子的釋放,卵細胞受精,卵裂,著床,胚胎形成,胚胎發育,器官形成胚胎發育分娩和哺乳,出生後發育至性成熟等過程
外源性化學物質對生殖過程的影響稱為生殖毒性
外能化學物對發育過程的損害作用,即發育毒性
生殖毒性試驗及評價
方法原則
實驗動物的選擇
通常選用年輕,性成熟的成年未經產雌性哺乳動物。
要考慮動物的種屬,背景資料,實用性和與人的相關性。
通常應採用其他毒理學實驗相同的動物種屬和品系,以增強實驗結果的可比較性。
大鼠是首選的囓齒類動物
在胚胎-胎仔發育毒性研究中,一般也要採用第二種哺乳動物家兔
染毒原則
一般情況下,食物的染毒途徑應與日常攝食的途徑一致。通常每天染毒一次。 為觀察量效關係,至少應設三個劑量組,必要時可增加劑量組。 在大多數情況下,1g/(kg·d)為最大染毒限量。 低劑量因為生殖毒性方面的NOAEL。 高劑量與低劑量間依具體情況可設計1到2個劑量,以觀察可能的劑量-反應關係。
方案的製定
實驗觀察應持續一個完整的生命週期,即從某一代受孕到其下一代受孕間的時間週期。分為以下幾個階段 A.從交配前到受孕 B.從受孕到著床 C.從著床到硬鄂閉合 D.從硬鄂閉合到妊娠終止 E.從出生到離乳 F.從離乳到性成熟 常用的實驗方案:生殖力與早期胚胎發育 胚胎-胎仔發育 圍產期發育(包括母體功能)
三段試驗方案
一般稱為三階段一代繁殖實驗
一般生殖毒性試驗
一般生殖毒性實驗又稱生育力與早期胚胎發育毒性實驗。
目的是評估外援化學物質對實驗動物生育力與早期胚胎發育的影響。實驗包括上述生命週期的a階段和b階段,對雌雄動物由交配前到交配期直至胚胎著床染毒,以評估受試物對動物生殖的毒性或乾擾作用。
1.動物選擇、給藥及處理方法:
一般選用大鼠進行實驗,通常大鼠不少於20隻。
一般情況下,雌性動物在懷孕的第13到第15天處死,雄性動物在交配成功後處死。
一般分為2到3個劑量組和一個對照組
高劑量組可引起母體輕微中毒,無法出現嚴重中毒症狀或10%以上的死亡
低劑量組只能出現瘦食物,可能引起對人體的生理預應,藥理治療效應或能對組織中某些酵素的活力造成一些影響
中間劑量與高劑量和低劑量成等比級數只能出現極為輕微的中毒或無任何症狀
2.觀察指標:
體徵和死亡情況,至少每天一次
體重和體重變化,至少每週兩次
攝食量,至少每週一次,交配期除外
交配期間至少每日進行陰道抹片檢查,以檢查是否對交配或交配前時間有影響
致畸試驗
又稱胚胎-胎仔發育毒性實驗
1.動物選擇、給藥及處理方法:
通常選用兩種動物:一種為囓齒類動物,通常用大鼠;另一種用非囓齒類動物,一般用家兔
通常大鼠不少於20隻每組,家兔不少於12隻每組
大約在分娩前處死並檢查雌性動物,正常情況下,大鼠約為妊娠第20到21天,家兔約為妊娠第28到29天
不管使用何種方法,至少要應對50%的大鼠胎仔進行內臟檢查
100%的家兔胎仔需進行軟組織及骨骼檢查
在評估胎仔的內臟及骨骼異常時,若高劑量組與對照組無顯著差異,一般不需要對中低劑量組動物進行檢查
2.觀察指標:
體徵和死亡情況,至少每天一次
體重和體重變化,至少每週兩次
攝食量,至少每週一次,交配期除外
圍產期毒性試驗
目的是評估外源性化學物質與懷孕後期至斷乳之間,基於對孕鼠/哺乳鼠和胎兒/新生仔潛在不良作用
1.動物選擇、給藥及處理方法:
一般選用大鼠,數量不少於每組20隻
雌性動物染毒期應從c階段到e階段,通常大鼠為懷孕第15天至離乳
此段試驗並不完全包括由離乳期至青春期階段的染毒,也不研究育齡期縮短的可能性
雌性動物分娩並飼養其自代至離乳,每窩選擇雌雄子代各一隻,飼養至成年,然後進行交配檢測其生殖能力
2.觀察指標:
體徵和死亡情況,至少每天一次
體重和體重變化,至少每週兩次
攝食量,至少每週一次,交配期除外
發育毒性試驗與評價
傳統常規致畸實驗
動物選擇
可選擇大鼠、小鼠或家兔
劑量分組
最高劑量組此劑量一般不超過LD50的1/5~1/3,應引起母體輕度中毒
最低劑量組可為LD50的1/100~1/30,不應觀察到任何中毒症狀
中間劑量組可允許母體輕度中毒,仍未觀察到致畸作用
動物交配處理
將性成熟動物以1:1或2:1的比例同籠交配
胎仔檢查
結果評定
致畸物體內篩檢試驗法
體外試驗方法
全胚胎培養法
器官培養法
細胞培養法
第二節 外援化學物質的致突變作用及評估方法
概念
生物的個體和個世代之間存在的差異通常稱為變異
基於染色體和基因的變異可遺傳,稱為突變
突變的發生及其過程,就是致突變作用
突變可分為自發突變和誘發突變
各物種的自發突變頻率較低,而誘發突變較常見,誘發突變,指的是由於物理,化學,生物等環境因素所引起的突變
外源化學物能損傷遺傳物質,進而誘發突變。這些物質稱為致突變物或誘變器,也稱為遺傳毒物
類型
一般根據遺傳物質的損傷,能否在顯微鏡下直接觀察到分為染色體畸變和基因突變
染色體損傷大於或等於0.2時,可在光學顯微鏡下觀察到,成為染色體畸變;若小於這一下限,不能在鏡下直接觀察到,要依靠對其後代的生理,生化,結構等表情變化,判斷突變的發生成為基因突變,亦稱為點突變
1.基因突變:鹼基置換 移碼突變 大片段損傷
2.染色體畸變: 染色體結構異常:(裂隙與斷裂 無著絲粒斷片與缺失 環狀染色體 倒位 插入與重複 易位) 染色體數目異常:(不分離 染色體遺失 染色體橋核內再複製)
突變的後果
體細胞突變的後果:主要是致癌,也可能與動脈粥狀硬化症有關。另外,DNA修復能力缺陷與早期老化症候群也有一定關係。
生殖細胞突變的後果:其影響後果可分為致死性和非致死性兩種
致死性影響可能是顯性致死和隱性致死
顯性致死及突變配子與正常配子結合後,在著床前或著床後的早期胚胎死亡
隱性之死則是純合子或半合子才能出現的死亡效應
如果生殖器胞突變為非致死性,則可能出現顯性或隱性遺傳疾病,包括先天畸形