公共卫生与预防医学教学课件--环境有害因素与生殖健康(下)
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环境有害因素与生殖健康（下）
北京大学公卫学院
课程导读
生殖发育毒理
生殖发育毒性
环境有害因素对男性和女性性腺的影响 对胚胎、胎儿和婴儿的影响 环境有害因素对妊娠母体的影响
环境有害因素通过母乳对乳儿的影响
生殖发育毒性
基本概念 生殖毒性
配子（精子、卵子）形成：发育改变 性周期和性行为改变 生育力妊娠结局的改变：生殖早衰男女生殖障碍
发育毒性
受精前（配子）
受精卵 胚泡 胚胎期 胎儿期 新生儿 性成熟
世界各国概念不同
生殖毒性或发育毒性
生殖与发育毒性
怀孕后3周—3个月 受精 器官形成期
胚胎期
精子
卵子
出生
胎儿期
性成熟
死亡
致畸
发育毒理 生殖毒性
发育毒性表现
生育体死亡
受精卵未发育死亡(早早孕丢失)
孕卵着床后死亡（自然流产）
对下丘脑－垂体影响
动物实验
△ 有机溶剂；苯 、二硫化碳； 铅；有机磷农药
对睾丸内酶影响 乳酸脱氢酶 生精细胞 同工酶(LDH-X)↓ 碱性磷酶 乳酸脱氢酶 睾丸、附睾 碳酸酐酶 α-酮戊二酸脱氢酶 琥珀酸脱氢酶抑制 （铅）
睾丸损伤的后果 接触二溴氯 丙烷工人 精子数量少 精子活力下降 精子畸形率>40% 甚至无精子 不育
卵母细胞染色体畸变的卵子受精
受精卵不发育 受孕失败 胚胎不发育 胚体先天缺陷 流产
对胚胎、胎儿和婴儿的影响
妊娠前阶段（配子发生至受精） 对性腺影响 精母细胞 卵母细胞 染色体数目 结构改变
睾丸、卵巢
遗传改变
不良后果
抑制受精、不孕；受精卵发育异常，不着床
若着床，胚胎死亡，流产或先天缺陷
妊娠后阶段 前胚胎期
环境 有害 因素
性腺
睾丸→精母细胞 卵巢→卵母细胞
染色体 数目或 结构改变
遗传 突变
抑制受精或不孕，受精卵不能着床， 胚胎发育不良（流产），先天性缺陷
妊娠后阶段
前胚胎期 受精卵 卵裂 胚泡 着床 （植入）
着床的时间为受精后12天左右
环境有害因素
化学、物理
胎儿畸形 发育迟缓
胚胎期（器官形成期）
正常人
每ml精液60~200 ×109/L 一次射精1亿以上 正常生育
接触铅锰汞三硝基甲苯 二硫化碳工人
接触二甲基酰胺 男性工人
每ml精液60~200 ×109/L 一次射精1亿以上 正常生育
每ml精液60~200 ×109/L 一次射精1亿以上 正常生育
思考
如何影响女性性腺
对女性性腺的影响 女性性腺→卵巢（下丘脑－垂体）
→胎儿缺氧
铅 汞 镉 苯 汽油 磷 二硫化碳 一氧化碳 尼古丁 有机化合物 胎盘病理改变 →营养物供应不足排 泄物排出不良 胎盘内分泌功能紊乱 →影响妊娠期必须激 素分泌
经胎盘致癌 父母职业接触化学物质（石油产 品、有机溶剂、烃类化合物）
15பைடு நூலகம்以上恶性肿瘤死亡、 儿童白血病
围产期和婴儿期
胚胎 胎儿 乳儿
物理因素（强度） 放射性核素、电离辐射 化学因素（剂量）
畸形影响因素
遗传因素 可的松 小鼠易见 （腭裂） 豚鼠少见 大鼠罕见 人不见
睾丸
支持细胞 雄激结合蛋白 原发性毒性 继发性毒性
睾丸组织病理改变
铅二硝基苯染毒小鼠 睾丸萎缩 睾丸重量下降
锰染毒小鼠 体重 、肝肾重量不变
睾丸重量下降
二硫化碳作业男工睾丸活检 精子生成停止 间质细胞数目减少
生殖细胞突变
醋酸铅24mg/kg染毒小鼠
精原细胞初级精母细胞
染色体畸变率↑
二硫化碳10和100mg/m3染毒小鼠 常染色体 畸变率↑
睾丸初级精母细胞
性染色体
对生殖内分泌的影响 下丘脑—垂体—睾丸轴
下丘脑 垂体 睾丸
促性腺激素 释放激素
间质细胞刺 激素（LH) 卵泡刺激素 （FSH）
睾酮（主要） →95%来自睾丸 间质细胞 雄烯二酮 去氢表雄酮 雄酮
对间质细胞直接作用（睾酮↓） 流行病学调查、动物实验 △ 铅 、汞；有机磷农药 ；二 硫化碳；三硝基甲苯
结构异常
器官形成期（畸形）
生长改变
胎儿器官或 整个身体
低体重儿 脑小畸形
.
