食品毒理学第八章

筛选试验：简单、快速，体内、体外 实验。
（1）体内预筛试验（C.K.试验）
原理：大多数出生前受到的损害将在出生后 表现为存活力(存活率)下降和(或)生长迟缓
观察出生3天内的新生仔外观畸形、胚胎致死、 生长迟缓等发育毒性表现，对新生子代进行外部 畸形、生长和生存能力的评估
对象：受孕小鼠或大鼠
8．内分泌干扰作用
内分泌干扰物为干扰激素的制造、释放、传送、
代谢、结合、作用或排除的外源性因子。包括杀
虫剂、除草剂、杀菌剂、塑化剂、表面活化剂、 有机金属、卤代杂环烃、植物雌激素等 作为类固醇受体的配体起作用 改变类固醇激素代谢酶 扰乱下丘脑-垂体激素释放 目前还不清楚的模式作用
外源化学物发育毒性的评定 1.传统致畸试验 检查受试物能否通过妊娠母体引起胚胎畸形的动 物试验，可确定受试物是否有致畸作用，诱发何种
①外观畸形肉眼检查，例如露脑；
②肉眼检查内脏及软组织畸形，例如腭裂； ③骨骼畸形检查，例如颅顶骨缺损，分叉肋等。畸形检
查只限活产胎仔。
（5）结果评定 主要计算畸胎总数和畸形总数。计算时还要对剂量效应 （反应）关系加以分析。
常用评价指标：
活产幼仔平均畸形出现数
畸胎出现率
母体畸胎出现率
注意：
通过统计计算方法进行剂量组与对照组对比，必须具有统 计学意义才能认为是阳性结果。
3．功能不全或异常。即胎仔的生化、生理、代谢、 免疫、神经活动及行为的缺陷或异常。功能不全或异 常往往在出生后一定时间才被发现，因为正常情况下， 有些功能在出生后一定时间才发育完全。
4．胚胎wk.baidu.com胎仔致死作用。某些外来化合物在一定剂 量范围内，可在胚胎或胎仔发育期间对胚胎或胎仔具 有损害作用，并使其死亡。
剂量：至少两个剂量组＋对照组。高剂量组：最小有
作用剂量，允许产生明显母体毒性。 妊娠 6 － 15 天内每天接触受试物，记录体重，自然 分娩，肉眼查看畸胎，计算出现死胎母鼠百分率、出现 吸收胎母鼠百分率和出生第三日存活幼子百分率。此外 ，还应计算幼子平均体重和出生三日增长的体重，判断 是否生长迟缓，若有培养至断奶，观察是否可逆。 特点：简单易行；经济；可作大批量试验处理；可确
应该掌握实验动物的自然畸形发生率，不要轻易做出致畸 作用的结论
动物物种和品系差异较为显著，要求在两种动物进行试验
对动物致畸作用的外源化学物是否对人致畸尚无理想可靠 的方法。
致畸指数判断：
致畸指数—母体LD50/胎体最小致畸剂量。
致畸指数＜10：一般不致畸
致畸指数10-100：致畸
致畸指数＞ 100：强致畸物
子代需检查每窝出生时活仔数、死仔数、畸形数、出生时和断乳前后 存活率、体重身长、身体发育、性成熟和生育力、感觉功能、反射和行 为等。
处死时对所有亲代和F1代成体进行尸解，肉眼观察结构异常或病理改 变，必要做组织学评价。 结果评定：综合对亲代和子代各项指标观察的结果进行评价
发育毒性的替代试验
传统试验：费钱、费时、很难满足大 量评价实验
生殖是使种族延续的各种生理过程的总称，
包含生殖细胞发生、配子的释放、性周期和性 行为、卵细胞受精、受精卵的卵裂、胚泡的形 成、植入或着床、胚胎形成、胚胎发育、器官 发生、胎仔发育、分娩和哺乳过程。

