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122 单细胞凝胶电泳试验在人群生物监测研究中的应用
单细胞凝胶电泳试验(SCGE)或称彗星试验,是一种在单细胞水平上评价遗传损伤,进行人群生物监测的新方法.由于技术简单,费用低,能够进行快速、准确的大样本的人群监测,筛检对DNA损伤因素敏感的高危人群.本文就彗星试验的原理及发展,在环境暴露、临床、生活方式等研究方面的应用及其敏感性、影响因素作一综述.
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氯化饮水有机提取物诱导人胚肝细胞(L-02)DNA损伤与RAS基因表达的研究
目的 研究武汉市主要水源D湖氯化饮水有机提取物对人胚肝细胞(L-02)DNA损伤与RAS基因表达的诱导,探讨氯化饮水有机提取物诱导遗传损伤的分子机制.方法 以L-02细胞作为靶细胞,应用单细胞凝胶电泳试验(SCGE)测定DNA链断裂及用原位杂交试验(ISH)测定RAS基因表达.氯化饮水有机提取物设0.167、1.67、16.7、167水样ml/ml培养液4个剂量,DMSO(10ml/L)为溶剂对照,B(a)P(200μmol/L)为阳性对照.结果 与溶剂对照相比,氯化饮水有机提取物在较高剂量组(16.7和167 L/L水样培养液)能引起DNA链断裂程度的明显增加;不同浓度的氯化饮水有机提取物均可使RAS基因表达水平明显增加.氯化饮水有机提取物在0.167、1.67、16.7L/L水样培养液的浓度范围内,其RAS基因表达水平和DNA迁移度呈高度正相关(r=0.99).结论 氯化饮水有机提取物可诱导L-02细胞DNA损伤与RAS基因表达,RAS基因表达水平可能与DNA损伤程度有关.
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碱性单细胞凝胶电泳检测辐射诱发的外周血淋巴细胞DNA损伤
电离辐射往往通过DNA损伤而诱发细胞突变和癌变。由Singh等改进和建立的碱性单细胞凝胶电泳试验(SCGE)，是一种检测哺乳动物单细胞DNA断裂的新技术［1，2］。作者应用SCGE检测了受γ射线照射后小鼠及从事X射线探伤工人的外周血淋巴细胞DNA单链断裂(DNAssb)的情况。 一、材料和方法 1.实验动物及照射：雄性昆明系小鼠购自原苏州医学院动物部，6～7周龄，体重(20±2)g。用60Co外照射治疗机全身照射小鼠。球靶距70 cm，吸收剂量0.5和5.0 Gy，吸收剂量率为90.3 cGy*min-1。
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常规水处理工艺对地表水有机提取物遗传毒性的影响
目的 探讨常规水处理工艺对地表水有机提取物遗传毒性的影响.方法 于2010年7-9月(丰水期)采集贵阳市某地水厂的水源水和管网末梢水水样,对其有机提取物进行Ames试验(染毒剂量为2、4、8L/皿);并进行单细胞凝胶电泳试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验,采用80只清洁级昆明小鼠,雌雄各半,染毒剂量均为0.01、0.05、0.25 L/g,每天1次,连续5d.结果 两种水样有机提取物对TA100致突变阴性;在-S9和+S9情况下,8 L/皿水源水和4、8 L/皿管网末梢水有机提取物对TA98均为阳性.与溶剂对照组比较,0.05、0.25 L/g水源水有机提取物染毒组和各剂量管网末梢水有机提取物染毒组小鼠肝细胞的拖尾率和尾长均增加,差异有统计学意义(P＜0.05).与溶剂对照组比较,仅0.25 L/g水源水和管网末梢水有机提取物染毒小鼠骨髓细胞的微核率均较高,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 本次调查的地表水在常规水处理工艺前后,其有机提取物在较高剂量下有遗传毒性.
