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近年来消毒副产物暴露引起不良生殖结局和发育异常备受关注。碘乙酸(Iodoacetic acid,IAA)作为一类新型未受控的消毒副产物,其毒性强于受控的氯系和溴系消毒副产物。本课题组前期28天连续经口染毒试验发现,IAA可致SD大鼠卵巢体比下降,提示IAA可能具有生殖毒性。以往研究通过定量构效关系分析发现卤乙酸能引起小鼠中枢神经管缺陷、心脏缺陷和畸形等,其中产生的效应强度依次为IAA>溴乙酸>氯乙酸>氟乙酸,表明IAA还可能具有胚胎发育毒性。然而,现有研究仍缺乏IAA是否具有生殖发育毒性的直接实验证据,难以对IAA的生殖发育健康风险进行评估。鉴于此,本课题将采用体内生殖发育毒性筛选试验和体外大鼠胚胎中脑细胞微团试验对IAA的生殖发育毒性进行研究,以期为IAA的生殖发育健康风险评估及饮用水卫生标准修订提供科学依据。1碘乙酸生殖发育毒性的体内研究目的:采用生殖发育毒性筛选试验对IAA的生殖发育毒性进行评估。方法:选取10周龄雄性SD大鼠40只,雌性SD大鼠52只,分别以0、2.5、7.5和22.5mg/kg·bw IAA进行连续灌胃染毒,染毒期包括交配前14天、交配期14天、孕期22天和哺乳期13天。雄鼠和雌鼠分别于染毒28天和哺乳13天后处死。观察记录亲代大鼠的一般情况、体重和脏器重量,评估其交配和生育能力,并对其生殖器官进行组织病理学检查。同时,评估子代大鼠的体重、脏器重量、存活率、畸胎率、身长、尾长、肛殖距、乳头滞留等生长发育指标,并测定甲状腺激素水平。结果:各IAA染毒组的雌雄鼠体重与对照组比较无统计学差异(P>0.05)。雄鼠22.5 mg/kg.bw剂量组脾和睾丸的脏体比增加,还引起7.5和22.5 mg/kg·bw剂量组精囊腺脏体比增加(P<0.05)。IAA还可导致雌鼠7.5 mg/kg·bw剂量组脾的脏体比出现下降,以及22.5 mg/kg·bw剂量组肾的脏体比出现下降P<0.05)。此外,2.5 mg/kg·bw剂量组雌性大鼠的受孕指数、生育力和雄性大鼠的生育能力均出现下降,差别具有统计学意义(P<0.05)。7.5和22.5 mg/kg·bw剂量组雌鼠各分娩一窝头部淤血的异常仔鼠。未观察到IAA对亲代大鼠生殖器官的组织病理学有影响。22.5mg/kg·bw剂量组子代大鼠活产率和产后4天生存率均呈下降,与对照组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较,22.5mg/kg.bw剂量组产后4天和产后13天窝重出现下降(P<0.05),但2.5和7.5mg/kg·bw剂量组产后0天、4天和产后13天仔鼠体重却出现增加(P<0.05)。22.5mg/kg.bw剂量组的雄性仔鼠产后4天、雌性仔鼠产后3天和雌性仔鼠产后4天的肛殖距及肛殖距指数均减小(P<0.05)。此外,产后13天雄性和雌性仔鼠的身长体重比、尾长体重比均出现下降(P<0.05)。IAA染毒后可导致雄性仔鼠的脑和脾脏重量下降,而心脏、肺脏、肝脏和肾脏的重量出现上升(P<0.05)。此外,IAA染毒后还可引起雌性仔鼠的脑重量改变和子宫重量下降,而心脏、肝脏的重量则上升(P<0.05)。未观察到IAA对子代大鼠甲状腺激素有影响。结论:IAA可致雄鼠睾丸和精囊腺脏体比增加,并导致生育力下降,提示IAA可能有雄激素干扰效应。未观察到IAA有雌激素干扰效应,但可导致雌鼠生育力下降以及胚胎出现头部皮下出血异常,提示其可能具有胚胎毒性。IAA导致F1子代活产率和窝重下降、身长和尾长缩短以及脑重量下降,还可引起雄性仔鼠肛殖距缩短,提示IAA可能具有发育毒性。2碘乙酸生殖发育毒性的体外研究目的:采用体外大鼠胚胎中脑细胞微团试验评估IAA的生殖发育毒性。方法:取孕13天雌性SD大鼠的34-36体节胚胎中脑组织,消化后制成细胞悬液,分别按5×104个/孔和2.5×105个/孔接种于96孔和24孔板用于细胞增殖试验和细胞分化试验。IAA的染毒剂量分别为0、0.04、0.2、1、2、3、4和5 μM,阳性对照为5-氟尿嘧啶。染毒5天后,采用结晶紫试验测定细胞增殖率,并计算细胞增殖半数抑制浓度。采用苏木素染色法计数细胞分化的集落形成数,并计算细胞分化集落形成率和细胞分化半数抑制浓度。最后根据细胞分化半数抑制浓度和函数模型判定IAA是否为致畸物。结果:IAA和5-FU对中脑细胞增殖的半数抑制浓度分别为1.55和1.93 μM,对中脑细胞分化的半数抑制浓度分别为3.35和0.95μM。IAA和5-FU的半数抑制浓度分别为3.35和0.95 μM,即0.62和0.12μg/mL,均小于10μg/mL,为强致畸原。采用IAA的细胞分化半数抑制浓度计算的三个函数值分别为:函数Ⅰ=-6.00;函数Ⅱ=-5.06;函数Ⅲ=-2.01。采用5-FU的细胞分化半数抑制浓度计算的三个函数值分别为:函数 Ⅰ=-9.64;函数 Ⅱ=-8.43;函数 111=-1.39。IAA和5-FU的函数Ⅲ结果均分别大于函数Ⅰ和Ⅱ,为强致畸原。结论:IAA可导致中脑细胞分化成集落能力下降,表明其可能有发育毒性。