干扰生殖发育的任何环节，并造成损害作用。 可以通过对内分泌系统，特别是对性腺的作用， 发生间接的影响。
7．干扰母体稳态
二氟苯水杨酸，引起兔的中轴骨骼缺陷。其发育毒性 剂量引起严重的母体贫血并损耗红细胞ATP水平。妊娠 第5天给单剂量的二氟苯水杨酸引起持续到第15天的母 体贫血，而这正是缺氧引起类似的中轴骨骼缺陷的关 键日子，胚胎中血药浓度低于母体的血药峰水平的5%。 因此，二氟苯水杨酸对兔的致畸性或许是由于母体的 贫血造成缺氧的结果
国际生命科学研究所
（International Life Sciences Institute，ILSI）
1989年根据动物试验中发育毒性效应的类型、严重性
和发生率将化学物分为四类，并规定各类型的不同的
安全系数范围，用以评定待测物发育毒性的危险度。
根据药物对人类的孕体造成危险的证据， FDA(1979)对于药物在妊娠期的使用采用字
一、发育毒性
是指出生前经父体和（或）母体接触外源性理化因素 引起的 、在子代到达成体之前出现的有害作用，包 括结构畸形、生长迟缓、功能障碍及死亡。
1．生长迟缓。即胚胎与胎仔的发育过程在外来化合 物影响下，较正常的发育过程缓慢。
2．致畸作用。由于外来化合物干扰，活产胎仔胎儿 出生时，某种器官表现形态结构异常。致畸作用所表 现的形态结构异常，在出生后立即可被发现。
2. 出生前和出生后发育毒性试验（围生期毒性试 验）
评价母体自着床至断乳期间接触化学物对妊娠、哺乳母体 和对孕体及子代发育直至成熟的有害影响作用
可全面反映外来化合物对性腺功能、发育周期、交配行为 、受孕、妊娠、分娩、授乳及幼子断奶后生长发育可能产 生的影响。
试验动物：首选大鼠
染毒期：从着床至哺乳期终止 实验程序：子代出生当天被定为出生后0天，在断乳时选出雄性和雌性 子代抚育到成熟并交配。 观察项目： 亲代体征和死亡、体重、体重增长和以前毒性研究中见到的有评价价 值的靶效应、妊娠的长度、分娩
大小适中；大鼠对大多数外来化合物代谢过程基本与人类 近似。
注 意 事 项
假阴性：代谢速度快，对致畸物耐受性强、易感 性低。
假阳性：胎盘具有卵黄囊，有些外源化学物可以 干扰通过卵黄囊胎盘对胚胎的正常营养过程。
（2）剂量分组
预试验：用孕鼠 8 －10只，在妊娠 15 －16 天内给予受试物，如 果出现严重的母体中毒、流产或胚胎大量死亡，将剂量减小， 直到找出母体轻度中毒的剂量。 最少设 3个剂量组，成等比级数关系。另设对照组，阳性对照 、阴性对照 最高剂量组—可以引起母体轻度中毒，即进食量减少、体重减 轻、死亡不超过10%。LD501/5-1/3
如Cd在妊娠中晚期通过引起胎盘毒性(坏死，减少 血流)和抑制对营养物质的传送导致发育毒性
实验发现，在妊娠晚期大鼠体内注入Cd造成胎儿 死亡，但几乎没有Cd进入胎儿体内，而是在10h内 伴随子宫胎盘血流减少发生胎儿死亡；如胎儿直 接注射Cd，尽管胎儿的Cd负荷比母体给药后高几 乎10倍，胎儿死亡仅只有轻微增加
剂量与效应关系较为复杂
剂量低—无致畸作用
剂量高—大量胚胎死亡
致畸试验主要观察指标为活产胎仔出生时存 在的畸形。
物种差异以及个体差异在致畸作用中较为 明显
同一致畸物对不同动物并不一定都具有致畸 作用，并且引起畸形的类型可能也不一致。
Eg.杀虫剂西维因对豚鼠具有致畸作用，对家 兔和仓鼠并不致畸。
怀孕期间应做四次B超
第一次：怀孕第5周至7周期间，发现是否怀孕，胚胎何 处着床，与停经时间是否相符。 第二次：怀孕11周至14周期间，测量胎儿颈部透明带， 可以预测90%左右的染色体异常风险性。 第三次：怀孕20周至26周期间，胎儿形态学检查，系统 筛查排除孩子有没有大的畸形、无脑儿、开放性脊柱裂， 对胎儿发育进行评估，这也是做三维彩超的最佳时间。 第四次：怀孕32周至34周，主要做生长测量和胎儿宫内 情况评估。了解胎盘的位臵、羊水量的多少及晚期妊娠时 的胎盘功能等，有利于安全地分娩。
畸形、畸胎和致畸物
畸形—器官形态的异常
畸胎—具有畸形的胚胎或胎仔。 致畸物—指在一定剂量下，凡能通过母体对胚胎或胎儿正 常发育过程造成干扰，使子代出生后具有畸形的化合物。
致畸试验是评价外源化学物是否具有致畸作用的试验。
致畸作用的毒理学特点 器官发生期的胚胎对致畸物最为敏感
大鼠器官发生期： 9-17 d 小鼠器官发生期: 7.5-16 d 家兔器官发生期: 11-20 d
致畸作用机理
其机理复杂，至今尚未阐明。
1．干扰基因表达
在培养的小鼠胚胎中用反义寡核苷酸探针抑制原 癌基因Wnt-1或Wnt-3a，可产生中脑和后脑，或中脑、 后脑和脊髓的畸形
剔除Wnt-1基因的突变小鼠也可产生中脑和后脑 的畸形
向小鼠胚胎中加入鸡的-肌动蛋白启动子时， Hox-1.1基因表达，并产生多种颅脸部和颈椎的畸形