.
与正常不同
功能缺陷 器官或系统 结构异常
形态改变
易发现
功能改变
听力、视力、 精神发育迟缓
出生后相当 长时间发现
环境有害因素对男性和女性性腺的影响
睾丸
内分泌 功能
性腺
卵巢
配子
对男性性腺的影响 间质细胞 分泌睾酮
生精细胞 产生精子
受精后（第3周）→胚胎期 妊娠第三个月初（除生殖器官尚未完成分化） 已形成整个个体 环境有害因素 影响 受精21～40天 胚胎心脏→四肢及眼 受精第20天 分娩→神经系统
胎儿期 自妊娠第3个月初→分娩 胎儿生长迟缓 环境有害 因素 出生低体重儿 神经发育不良
胎儿期 通过胎盘屏障 胎盘血管收缩 胎儿 发育 不良
对环境有害 因素敏感
体格发育 中枢神经系结构与功能完善 内分泌功能完善
致畸
DNA分子 基因范围 基因突变 分子水平
染色体结构 数目改变 染色体畸变 细胞水平 突变 电离辐射 苯并芘 苯 氯乙烯单体 氯丁二烯等
不孕（不育）、早早孕丢失 生殖细胞突变 自然流产、死胎、畸胎、先天缺陷
受精前（精子、卵子）→先天缺陷→下一代 突变 胚胎或胎儿期→致畸 胎儿期→恶性肿瘤发生率↑
卵发育
成熟
排卵
黄体 形成
对卵巢的影响（卵细胞出身时固定）
青春期
原始卵泡受损
原发性闭经
成年后
原始卵泡受损
月经稀少（闭经）
烷化剂 二硫化碳
化学因素 有机磷农药
物理因素 电离辐射（电脑！）
对卵母细胞影响 电离辐射 大剂量 染色体畸变 小剂量 基因突变 镉 二硫化碳 染毒小鼠 卵母细胞染色体畸变 遗传损伤 遗传损伤
卵巢损伤的后果 月经异常或早发绝经 二硫化碳 动物实验 动情周期改变 流行病学调查 二硫化碳作业 作业女工
（下丘脑－垂体－卵巢轴）
（月经异常 绝经期提前）
做袜子的纺织厂
受孕力降低或不孕
受精卵发育不良及不易着床（早早孕丢失）自然流产 与雄鼠交配 发育终止卵 退化卵增多
动物实验 人工诱发排卵前雌鼠 皮下注射氯化镉 受精24～26小时检查孕卵
致畸
胎儿器官形成期 母体 孕期 接触有 害因素 胎儿器官 形成期
先天畸形
苯→染色体畸变，但不致畸 反应停→致畸，不致突变
畸形影响因素
作用因子
X线 小脑畸形及小眼球 反应停 短肢畸形 甲基汞 婴儿脑性麻痹 精神迟钝
妊娠第3~8周 每种器官：神经系统 第3周； 心脏 第6~8周；腭 第9周
敏感期 或临界期 强度与 剂量
北京大学公卫学院
课程导读
生殖发育毒理
生殖发育毒性
环境有害因素对男性和女性性腺的影响 对胚胎、胎儿和婴儿的影响 环境有害因素对妊娠母体的影响
环境有害因素通过母乳对乳儿的影响
生殖发育毒性
基本概念 生殖毒性
配子（精子、卵子）形成：发育改变 性周期和性行为改变 生育力妊娠结局的改变：生殖早衰男女生殖障碍
发育毒性
受精前（配子）
受精卵 胚泡 胚胎期 胎儿期 新生儿 性成熟
世界各国概念不同
生殖毒性或发育毒性
生殖与发育毒性
怀孕后3周—3个月 受精 器官形成期
胚胎期
精子
卵子
出生
胎儿期
性成熟
死亡
致畸
发育毒理 生殖毒性
发育毒性表现
生育体死亡
受精卵未发育死亡(早早孕丢失)
