食品毒理学 第七章 化学毒物的生殖毒性 (2)幻灯片.ppt
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1、食品毒理学 第七章 化学毒物的生殖毒性第1页,共24页,编辑于2022年,星期三一、雄性生殖细胞的发生过程一、雄性生殖细胞的发生过程精子的发生过程是指精原细胞发育成为成熟精子的过程。精子的发生过程始于胎儿期的原始生殖细胞。出生后,原始生殖细胞分化成精原细胞,后者直至青春期以前再曲细精管中处于休止状态。在青春期,在脑垂体促性腺激素的作用下,开始增殖,进行有丝分裂,形成两个单倍体的次级精母细胞,再经第二次成熟分裂,形成四个单倍体的精子细胞,精子细胞再经过一系列形态学变化成为具有特殊形态的成熟精子。随后由间质细胞包裹释放入输精管内,移入附睾后进一步成熟,成为具有受精能力和活动力的精子,进入精囊并在此
2、贮存。精子发生过程是在神经内分泌的精密调控下进行的。第一节第一节 雄性生殖毒性雄性生殖毒性第2页,共24页,编辑于2022年,星期三一、雄性生殖细胞的发生过程一、雄性生殖细胞的发生过程表7-1 外源化学物作用时间与精子发育阶段受作用时精子发育阶段从给药到精子成熟经历的时间/周小鼠大鼠输精管和附睾内的精子112后期精细胞23次级精细胞345次级精母细胞468初级精母细胞568精原细胞69第3页,共24页,编辑于2022年,星期三(一)对睾丸生精细胞的影响(一)对睾丸生精细胞的影响1.棉酚 长期食用粗制棉子油睾丸生精上皮丢失睾丸内精子、精细胞和精母细胞受损精子细胞的顶体肿胀、分离与碎裂精子中段的线
3、粒体螺旋鞘排列紊乱、嵴目减少通过葡萄糖和果糖代谢障碍抑制精子活力精子减少、不育2.工业污染物二硫化碳睾丸损害、精子生产障碍3.铅、镉、汞、锰等重金属精子减少4.多种农药精子减少、畸形、性功能减退二、外源化学物的雄性生殖毒性二、外源化学物的雄性生殖毒性第4页,共24页,编辑于2022年,星期三(二)对内分泌功能的影响(二)对内分泌功能的影响睾丸的功能受垂体前叶分泌的促性腺激素的调节,而垂体分泌的促性腺激素又受下丘脑产生的促性腺释放激素的调节。精子的生成是在神经分泌的精密调节和控制下进行。重金属铅可干扰下丘脑垂体睾丸轴的正常功能,主要是影响促性腺释放激素(GnRH)的释放,表现为卵泡刺激素(FSH
4、)、黄体生成激素(LH)、睾酮含量降低。最终造成精子减少,活力减弱,性欲减退等。二硫化碳亦可导致睾酮减少、精子生成障碍等。第5页,共24页,编辑于2022年,星期三(三)对性功能和生殖功能的影响(三)对性功能和生殖功能的影响外源化学物(化学毒物)如果造成生殖系统任何一个环节的异常,则表现出雄性不育,即雄性性功能障碍。如铅、镉、汞、锰等重金属。第6页,共24页,编辑于2022年,星期三(一)精子生成分析(一)精子生成分析(1)精子计数数目减少量确定有无毒害作用发生(2)精子形态观察头尾部的形态改变(3)精子状态分析试验静夜的pH、液化时间,精子运动能力,蛋白质、脂质和微量元素的含量等是否与外源化