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钬化物诱导小鼠骨髓细胞微核和DNA损伤的研究
目的探讨钬化物对小鼠骨髓细胞的遗传毒性.方法昆明种纯系小鼠分为氧化钬实验组和硝酸钬实验组.氧化钬实验组设5个暴露组和1个阴性对照组(生理盐水),给小鼠灌胃氧化钬盐酸溶液0、10、20、40、80、160 mg/kg2次,间隔24h,末次灌胃24 h后取股骨骨髓细胞制备微核片.硝酸钬实验组设3个暴露组和1个阴性对照组(生理盐水),给小鼠腹腔注射硝酸钬溶液10、40、80mg/kg2次,间隔24 h,末次注射24 h后取股骨骨髓细胞制备微核片,同时进行单细胞凝胶电泳试验,氧化钬和硝酸钬实验组共用1个阳性对照组(环磷酰胺,CP).除阳性对照组为6只小鼠外,其余各组均为8只,各组小鼠雌雄各半.结果在10～80 mg/kg范围内,两种钬离子溶液均能诱导微核率随着剂量的递增而升高;在160 mg/kg时,微核率低于阴性对照组;同时,核异常的数量和程度随着剂量的增加呈现上升趋势.单细胞凝胶电泳结果表明,在10～80 mg/kg剂量范围内,彗星细胞尾长随着剂量的递增而增长(P＜0.001),头长随剂量的递增而缩短,而拖尾率随着剂量的增加而升高.结论钬化物对小鼠骨髓细胞具有一定的遗传毒性,DNA断裂作用可能是其分子机制之一.
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辛硫磷对小鼠外周血淋巴细胞DNA损伤的研究
目的 探讨辛硫磷对小鼠的遗传毒性.方法 将60只健康SPF级昆明小鼠随机分为6组,分别为阴性对照(生理盐水)组和10、20、40、80mg/kg辛硫磷染毒组以及阳性对照组(40mg/kg环磷酰胺腹腔注射,每日1次,连续2d),每组10只,雌雄各半.采用灌胃方式进行染毒,染毒容量为10ml/kg,每日1次,连续染毒14d.采用微核试验和单细胞凝胶电泳试验检测辛硫磷的遗传毒性.结果 与阴性对照组比较,仅40和80mg/kg辛硫磷染毒组小鼠的骨髓细胞微核率显著性升高,各剂量辛硫磷染毒组小鼠外周血淋巴细胞的拖尾率和DNA损伤专用单位均升高,差异有统计学意义(P＜0.05).随着辛硫磷染毒剂量的升高,小鼠骨髓细胞微核率、外周血淋巴细胞的拖尾率和DNA损伤专用单位均呈上升趋势.结论 辛硫磷对小鼠具有遗传毒性.
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水厂水源水及出厂水有机提取物的遗传毒性
为评价枣庄某地区生活饮用水和水源水中有机提取物(organic extract substance,OES)的遗传毒性,于2011年10月采集该地区某水厂的水源水及出厂水水样,并提取OES.将48只健康10周龄清洁级雄性昆明小鼠随机分为5组,分为阴性对照( 5％ DMSO)组及0.2、1 L/ml水源水和出厂水OES染毒组,采用灌胃方式进行染毒；并设阳性对照[10 mg/ml环磷酰胺(CP),分别于实验第40、42天采用腹腔注射方式染毒]组,每组8只.染毒容量为10ml/kg,每天1次,连续染毒6周.采用胞质分裂阻滞微核试验和慧星试验分别检测染色体和DNA的损伤情况.结果显示,与阴性对照组和相同水样低剂量组比较,1 L/ml水源水和出厂水OES染毒组小鼠外周血淋巴细胞的双核细胞率和核分裂指数均较低(P＜0.05)；DNA的尾长、头尾光密度比及Olive尾矩均较高(P＜0.05)；而小鼠外周血淋巴细胞的微核率仅略有增高(P＞0.05),未见显著性差异.提示水源水和饮用水中OES皆具有一定的致DNA损伤能力,并抑制细胞分裂,未发现引起明显的染色体损伤.
