鄭 璐,王 瓊
紡錘體毒物(SP)是一種非遺傳毒物,其作用終點并不是遺傳物質(zhì)本身,而是細(xì)胞分裂中的紡錘體[1]。因而SP不能被現(xiàn)行的基因突變、染色體畸變試驗檢出,但SP與一般誘變劑的效應(yīng)是相同的,最終會引發(fā)癌變等嚴(yán)重后果。由此,筆者根據(jù)SP的作用終點及其誘變效應(yīng),經(jīng)過反復(fù)優(yōu)化,建立了檢測SP的不同實驗方法。根據(jù)國內(nèi)外文獻報道,選擇了偏二甲基肼、雌二醇、利血平、糖精、石棉、秋水仙堿為被檢物,它們均有確定的致癌性,但它們的短期致突變試驗均未獲得滿意的結(jié)果[2-4]。應(yīng)用新建立的方法對其誘變活性進行了檢測,證明該方法靈敏可靠,從而為防止SP漏檢提供了實用、有效的檢測手段?,F(xiàn)將檢測工作報告如下。
首先,借鑒國外先進的經(jīng)驗摸索建立了分化染色技術(shù)[5,6]。該技術(shù)方法的創(chuàng)新點是用番紅和燦爛藍(lán)復(fù)合染液將有絲分裂細(xì)胞的染色體、細(xì)胞質(zhì)、紡錘絲染成不同顏色,這樣在一個完整的細(xì)胞中同時顯示紡錘體和與之相連的染色體。用這種方法能較容易地分析大量的有絲分裂細(xì)胞,使得直接觀察紡錘體形態(tài)及損傷成為可能。應(yīng)用該技術(shù)方法對所選擇的6種被檢物進行了檢測,隨著培養(yǎng)液中濃度的增加,各種形態(tài)異常的紡錘體明顯增加,呈現(xiàn)良好的劑量效應(yīng)關(guān)系。高染毒量完全破壞了紡錘體結(jié)構(gòu)。
紡錘體損傷必然導(dǎo)致整條染色體丟失或增加,即誘發(fā)非整倍體。筆者用3種實驗方法對其進行了檢測。
2.1 完整中期細(xì)胞染色體計數(shù)法 這是根據(jù)非整倍體的定義而設(shè)計的。該方法的創(chuàng)新點之一:檢測目的性十分明確,通過直接計數(shù)染色體數(shù)目的變化來反映SP誘發(fā)非整倍體的活性。創(chuàng)新點之二:常規(guī)中期相標(biāo)本制備中,低滲處理較強,破壞了細(xì)胞膜,造成染色體人為丟失。為了避免這種人為誤差,筆者采用了減弱低滲處理的實驗條件。對低滲濃度和處理時間進行了反復(fù)摸索,最終確定以0.094M(0.7%)KCL溶液低滲處理2~3 min的最佳實驗條件。獲得了細(xì)胞膜完整、細(xì)胞質(zhì)背景清楚、染色體分散良好的中期相。保證了染色體計數(shù)結(jié)果的準(zhǔn)確性。應(yīng)用該方法對6種被檢物進行了檢測,觀察到CHL細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生了明顯的變化,染色體數(shù)目增加和減少的發(fā)生概率相近,而且所形成的非整倍體多為增加或減少1條染色體。
2.2 胞質(zhì)分裂阻滯微核(CBMN)試驗 紡錘體損傷誘發(fā)非整倍體的效應(yīng)可用微核試驗來驗證。該技術(shù)方法的創(chuàng)新點在于使用了CBMN法:CHL培養(yǎng)物染毒的同時加入Cyt-B阻斷胞質(zhì)分裂,第一次分裂細(xì)胞均形成雙核細(xì)胞,在分析時很容易識別,只計數(shù)雙核細(xì)胞的微核率,提高了試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。CBMN試驗結(jié)果表明6種被檢物均誘導(dǎo)細(xì)胞微核率明顯增加。
2.3 流式細(xì)胞術(shù)測量 染色體數(shù)目的變化必然使細(xì)胞內(nèi)DNA含量改變。用流式細(xì)胞術(shù)測定每個細(xì)胞的DNA含量,給出細(xì)胞周期各期所占比例 (G0/G1)和DNA信號的分散度(CV),從分子水平檢測到SP誘發(fā)非整倍體效應(yīng)。
美、日、歐共體及我國現(xiàn)行的新藥臨床前致突變試驗組合中,仍沒有一項專門檢測SP的試驗。SP損傷紡錘體后會出現(xiàn)嚴(yán)重的遺傳效應(yīng),使染色體丟失,造成子細(xì)胞染色體數(shù)目的改變,產(chǎn)生非整倍體,使基因產(chǎn)物不平衡,引發(fā)癌癥等嚴(yán)重后果。建立有效的檢測SP試驗方法勢在必行。
應(yīng)用分化染色技術(shù)方法直接觀察紡錘體形態(tài)損傷,雖然能檢測出秋水仙堿、糖精、雌二醇、石棉、硝酸鉛、偏二甲基肼的初始誘變作用,但這種實驗技術(shù)方法復(fù)雜,難度也較大[7]。CBMN試驗也獲得陽性結(jié)果,流式細(xì)胞術(shù)雖然也能檢出非整倍體的發(fā)生,但靈敏性不夠高[8]。完整中期細(xì)胞染色體計數(shù)可以直觀、準(zhǔn)確地檢查出它們誘發(fā)染色體數(shù)目異常。且該實驗方法很簡便,在一般實驗室均可進行,因此筆者建議,將此方法推薦為篩檢SP的試驗方法。
[1]樓鐵拄,王 瓊,高沛永.偏二甲基肼誘發(fā)中國倉鼠肺細(xì)胞非整倍體[J].中國藥理與毒理學(xué)雜志,1997,11(4):304.
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[8]高沛永,王 瓊.秋水仙堿引起CHL細(xì)胞有絲分裂紡錘體損傷的觀察[J].軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院院刊,1993,17(4):259-261.