您的位置:

我国生殖毒理学研究进展

2022-07-29
来源:求医网
(1.Shanghai Institute of Planned Parenthood Research,200032

2.Shanghai Institute of Preventive Medicine)

ABSTRACTReproductive toxicology research in China was focused on the assessment of chemicals' teratogenicity effects in 1960's.In 1970's,relevant publications stated in details the methods of teratogenicity test and reproduction test.The regulations constituted in 1980's put the feeding reproduction test,feeding mutagenic test and traditional teratogenicity test in the list of necessary reproductive toxicology tests,while testis germ cell chromosomal aberration analysis and sperm deformity test became included in the mutagenic tests.Research in 1990's broadened the priority from teratogenicity study to the male/female reproductive and developmental toxicology,and the research technique spectrum increased from in vivo animal assay to complete fetus culture,organ culture,cell culture and molecular biological techniques as well.This paper described the development of reproductive toxicology research in China from aspects of testing system,reproductive toxicity indications and reproductive toxicity of chemicals.It is discussed that future research should highlight the research on genetic toxicity of germ cells,enlargement of chemical/drug kinds and research on endocrine disturbers.

KEY WORDSChemical drugs;Reproductive toxicology;Research development

生殖毒理学是毒理学的重要分支。随着我国毒理学的发展,我国生殖毒学研究也逐步深入开展,60年代以评价化学物致畸效应为主,在70年代后期出版的《工业毒理学实验方法》、《卫生毒理学实验方法》详细描述了致畸和繁殖试验的方法。80年代起我国制定的一系列法规,如《新药毒理学研究指导原则》、《农药毒性试验方法暂行规定(试行)》、《食品安全性毒理学评价程序(试行)》等均详细规定喂养繁殖试验、喂养致畸试验和传统致畸试验等生殖毒理试验为必做的试验,此外在致突变试验项目中列出睾丸生殖细胞染色体畸变分析和精子畸形试验[1]。这些法规对促进我国生殖毒理学研究起了重要作用。90年代是我国生殖毒理学蓬勃发展时期。1993年10月中华预防医学会卫生毒理专业委员会生殖毒理学组成立,同年中国毒理学会生殖毒理专业委员会成立,及《生殖医学》、《环境与生殖》、《雄(男)性生殖毒理学》、《男性生殖毒理学》等书的出版标志了我国生殖毒理学研究进入了新的阶段。生殖毒理学组在福州举办的第一次全国学术讨论会交流的论文139篇,发表于《卫生毒理学杂志》1993年增刊。此期间的研究内容已由单纯致畸研究扩大至女(雌)性和男(雄)性生殖和发育毒理,在手段方面由整体动物实验扩大至全胚胎培养、组织培养、细胞培养,并开始应用分子生物学理论和技术于生殖毒理学研究。现将有关进展分述于下:

1生殖毒性测试系统的发展

1.1致畸试验

60年代以来,化学物对生殖功能的危害引起了我国科学家们的高度重视,将致畸试验逐步运用于化学物的生殖毒性研究。在70年代的《国外医学卫生学分册》中曾刊载许多文章介绍国外生殖毒理学研究动态和方法,80年代,对一些影响广泛的化学物和重金属、有机溶剂、农药等的致畸效应进行了研究,并对致畸试验的影响因素、评定指标、评价标准和作用机制做了大量的探讨,对致畸试验的规范使用作了说明。行为畸胎学在我国也有一定发展[2]

1.2急性生殖器官、附属性腺毒性试验

70~80年代,曾对DDT、铅、锰等许多化学物作了短期遗传毒理学和急性生殖毒性试验,关于化学物引起精子畸形和睾丸生殖细胞染色体畸变的报告增多。DDT、铅、镉等物质对生殖系统的损害在60年代就有研究报道。

1.3生殖毒性试验

80年代以来开展了生殖毒性试验,包括一代生殖毒性试验和多代生殖毒性试验。研究过如甘氨双唑钠、铅、石榴皮阴道栓剂等化学物对受孕前生育能力、受精卵的着床能力、器官形成期的致畸作用、胎儿期和围产期的毒性及对子代的影响。多代试验除了观察上述作用外,将F1代进行低剂量染毒和繁殖试验,观察化学物对F1、F2代生育力、形态和行为的影响[3]。我国的经验表明,二代试验足以提供有用资料,不必进行二代以上的试验。