神经系统对内分泌功能也有调节作用，通过下 丘脑-垂体-睾丸轴(下丘脑-垂体-卵巢轴)两条 途径作用于生殖发育过程 。

生殖发育过程较机体其他系统更为敏感

外源化学物对生殖发育过程影响的范围较为广
泛和深远
遗传因素— 25% 环境因素— 10% 原因不明— 65%
那么，这一类型的孕妇主要有以下7种：
反应停的代谢活化产物引起胚胎细胞的粘连受体
(adhesive receptors)下调，阻碍发育过程中细
胞与细胞和细胞与基质之间的相互作用，干扰了 细胞之间的通讯从而导致肢芽结构异常
6．通过胎盘毒性引起发育毒性
已知对卵黄囊或绒(毛)膜尿囊胎盘有毒性的毒物有46 个，包括镉(Cd)、砷或汞、香烟、乙醇、可卡因、内 毒素和水杨酸钠等。
2．基因突变与染色体畸变
诱变原有潜在致畸性，如电离辐射、烷化剂、亚硝 酸盐、多数致癌物都可能致畸
大量的研究已证实，自发流产的胚胎中至少50%存在 染色体畸变。电离辐射，病毒以及能引起染色体畸变 的某些化学毒物都有致畸作用
3．损伤细胞和分子水平的翻译
细胞增殖率在个体发生过程中空间和时间都在变化， 在胚胎中细胞增殖、分化和凋亡之间有精致的平衡。
如果DNA损伤被修复，细胞周期能恢复正常，但如果 损伤太广泛，或细胞周期抑制太久，可能引发凋亡。
4．细胞凋亡
程序性细胞死亡，指胚胎中在遗传基因的控制之
下的特定类型的细胞死亡。凋亡对来自原基的结
构的造型是必需的
部分致畸物，如细胞生长依赖激素、乙醇、抗癌 药物都能促进细胞凋亡
5．干扰细胞-细胞交互作用
畸形及出现畸形的主要器官，最大无作用剂量和最
小有作用剂量。
（1）动物选择 食性和对受试物代谢过程与人类接近，体型小，驯服， 容易饲养和繁殖及价廉，还应特别注意妊娠过程较短、每 窝产仔数较多和胎盘构造及厚度与人类接近等特点。
可选用二种哺乳动物，一般首先考虑大鼠，此外可采用
小鼠或家免。大鼠受孕率高，易于得到足够标本数；胎仔
大鼠和小鼠一般可自受孕后第 5天开始给予受试物，每日 一次，持续到第15天。
试验期间每 2 ～ 3 天称取母鼠体重。一方面可根据体重增 长，随时调整给予受试物的剂量，同时也可观察受孕动物
的妊娠情况和胚胎发育情况。
（4）胎仔检查 自然分娩前1～2日将受孕动物处死，剖腹取出子宫及活 产胎仔，并另行记录死胎及吸收胎。 活产胎仔取出后，先检查性别，逐只称重，并按窝计算 平均体重，然后由下列几方面进行畸形检查：
1、妊娠早期遭致病毒感染的孕妇。
2、接触了有毒物或受到过辐射的孕妇。
3、应用过不良药物的孕妇。 4、饲养家猫的孕妇。猫是弓形虫体病的传染源。孕妇感染此病后生下的 婴儿可能患有先天性失明、脑积水等。 5、经常化浓妆的孕妇。化妆品中含有铅、汞等有毒物质，这些物质被孕 妇的皮肤吸收后，可透过血胎屏障进入血液循环，进而影响胎儿发育。 6、经常情绪不好的孕妇。人的情绪变化与肾上腺皮质激素的多少有关。 当孕妇出现忧虑、焦急、暴躁、恐惧等不良情绪时，肾上腺皮质激素可 能阻碍胚胎某些组织的融汇作用，造成胎儿唇裂或腭裂等。 7、妊娠早期有过热浴史的孕妇。有些孕妇在怀孕初期常进行热水浴或蒸 气浴，过高的温度与闷热的浴室空气很容易影响胎儿大脑和脊髓的发育。
中间剂量组—母体出现某些极轻微中毒症状。
最低剂量组—不应观察到任何中毒症状。LD501/100-1/30
（3）交配处理
将性成熟的雌雄动物按 1:1 或 2:1 比例同笼交配，每日将
已确定受孕雌鼠随机分入各剂量组和对照组。
接触受试物的方式与途径应与人体实际接触情况一致，
一般多经口给予。也可采用灌胃方式、腹腔注射法。
生殖发育过程即繁殖过程，包括：
生殖细胞发生 → 卵细胞受精 → 着床 → 胚胎形成 → 胚
胎发育 → 器官发生 → 胎仔发育 → 分娩和哺乳
生殖毒性：对生殖细胞、卵细胞受精、胚胎形成、妊娠、
分娩和哺乳的损害作用。—生殖毒理学
发育毒性：对胚胎发育、胎仔发育及出生幼子发育的损害 作用。—发育毒理学
发育毒性和致畸性
母A、B、C、D和X来进行等级评定，分类管
理。 ICH人类用药危险度分类研究设计中也有类 似规定。 要求医生按规定开处方，使妊娠妇女按规 定使用这些药品
A、B、C类：仅在明显需要，或证明可能受益与对胎儿可能的 危险比较是可取时，在怀孕期间可以使用 D类：在怀孕期间使用，应通知病人对胎儿可能的危害 X：怀孕或可能怀孕的妇女中禁止使用