第九章发育毒性与致畸作用14.ppt

第九章 发育毒性与致畸作Developmental toxicity and teratogenesis  第一节 概述第二节 发育毒性与致畸第三节 致畸（发育毒性）作用机制 第四节 发育毒性和致畸作用试验与评价 第一节 概 述 summarize 第二节 发育毒性与致畸 (Developmental toxicity and teratogenicity) 第三节 致畸（发育毒性）作用机制 (Mechanisms of teratogenic action) 第四节 发育毒性和致畸作用试验与评价 (Test and estimate to developmental toxicity and teratogenic action) 目前体外初筛试验长期培养的细胞系中较成熟的 是ES细胞 (小鼠ES细胞株D3)； ES细胞可分化成各种类型的细胞，包括:心肌细胞、 内皮细胞、胰岛细胞、神经细胞等； ES细胞的 优点: ①利用建立的细胞株作为研究对象，而不用杀怀孕动物； ②胚胎干细胞具有定向分化为多种细胞的潜能，对模拟早期胚胎发育具有很强的代表性。 (二) 体内初筛试验（C.K试验） ? C.K试验是1982年由Chernoff和Kavlock改进的发育毒性 体内初筛试验，比体外试验更为研究者所接受。 ? 基本原理：大多数出生前的损害作用将在出生后表现为 存活力下降和（或）生长迟缓。 ? 方法：妊娠动物在器官形成期以接近母亲毒性的剂量水 平染毒，待自然分娩后，观察出生后3天内新生仔外 观畸形、胚胎致死、生长迟缓等发育毒性表现。而 不进行传统常规试验中内脏和骨骼的检查，就可达 到筛试的目的。 ? 已证明C.K试验对很多化学物是可靠的。 EPA在“可疑发育毒物危险度评价指南”（1985）中指出，在该试 验中造成胎仔死亡的毒物应优先考虑进行深入的发育毒性试验，影响胎仔生长的毒物次之，该试验结果阴性而且试验设计合理者，原则上不作进一步的测试。 * 生长迟缓的判定： 胎儿生长发育指标低于正常对照均值的2个标准差。 (有些功能出生后一定时间才发育完全如听、视、生殖障碍）。 (二) 干扰基因表达 发育过程中的基因表达具有特异性、协同性；因此，某些基因和蛋白质的表达受到抑制或异常表达可导致严重的发育后果,引起畸形。 (1) 在培养的小鼠胚胎中用反义寡核苷酸探针抑制或剔除原癌基因Wnt-1或Wnt-3a→可产生中脑和后脑，或中脑、后脑和脊髓的畸形。 (2) 剔除Wnt-1基因的突变小鼠也可产生中脑和后脑的畸形。 (3) 向小鼠胚胎中加人鸡的β-肌动蛋白启动子时，Hox-1.1基因表达→多种颅脸部和颈椎的畸形。 细胞增殖率在个体发生过程的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调节。 CP处理妊娠10天大鼠，引起胚胎的S-期细胞周期阻断， 可在细胞迅速增殖区域观察到细胞死亡。 对DNA的损伤可在G1-S转换时、S期和G2-M转换时抑制 细胞周期的进展。 CP诱导DNA损伤可导致细胞周期混乱和特定的细胞群体 中的细胞死亡。 DHA损伤被修复,细胞周期能恢复正常;但若损伤太广泛， 或细胞周期抑制太久，将引发凋亡(程序性细胞死亡)。 有不少致畸物(细胞生长依赖激素,乙醇,抗癌药物)都 能促进细胞凋亡。 p53基因有肿瘤抑制基因的作用，能促进凋亡或生长停止。 (三)、细胞损伤与死亡 细胞-细胞间的相互作用主要通过细胞通讯来实现： A 直接的细胞间通讯 细胞信号通过缝隙连接直接到相邻细胞， 细胞信号与相邻细胞膜表面分子（蛋白、糖蛋白、糖脂）特异性 相互识别、相互作用， 细胞信号与另一细胞的跨膜受体蛋白结合， B 由受体介导的细胞信号转导系统。 细胞信号与另一细胞的跨膜受体蛋白结合，改变后者状态，并从 细胞内转录一个信号，启动信号通道,使细胞内的一些中间体中 就地一个被激活---并向下激活传递，同时自身返回未激活态， 逐一传递，形成信号通路。 在该路末端使靶蛋白激活或抑制，从而调控基因转录表达、细 胞增值分化移动存活等。 (四)干扰细胞-细胞交互作用 发育毒物可通过影响细胞分化、增殖、死亡的靶细胞的缺失，通过信号分子生物合成的障碍，或通过干扰信号向靶细胞的传递，而改变形态发生过程中的细胞信号通路。 （1）胚胎发育各个阶段都有