1.4胚胎培养、组织培养、细胞培养

在多种动物整体试验的基础上,为了探讨明确的毒作用机制和寻找快速、简便、经济的检测生殖毒性的方法,我国在80年代开始开展胚胎培养、组织培养、细胞培养研究。①胚胎培养:我国在应用啮齿类动物全胚胎培养方法筛查致畸物方面已积累丰富经验[4]。对镉、过量维生素A、1,2-二氯乙烷、二硫化碳、铅等的测试结果表明,建立的方法对筛查致畸物和胚胎毒性是可行的。并提出经母体宫内染毒,取胚胎体外培养相结合的实验方法较好。②组织培养:兼顾化学物通过代谢后对生殖系统的作用和研究激素的作用、激素与毒物之间的作用、生殖细胞之间的功能协调等机制的研究。目前我国已开展睾丸组织培养和胚胎器官如肢芽原基础养[5]。③细胞培养:包括卵巢细胞培养和雄性生殖细胞、支持细胞及间质细胞的单独培养和它们的混合培养;卵巢细胞培养操作相对复杂,做得较少,而睾丸的各类细胞培养已广泛应用,如大鼠睾丸支持细胞培养方法在检测硫丹、己烯雌酚和氯化镉雄性生殖毒性中的应用[6]。这类研究排除了许多整体试验不能控制的干扰因素,对毒性作用机制的研究更有说服力。应用人胚上腭间质细胞,大鼠胚胎中脑神经元体外培养检测致畸物业已开展[7]

1.5其他测试系统

大型水蚤(Daphnia magna)和果蝇的生殖毒性测试方法也已建立和应用。中国预防医学科学院环境卫生研究所建立的中国大型水蚤标准生物株62Dm在国内已广泛应用[8]。苯、甲苯、三硝基甲苯、氯化汞等对果蝇的生殖毒性已有报道[9]

2观测生殖毒性指标的进展

在以观测胚胎吸收、死亡、畸形等结构和行为改变的基础上,我国在引进新理论和新技术建立新指标观测生殖毒性方面近年来有很大进展。

2.1生殖细胞凋亡、单细胞凝胶电泳试验

由于90年代对凋亡有了更深层次的认识,检测凋亡的技术用于检测化学物对生殖系统的影响,发现许多生殖毒性化学物质都可导致生精细胞、支持细胞、间质细胞以及其他附属性腺细胞的凋亡,可能因此而导致精子数量和质量有下降[10]。流式细胞仪和单细胞凝胶电泳技术的采用,使对凋亡的检测和生殖细胞DNA损伤检测更为灵敏和直观。

2.2酶组织化学和放射免疫学技术的应用

在生殖毒理学研究中,酶组织化学和放射免疫学技术得到广泛采用,在确定毒物生殖作用靶点和了解一定的作用机制中起到了相当重要的作用,如含消炎痛IUD对家兔子宫内膜影响的酶组织化学观察[11]

2.3分子生物学方法

引进分子生物学技术于生殖毒理学研究,从分子水平上认识生殖毒物的作用机制,对提出基因预防和治疗,促进DNA修复等有重要意义,在这个领域我国虽然刚起步,但已取得了可喜进展,如发现镉作用于睾丸可引起生精细胞、前列腺细胞、支持细胞和间质细胞内一些基因和抑癌基因表达的上调或下调[12];转基因动物已建立成功,作为致突变检测模型正在推广应用[13],近来中科院上海细胞生物研究所小鼠基因剔除实验已获成功。高热致畸胎发生与热休克蛋白合成[14],应用32P后标记法检测苯灌胃后妊娠大鼠及其胎鼠体内的DNA加合物[15],荧光原位杂交(FISH)检测人精子染色体非整倍体率方法[16]等研究起到了探索性作用。

3化学物生殖毒性研究进展

至1999年5月底,我们收集到我国已公开发表的生殖毒理学论文及摘要共600余篇,主要述及计划生育的药品和器具、工业毒物和环境污染物,少量关于保健食品和噪声、辐射等。现将我国深入研究的一些化学物作一简介。

3.1重金属

对铅的生殖毒性的研究开展时间长,范围广,包括对铅接触者的流行病学调查,大鼠、小鼠、仓鼠等啮齿类动物的雄性、雌性生殖毒性研究,对恒河猴生殖功能的影响。铅对人类生殖的影响已有明确结论,铅还可通过胎盘转运至胎儿,也可通过母乳传递给婴儿,影响婴儿体格和智力发育,控制铅的污染已刻不容缓。镉对生殖细胞、性腺、附属性腺的毒作用近几年来研究较多,镉对人类生殖的影响也已肯定。锰和汞及甲基汞的生殖毒性在我国研究较深入[17~20]

3.2农药

我国早在60和70年代就发现DDT对男性生殖系统有明显的影响,甲胺磷对雄性、雌性生殖系统有影响,<