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单细胞凝胶电泳试验与人群遗传毒性监测
应用遗传毒性效应的生物标志,直接监测暴露于环境诱变剂或致癌剂人群的有害作用,对环境致癌的暴露评价和危害鉴定,开展遗传疾病和肿瘤的预防具有十分重要的意义.单细胞凝胶电泳(single cell gelelectrophoresis,SCGE)试验是检测多种DNA损伤的新技术,近年来已开始应用于人群监测.现就人群遗传毒性监测的必要性、SCGE在人群监测中的应用和敏感性等问题综述如下.
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八氯二丙醚对小鼠肝肺细胞DNA损伤的影响
目的研究八氯二丙醚对小鼠肝、肺细胞的遗传性作用.方法采用改进的单细胞凝胶电泳技术,检测八氯二丙醚对小鼠肝、脾和肺细胞的DNA损伤.在小鼠接触0,100,200,400,800mg/(kg·w)的八氯二丙醚后0,3,9,24,48,72 h,从单细胞水平观察其对小鼠肝、肺等主要脏器细胞DNA损伤程度.结果小鼠接触400,800mg/(kg·bw)的八氯二丙醚3,9和24 h,可引起明显的肝和肺细胞的DNA链断裂.但48 h后基本恢复到对照组水平.结论八氯二丙醚在一定剂量下对小鼠具有遗传毒性作用.
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应用单细胞凝胶电泳技术检测辐射致外周血淋巴细胞DNA损伤
应用单细胞凝胶电泳试验(SCGE)分别检测了受γ射线照射后小鼠及从事X射线探伤工人的外周血淋巴细胞DNA单链断裂(ssb),结果发现:0.5Gy和5.0Gy的γ射线照射组小鼠,外周血淋巴细胞彗星百分率显著高于对照组;从事X射线探伤工人的外周血淋巴细胞彗星百分率也显著升高.提示SCGE检测的DNAssb可作为射线对健康影响的早期生物学指标.
关键词： 单细胞凝胶电泳试验 电离辐射 淋巴细胞 DNA单链断裂(ssb) -
三氧化二砷对小鼠脑神经元DNA损伤作用
[目的]为探讨砷的中枢神经系统毒性作用机制提供实验依据.[方法]昆明种小鼠40只,随机分为4组:1、2、4 ppm三氧化二砷染毒组和生理盐水组.连续染毒60d,取大脑,用免疫组化方法观察脑皮质神经细胞8-羟基-2'-脱氧鸟嘌呤核苷(8-OH-dG)的表达,并用单细胞凝胶电泳试验检测脑神经元的单链DNA断裂程度.[结果]各染砷组小鼠脑皮质神经细胞出现肿胀、胞质内有空泡变性、核固缩、碎裂等病理学变化,神经组织中8-OH-dG呈现明显的高表达,而且神经细胞可见明显的彗尾、且随砷暴露剂量增高其彗尾变长.[结论]慢性低剂量砷暴露可诱发小鼠神经元的DNA损伤,脑皮质神经元可能是砷神经毒性作用的主要靶细胞.
关键词： 三氧化二砷 脑组织 8-羟基-2'-脱氧鸟嘌呤核苷 单细胞凝胶电泳试验 神经毒性 -
温石棉对人支气管上皮细胞BEAS-2B凋亡的影响
[目的]研究温石棉对永生化人支气管上皮细胞(BEAS-2B)凋亡的影响,比较单细胞凝胶电泳试验(SCGE)与流式细胞术(FCM)检测细胞凋亡结果的异同. [方法]选用BEAS-2B细胞为受试物,以5、10、20、40、100、200 μg/cm2不同剂量的温石棉,分别刺激BEAS-2B细胞24、48、72h,阳性对照用石英(SiO2),阴性对照用硅灰石(WO1),用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法检测温石棉对BEAS-2B活力的影响.用终剂量10μg/cm2温石棉、5 μg/cm2 SiO2、20μg/cm.WO1分别刺激细胞24、48和72h后,采用SCGE和FCM检测温石棉对BEAS-2B凋亡指数和凋亡率的影响.采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术检测凋亡相关半胱氨酸蛋白酶-3基因caspase-3、caspase-9的表达. [结果]10 μg/cm2温石棉可诱导BEAS-2B细胞凋亡,呈时间-效应关系(P＜0.05),采用SCGE和FCM方法检测细胞凋亡率结果一致.温石棉刺激BEAS-2B细胞24、48、72h后凋亡指数为11.7%、21.8%和34.5%,凋亡率为9.6%、17.9%和31.2%;温石棉诱导细胞caspase-3、caspase-9表达水平随时间增加而增加. [结论]温石棉可诱导BEAS-2B凋亡;SCGE和FCM均可以灵敏、快捷地检测温石棉对BEAS-2B的凋亡作用.
