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發(fā)育的特點是在大小、生物化學(xué)和生理學(xué)、形態(tài)和功能方面的變化。這些變化受到管理基因轉(zhuǎn)錄的因素調(diào)節(jié)，這些因素在胚胎的基因組中使調(diào)節(jié)基因活動，而且連續(xù)的基因激話作用次第持續(xù)貫穿發(fā)育?，F(xiàn)在，細胞間和細胞內(nèi)對正常發(fā)育所必要的信號傳導(dǎo)路徑已被闡明，已知它們依賴于轉(zhuǎn)錄、翻譯，以及翻譯后（如，磷酸化作用）的調(diào)控。
化學(xué)毒物對發(fā)育損傷的機制十分復(fù)雜，多數(shù)還不清楚。Wilsom（1977）提出了畸形發(fā)生的9種機制，包括突變、染色體斷裂、有絲分裂改變、改變核酸完整性或功能、減少前體或底物的補給、減少能源支持、改變膜特性、滲透壓不平衡和酶抑制作用。近年來在分子水平的研究有很大的進展，雖然胚胎有代償機制彌補外源性化學(xué)物的影響，但是，是否產(chǎn)生畸形依賴于在致病過程中的每個步驟在損傷和修復(fù)之間的平衡。
1.干擾基因表達 某些基因的表達受到抑制或異常表達可能引起畸形。如有報道在培養(yǎng)的小鼠胚胎中用反義寡核苷酸探針抑制原癌基因Wnt-1或Wnt-3a，都可產(chǎn)生中腦和后腦，或中腦、后腦和脊髓的畸形。剔除Wnt-1基因的突變小鼠也可產(chǎn)生中腦和后腦的畸形。反之，如向小鼠胚胎中加人雞的β－肌動蛋白啟動子時，Hox-1.1基因表達，并產(chǎn)生多種顱臉部和頸椎的畸形。
2.基因突變與染色體畸變 已發(fā)現(xiàn)誘變原有潛在致畸性，如電離輻射、烷化劑、亞硝酸鹽、多數(shù)致癌物都可能致畸。實驗證明，妊娠第13天的大鼠胚胎羊膜內(nèi)注入CP及其兩個代謝活化的致畸性產(chǎn)物PM或AC后，CP和AC引起了腦積水、露眼、腭裂、小頜畸形、臍疝、尾部和肢部缺陷；而PM僅僅引起腦積水，尾部和肢部缺陷。3H標記CP的實驗顯示大約87％的放射性與蛋白質(zhì)結(jié)合，5％與DNA結(jié)合，8％與RNA結(jié)合。使用堿洗脫，證實CP和PM引起單鏈DNA斷裂，以及DNA-DNA和DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)。進一步的實驗證實：PM的一個單功能烷化衍生物，有能力產(chǎn)生單鏈斷裂但無DNA交聯(lián)作用，引起了和PM一樣的效應(yīng)譜；而PM的一個非烷化衍生物（CP類似物）和AC不引起DNA損傷。AC易與蛋白質(zhì)結(jié)合，而PM易與DNA結(jié)合。PM和AC對培養(yǎng)中的肢芽有明顯的不同效應(yīng)。這些結(jié)果提示PM和AC在胚胎中有不同的靶，PM對CP誘導(dǎo)的DNA損傷有責任，而AC可能通過與蛋白質(zhì)結(jié)合而致畸。
有報道染色體畸變占人類發(fā)育缺陷原因的3％左右。這數(shù)字可能比實際低得多，因為常染色體數(shù)目的過多或缺少常常使胚胎死亡，難以發(fā)現(xiàn)或未作檢查。而生殖丟失占很大比例?，F(xiàn)在，大量的研究已證實，自發(fā)流產(chǎn)的胚胎中至少50％存在染色體畸變（主要是不分離）。電離輻射，病毒以及能引起染色體畸變的某些化學(xué)毒物都有致畸作用。
3.損傷細胞和分子水平的翻譯 細胞增殖對發(fā)育顯然是必要的。細胞增殖率在個體發(fā)生過程中空間和時間都在變化，在胚胎中細胞增殖、分化和凋亡之間有精致的平衡。用CP處理妊娠第10天大鼠，引起胚胎的S-期細胞周期阻斷，在細胞迅速增殖區(qū)域觀察到細胞死亡。細胞周期長度的不同可能部分地影響敏感性。如：胚胎的神經(jīng)上皮對CP誘導(dǎo)的細胞死亡相當敏感，而心臟有抵抗力。第10天大鼠胚胎神經(jīng)上皮的細胞周期時間大約為9.5h，而在心臟中的細胞周期大約是13.4h，這是由于心臟細胞比神經(jīng)上皮有更長的Go／Gl期。對DNA的損傷可在G1-s轉(zhuǎn)換時、S期和G2-M轉(zhuǎn)換時抑制細胞周期的進展。 CP誘導(dǎo)DNA損傷可導(dǎo)致細胞周期混亂和特定的細胞群體中的細胞死亡。如果DHA損傷被修復(fù)，細胞周期能恢復(fù)正常，但如果損傷太廣泛，或細胞周期抑制太久，可能引發(fā)凋亡。在全胚胎培養(yǎng)中使用活化的CP也觀察到相似的胚胎細胞周期阻斷和細胞死亡。
4.細胞調(diào)亡 細胞凋亡，又叫程序性細胞死亡，指胚胎中在遺傳基因的控制之下的特定類型的細胞死亡。凋亡對來自原基的結(jié)構(gòu)的造型是必需的。有不少致畸物，如細胞生長依賴激素、乙醇、抗癌藥物都能促進細胞凋亡。
