两代生殖毒性研究：核心检测项目详解
两代生殖毒性研究是评估受试物（如化学品、药物）对哺乳动物生殖能力潜在影响的关键方法。其核心价值在于揭示受试物对亲代（F0）繁殖能力和子代（F1、F2）生长发育的毒性效应，涵盖从配子形成、受精、妊娠、分娩到后代成熟的全过程。以下重点阐述研究中各阶段的核心检测项目：
一、 研究设计核心要素
- 受试动物： 通常选用性成熟大鼠（首选）或小鼠。需明确品系、年龄、体重范围。
- 剂量组与对照组： 设立至少三个剂量组（高剂量应出现毒性效应但不致死）和一个溶剂/空白对照组。每组亲代动物数量需保证获得足够的子代用于评估。
- 给药途径与时间：
- 亲代 (F0 代)： 雌雄动物在交配前开始给药（通常雄鼠提前给药数周以覆盖精子发生周期，雌鼠至少提前两周），持续整个交配期、妊娠期和哺乳期。
- 子一代 (F1 代)： 从断奶后（约出生后21天）开始给药，持续整个生长期直至性成熟、交配、妊娠、哺乳期结束。
- 子二代 (F2 代)： 通常由未经给药的F1代亲本生育，在出生后（哺乳期间通过母乳）和断奶后（若设计需要）可能暴露于受试物。其评估重点在于观察祖代（F0）给药对未直接给药孙代的影响。
- 交配设计： F0代雌雄1:1同笼交配；F1代通常在同窝内或不同窝间进行交配（避免近亲繁殖），产生F2代。
二、 核心检测项目详解（按阶段/对象）
1. 亲代 (F0 代) - 雌雄动物
- 一般毒性指标：
- 临床观察： 每日观察外观、行为、活动、分泌物、排泄物等异常。
- 体重与摄食量： 每周至少称重两次，计算体重增长；每周记录摄食量。
- 死亡率与濒死动物： 记录发生时间和可能原因。
- 生殖功能指标：
- 交配行为与成功率： 记录交配日期、交配率（成功交配对数/配对总数）、交配时间（天数）。
- 生育力/受孕率： 成功受孕雌鼠数/交配雌鼠数。
- 妊娠结局：
- 黄体数： 剖检时计数卵巢黄体数（代表排卵数）。
- 着床数： 剖检时计数子宫内着床点（活胎、死胎、吸收胎总数）。
- 吸收胎数/率： 早期死亡胚胎。
- 死胎数/率： 妊娠晚期或分娩时死亡胎儿。
- 活胎数/率： 分娩时存活的仔鼠数。
- 着床前损失率： (黄体数 - 着床数) / 黄体数 × 100%。
- 着床后损失率： (着床数 - 活胎数) / 着床数 × 100%。
- 分娩与哺乳指标：
- 妊娠期： 从交配成功（查到阴栓或阴道涂片精子）至分娩的天数。
- 分娩过程： 观察是否难产、延迟分娩。
- 哺乳期表现： 观察母鼠的母性行为（筑巢、哺乳、舔舐幼仔）。
- 哺乳期体重变化： 母鼠在哺乳期的体重变化。
- 终末剖检与病理学：
- 大体剖检： 所有亲代动物在试验结束时进行，检查主要脏器外观异常。
- 脏器称重： 重点器官：生殖器官（卵巢、子宫、睾丸、附睾、前列腺、精囊腺）、脑、肝、肾、脾、肾上腺、垂体、甲状腺（必要时）等。计算脏器系数（脏器重/体重）。
- 组织病理学： 重点组织：生殖器官（卵巢各级卵泡、黄体、子宫；睾丸各级生精细胞、间质细胞、附睾）、脑（特定区域如下丘脑、垂体）、肝、肾、脾、肾上腺、甲状腺（必要时）。对高剂量组和对照组进行详细检查，中低剂量组发现异常时也需检查。
2. 子一代 (F1 代)
- 出生时指标：
- 窝大小： 每窝出生时活仔总数。
- 性别比： 活仔中雄性与雌性的比例。
- 外观畸形： 肉眼可见的外部畸形。
- 哺乳期指标 (出生后第0天至第21天断奶)：
- 存活率： 出生后第0天（PND 0）、第4天（PND 4）、第7天（PND 7）、第14天（PND 14）、第21天（断奶，PND 21）的存活仔鼠数。
- 体重： 在PND 0、4、7、14、21称量每只仔鼠体重（或整窝体重）。
- 生长发育里程碑：
- 张耳： 耳道张开。
- 出毛： 体表被毛长出。
- 睁眼： 眼睑张开。
- 睾丸下降： 雄鼠睾丸降入阴囊。
- 阴道张开： 雌鼠阴道口打开。
- 生理反射： 评估平面翻正反射、悬崖回避反射等。
- 断奶后指标 (从PND 21开始)：
- 体重与摄食量： 每周记录体重和摄食量（直至试验结束）。
- 临床观察： 同亲代。
- 性成熟评估：
- 雌性： 首次阴道开口的日龄（通过每日检查）。
- 雄性： 包皮腺分离的日龄（通过每日检查）。
- 生殖功能评估 (当F1代性成熟后进行交配时)： 指标同F0代（交配率、生育率、妊娠结局、黄体数、着床数、吸收胎、死胎、活胎等）。
- 终末剖检与病理学： 同F0代。F1代动物在完成交配任务（通常分娩后）或研究结束时进行剖检、脏器称重和组织病理学检查（重点同F0代）。
3. 子二代 (F2 代)
- F2代通常由未经给药的F1代亲本生育（即F0祖代给药）。其检测项目与F1代在哺乳期和断奶后的指标基本一致：
- 出生时： 窝大小、性别比、外观畸形。
- 哺乳期： 存活率（PND 0, 4, 7, 14, 21）、体重、生长发育里程碑、生理反射。
- 断奶后： 体重、摄食量、临床观察、性成熟日龄（阴道张开/包皮腺分离）。
- 核心意义： F2代的评估旨在检测受试物对F0代生殖细胞的潜在影响（遗传毒性或表观遗传效应）是否能传递到未直接暴露的下一代。若F2代出现异常，提示可能存在跨代效应。
三、 数据分析与结果整合
所有检测数据需进行统计学分析（如ANOVA，卡方检验等），比较各剂量组与对照组的差异，判断受试物是否产生：
- 一般毒性效应： 如体重增长抑制、摄食量减少、脏器重量或病理改变。
- 生殖毒性效应： 如性成熟延迟、交配能力下降、生育力降低、胚胎-胎仔发育毒性（吸收胎、死胎、畸形、生长迟缓）。
- 发育毒性效应： 如子代存活率降低、生长发育延迟、生理功能异常。
- 跨代效应： F2代出现异常（如发育指标改变、性成熟延迟），提示F0暴露可能影响生殖细胞。
结论
两代生殖毒性研究通过系统性地评估亲代（F0）和子代（F1、F2）在生殖、发育和一般健康方面的广泛检测项目，为全面评价受试物对生殖系统（包括对配子发生、交配行为、受孕、妊娠、分娩、哺乳）以及对后代（从出生前发育到性成熟）的潜在毒性提供了关键证据。其核心价值在于揭示受试物是否影响生育能力、胚胎-胎仔发育及子代生长发育，以及这些效应是否具有跨代传递的可能性，从而为化学品、药物等的人类健康风险评估提供至关重要的科学依据。