67.单细胞微凝胶电泳技术的研究和应用

• 作 者: 王海燕 池翠萍
• 机 构: 中国辐射防护研究院,
• 出 处: 癌变·畸变·突变
• 发表日期: 2001年4期
• 关键词: 单细胞微凝胶电泳 凝胶电泳技术 损伤程度 辐射生物效应 外周血淋巴细胞 照射 迁移长度 技术检测 细胞遗传学方法 研究领域 实验 姐妹染色单体互换 彗星 电泳迁

在研究辐射生物效应中，检测DNA损伤的方法很多。例如：细胞遗传学方法染色体畸变、微核、姐妹染色单体互换等等。但上述方法费时费力，并有一定的局限性。八十年代由Osting等首次提出的用微板电泳技术检测单细胞水平DNA损伤。后经Singh等进一步改进和完善了单细胞微凝胶电泳（Single Cell microgel electrophoresis简称SCGE）技术，又称彗星检测法（Comet assay）。该方法突破了传统局限性，即设备、操作简便，所需细胞少、无需放射性示踪剂，而且灵敏、快速，整个实验过程从来样到结果分析可在一个工作日完成的新技术。因此，该技术在国外有关研究领域已得到广泛应用。近年来，国内一些研究领域也引进和建立此方法。主要用于环境诱突变剂或诱癌剂引起的DNA损伤／修复的研究；癌症病人放、化疗方案的最佳选择及科学预后的研究；作为生物标记进行生物监测及流行病学、毒理遗传学等诸多领域的研究。目前，也有一些专家学者将此技术应用于植物细胞的研究。SCGE技术在本实验室已建立，其方法是使包埋于琼脂糖中的细胞经裂解去掉细胞浆，在碱性环境下DNA双链螺旋成为单链，在电泳电场作用下DNA断链离开细胞核向正极迁移出现“彗星”状拖尾现象，再通过荧光染料溴化乙啶结合DNA显色检测其损伤程度。为将此技术推广于辐射生物效应体内外研究中，本实验选用在辐射生物效应中经常用的人血淋巴细胞（HBL），中国仓鼠肺细胞（CHL）和兔血淋巴细胞这3种细胞探索利用此技术检测DNA损伤的可行性。实验结果表明： SCGE技术能够对单个细胞DNA损伤进行研究，荧光测定核DNA直径和迁移DNA（即彗星尾）长度，而尾长度和尾部荧光强度与DNA链的断裂呈正相关。由于“彗星”成像是因损伤DNA在电泳中从核内迁出，因此它的尾长和密度等是评价与量化电泳结果的重要因素。我们选用上述3种细胞接受 60Co-线照射后，经SCGE技术检测DNA损伤，照射组与未照射组DNA迁移距离经统计学检验，差异显著性水平α=0.5。细胞经照射处理后可引起DNA电泳迁移，而迁移长度随照射剂量的增加而延长。此项技术可从受照人员外周血淋巴细胞DNA电泳迁移长度来估算受照剂量，从而为评价急性照射和慢性小剂量长期照射的损伤程度提供科学依据。