發(fā)育的特點是在大小、生物化學(xué)和生理學(xué)、形態(tài)和功能方面的變化。這些變化受到管理基因轉(zhuǎn)錄的因素調(diào)節(jié)，這些因素在胚胎的基因組中使調(diào)節(jié)基因活動，而且連續(xù)的基因激話作用次第持續(xù)貫穿發(fā)育?，F(xiàn)在，細胞間和細胞內(nèi)對正常發(fā)育所必要的信號傳導(dǎo)路徑已被闡明，已知它們依賴于轉(zhuǎn)錄、翻譯，以及翻譯后（如，磷酸化作用）的調(diào)控。
化學(xué)毒物對發(fā)育損傷的機制十分復(fù)雜，多數(shù)還不清楚。Wilsom（1977）提出了畸形發(fā)生的9種機制，包括突變、染色體斷裂、有絲分裂改變、改變核酸完整性或功能、減少前體或底物的補給、減少能源支持、改變膜特性、滲透壓不平衡和酶抑制作用。近年來在分子水平的研究有很大的進展，雖然胚胎有代償機制彌補外源性化學(xué)物的影響，但是，是否產(chǎn)生畸形依賴于在致病過程中的每個步驟在損傷和修復(fù)之間的平衡。
1.干擾基因表達 某些基因的表達受到抑制或異常表達可能引起畸形。如有報道在培養(yǎng)的小鼠胚胎中用反義寡核苷酸探針抑制原癌基因Wnt-1或Wnt-3a，都可產(chǎn)生中腦和后腦，或中腦、后腦和脊髓的畸形。剔除Wnt-1基因的突變小鼠也可產(chǎn)生中腦和后腦的畸形。反之，如向小鼠胚胎中加人雞的β－肌動蛋白啟動子時，Hox-1.1基因表達，并產(chǎn)生多種顱臉部和頸椎的畸形。
2.基因突變與染色體畸變 已發(fā)現(xiàn)誘變原有潛在致畸性，如電離輻射、烷化劑、亞硝酸鹽、多數(shù)致癌物都可能致畸。實驗證明，妊娠第13天的大鼠胚胎羊膜內(nèi)注入CP及其兩個代謝活化的致畸性產(chǎn)物PM或AC后，CP和AC引起了腦積水、露眼、腭裂、小頜畸形、臍疝、尾部和肢部缺陷；而PM僅僅引起腦積水，尾部和肢部缺陷。3H標記CP的實驗顯示大約87％的放射性與蛋白質(zhì)結(jié)合，5％與DNA結(jié)合，8％與RNA結(jié)合。使用堿洗脫，證實CP和PM引起單鏈DNA斷裂，以及DNA-DNA和DNA-蛋白質(zhì)交聯(lián)。進一步的實驗證實：PM的一個單功能烷化衍生物，有能力產(chǎn)生單鏈斷裂但無DNA交聯(lián)作用，引起了和PM一樣的效應(yīng)譜；而PM的一個非烷化衍生物（CP類似物）和AC不引起DNA損傷。AC易與蛋白質(zhì)結(jié)合，而PM易與DNA結(jié)合。PM和AC對培養(yǎng)中的肢芽有明顯的不同效應(yīng)。這些結(jié)果提示PM和AC在胚胎中有不同的靶，PM對CP誘導(dǎo)的DNA損傷有責任，而AC可能通過與蛋白質(zhì)結(jié)合而致畸。
有報道染色體畸變占人類發(fā)育缺陷原因的3％左右。這數(shù)字可能比實際低得多，因為常染色體數(shù)目的過多或缺少常常使胚胎死亡，難以發(fā)現(xiàn)或未作檢查。而生殖丟失占很大比例?，F(xiàn)在，大量的研究已證實，自發(fā)流產(chǎn)的胚胎中至少50％存在染色體畸變（主要是不分離）。電離輻射，病毒以及能引起染色體畸變的某些化學(xué)毒物都有致畸作用。
3.損傷細胞和分子水平的翻譯 細胞增殖對發(fā)育顯然是必要的。細胞增殖率在個體發(fā)生過程中空間和時間都在變化，在胚胎中細胞增殖、分化和凋亡之間有精致的平衡。用CP處理妊娠第10天大鼠，引起胚胎的S-期細胞周期阻斷，在細胞迅速增殖區(qū)域觀察到細胞死亡。細胞周期長度的不同可能部分地影響敏感性。如：胚胎的神經(jīng)上皮對CP誘導(dǎo)的細胞死亡相當敏感，而心臟有抵抗力。第10天大鼠胚胎神經(jīng)上皮的細胞周期時間大約為9.5h，而在心臟中的細胞周期大約是13.4h，這是由于心臟細胞比神經(jīng)上皮有更長的Go／Gl期。對DNA的損傷可在G1-s轉(zhuǎn)換時、S期和G2-M轉(zhuǎn)換時抑制細胞周期的進展。 CP誘導(dǎo)DNA損傷可導(dǎo)致細胞周期混亂和特定的細胞群體中的細胞死亡。如果DHA損傷被修復(fù)，細胞周期能恢復(fù)正常，但如果損傷太廣泛，或細胞周期抑制太久，可能引發(fā)凋亡。在全胚胎培養(yǎng)中使用活化的CP也觀察到相似的胚胎細胞周期阻斷和細胞死亡。
4.細胞調(diào)亡 細胞凋亡，又叫程序性細胞死亡，指胚胎中在遺傳基因的控制之下的特定類型的細胞死亡。凋亡對來自原基的結(jié)構(gòu)的造型是必需的。有不少致畸物，如細胞生長依賴激素、乙醇、抗癌藥物都能促進細胞凋亡。