5、学物有关三、雄性生殖毒性的检测方法三、雄性生殖毒性的检测方法(二)精子穿透试验(二)精子穿透试验即精子体外受精实验,是检测精子在体外能否成功穿透去透明带的金黄地鼠卵子而受精的试验,为综合评价外源化学物对人类精子受精能力的影响、探明雄性不育提供科学依据。第7页,共24页,编辑于2022年,星期三(三)睾丸中标志酶活性的测定(三)睾丸中标志酶活性的测定临床和动物试验中常检测乳酸脱氢酶同工酶x、山梨醇脱氢酶、6磷酸葡萄糖脱氢酶的变化,并结合精子生成过程中各阶段细胞的功能和形态学改变,即可评价外源化学物的生殖毒性,并有可能探明毒性作用部位和机理。(四)体外试验(四)体外试验体外试验主要是将哺乳动物的生
6、殖细胞在体外条件下进行培养,并与受试外源化学物接触,观察生殖细胞的变化。通过支持细胞和间质细胞等体外分离培养,测定支持细胞的乳酸含量和乳酸脱氢酶活性的变化以及测定间质细胞分泌的雄激素含量来判断外源化学物是否对所培养细胞的功能有影响。亦可分离上述细胞,通过细胞计数和形态学检查的方法来判断。第8页,共24页,编辑于2022年,星期三(五)雄性激素检测(五)雄性激素检测雄性生殖系统无论生精过程、精子成熟过程,还是附属性腺的分泌活动,都需要有足够的睾酮,通过检测FSH、LH和睾酮的含量变化来判断外源化学物是否对雄性生殖产生影响。检测上述三种性激素含量有助于生殖毒性的评价以及生殖毒作用机制的探讨。(六)
7、显性致死试验(六)显性致死试验显性致死试验是通过给予雄性动物受试化学物,将其与未经受试物处理的雌性动物交配,观察雌性动物早期胚胎死亡情况,以评价受试物是否对雄性动物的生殖有损害作用的试验。本方法系采用哺乳动物进行试验,较接近人体实际情况,主要观察指标为胚胎早期死亡,即观察子宫中活胎、死胎及吸收胎等书目,易于观察,实验技术容易掌握,不需要复杂的试验条件。缺点是不够灵敏。第9页,共24页,编辑于2022年,星期三(七)雄性生殖细胞遗传毒性检测(七)雄性生殖细胞遗传毒性检测传统检测方法:小鼠睾丸染色体畸变分析试验、小鼠精子畸变分析试验、黑腹果蝇染色体性阴性分析试验新方法:单细胞凝胶电泳试验(彗星试验
8、)原理:细胞在体内和体外试验中受化学物作用后,DNA链发生断裂。将细胞制成单细胞混悬液,在载玻片上制备加有受检细胞混悬液的凝胶,载碱性条件下使细胞裂解,解旋DNA后进行电泳。带负电荷的DNA断裂端由阴极向阳极迁移。DNA经EB染色后在荧光显微镜下可观察到DNA受损的细胞核拖一条尾巴,呈彗星状,如DNA无损伤则见圆形的核。(八)雄性生殖毒性病理检查(八)雄性生殖毒性病理检查睾丸、附睾、前列腺已经精囊的重量和大小的改变常是接触有害化学物的明显特征。睾丸组织易受外来化学毒物的侵害,因此在亚慢性或慢性动物毒性试验中,睾丸组织形态检查是一项重要的观察指标。解剖观察是生殖病理检验的主要环节,是雄性生殖毒理
9、学研究中不可缺少的较为敏感的指标和重要手段。第10页,共24页,编辑于2022年,星期三一、雌性生殖细胞的发生过程一、雌性生殖细胞的发生过程雌性生殖系统由卵巢、输卵管、子宫和外生殖器等组成。卵泡(包括卵细胞、包裹的颗粒细胞和膜细胞)的发育是一个连续变化的过程,一般可分为原始卵泡、初级卵泡、次级卵泡和成熟卵泡四个阶段。卵巢的周期性变化育动情周期密切相关。初级卵母细胞进一步成熟并发育至次级卵母细胞,需垂体下叶分泌的FSH和LH的作用。第二节第二节 雌性生殖毒性雌性生殖毒性第11页,共24页,编辑于2022年,星期三(一)对卵细胞的影响(一)对卵细胞的影响研究表明,卵细胞发育到排卵前阶段即第一次减数
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