外來化合物對生殖過程作用的評定主要通過生殖毒性試驗來進行,過去也稱為繁殖試驗。生殖毒性試驗可以全面反映外來化合物對性腺功能、發(fā)情周期、交配行為、受孕、妊娠過程、分娩、授乳以及幼仔斷奶后生長發(fā)育可能發(fā)生的影響。評定的主要依據(jù)是交配后母體受孕情況(受孕率)、妊娠過程情況(正常妊娠率)、子代動物分娩出生情況(出生存活率)、授乳哺育情況(哺育成活率)以及斷奶后發(fā)育情況等。此外還可同時觀察出生幼仔是否有畸形出現(xiàn),但畸形觀察主要在發(fā)育毒性評定中進行。 (一)試驗方法原則 生殖毒性試驗多用性成熟大鼠,也可用小鼠或家兔。大鼠自然受孕率較小鼠為高,較為理想。 一般設(shè)三個劑量組,另設(shè)對照組。最高劑量組劑量應(yīng)該超過預(yù)期人類實際接觸水平,希望能使親代動物出現(xiàn)輕度中毒,但不出現(xiàn)死亡或死亡率不超過10%,也不能完全喪失生育能力。低劑量組的親代動物不應(yīng)觀察到任何中毒癥狀。另設(shè)中間劑量組應(yīng)僅能出現(xiàn)極為輕微的中毒癥狀。中間劑量與高劑量和低劑量應(yīng)呈等比級數(shù)。 最高劑量組輕度中毒的概念是進食量顯著減少,體重明顯下降。要求最高劑量組出現(xiàn)輕度中毒的目的是表明在已能引起中毒劑量下,如仍不致影響正常生殖過程,則表示該受試物確實不具有生殖毒性作用。反之,如劑量過低,則難于確定受試物是否確實不具有生殖毒性,有可能因劑量不足,未達到最小有作用劑量。 劑量的確定可用少數(shù)動物進行預(yù)試,如已進行過亞慢性和急性毒性試驗,則最高劑量也可略高于亞慢性毒性試驗中最大無作用劑量,或相當(dāng)于LD50的1/10左右。最低劑量可相當(dāng)于最高劑量的1/30。如經(jīng)多次試驗確實證實1 000mg/kg體重劑量對生育力無損害作用,或最高劑量可引起親代動物表現(xiàn)一般毒性作用,但對生育力無不利影響,則可不進行其它劑量試驗。 動物接觸受試物的方式應(yīng)參照人類實際接觸途徑。一般可混入飼料或飲水中,由動物攝取;也可采國家醫(yī)學(xué)考試網(wǎng)用灌胃或膠囊法。試驗期間每周應(yīng)根據(jù)動物體重并參照進食量(大鼠可按每日15~20g,小鼠每日5~10g計算)和要求的攝入劑量(mg/kg體重/日)調(diào)整飼料中應(yīng)混入受試物的數(shù)量。應(yīng)始終保持達到動物應(yīng)攝入的劑量。 利用大鼠或小鼠進行試驗時,每組雌雄各16~20只,或雌性16~20只,雄性8~10只。 (二)試驗方法 現(xiàn)以大鼠為例,介紹三代兩窩生殖試驗法和兩代一窩生殖試驗法: 1. 三代兩窩生殖試驗 大鼠斷奶或出生8周后,開始喂受試物或以其它方式與受試物接觸,共進行8~12周,即直到性發(fā)育成熟,相當(dāng)出生后4個月左右。每周至少稱體重一次,記錄進食量并觀察有無中毒癥狀或死亡。將雌雄親代動物(F0)同籠交配,雌雄比例為1:1或2:1,直到受孕或進行3周為止。雌鼠受孕后即單籠飼養(yǎng),繼續(xù)接觸受試物。交配3周后,如仍未受孕,則停止交配,并進行生殖器官病理學(xué)檢查。 確定是否受孕的方法是每日清晨進行雌性動物陰道涂片,檢查有無精子;亦可檢查陰道有無陰栓出現(xiàn),以確定受精日期。小鼠陰栓可在陰道口存留較長時間,但在大鼠極易脫落,次晨檢查時往往在籠下糞便盤中檢出。發(fā)現(xiàn)陰栓或檢出精子,即為受孕0日,也有作為受孕第1日。 親代動物(F0)所生仔鼠為第一代(F1)。出生后應(yīng)檢查每窩幼仔數(shù)、死亡數(shù)以及肉眼可見幼仔畸形。出生后第4天和第21天逐個稱取重量,仔鼠斷奶后,母鼠休息10天,再與雄鼠交配一次,并生出第二窩仔鼠,親代共生出仔鼠兩窩,分別為F1a 和F1b。F1b出生后,將雄性親鼠淘汰,雌性親鼠繼續(xù)喂受試物,直至F1b出生后21天斷奶為止。F1a斷奶后觀察其發(fā)育情況,不再喂受試物。F1b斷奶后,繼續(xù)接觸受試物8 ~12周,直到性發(fā)育成熟,選出雌雄各16~20只,按前法進行交配。F1b所產(chǎn)第一窩幼仔為F2a,F(xiàn)2a 斷奶后,其母鼠F1b休息10天,再次交配,所生幼仔為F2b,F(xiàn)2b 斷奶后,將F1b 淘汰。F2b 交配處理方法與F1b 相同。但F2b 也可只交配一次,所產(chǎn)仔鼠為F3a,不再進行第二次交配,試驗結(jié)束。 2.兩代一窩和一代一窩生殖試驗 近年來許多國家與機構(gòu)多規(guī)定采用兩代一窩或一代一窩試驗法,我國國家環(huán)境保護局《化學(xué)品測試準則(1990年)》即采用兩代生殖試驗或一代生殖試驗。兩代一窩生殖試驗法基本程序與三代兩窩試驗法相同,但只進行到第二代F2,每代只交配一窩。 (三)觀察指標 在上述各種生殖毒性試驗中,根據(jù)哺乳動物全部生育繁殖過程,可觀察下列4個指標: 1.受孕率 反映雌性動物生育能力以及雌性動物受孕情況。 妊娠雌性動物數(shù) 受孕率= ———————— × 100% 交配雌性動物數(shù) 2.正常分娩率 反映雌性動物妊娠過程是否受到影響。 正常分娩雌性動物數(shù) 正常分娩率= ————————————× 100% 妊娠動物數(shù) 3.幼仔出生存活率 反映雌性動物分娩過程是否正常,如分娩過程受到影響,則幼仔往往在出生4天內(nèi)死亡。 出生后4天存活幼仔數(shù) 幼仔出生存活率= ———————————× 100% 分娩時出生幼仔數(shù) 4.幼仔哺乳成活率 反映雌性動物授乳哺育幼仔的能力。 21天斷奶幼仔存活數(shù) 幼仔哺乳成活率= ———————————× 100% 出生后4天幼仔存活數(shù) |