孕卵着床后死亡（自然流产）
对下丘脑－垂体影响
动物实验
△ 有机溶剂；苯 、二硫化碳； 铅；有机磷农药
对睾丸内酶影响 乳酸脱氢酶 生精细胞 同工酶(LDH-X)↓ 碱性磷酶 乳酸脱氢酶 睾丸、附睾 碳酸酐酶 α-酮戊二酸脱氢酶 琥珀酸脱氢酶抑制 （铅）
睾丸损伤的后果 接触二溴氯 丙烷工人 精子数量少 精子活力下降 精子畸形率>40% 甚至无精子 不育
卵母细胞染色体畸变的卵子受精
受精卵不发育 受孕失败 胚胎不发育 胚体先天缺陷 流产
对胚胎、胎儿和婴儿的影响
妊娠前阶段（配子发生至受精） 对性腺影响 精母细胞 卵母细胞 染色体数目 结构改变
睾丸、卵巢
遗传改变
不良后果
抑制受精、不孕；受精卵发育异常，不着床
若着床，胚胎死亡，流产或先天缺陷
妊娠后阶段 前胚胎期
环境 有害 因素
性腺
睾丸→精母细胞 卵巢→卵母细胞
染色体 数目或 结构改变
遗传 突变
抑制受精或不孕，受精卵不能着床， 胚胎发育不良（流产），先天性缺陷
妊娠后阶段
前胚胎期 受精卵 卵裂 胚泡 着床 （植入）
着床的时间为受精后12天左右
环境有害因素
化学、物理
胎儿畸形 发育迟缓
胚胎期（器官形成期）
正常人
每ml精液60~200 ×109/L 一次射精1亿以上 正常生育
接触铅锰汞三硝基甲苯 二硫化碳工人
接触二甲基酰胺 男性工人
每ml精液60~200 ×109/L 一次射精1亿以上 正常生育
每ml精液60~200 ×109/L 一次射精1亿以上 正常生育
思考
如何影响女性性腺
对女性性腺的影响 女性性腺→卵巢（下丘脑－垂体）
→胎儿缺氧
铅 汞 镉 苯 汽油 磷 二硫化碳 一氧化碳 尼古丁 有机化合物 胎盘病理改变 →营养物供应不足排 泄物排出不良 胎盘内分泌功能紊乱 →影响妊娠期必须激 素分泌
经胎盘致癌 父母职业接触化学物质（石油产 品、有机溶剂、烃类化合物）
15பைடு நூலகம்以上恶性肿瘤死亡、 儿童白血病
围产期和婴儿期
胚胎 胎儿 乳儿
物理因素（强度） 放射性核素、电离辐射 化学因素（剂量）
畸形影响因素
遗传因素 可的松 小鼠易见 （腭裂） 豚鼠少见 大鼠罕见 人不见
睾丸
支持细胞 雄激结合蛋白 原发性毒性 继发性毒性
睾丸组织病理改变
铅二硝基苯染毒小鼠 睾丸萎缩 睾丸重量下降
锰染毒小鼠 体重 、肝肾重量不变
睾丸重量下降
二硫化碳作业男工睾丸活检 精子生成停止 间质细胞数目减少
生殖细胞突变
醋酸铅24mg/kg染毒小鼠
精原细胞初级精母细胞
染色体畸变率↑
二硫化碳10和100mg/m3染毒小鼠 常染色体 畸变率↑
睾丸初级精母细胞
性染色体
对生殖内分泌的影响 下丘脑—垂体—睾丸轴
下丘脑 垂体 睾丸
促性腺激素 释放激素
间质细胞刺 激素（LH) 卵泡刺激素 （FSH）
睾酮（主要） →95%来自睾丸 间质细胞 雄烯二酮 去氢表雄酮 雄酮
对间质细胞直接作用（睾酮↓） 流行病学调查、动物实验 △ 铅 、汞；有机磷农药 ；二 硫化碳；三硝基甲苯
结构异常
器官形成期（畸形）
生长改变
胎儿器官或 整个身体
低体重儿 脑小畸形
.
