2011公卫助理医师考试辅导：致畸作用的毒理学特点

会计考友

　（一）器官发生期的胚胎对致畸物最为敏感
　　具有发育毒性的外来化合物与发育中的胚胎或胎仔接触，可因胚胎或胎仔所处的发育阶段不同而呈现不同的敏感性。有性生殖动物由受精卵发育成为成熟个体的过程，可概括为胚泡形成、着床、器官发生、胎儿发育以及新生儿发育等阶段。着床前的胚胎对胚胎致死作用较为易感，对致畸作用并不如此。在胚胎发育后期和新生儿期，最容易表现的发育毒性是生长迟缓和神经、内分泌以及免疫系统机能的改变。胎仔或胎儿对胚胎致死作用的易感性虽较胚胎为低，但仍有一定数目的死产胎发生。
　　在致畸作用中，对致畸物最敏感的阶段是器官发生期，一般称为危险期或关键期。在常用试验动物中，自受精日计算，大鼠器官发生期约为9～17天，小鼠器官发生期为7.5～16天，家兔为11～20天。在器官发生期中，致畸物与胚胎接触可能造成形态结构异常，但如在着床前胚泡形成阶段接触致畸物，则往往出现胚胎死亡，畸形极少。大鼠着床前胚泡形成期，自受精日计算，约为3～4天，开始着床日约为5.5～6天；小鼠分别为3～4天和4.5～5天；家兔分别为3～4天和7天。
　　同一剂量的一种致畸物在敏感期中与胚胎接触，可因胚胎所处发育阶段不同而出现不同的畸形。例如，以20mg/kg体重剂量环磷酰胺在受精后第8～12天期间，每日分别给予小鼠，虽然畸形多出现于前肢趾部，但畸形种类，则可因给予的日期不同而分别为多趾，并趾，缺趾和无趾。如将大量维生素A在受精后第8天给予大鼠，主要出现骨骼畸形；如在第12天给予，则诱发腭裂。同样剂量砷酸钠在小鼠受精第7天和第9天分别给予，前者主要出现脐疝，后者主要为露脑。
　　发育中的胚胎对致畸作用的敏感期虽然主要在器官发生期，但在此期间，各种不同器官还各有特别敏感的时间。大鼠器官发生期为受精后9～17天，但眼的最敏感期为受孕后9天，心脏和主动脉弓约为9～10天之间，脑约为10天，头与脊椎骨约为11天，腭为12～13天，泌尿生殖器官约为15天。
　　（二）剂量与效应关系较为复杂
　　1.剂量效应关系复杂的表现及原因是：
　　（1）机体在器官形成期间，与具有发育毒性的化合物接触，可以出现畸形，但也可引起胚胎致死。当剂量增加时，毒性作用增强，但二者增强程度并不一定成比例，往往胚胎致死作用增强更较明显，而致畸作用并不如此。由于胚胎死亡增加，畸胎数将因而减少。
　　（2）某种致畸物可以引起一定的畸形，但在同一条件下，给予更高的剂量，并不出现同一类型畸形。可能由于较高剂量往往造成较为严重的畸形，较低剂量一般引起的轻度畸形，而严重畸形有时可将轻度畸形掩盖。例如一种致畸物在低剂量时，可以诱发多趾，中等剂量时则诱发肢长骨缩短，高剂量时可造成缺肢或无肢。
          
　　（3）许多致畸物除具有致畸作用外，还有可能同时出现胚胎死亡和生长迟缓；而且不同表现还可以相互影响，又无一定规律。因此剂量效应关系更为复杂。
　　2.致畸作用的剂量反应曲线较为陡峭　最大无作用剂量与100%致畸剂量之间距离较小，一般相差1倍，曲线斜率也较大，亦即致畸带较为狭小。往往100%致畸剂量即可出现胚胎死亡，剂量再增加，即引起母体死亡。还有人观察到致畸作用最大无作用剂量与引起100%胚胎死亡的最低剂量仅相差2～3倍。例如剂量为5～10mg/kg体重的环磷酰胺给予受孕小鼠不表现致畸作用，但增加到40mg／kg体重，可引起100%胚胎死亡。
　　致畸物剂量与反应关系说明在致畸试验中，剂量的选择具有重要意义。因致畸试验主要观察指标为活产胎仔出生时存在的畸形，所以如果胚胎或胎仔大量死亡，则影响对致畸作用的观察，即使受试物有致畸作用，亦将被掩盖，无法被观察到。
　　3.致畸作用最大无作用剂量问题尚有不同意见：
　　一般认为机体接触低于致畸阈剂量的致畸物时，先天畸形、胚胎致死和生长迟缓发生率的自然本底质并不增高，表明这一剂量即为最大无作用剂量。但也有人认为致畸作用中的最大无作用剂量问题并无解决，主要是目前对于低剂量致畸物的作用与畸形自然发生率的本底值，尚不能明确区分。
　　掌握致畸作用中剂量与效应关系的规律，对外源化学物致畸试验中适当剂量的确定，具有重要意义。过低剂量不足以显示确实存在的致畸作用，可得出错误的结论；剂量过高可使大量胚胎死亡或对母体毒性作用过强，都可影响结果的正确性。另外，评定一种致畸物对人体危害时，应充分考虑人体可能实际接触的剂量。在致畸试验中，对此将进一步讨论。
　　（三）物种差异以及个体差异在致畸作用中较为明显
　　任何外源化学物的损害作用都存在物种以及个体差异，但在致畸作用中更较突出。同一致畸物在不同动物并不一定都具有致畸作用，引起畸形的类型也不一致。例如，杀虫剂西维因对豚鼠具有致畸作用，对家兔和仓鼠并不致畸。农药二嗪农和除草剂草完隆对豚鼠与家兔致畸，但对仓鼠未见致畸作用。反应停对人类以及其它灵长类动物具有强烈致畸作用，但对小鼠和家兔即使接触较大剂量，其致畸作用仍极为轻微。
　　种间差异即同一物种中不同品系之间存在的差异，在致畸作用中也极明显。同一物种动物的不同品系对一种致畸物敏感性的差别很大。例如，脱氢皮质酮和生物染料锥虫蓝以及反应停都有这种现象。
　　物种及种间差异，可能由于同一致畸物在不同物种和同一物种的不同品系动物的代谢过程有一定差异；再由于致畸物主要是通过母体胎盘作用于胚胎或胎仔，而不同物种动物胎盘构造也不相同。这些差异可能是由于遗传因素，既基因型差异。