单细胞凝胶电泳图像分析系统的研制及应用

目的 编制单细胞凝胶电泳（SCGE）图像分析系统（IMI1．0）。方法 利用Dephi5作为工具,设计的分析指标有长度、强度、 矩类以及头尾DNA含量比等4类指标。结果 应用该系统检测了谷胱甘肽（GSH）在H2O2致DNA损伤中的作用,尾长、尾重心、Olive尾矩、尾惯量、尾分布矩、尾DNA含量（％）以及尾／头比等指标与H2O2浓度存在明显的剂量－效应关系。Olive尾矩与H2O2浓度的剂量－效应关系线性良好,是SCGE检测DNA损伤的最适指标。10μmol/L GSH能抑制H2O2对DNA的断裂损伤。结论 IMI1．0操作快捷谁,设计的指标能满足SCGE图像分析的要求。     

醋酸铅染毒小鼠DNA损伤及体内抗氧化酶变化

目的探讨醋酸铅对动物体内DNA的损伤作用、机制以及抗氧化酶的变化情况。方法小鼠经自由饮水，分别给予0，0．196，0．296，0．496醋酸铅染毒6周。采用单细胞凝胶电泳技术对肝细胞DNA损伤进行检测，测定骨髓多染红细胞微核率，同时检测血中血红蛋白（Hb）、肝还原型谷胱甘肽（GSH）含量，以及全血谷胱甘肽过氧化物酶（GSH—Px）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性。结果醋酸铅可引起小鼠肝细胞DNA损伤率升高，彗星尾长增加，尾长与头部直径比值（Olive尾矩）增大，同时骨髓嗜多染红细胞微核率增高，均呈明显的剂量一效应关系；同时Hb和肝组织GSH含量降低，全血SOD和GSH—Px活性降低。结论醋酸铅染毒可致小鼠肝细胞和骨髓细胞DNA损伤，体内抗氧化酶活性降低。     

牛磺酸对苯并(a)芘致人胚肝细胞损伤拮抗作用

目的探讨牛磺酸对苯并（a）芘致肝细胞DNA损伤的作用和机制。方法以人胚肝细胞为靶细胞体外培养,按完全随机实验设计分成5个组：（1）空白对照组;（2）溶剂对照组;（3）苯并（a）芘组：25μmol/L苯并（a）芘加入细胞培养体系后培养2 h;（4）牛磺酸组：设0.5,1.0,2.0,4.0μmol/L 4个浓度,加入培养体系后培养24 h;（5）牛磺酸预防组：先以4个不同浓度的牛磺酸预处理24 h,再加入25μmol/L的苯并（a）芘,培养2 h。各组培养结束后用单细胞凝胶电泳技术（SCGE）检测细胞DNA损伤,用分光光度法测定细胞培养液中丙二醛（MDA）、还原型谷胱甘肽（GSH）、天门冬酸氨基转移酶（AST）和丙氨酸氨基转移酶（ALT）含量。结果（1）微量苯并（a）芘可致人胚肝细胞NDA明显损伤,同时使MDA、ALT、AST水平升高、GSH含量降低,牛磺酸的作用则相反;（2）牛磺酸预处理可明显减轻苯并（a）芘引起的人胚肝细胞DNA损伤,抑制MDA、AST、ALT含量升高和GSH含量下降,其作用呈剂量-效应关系;（3）人胚肝细胞DNA损伤的Oliver尾矩值与细胞培养液中MDA、AST、ALT含量呈明显正相关,与GSH含量呈明显负相关。结论苯并（a）芘致人胚肝细胞DNA损伤可能与氧化损伤有关,而牛磺酸具有拮抗苯并（a）芘致人胚肝细胞DNA损伤的良好作用。     

牛黄对三氯乙烯致ICR小鼠DNA损伤的影响

目的：研究牛黄(Cow—bezoar)对三氯乙烯(TCE)致ICR小鼠肝肾外周血细胞DNA损伤的影响。方法：应用单细胞凝胶电泳(ＳCGE)技术和彗星图象分析系统，检测三氯乙烯对ICR小鼠肝肾外周血细胞DNA损伤作用，同时观察20～200μmol／L牛黄对三氯乙烯所致DNA损伤的保护作用。结果：TCE染毒组肝、肾、血细胞彗星率较阴性对照组增加；牛黄各组肝、肾、血细胞尾长、尾／头(长)、尾／头(光强)、尾DNA％、Oliver尾矩、彗星率减少。结论：牛黄能抑制三氯乙烯致ICR小鼠肝肾外周血细胞的DNA断裂能力。     

