藥毒所篩檢技術減少動物實驗 2周確認致畸胎性 同時可做環境荷爾蒙多種檢測

農委會農業藥物毒物試驗所開發出可篩檢出生前發育毒性(致畸胎性)及內分泌干擾作用的技術,可大幅降低使用實驗動物數量。(圖片提供/藥毒所)

農藥生產、上市前需要經過毒理安全試驗,確定其可能危害人體程度,但相關試驗會使用動物試驗,農委會農業藥物毒物試驗所開發出可篩檢出生前發育毒性(致畸胎性)及內分泌干擾作用的技術,可大幅降低使用實驗動物數量,且相較傳統出生前發育毒性檢驗技術耗時6個月,藥毒所篩檢技術只要2周;並可同時做雄性素、雌性素、甲狀腺素受體及環化酶活性等多種環境荷爾蒙檢測,簡便又快速。

動物實驗目的是以動物替代人體,模擬人類生理與疾病狀況所進行的科學試驗,又常使用齧齒類的大鼠及非齧齒類的兔子等動物來試驗。但在全球愈來愈重視動物福利的趨勢下,許多國家已訂定動物實驗透明化、人道化等相關法規,希望能達到動物福祉3Rs:替代(replacement)、減量(reduction)及精緻(refinement)的要求。

過去以動物實驗篩檢出生前發育毒性,會讓母鼠懷孕21天後,解剖取出幼鼠,觀察其外觀、內臟及骨骼狀態。根據經濟合作暨發展組織(OECD)毒理試驗指引,實驗需要用到80隻母鼠,才可確定是否具出生前發育毒性,藥毒所篩檢技術則是在母鼠懷孕10.5至9.5天就解剖取出幼鼠胚胎,且僅需20隻實驗母鼠就足以判斷是否具出生前發育毒性,減少使用實驗動物數量。唯該技術尚未獲OECD指引承認。

近年全球關注塑膠製品及化學品的內分泌干擾物質(環境荷爾蒙),評估指引及測試方法又主要聚焦在雌性素、雄性素、甲狀腺和環化酶等,藥毒所進一步將出生前發育毒性試驗取出的幼鼠胚胎,經過48小時培養,透過免疫染色分析雌性素、雄性素、甲狀腺受體及環化酶活性,還可進行內分泌干擾作用的檢測。

大鼠10.5天正常胚胎(未經藥劑處理)取出後,再經培養48小時後外觀。(圖片提供/藥毒所)

藥毒所應用毒理組研究員呂水淵表示,目前世界上針對內分泌干擾作用檢測試驗,OECD試驗指引認可2種試驗,美國環保署(US EPA)認可13種試驗,均是各別針對雌性素、雄性素、甲狀腺或環化酶做檢測,藥毒所技術則可同步進行4種檢測,幫助農藥開發業者預先篩選不具內分泌干擾化學品,提早進行後續投資與市場布局。

此外,傳統上以大鼠做生殖毒性試驗,需要使用公鼠、母鼠各80隻,做兩代繁殖、耗時1年半,以分析其生殖能力。藥毒所篩檢技術則可從內分泌干擾作用檢測中,以性荷爾蒙受干擾狀況,推論是否具生殖毒性,因此也具有大鼠生殖毒性試驗的潛力。但相關推論難度較高,尚待克服。

研究員在解剖顯微鏡下處理大鼠10.5天胚胎。(圖片提供/藥毒所)