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甲基叔丁基醚的遗传毒性研究
[目的] 探讨国产甲基叔丁基醚(MTBE)的遗传毒性.[方法] 应用单细胞凝胶电泳试验、DNA交联试验和程序外DNA合成试验,测试MTBE对大鼠肺Ⅱ型细胞和肝细胞的遗传毒性.[结果] MTBE可引起大鼠肺Ⅱ型细胞和肝细胞的DNA链断裂及程序外DNA合成的增加,不引起小牛胸腺DNA、大鼠肺Ⅱ型细胞DNA和肝细胞DNA交联.[结论] MTBE在DNA水平有一定的遗传毒性.
关键词： 甲基叔丁基醚 遗传毒性 单细胞凝胶电泳试验 DNA交联试验 程序外DNA合成试验 -
氯化汞致vero细胞DNA损伤及锌和硒拮抗作用的研究
目的研究低剂量氯化汞在短时间内染毒致肾脏vero细胞DNA损伤的作用.方法常规培养vero细胞,通过MTT法制定出氯化汞染毒剂量,与氯化汞同时加入不同浓度的硫酸锌、亚硒酸钠以及硫酸锌+亚硒酸钠溶液,共同培养2 h后采用单细胞凝胶电泳法检测细胞的彗星尾长和彗星率.结果硫酸锌和亚硒酸钠,以及两者合用都具有拮抗氯化汞致vero细胞DNA损伤的作用,两者佳组合是1.5 mg/L硫酸锌+1.0 μmol/L亚硒酸钠.结论低剂量氯化汞短期内染毒可致肾脏vero细胞DNA损伤,硫酸锌和亚硒酸钠在体外可以有效拮抗该作用,两者共同作用效果更明显.这对进一步探索氯化汞肾脏毒性机制和防护具有一定的意义.
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吸烟人群外周血淋巴细胞DNA损伤的研究
目的:研究通过测定河南某县健康男性中吸烟和不吸烟人群外周血淋巴细胞的DNA损伤情况,探讨吸烟与DNA损伤的关系,为进一步研究吸烟致癌机制积累资料.方法:采用酶联免疫吸附试验检测样本血清中柯替宁含量和血浆中多环芳烃DNA加合物的水平;采用彗星试验检测研究对象的DNA单链断裂损伤;采用微核试验检测研究对象外周血淋巴细胞的微核率.结果:与不吸烟组相比,吸烟组的柯替宁含量、PAH-DNA含量、彗星尾长和彗星拖尾率以及微核率显著增高.结论:吸烟具有DNA损伤效应,是诱发人体遗传物质损伤的重要诱变因素之一.
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适用于彗星试验的神经细胞分离方法研究
单细胞凝胶电泳试验(SCGE),又称慧星试验(comet assay),是近年来发展起来的一种高效、快速、形象化、灵敏度很高的检测哺乳动物细胞DNA损伤的新技术[1～3],它突破了传统短期测试在许多领域的局限性,而且该方法更适合于测定DNA单链断裂损伤,故在检测化学物质致突变性方面有其独特之处.该试验方法的优点之一是可以检测体内各种组织器官的DNA损伤作用,包括过去很少开展的神经细胞的遗传损伤研究.
