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单细胞凝胶电泳技术在环境生物监测中的应用
单细胞凝胶电泳技术是一种快速、灵敏的检测细胞DNA损伤与修复的方法。本文简述其原理与发展，并总结其在环境生物监测中的应用现状。
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单细胞凝胶电泳(SCGE)检测心、肾细胞凋亡
目的:单细胞凝胶电泳(彗星试验)技术主要应用于细胞损伤、细胞凋亡的检测及肿瘤的临床诊断等,本次实验检测了单细胞凝胶电泳技术测定心、肾细胞的凋亡的可行性,同时进一步研究了高血压时凋亡参与细胞损伤.方法:复制高血压模型,分组后每周测量大鼠血压、称重.应用单细胞凝胶电泳观察细胞凋亡.结论:单细胞凝胶电泳可以观察到凋亡细胞,同时高血压凋亡参与细胞损害
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单细胞凝胶电泳技术在生殖细胞DNA损伤检测中的应用
单细胞凝胶电泳技术(SCGE)是一种快速检测单个细胞DNA损伤的实验技术,在生殖细胞DNA损伤的检测中广泛应用.本综述系统介绍了SCGE在睾丸生精细胞、支持细胞、间质细胞、卵巢细胞以及卵母细胞等生殖细胞DNA损伤检测中的应用现状,并对SCGE在生殖毒性检测中的发展提出了展望.
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溴虫腈对小鼠肾细胞DNA的损伤效应
化学农药的大量生产和使用给人体健康带来了较大的危害,特别是具有致DNA损伤效应的农药给人体带来的危害是不容忽视的.DNA损伤和致畸、致癌直接相关,流行病学资料显示肿瘤发生率的增长与使用农药的农产品密切相关,国际癌症研究署报告25%以上的杀虫剂属于致癌物[1].目前,国内外报道得较多的是有机磷农药和拟除虫菊酯类农药的致DNA损伤效应.溴虫腈(Chloffenapyr)是一种新型高效的吡咯类杀虫剂,许多国家正在大量推广和使用[2].溴虫腈是否具有DNA损伤作用,国内外未见报道.我们用单细胞凝胶电泳检测了溴虫腈对小鼠肾细胞DNA的损伤效应,旨在明确溴虫腈是否具有DNA损伤作用.
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纳米Fe2O3对小鼠的氧化损伤作用
作为工业吸入性粉尘的主要成分,对氧化铁(Fe2O3)毒性及其机制的研究目前多着眼于其对呼吸道损伤的角度.而随着纳米生物技术的发展,Fe2O3又作为磁性载体被应用到医疗卫生领域[1].并伴随这一技术应用的日益成熟,纳米Fe2O3粒子作为载体对机体毒性的研究也逐渐受到重视.但目前这方面的研究还较少,研究的层面也多局限于急毒和代谢等方面[2-3].本次实验从细胞分子水平,就纳米Fe2O3对机体多系统脏器的氧化损伤作用进行了探讨性研究.
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β-胡萝卜素对小鼠骨髓细胞DNA损伤的修复
β-胡萝卜素(β-Carotene,β-C)是一种广泛存在于水果和黄绿色蔬菜中的脂质抗氧化剂,从上世纪80年代以来,大量研究表明β-C具有很好的防癌、抗癌功效 [1-2],而且在肿瘤的临床放疗及部分药物如阿霉素、环磷酰胺等的化疗中可减少正常细胞的损伤,起到增效减毒的作用 [3-4].多数研究认为,β-C的这种作用主要通过发挥其抗氧化性,保护DNA和脂质分子免受氧化损伤而实现.但另一方面,对DNA的保护作用也可能通过增强体内损伤修复系统,促进DNA损伤修复实现.
