发育毒性测试是为了评估化学物质对人类发育的潜在不良影响。发育毒性包括从受孕前到产前、产后发育以及性成熟过程中发生的各种不良影响。目前有多种批准的测试指南用于评估哺乳动物发育毒性的不同方面，但这些测试都很昂贵、耗时且涉及动物福利问题。从线虫到人类，许多与胚胎和幼儿发育关键的基本途径和过程在基因上是保守的。由于有机体发育的复杂性，通过体外评估毒物对所有可能的发育靶点的影响是具有挑战性的，但也为小型非哺乳动物模型动物在替代发育毒性测试中发挥作用提供了机会。将毒性测试使用小型模型生物（如秀丽隐杆线虫）添加到人类细胞体外测试中，可以增加细胞和组织复杂性水平，模拟较晚的发育过程，评估无法完全模拟使用当前体外微生理系统的有机体生长速率和行为等顶/-级终点。发育毒性的四个主要表现是生长速度改变、功能缺陷、结构异常和死亡。生长迟缓是常用的监管目的的终点，暴露于毒物后体重减轻可能表明其他发育终点的变化。

小型模式生物如秀丽隐杆线虫被用于进行发育毒性测试有以下优势：1. 遗传途径的保守性：秀丽隐杆线虫与人类之间存在许多遗传途径的保守性，包括与器官发育、神经功能、对毒性化学物质的反应以及疾病过程相关的途径。这意味着通过对秀丽隐杆线虫进行发育毒性测试，可以获得对人类发育的一些重要方面的信息。2. 发育过程的建模：秀丽隐杆线虫从孵化到产卵成虫只需要3天，这使得它们的发育过程相对较短，可以更快地获得发育毒性的结果。此外，秀丽隐杆线虫的发育过程在某些方面与哺乳动物类似，因此可以用作预测口服毒性测试的模型。3. 组织和细胞复杂性的增加：相对于体外细胞试验，使用秀丽隐杆线虫等小型模式生物可以提供更高级别的细胞和组织复杂性。这对于评估发育过程中的各种不同方面是非常重要的。4. 评估整体发育终点：秀丽隐杆线虫等小型模式生物可以评估整体发育终点，如生长速率和行为等，这些是目前的体外微生理系统无法完全模拟的。综上所述，使用小型模式生物如秀丽隐杆线虫进行发育毒性。

线虫的发展和活动测试（wDAT）测量了线虫的发育里程碑获得时间和特定阶段的自发运动活动（SLA）。此前，wDAT确定了哺乳动物发育毒物砷、铅和汞对C. clegans的发育迟缓和SLA水平的影响。5-氟尿嘧啶（5FU）、环磷酰胺（CP）、羟基脲（HU）和利巴韦林（RV）是致畸物，也会导致发育中的哺乳动物生长迟缓。至少在对这些化学物质中的每一种进行的一些研究中，在哺乳动物接触这些化学物质时，胎儿体重的减轻程度低于那些具有致畸作用的化学物质，这表明在一个小的替代全动物模型中筛选发育迟缓可以作为一个一般的毒性终点，以确定化学物质，以便进一步测试更具体的不良发育结果。与哺乳动物的发育影响一致，5FU、HU和RV与wDAT的发育迟缓有关。与发育迟缓相关的暴露导致5FU和HU的低活动，但RV的轻度多活动。CP是一种前药，需要细胞色素p450的生物活化才能产生治疗和毒性作用。在一些体外试验中，CP测试为假阴性，并且在wDAT中也是假阴性。这些结果表明，wDAT有可能识别出一些发育毒性物质，并且未知的wDAT阳性结果可能需要在哺乳动物中进一步测试。采用更大的阳性和阴性对照组进行进一步评估，将有助于确定秀丽隐杆线虫wDAT测定法在毒性测试电池或发育毒性评估证据权重方法中的适用性和实用性。没有一种测试方法可以完全模拟毒性对人类发育的影响，相反整合和翻译来自各种模型和来源的数据被认为是最有效的。

为了进行完整的研究，在同一WMicrotracker设备中重复了四次wDAT，改变了对角线给药模式，以便在研究中每种条件下每个孔仅使用一次，以考虑传感器放置和孔在跟踪器内的对齐方面的细微差异。

每个wDAT 实验包括两个12 孔板中的每个板的一个水对照组和三个暴露条件，在并排的WMicrotracker中进行评估，持续3 天，每种暴露条件在3 个孔中重复。在WMicrotracker运行软件中选择了30 分钟的增量时间。原始WMicrotracker输出数据的Excel 文件包含在补充材料中。为避免峰值时间基于噪声的选择，在每个时间点使用连续七次读数的平均值对所得曲线进行平滑处理。报告的值为相对于匹配对照的相对值，包括达到峰值的时间和峰值高度。使用学生t 检验值来计算统计学意义，并如前所述（Hunt 等人，2018 年），将具有生物学意义的最小变化设定为≥for发育时间点和≥10%的自主运动活动变化。wDAT 仅量化这两个终点，但在测试结束时，会记录对显微镜观察到的培养基外观和暴露组形态的注释。虽然wDAT 本身并不评估死亡率，但在超出范围发现实验的浓度下评估时，未发现死亡现象。

蠕虫发育与活动测试（wDAT）是一种快速毒性测试，使用相对廉价的平台。在本研究中，对wDAT 检测具有已知发育影响的可溶性化学物质的能力进行了评估。在研究结束时揭开盲法，发现四种盲法化学物质是畸胎原，在啮齿动物中，母体暴露时还会降低胎儿体重，而其中一种常用于发育研究中的阴性对照。5-氟尿嘧啶、尿素和利巴韦林会改变秀丽隐杆线虫的发育时间表和特定阶段的自发运动活动。前药环磷酰胺在wDAT 中呈假阴性。D-甘露醇在wDAT 中也没有效果。wDAT 正确识别了四个阳性对照中的三个以及阴性对照。因此，wDAT 有可能有助于发育毒性的证据权重评估；然而，还需要进行更多的测试来确定其在监管背景下的适用用途。

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