生殖毒性试验 I 段：生育力与早期胚胎发育毒性试验
1. 目的与意义 生殖毒性试验 I 段（生育力与早期胚胎发育毒性试验）旨在评估供试品对成年动物生殖功能的影响，特别是对配子（精子与卵子）形成、交配行为、受精过程、胚胎着床前发育及着床本身的潜在毒性。这是药物、化学品、农药等候选物进入临床研究或市场前评价其生殖安全性的核心组成部分，对预测人类生殖风险至关重要。
2. 试验设计关键要素
- 动物种属： 通常首选性成熟大鼠（如 SD 或 Wistar）。其生殖生理学特征相对明确，经济可行，且具有稳定的动情周期。有时也会选用小鼠。
- 给药方案：
- 雄性： 给药期应覆盖完整的精子发生周期（大鼠约需 56-70 天）。通常在交配前开始给药并持续至交配期结束。
- 雌性： 给药期应覆盖至少两个完整的动情周期（大鼠约 14 天），并在交配前开始给药，持续至胚胎着床（通常至妊娠第 6 天）。
- 给药途径与剂量： 尽量模拟预期的人体暴露途径（口服、静脉、吸入等）。通常设置高、中、低三个剂量组和一个溶媒/赋形剂对照组。高剂量应能诱导一定的母体或生殖系统毒性（如体重增长抑制），但不引起过度死亡；低剂量应接近预期的人体暴露水平或无可见有害作用水平（NOAEL）。
- 交配： 雌雄按 1:1 比例合笼。通过每日检查阴道涂片或阴栓确认交配成功。发现精子或阴栓的那一天计为妊娠第 0 天 (GD 0)。
- 终点与检测指标：
- 一般毒性观察： 临床症状、体重变化、摄食量、死亡率。
- 生育力指标：
- 交配成功率（成功交配对数/合笼对数）
- 交配时间（从合笼到成功交配的天数）
- 生育率（妊娠雌性数/成功交配雌性数）
- 雄性生殖系统终点：
- 终末尸检器官重量：睾丸、附睾、精囊、前列腺。
- 精子分析：附睾尾精子计数、精子活力、精子形态学评价（必要时）。
- 睾丸和附睾的组织病理学检查（至关重要）：评估生精周期各阶段细胞（精原细胞、精母细胞、精子细胞）、支持细胞（Sertoli 细胞）、间质细胞（Leydig 细胞）的结构与数量变化。
- 雌性生殖系统终点：
- 动情周期监测：评估周期规律性。
- 终末尸检器官重量：卵巢、子宫。
- 卵巢组织病理学检查：评估卵泡（原始、初级、次级、成熟卵泡）数量与形态，黄体计数。
- 早期胚胎发育终点：
- 通常在妊娠第 13-15 天（大鼠）或 GD 6（小鼠）剖检雌鼠。
- 检查黄体数（反映排卵数）。
- 检查子宫角，记录：
- 着床总数（活胎、死胎、吸收胎）
- 着床前丢失率（黄体数 - 着床总数）
- 着床后丢失率（死胎、吸收胎数 / 着床总数）
- 观察子宫形态（评估着床部位）。
3. 结果分析与评价
- 综合判断： 需综合分析体重、摄食量、临床症状、器官重量、组织病理学、精子分析、生育力指标及早期胚胎发育数据。
- 生殖特异性影响界定： 区分是生殖系统特异性毒性（如直接损伤生殖细胞或内分泌紊乱），还是继发于严重的全身毒性（如极度消瘦抑制生殖功能）。
- 剂量-反应关系： 判断效应是否与剂量相关。
- 确定 NOAEL 和 LOAEL： 确定未观察到有害效应的剂量水平（NOAEL）和最低观察到有害效应的剂量水平（LOAEL），为风险评估提供依据。
- 严重程度分级： 评估观察到的效应的可逆性及其潜在临床意义。
4. 法规遵循与指南 该试验的设计与实施需严格遵循国际公认的良好实验室规范（GLP）。主要依据的指导原则包括：
- 国际人用药品注册技术协调会（ICH）的 S5(R3) 指导原则《人用药物生殖毒性检测》。
- 经济合作与发展组织（OECD）的 414 号测试指南《生育力研究》。
- 各国药品监管机构（如 CFDA/SFDA/NMPA, FDA, EMA ）发布的相关技术指导原则。
5. 试验的意义与局限性
- 意义：
- 是识别供试品对人类生殖功能潜在风险的首要筛选工具。
- 为后续更复杂的胚胎-胎仔发育毒性试验（II 段）和围产期毒性试验（III 段）的设计提供依据（如剂量选择）。
- 识别对配子形成、交配行为或胚胎着床的特异性毒性，这些效应在 II 段试验中不易被检测到。
- 局限性：
- 动物模型外推： 动物实验结果向人类外推存在固有的不确定性（种属差异）。
- 内分泌干扰评估有限： 虽然能检测到部分内分泌相关效应（如影响动情周期、生精），但深入评估复杂的内分泌干扰机制可能需要附加试验（如激素测定、特定受体研究）。
- 行为学评估局限： 对复杂的交配或哺育行为的评估深度有限。
- 着床后发育： 不评估胚胎着床后阶段的发育毒性（此为 II 段试验重点）。
6. 结论 生育力与早期胚胎发育毒性试验（I 段）是评估供试品对生殖系统潜在危害的关键基石。通过系统评价其对配子发生、性功能、交配行为、受精过程及着床前/着床期胚胎的影响，为评估其人类生殖风险提供重要依据，并指导后续研究和风险管理决策。其结果需结合其他非临床和临床数据，进行全面的生殖毒性风险评估。该试验的所有操作均需在严格遵守 GLP 规范的实验室中进行，以确保数据的可靠性和可重复性。