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茶多酚对亚砷酸钠致小鼠骨髓细胞遗传损伤的保护作用
地方性砷中毒是世界性公共卫生问题之一,流行病学研究表明砷是人类的一种公认的致癌物.长期饮用含砷化物的水可对体内染色体DNA造成损伤[1],亚砷酸钠是砷化物的一种,给小鼠染毒后可导致体内骨髓等多种脏器细胞的DNA损伤[2]及诱发微核的形成[3].这些研究均提示砷及其化合物有一定的遗传损伤作用,对于其导致遗传损伤的机制,有研究认为可能与其在代谢过程中产生的自由基有关[4].茶多酚(Teapolyphenols,TP)是一种从茶叶中提取出的纯天然复合物,约占茶干重的25%,它有30多种酚性物质,其中的儿茶素为重要,约占多酚总量的60%～80%.儿茶素类化合物因含有酚性羟基,极易发生氧化、聚合、缩合等变化,决定其具有较好的抗氧化能力和清除自由基的能力[5].本研究将以小鼠的骨髓细胞作为研究对象,以亚砷酸钠(Sodium arsenite,NaAsO2)进行小鼠体内急性染毒,在此基础上以茶多酚进行预防性干预,以单细胞凝胶电泳(single cell gel electrophoresis,SCGE)和微核试验作为遗传损伤的检测手段,观察茶多酚的预防性干预是否能对亚砷酸钠所致的遗传损伤具有保护性作用,从而对地方性慢性砷中毒的防治提供一定的实验依据.
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矩类迁移比作为单细胞凝胶电泳指标的研究
目的研究单细胞凝胶电泳新指标.方法采用H2O2对人外周淋巴细胞急性染毒作为DNA损伤模型,应用新型图像分析系统分析矩迁移比与惯量迁移比等指标.结果Olive尾矩、矩迁移比和惯量迁移比3个指标与H2O2剂量之间存在良好的线性剂量-效应关系,而尾长指标则在H2O2的高剂量范围(＞160μmol/L)内出现饱和平台现象,且显示矩迁移比和惯量迁移比的变异系数较Olive尾矩有较小.结论矩迁移比和惯量迁移比既有矩类指标的优点,又有比值类指标的优点,值得推广应用.
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血红素氧化酶在软骨藻酸对细胞DNA损伤中的作用
目的研究血红素氧化酶(heme oxygenase,HO)系统在软骨藻酸(domoic acid,DA)对H4细胞DNA损伤中的作用.方法应用单细胞凝胶电泳法(SCGE)分别测定0、0.064、0.64和6.4 μmol/L DA单独及与HO系统的活性阻断剂ZnPP-9(10-5mol/L)联合作用于H4细胞6、12、24和48 h后彗星拖尾细胞率及拖尾尾长.结果彗星拖尾细胞率:中剂量和高剂量组各时间点均比对照组高,差异有显著性(P＜0.05).中剂量+阻断剂组各时间点均相应高于中剂量组,差异有显著性(P＜0.05).彗星拖尾尾长:中剂量组12、24和48 h比对照组长,24、48 h比低剂量组长,差异均有显著性(P＜0.05).高剂量组各时间点均比对照组、低剂量组和中剂量组长,差异有显著性(P＜0.05).高剂量+阻断剂组和中剂量+阻断剂组24、48 h分别高于高剂量和中剂量组,差异有显著性(P＜0.05).尾长-时间作Regression分析,各剂量组r差异值均有显著性(P＜0.01).结论软骨藻酸能诱导H4细胞DNA损伤,HO系统对这种损伤有一定的保护作用.
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低剂量的硒与镉联合作用对大鼠肝细胞DNA损伤的影响
目的研究低剂量的亚硒酸钠和氯化镉联合作用对离体大鼠肝细胞DNA损伤的影响.方法在2.185、4.375和8.750 μmol/L的剂量条件下,亚硒酸钠和氯化镉联合作用,用单细胞凝胶电泳检测大鼠肝细胞DNA损伤.结果 2.185 μmol/L的亚硒酸钠对2.185 μmol/L的氯化镉引起的DNA损伤拮抗作用不明显,但有拮抗作用的趋势;4.375 μmol/L亚硒酸钠对4.375 μmol/L氯化镉引起的DNA损伤有明显的拮抗作用;而在8.750 μmol/L的剂量下,亚硒酸钠与氯化镉存在相互拮抗的关系.结论在硒和镉对大鼠肝细胞DNA损伤的联合作用中,较低剂量的亚硒酸钠对氯化镉没有拮抗作用,而在一定的剂量条件下,亚硒酸钠和氯化镉存在着相互拮抗的关系.