.
与正常不同
功能缺陷 器官或系统 结构异常
形态改变
易发现
功能改变
听力、视力、 精神发育迟缓
出生后相当 长时间发现
环境有害因素对男性和女性性腺的影响
睾丸
内分泌 功能
性腺
卵巢
配子
对男性性腺的影响 间质细胞 分泌睾酮
生精细胞 产生精子
受精后（第3周）→胚胎期 妊娠第三个月初（除生殖器官尚未完成分化） 已形成整个个体 环境有害因素 影响 受精21～40天 胚胎心脏→四肢及眼 受精第20天 分娩→神经系统
胎儿期 自妊娠第3个月初→分娩 胎儿生长迟缓 环境有害 因素 出生低体重儿 神经发育不良
胎儿期 通过胎盘屏障 胎盘血管收缩 胎儿 发育 不良
对环境有害 因素敏感
体格发育 中枢神经系结构与功能完善 内分泌功能完善
致畸
DNA分子 基因范围 基因突变 分子水平
染色体结构 数目改变 染色体畸变 细胞水平 突变 电离辐射 苯并芘 苯 氯乙烯单体 氯丁二烯等
不孕（不育）、早早孕丢失 生殖细胞突变 自然流产、死胎、畸胎、先天缺陷
受精前（精子、卵子）→先天缺陷→下一代 突变 胚胎或胎儿期→致畸 胎儿期→恶性肿瘤发生率↑
卵发育
成熟
排卵
黄体 形成
对卵巢的影响（卵细胞出身时固定）
青春期
原始卵泡受损
原发性闭经
成年后
原始卵泡受损
月经稀少（闭经）
烷化剂 二硫化碳
化学因素 有机磷农药
物理因素 电离辐射（电脑！）
对卵母细胞影响 电离辐射 大剂量 染色体畸变 小剂量 基因突变 镉 二硫化碳 染毒小鼠 卵母细胞染色体畸变 遗传损伤 遗传损伤
卵巢损伤的后果 月经异常或早发绝经 二硫化碳 动物实验 动情周期改变 流行病学调查 二硫化碳作业 作业女工
（下丘脑－垂体－卵巢轴）
（月经异常 绝经期提前）
做袜子的纺织厂
受孕力降低或不孕
受精卵发育不良及不易着床（早早孕丢失）自然流产 与雄鼠交配 发育终止卵 退化卵增多
动物实验 人工诱发排卵前雌鼠 皮下注射氯化镉 受精24～26小时检查孕卵
致畸
胎儿器官形成期 母体 孕期 接触有 害因素 胎儿器官 形成期
先天畸形
苯→染色体畸变，但不致畸 反应停→致畸，不致突变
畸形影响因素
作用因子
X线 小脑畸形及小眼球 反应停 短肢畸形 甲基汞 婴儿脑性麻痹 精神迟钝
妊娠第3~8周 每种器官：神经系统 第3周； 心脏 第6~8周；腭 第9周
敏感期 或临界期 强度与 剂量