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久效磷对小鼠DNA损伤的研究
目的 探讨久效磷对小鼠的遗传毒性.方法 50只小鼠,随机分成5组,设4个久效磷染毒组(0.25 mg·kg-1、0.50 mg·kg-1、1.00 mg·kg-1和2.00 mg·kg-1)和对照组.4个染毒组分别给予0.25 mg·kg-1、0.50 mg·kg-1、1.00 mg·kg-1和2.00 mg·kg-1的久效磷灌胃,对照组给予生理盐水灌胃,每日 1次,连续14 d.采用微核试验和单细胞凝胶电泳实验检测久效磷的遗传毒性.结果 久效磷染毒小鼠14 d后,与对照组相比,随着染毒浓度的升高,小鼠骨髓细胞微核率显著升高(P<0.05,P<0.01)),小鼠外周血淋巴细胞DNA损伤程度显著增加(P<0.05,P<0.01),并具有良好的剂量-效应关系.结论 久效磷对小鼠具有遗传毒性.
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汽油与甲醇燃烧汽车尾气遗传毒性的对比研究
目的比较汽油燃烧汽车尾气(简称汽油尾气)和甲醇燃烧汽车尾气(简称甲醇尾气)的遗传毒性.方法采用MTT法测试受试物对A549细胞的毒性作用,选择无明显细胞毒性的浓度作为受试物的高浓度,用A549细胞体外微核试验和单细胞凝胶电泳试验(彗星试验)对汽油尾气和甲醇尾气的遗传毒性进行比较研究.结果受试物与靶细胞作用2 h或24 h,均以汽油尾气对A549细胞的毒性大于甲醇尾气.汽油尾气终浓度为0.025L/ml时即可诱导A549细胞微核增加,并呈现良好的剂量效应关系,而甲醇尾气在试验浓度下均不具有诱导A549细胞微核增加的作用.在单细胞凝胶电泳试验中,汽油尾气具有诱导A549细胞DNA损伤的作用,其拖尾率和DNA迁移长度均随浓度的增加而增加,而甲醇尾气不具有诱导A549细胞DNA损伤的作用.结论汽油尾气可以诱导染色体和DNA损伤,具有明显的遗传毒性,而甲醇尾气在两个试验中均未检测出潜在的遗传毒性.
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五氯酚钠的细胞遗传毒性研究
背景与目的:探讨五氯酚钠诱发中国仓鼠卵巢细胞(CHO)DNA损伤和染色体畸变的效应.材料与方法:五氯酚钠对中国仓鼠卵巢细胞(CHO)进行梯度染毒,应用单细胞凝胶电泳试验和体外染色体畸变试验观察其诱发细胞DNA损伤和染色体畸变.结果:80 μg/ml和160 μg/ml五氯酚钠诱发细胞DNA链断裂损伤的频率与对照组相比显著升高(P＜0.01),且随着剂量增加,其损伤程度加重;无论是否加入代谢活化剂,受试物均引起染色体畸变率的明显增加(P＜0.01).结论:五氯酚钠能诱发CHO细胞DNA损伤和染色体畸变.
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两种人类肝细胞系评价饮水氯化消毒副产物MX致DNA损伤作用的敏感性
背景与目的:研究两种人类来源的肝细胞在评价饮水氯化消毒副产物3-氯-4-二氯甲基-5-羟基-2(5氯)-呋喃酮(MX)DNA损伤作用的敏感性.材料与方法:应用单细胞凝胶电泳试验(彗星试验),研究人肝癌细胞株HepG2和人胚肝细胞L-02在评价饮水氯化消毒副产物MX DNA损伤作用的敏感性.结果:随着MX剂量增加,可引起HepG2(＞ 30 μmol/L)和L-02细胞(＞100μmol/L)DNA迁移度显著增加;中度以上损伤所占百分比在同剂量组中HepG2细胞大于L-02细胞,经比较分析,差异有统计学意义(χ2=20.985;8.0;11.97,P＜0.05).结论:应用单细胞凝胶电泳试验评价MX的DNA损伤作用,人肝癌细胞株HepG2比人胚肝细胞L-02更为敏感.