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乙醇对小鼠胰岛瘤细胞凋亡的影响及其分子机制
目的观察乙醇对小鼠胰岛瘤细胞(NIT-1细胞)凋亡的影响及Bcl-2、Bax和Caspase-3表达的变化,探讨乙醇诱发小鼠胰岛瘤细胞凋亡的分子机制.方法体外培养的小鼠NIT-1细胞,不同剂量乙醇(0、50、100、200、400mmol/L)作用24h,单细胞凝胶电泳实验(SCGE),AnnexinV/PI双标记法流式细胞仪检测细胞凋亡情况.不同剂量的乙醇作用6、12、24 h,RT-PCR法检测与凋亡有关的基因Bcl-2,Bax和Caspase-3 mRNA表达水平.结果SCGE实验结果显示,低剂量乙醇损伤不明显,高剂量(200、400 mmol/L)组DNA迁移率、DNA损伤程度分级、DNA平均迁移长度与对照组比较,差异均有显著性.Annexin V/PI检测结果表明,200、400mmol/L乙醇组NIT-1细胞凋亡率升高,与对照组相比,差异有非常显著性.乙醇作用6 h,随着乙醇剂量增加,Bcl-2/Bax mRNA表达先升高后降低;乙醇作用12 h,400 mmol/L剂量Bcl-2/Bax比值下降;作用24 h,各剂量组Bcl-2/Bax比值均下降.Caspase-3 mRNA表达水平与乙醇剂量和作用时间相关.400 mmol/L剂量组作用24 h,Caspase-3 mRNA表达增加.结论乙醇可诱发体外培养的NIT-1细胞凋亡,凋亡的发生很可能与Bcl-2家族和Caspase-3激活有关.
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彗星试验检测石棉对V79细胞DNA损伤的研究
目的研究石棉悬液和浸泡过滤上清液对V79细胞的D NA损伤情况,以进一步探讨石棉致癌机制.方法用彗星试验检测3种石棉悬液和浸泡过滤上清液对V79细胞的DNA损伤情况.同时设立阴性对照组. 结果石棉悬液各剂量组细胞DNA的迁移距离与阴性对照组比较,差异均有显著性(P ＜0.001),3种石棉浸泡过滤上清液50～400 μg/ml剂量组细胞DNA的迁移距离与阴性对照组比较,差异均有显著性(P＜0.05或P＜0.001),且均有确切的剂量反应关系 . 结论不仅石棉纤维对V79细胞DNA有物理损伤作用,而且其浸泡过滤上清液对V79细胞DNA有化学损伤作用.
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低剂量吸入MTBE诱导小鼠遗传损伤的适应性反应
目的 探讨低剂量吸入甲基叔丁基醚(MTBE)能否诱导小鼠遗传损伤的适应性反应.方法 将35只昆明小鼠随机分为7组,即1个空白对照组、6个MTBE低剂量暴露组(分别为0、63、126、315、630和1260 mg/m3),对小鼠进行MTBE染毒30 d,2 h/d,第31天各MTBE低剂量暴露组均用浓度为10 000 mg/m3 MTBE染毒2 h;采用单细胞凝胶电泳实验检测小鼠白细胞和肝细胞的DNA损伤情况.结果 126、315、630和1 260 mg/m3 MTBE低剂量暴露组小鼠白细胞和肝细胞DNA损伤单细胞凝胶电泳(SCGE)试验的主要距离指标、强度指标值明显低于直接大剂量染毒组,其差异有统计学意义(P＜0.05),且1 260 mg/m3 MTBE低剂量暴露组SCGE试验距离及强度指标与空白对照组比较,差异无统计学意义(P＞0.05);矩类指标也有类似结果.结论 126、315、630和1 260 mg/m3,低剂量吸入MTBE后,可不同程度地诱导小鼠白细胞和肝细胞对随后大剂量MTBE暴露所引起的DNA损伤的适应性反应.
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单细胞凝胶电泳技术分析硫辛酸对细胞DNA损伤的作用
目的 H2O2是自由基代谢过程中的一个重要的中间产物,在引起细胞DNA损伤过程中具有重要作用.抗氧化剂硫辛酸可以对抗多种自由基损伤.本试验的目的是利用单细胞凝胶电泳技术(SCGE)来研究不同浓度H2O2分别作用于HepG2细胞2 h后DNA损伤的剂量-效应关系,同时观察硫辛酸对H2O2损伤DNA的保护作用,从而为探讨细胞DNA损伤的机制提供直接证据,并筛选出有效的抗细胞DNA损伤的抗氧化剂.
