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2024-10-15
随着以替代、减少和优化为核心的“3R”运动的发展及检测评估手段的丰富化和现代化,越来越多的替代试验逐步取代动物试验应用于化学品和化妆品的毒性试验,体外方法也被广泛用于日化产品的功效评测。囊绒毛膜(chickenchorioallantoicmembrane,CAM)是简单、高度血管化的胚胎外膜,在胚胎生长期间发挥着多种作用,其易于观察、容易获得且生长迅速等优点为研究血管功能提供了便利。文章基于CAM的结构特点及优缺点,结合国内外研究综述了鸡胚在化妆品毒性测试和功效评估中的应用。
作为第三方检测中心,中科检测机构拥有CMA和CNAS认证检测资质,检测设备齐全,数据科学可靠,可出具国家认可的化妆品毒性试验报告。
化妆品毒性试验:急性毒性
CAM模型被认为是介于细胞方法和动物方法之间的中间模型,而且14d龄之前的胚胎不具有痛觉功能因而无伦理限制,符合3R原则。用16个物种研究1318种人类药物靶点发现,鸡与人类药物靶点有70%直接同源,仅小于小鼠与人类的87%直接同源。尽管不同物种对于药物有不同的敏感性,但鸡与小鼠有高度的药物靶点同源性,因此可用鸡胚试验预测急性毒性。选择CAM形成和血管完整的9d龄鸡胚,用毛细血管注射器在CAM主血管(位于膜正下方的尿囊动脉)注射化合物,继续孵育24和48h记录死亡率,计算半数致死量(LD50)。
化妆品毒性试验:眼刺激
CAM丰富的血管网络很好地模拟了眼结膜结构,因此基于CAM的体外测试是眼刺激使用最早和最广泛的替代方法之一,目前使用的CAM方法主要分为3种。
鸡胚绒毛膜尿囊膜试验
(Hen’seggtestonthechorioallantoicmembrane,HET-CAM)最早由Luepke于1985年建立,主要测定3种反应,即在鸡胚发育第9d时神经组织和痛感还没形成的阶段,检测受试物引起绒毛膜尿囊膜发生的出血、血管溶解和凝血反应的严重程度。
绒毛膜尿囊膜血管试验
(Chorioallantoicmembranevascularassay,CAMVA)采用了刺激阈值的方案,即测定血管膜出现毒性反应的受试物浓度。
任何基于CAM的眼刺激试验方法都不能直接检测损伤深度,CAM的快速反应表明受试物对蛋白基质和内皮细胞有影响,对于检测中度以下的眼刺激性效果较好,尤其是能有效区分无刺激性物质,但对于中度和重度以上的刺激可能难以精确细分,适合作为化妆品和个人护理用品配方刺激性评估和较温和表面活性剂的刺激性比较。
化妆品毒性试验:皮肤刺激
皮肤刺激的替代方法包括角质细胞的2D模型、离体皮肤和重建三维皮肤模型等。CAM和角膜囊袋方法也常用于皮肤刺激的检测中。利用CAM膜或者血管呈现的特定信息,如出血、血管溶解、凝血、小血管直径微小改变等,可以评估受试物产生的刺激能力。
皮肤-CAM系统是一种组合了皮肤与血管网络的替代动物实验敏感性皮肤刺激测试方法,与体外模型相比,以CAM为载体移植皮肤的优点是使得皮肤能够维持在一个更稳定的“生理状态”,可以利用血管供给皮肤氧气。在持续的血液供应下,移植的皮肤可能与鸡胚生存相同的时间。
化妆品毒性试验:光毒性
光毒性效应是光敏物质与光线联合诱发的多种机制参与的复杂过程,包括急性光刺激性、光变态反应、光遗传毒性和光致癌性等。检测光毒性的体外方法是3T3成纤维细胞体外中性红吸收法,主要用于可溶解物质的测试。利用鸡胚检测光毒性的方法称为光鸡胚测试,实验系统为发育4d龄鸡胚的卵黄囊血管网,将无毒性浓度的受试物作用于鸡胚,在5J/cm2UVA照射下观察24h,以胚胎存活、膜脱色和出血等作为检测指标,比较有光照和无光照条件下卵黄囊血管反应原差异。
化妆品毒性试验:氧化应激
氧化应激是活性氧产物和生物体抗氧化水平失衡的结果。生长中的胚胎因其血管发育快速和线粒体丰富而对氧化应激非常敏感。发育胎盘中的活性氧(ROS)堆积会引起细胞凋亡和基因表达变化,可能引发胚胎死亡和畸形。由于胎盘缺乏ROS的控制方法,因此活性氧对胚胎循环系统产生影响的研究并不完善。鸡胚胎作为研究氧化应激的合适模型,与哺乳动物胚胎相似且极易获取,并且能够利用分子生物学、细胞生物学和外科显微技术对各种参数进行评估。
化妆品毒性试验:微核试验
2008年,Wolf等提出可利用鸡胚检测遗传毒性物质的微核效应(Hen’sEggtestforMicronucleusInduction,HET-MN),作为体外遗传毒性测试阳性结果的后续测试方法。其优点是组合了普遍接受的遗传终点微核形成和发育鸡胚的复杂生物系统,使外源性物质的代谢活化、清除和排泄,包括诱变剂或前诱变剂都得到充分的考虑。
在德国奥斯纳布吕克大学和汉高公司组织的验证研究中,分别对已知的遗传毒物环磷酰胺、二甲基苯并a蒽、甲氨蝶呤、丙烯酰胺、偶氮玉红、N-二甲基亚硝胺,非遗传毒物橙色G、氨苄霉素和十四烷酸异丙酯,诱裂剂对氯苯胺、多菌灵和去甲长春碱进行了测试。结果表明在两个不同的实验室所有物质都被正确地预测,与其体内基因毒性特性相符,表明HET-MN可以作为现有测试组合的补充方法。

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