微核试验
微核试验是一种用于检测染色体或有丝分裂器损伤的遗传毒性试验方法。当染色体片段缺失着丝粒,或因纺锤体受损而丢失整个染色体时,这些片段或染色体在细胞分裂后期仍滞留在子细胞的胞质内,形成微核。最常用的微核试验方法是啮齿类动物骨髓嗜多染红细胞(PCE)微核试验。该方法通过用受试物处理啮齿类动物,随后处死动物并取出骨髓,制备玻片、固定、染色,最后在显微镜下计数PCE中的微核。如果处理组的PCE微核率与对照组相比具有统计学意义的增加,并且存在剂量-反应关系,则可判定该受试物为哺乳动物体细胞的致突变物。此外,人外周淋巴细胞微核试验可用于监测接触环境致突变物的人群,并对其危险性进行评估。
微核试验的应用与方法
微核试验作为一种直观、有效且可行的检测手段,广泛应用于评估药物、放射线、有毒物质等对人类细胞或体外培养细胞造成的遗传学损伤。该方法在遗传毒理学、医学、食品科学、药物研发以及环境科学等多个领域得到了广泛应用。微核计数操作简便、经济高效,且无需特殊技能,能够统计大量细胞并实现计算机自动计数。若采用核型稳定的细胞,确立统一的操作协议,并通过实验室间的合作建立数据库,结合探针技术的微核试验有望被纳入遗传毒理学的标准试验体系。
微核试验技术种类繁多,主要包括以下几种方法:
-
常规微核试验:这是最基础的微核检测方法,通过显微镜观察细胞分裂后期形成的微核,评估染色体损伤程度。
-
细胞分裂阻滞微核分析法:通过特定药物阻滞细胞于分裂中期,延长微核形成时间,提高微核检测的灵敏度和准确性。
-
荧光原位杂交试验(FISH):利用荧光标记的DNA探针与微核中的特定序列结合,通过荧光显微镜观察微核,实现对特定染色体或基因的精准检测。
-
DNA探针与抗着丝粒抗体染色:结合DNA探针和抗着丝粒抗体,对微核进行特异性染色,增强微核的可视化效果,提高检测的特异性和可靠性。
这些方法各有优势,可根据具体研究需求选择合适的微核试验技术,以实现对遗传损伤的精准评估。
微核试验的目的与意义
在众多化学物质中,存在大量能够引发染色体异常的物质。染色体作为遗传物质的载体,承载着生物体的全部遗传信息,其遗传信息的异常会不同程度地影响生物机体的生存。轻微的异常可能导致突变,而严重的异常则可能引发死亡。对于人类而言,染色体异常可引发各种疾病和健康损害。众多对肿瘤细胞的深入研究表明,大多数肿瘤细胞均存在染色体异常。此外,先天性染色体异常亦可导致多种遗传性疾病。例如,21号染色体三体可引发唐纳氏综合征(先天愚型),而5号染色体短臂部分缺失(5P-)则可导致猫叫综合征。因此,即使是染色体的微小异常变化,也可能对人体健康产生极为严重的影响。
为了评估化学物质是否能够诱发染色体异常,目前存在多种评价方法。其中,最为常用的方法包括直接观察染色体异常(染色体中期相分析,chromosomal analysis,简称CA)以及检测因染色体丢失或断裂片段形成而出现的微核(微核试验,micronucleus test,简称MNT)。微核试验已被公认为一种简便高效的检测染色体异常的方法。特别是小鼠骨髓红细胞微核(micronuclei,简称MN)检测方法,已成为一种能够获取大量客观数据的化学物质遗传毒性评价体系。
微核试验的方法
微核试验根据实验材料和操作方式的不同,主要分为以下几种类型:
-
动物体内细胞微核试验:
-
骨髓嗜多染红细胞微核试验:通过处理实验动物(如小鼠或大鼠),取其骨髓,制备涂片,经过固定、染色等步骤后,在显微镜下观察嗜多染红细胞中的微核。这种方法适用于检测化学物质对骨髓细胞染色体的损伤。
-
外周血淋巴细胞微核试验:从实验动物或人体抽取外周血,分离淋巴细胞,经过处理后制片、染色,观察淋巴细胞中的微核。该方法可用于监测接触环境致突变物的人群,评估其遗传损伤风险。
-
-
细胞培养微核试验:
-
采用体外培养的细胞(如人外周淋巴细胞、小鼠胚胎成纤维细胞等),将细胞暴露于待测化学物质中,经过一段时间的培养后,固定、染色,观察微核的形成。这种方法便于控制实验条件,适合于高通量的遗传毒性检测。
-
-
植物细胞微核试验:
-
蚕豆根尖微核试验:选用特定品种的蚕豆(如松滋青皮豆),经过浸种、催芽、染毒(暴露于待测化学物质)、恢复培养、固定等步骤后,进行孚尔根染色,最后在显微镜下观察根尖细胞中的微核。该方法利用植物细胞对环境因素敏感的特点,用于检测化学物质的遗传毒性。
-
操作流程示例:蚕豆根尖微核试验
-
浸种:将蚕豆种子在清水中浸泡一定时间,使其充分吸水膨胀。
-
催芽:将浸泡后的种子置于湿润的滤纸上,保持适宜的温度和湿度,促使种子发芽。
-
染毒:将发芽的蚕豆根尖暴露于待测化学物质溶液中,设定不同的处理时间和浓度。
-
恢复培养:染毒处理后,将根尖移至清水或培养基中继续培养一段时间,以观察化学物质的长期效应。
-
固定:将根尖固定于适当的固定液中,以保持细胞结构的完整性。
-
染色:采用孚尔根染色法对根尖细胞进行染色,使微核清晰可见。
-
镜检:在显微镜下观察并计数根尖细胞中的微核,分析化学物质的遗传毒性。
通过上述方法,微核试验能够有效地检测化学物质对生物细胞染色体的损伤,为遗传毒理学研究和环境监测提供重要的实验依据。
名称 | 货号 | 规格 |
EdU-555 细胞增殖检测试剂盒(流式) | abs50172-20T | 20T |
EdU-488/PI 细胞增殖检测试剂盒(流式) | abs50177-20T | 20T |
EdU-647 细胞增殖检测试剂盒(流式) | abs50173-20T | 20T |
7um流式荧光微球,单重APC(固含0.5%,COOH修饰) | abs9724-10ml | 10ml |