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有机磷农药氧化乐果对小鼠睾丸细胞DNA的损伤
目的有机磷农药是目前国内外使用较广的一类农药.具有品种多、药效高、用途广等特点.在防止农作物虫害、确保农作物高产、稳产、提高农畜产品的产量和质量方面起着重要的作用.是继有机氯农药后广泛使用于蔬菜、水果、谷类及茶叶等作物的占有重要地位的有机合成农药.本试验用动物实验,研究了氧化乐果对小鼠睾丸细胞DNA的影响.
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甲苯二异氰酸酯对DNA断裂损伤的研究
目的甲苯二异氰酸酯是异氰酸酯类化合物中常使用的一种(简称TDI),主要应用于聚氨酯树脂泡沫、油漆、涂料、塑料等工业生产中,长期接触和使用它,可对人体各种器官造成损害.随着科学技术的发展,人们保健意识的提高,阐明TDI的远期危害已成为刻不容缓的任务.
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铅对妊娠期及新生期大鼠神经细胞DNA的损伤
目的环境中低水平的铅暴露一般不会引起典的铅中毒,但有可能对神经系统产生毒性作用,尤其是对职业妇女的健康和儿童的智力发育的影响仍是比窖现?妊娠期及新生期是神经组织发育的关键时期,铅可通过胎盘屏障和血脑屏障,直接进入胎儿和新生儿的大脑,对中枢神经系统造成不可逆的损害.现目的进一步揭示铅的神经毒性作用机制.
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镉所致肾毒性及氧化性损害机制
目的用N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)为干预物,探讨氯化镉(CdCl2)引起肾脏毒性的氧化性损害机制,为防制镉危害提供依据.
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1-17 菲啰啉对氧化剂所致CHL细胞DNA链断裂的影响
目的了解金属螯合剂菲啰啉对不同氧化相关因素所致CHL细胞DNA损伤的影响,初步探讨损伤机制.方法CHL细胞用不同浓度菲啰啉处理30min后加入氧化相关因素培养一定时间(过氧化氢:25min;重铬酸钾:1 h 45 min;阿霉素:1 h 15 min),然后用SCGE(单细胞凝胶电泳)测定DNA链断裂情况,分析菲啰啉对DNA氧化损伤的影响.结果0.4 mmol/L H2O2、0.3 mmol/L K2Cr2O2、0.5 μmol/L阿霉素均可明显引起CHL细胞DNA链断裂.当菲啰啉浓度为3μmol/L时,对H2O2、K2Cr2O2所致的损伤即有明显的保护作用;当浓度升至12 μmol/L时,则可完全消除这两种因素所致的DNA链断裂损伤.当菲啰啉浓度为10、30μmol/L时,对阿霉素所致的损伤有明显保护作用;但浓度直至60μmol/L,仍不能完全消除阿霉素的损伤作用.结论菲啰啉对三者所致DNA损伤有不同程度的防保作用,提示H2O2和K2Cr2O2所致DNA损伤主要与过渡金属离子参与的@OH产生有关,而阿霉素所致损伤只有部分与此有关.
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1-13 CHL细胞和HeLa细胞DNA氧化损伤后修复能力的比较
目的研究H2O2、K2Cr2O7、阿霉素作用后CHL细胞和HeLa细胞DNA损伤的自身修复情况.方法将CHL细胞(H2O2:25 min,K2Cr2O7:1 h 45 min,阿毒素:1 h 15 min)和He-La(H2O2.25 min,K2Cr2O7:1 h 45 min)细胞用不同氧化剂作用后,即刻换液培养不同时间,再用SCGE(单细胞凝胶电泳)检测DNA链断裂情况.结果 (1)CHL细胞:0.4 mmol/L H2O2、0.3 mmol/L k2Cr2o7与0.5μmol/L阿霉素作用后,均可明显引起DNA链断裂.去毒培养1 h后,三者DNA出现明显修复;去毒培养2～3 h后,前两者DNA链断裂与未损伤组相比已无显著性,而阿霉素DNA链断裂与未损伤组相比仍有显著性.(2)HeLa细胞:0.4 mmoL/L H2o2、2 mmol/L K2Cr2O7作用后,均可明显引起DNA链断裂,去毒培养0.5 h后,两者DNA可出现明显修复,而去毒培养1 h后,DNA链断裂与未损伤组相比已无显著性.结论 CHL细胞和HeLa细胞DNA损伤后均迅速启动自身修复,后者的自身修复速率快于前者;H2O2和K2Cr2O7所致DNA损伤都能被完全修复,而阿霉素所致CHL细胞DNA损伤修复相对较难.
