生殖毒性试验

生殖毒性试验：核心检测项目详解

生殖毒性试验是药物、化学品等物质安全性评价的关键环节，旨在评估受试物对生殖功能、胚胎发育和子代生长发育的潜在有害影响。其主要遵循ICH S5(R3)等国际指南，通常分为三个核心阶段，每个阶段关注不同的生殖周期环节，并有特定的检测项目：

一、生育力与早期胚胎发育毒性试验 (Segment I / 生育力研究)

• 研究对象： 通常使用成年雄性、雌性动物（如大鼠），在交配前给药，覆盖配子形成、交配、受精和着床前胚胎发育阶段。
• 核心检测项目：
  • 一般毒性与行为观察： 体重变化、摄食量、临床症状、死亡率。
  • 交配行为与生育力：
    • 交配成功率（形成阴栓或检出精子）
    • 交配时间
    • 生育率（受孕率）
  • 生殖器官与配子：
    • 雄： 睾丸、附睾、精囊、前列腺等器官重量与病理组织学检查；附睾精子计数、精子活力、精子形态学分析。
    • 雌： 卵巢、子宫重量与病理组织学检查；动情周期观察与评价（周期长度、阶段分布）；黄体计数；着床点计数（子宫检查）。
  • 早期胚胎：
    • 着床前丢失率
    • 着床后丢失率 / 吸收胎率
    • 黄体数、着床数、活胎数的统计分析。
  • 激素水平 (可选/根据机制需要)： 如睾酮、雌二醇、孕酮、卵泡刺激素、黄体生成素等。

二、胚胎-胎仔发育毒性试验 (Segment II / 致畸试验)

• 研究对象： 怀孕雌性动物（大鼠和兔是标准物种）。给药期覆盖胚胎器官形成的关键期（大鼠GD 6-17，兔GD 6-19），评估对胚胎发育的影响。
• 核心检测项目：
  • 母体：
    • 体重变化、体重增重、摄食量、临床症状、死亡率。
    • 妊娠期长度。
    • 子宫角形态观察（评估再吸收、死胎等）。
  • 胎仔（宫内）：
    • 生存力评估： 黄体数、着床数、吸收胎数（早期、晚期）、死胎数、活胎数。
    • 体格发育检查（活胎）：
      • 胎仔体重。
      • 胎仔体长（顶臀长）、尾长。
      • 胎盘重量与外观检查。
    • 外观畸形检查： 由训练有素的人员系统检查胎仔头面部、四肢、躯干、皮肤等是否有外部结构畸形（如露脑、腭裂、短肢、脐疝、体表出血等）。
    • 内脏畸形检查 (软组织)： 采用适当的解剖技术（如Wilson切片法、显微解剖法）检查头部（脑、眼、舌）、胸腹腔脏器（心、肺、肝、脾、肾、胃、肠、膀胱、性腺等）有无结构异常。
    • 骨骼畸形与变异检查： 胎仔骨骼经染色（如阿利新兰/茜素红）后，检查颅骨、胸骨、肋骨、脊柱、四肢骨等的骨化程度（骨化中心计数）、有无畸形（如肋骨融合、分叉、缺失、椎体异常）、骨骼变异（如额外肋、波状肋）。
    • 胎仔性别鉴定。

三、出生前后发育毒性试验 (围产期毒性试验, Segment III / 围产期-哺乳期研究)

• 研究对象： 怀孕雌性动物（常用大鼠），给药期从胚胎器官形成末期持续至哺乳期结束（大鼠GD 6 至 LD 21），评估受试物对妊娠末期、分娩、哺乳以及子代从出生到断奶期间生长发育的影响。
• 核心检测项目：
  • 母体/F0代：
    • 体重变化、摄食量、临床症状、死亡率。
    • 妊娠期长度。
    • 分娩过程观察（是否难产）。
    • 哺乳行为观察。
    • 分娩后母体器官重量/病理（可选）。
  • 子代/F1代：
    • 出生时： 窝产仔数、活产数、死产数、子代性别比、出生体重（窝重及个体重）。
    • 存活与生长： 哺乳期存活率（至LD 4, LD 21）；体重增长（定期称量个体或窝重）；体格发育标志（耳廓张开、门齿萌出、睁眼、包皮分离、阴道张开等的日期）。
    • 功能与行为发育： 生理反射（平面翻正、悬崖回避、负趋地性等）；感觉运动功能测试（如运动活性、听觉惊愕反射）；学习记忆能力测试（如迷宫试验、避暗试验、主动/被动回避试验）- 通常在断奶后至成年早期进行。
    • 性成熟标志： 雌性阴道张开日期、雄性龟头包皮分离日期。
    • 生殖能力评价 (F1代成年后)： 评价生育力和子代（F2代）的基本发育情况（如窝产仔数、体重、存活率）。
    • 神经病理检查 (可选/根据发现)： 成年后特定脑区病理检查。
    • 器官重量/病理 (可选)： F1代断奶时或成年后主要器官的宏观和微观检查。
  • 哺乳期数据： 母体哺乳期摄食量（间接反映乳汁产量）。

特别关注的综合指标：

• 生育指数： (怀孕雌性数 / 有交配雌性数) × 100%
• 受孕率 (交配成功率)： (有交配雌性数 / 用于交配雌性数) × 100% (通常指有阴栓/精子检出)
• 着床前丢失率： (黄体数 - 着床数) / 黄体数 × 100%
• 着床后丢失率： (着床数 - 活胎数) / 着床数 × 100% (包括吸收胎和死胎)
• 活胎率： 活胎数 / 着床数 × 100%
• 畸胎率： 出现外观、内脏或骨骼畸形的活胎数 / 受检活胎数 × 100% (常按窝和胎仔分别计算)
• 变异率 ： 出现骨骼变异的胎仔数 / 受检胎仔数 × 100%

总结：

生殖毒性试验通过系统严谨的分阶段设计，利用一系列核心检测项目（包括生殖器官病理、配子参数、胚胎存活与畸形、子代生长发育与功能），全面评估受试物对配子发生、交配能力、受孕、妊娠维持、胚胎发育、分娩、哺乳以及子代生长发育直至性成熟和潜在生殖能力的影响。这些详尽的检测数据是评估受试物生殖发育安全性和制定人类风险评估依据的核心基础。试验设计需严格遵守相关指南，选择合适物种，确保结果科学可靠。