单细胞凝胶电泳图像分析系统1.0的设计

目的设计单细胞凝胶图像分析系统(IM I),并确定系统的可靠性与准确性。方法分析模拟彗星图像、用户使用情况、DNA损伤模型毒物H2O2的DNA损伤作用、被引用文献情况以及与权威的KS400彗星图像分析系统进行比较。结果IM I分析得出的尾矩准确度98.7%,H2O2引起的DNA损伤存在剂量—反应关系。IM I与KS400分析结果具有高度相关性,尾长相关系数r=0.997 6,P<0.000 1,尾矩相关系数r=0.996 4,P<0.000 1。近4年来,使用IM I作为研究工具发表的文献17篇,其中论著12篇。结论通过作者以及其他科研工作者的几年来的研究,表明IM I是一种可靠的彗星图像分析工具。     

苯并（a）芘致人支气管上皮细胞DNA损伤及与组蛋白H2A单泛素化水平的关系

[目的]通过体外细胞培养途径,探讨苯并（a）芘（benzo[a]pyrene,B[a]P）作用下人支气管上皮细胞（16HBE）DNA损伤与组蛋白H2A单泛素化表达水平的关系。[方法]取对数生长期16HBE细胞,采用2μmol/L B[a]P染毒不同时间（0、1、2、4、8、12、24、48h）进行实验,用碱性单细胞凝胶电泳实验检测细胞DNA损伤水平,并以Olive尾矩值（olivetail moments,OTM）评价DNA损伤程度;用Western-blot法检测组蛋白H2A单泛素化水平。[结果]单细胞凝胶电泳结果显示：2μmol/L B[a]P染毒不同时间时,随着染毒时间的延长,各染毒组细胞DNA损伤程度均明显增高,与对照组相比,差异均有统计学意义（P〈0.01）;Western-blot结果显示：2μmol/L B[a]P染毒不同时间时,与对照组相比,组蛋白H2A的单泛素化水平增高,且在染毒2h后,差异有统计学意义（P〈0.01）;回归分析显示,单泛素化H2A的表达水平与DNA损伤程度存在高度相关,决定系数（R2）为0.910,P〈0.01。[结论]B[a]P染毒致16HBE细胞DNA损伤与组蛋白H2A单泛素化水平之间存在密切关系。     

胆红素对正己烷致体外外周血淋巴细胞DNA损伤的拮抗作用

目的 研究胆红素(bilirubin)对正己烷(n-hexane)致DNA损伤的影响。方法 应用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术和彗星图像分析系统,检测不同浓度正己烷对人外周血淋巴细胞DNA损伤,同时观察10umol／L胆红素对正己烷所致的DNA损伤的保护作用。结果 尾长、尾／头(长)、尾／头(光强)、迁移率、尾DNA％、Olive尾矩等指标与正己烷浓度存在明显的剂量一效应关系,发现胆红素能抑制正己烷的DNA断裂能力。结论 胆红素有抑制正己烷致DNA损伤的作用。     

2，2’，4，4＇-四溴联苯醚对原代新生大鼠海马细胞

目的探讨2，2’，4，4’-四溴联苯醚（2。2’，4，4’-tetrabromodiphenyl ethers，PBDE-47）对原代新生大鼠海马细胞氧化应激、DNA损伤和凋亡的影响。方法原代培养的新生大鼠海马细胞暴露于10、20、40μg／ml PBDE-47，每组3个平行样，24h后，检测乳酸脱氢酶（LDH）漏出率，细胞内丙二醛（MDA）和还原型谷胱甘肽（GSH）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活力、活性氧（ROS）水平以及DNA损伤和细胞凋亡隋况。结果与对照组比较，20和40μg／ml组LDH漏出率升高，差异有统计学意义（P〈0．05）。各染毒组MDA含量均高于对照组，GSH-Px活力均低于对照组，且20和40μg／ml组与对照组比较，差异均有统计学意义（P〈0．05）；10、20、40μg／ml组GSH含量和SOD活力均低于对照组，差异有统计学意义（P〈0．05），但各染毒组之间差异无统计学意义（P〉0．05）；20和40μg／ml组细胞内ROS水平高于对照组，差异均有统计学意义（P〈0．05）。10、20、40μg／ml组尾部DNA百分率和Oliver尾矩均高于对照组，差异均有统计学意义（P〈0．05）；20和40μg／ml组细胞凋亡率均高于对照组，差异有统计学意义（P〈0．05），且呈上升趋势。相关分析表明，海马细胞DNA损伤、凋亡百分率与ROS水平呈正相关（r值分别为0．982，0．998，P〈0．05），细胞凋亡百分率与DNA损伤呈正相关性（r=0.967，P〈0．05）。结论PBDE-47可致原代新生大鼠海马细胞氧化应激和诱导细胞DNA损伤和凋亡，呈现一定的神经毒性。     

α-硫辛酸对H2O2诱导的细胞活性氧水平及DNA氧化损伤的影响

[目的]探讨a-硫辛酸(a-lipoic acid,LA)对外源性促氧化剂H2O2诱导中国仓鼠肺细胞(Chinese hamster lung cells,CHL)的活性氧(Reactive oxygen species,ROS)水平以及DNA氧化损伤的影响。[方法]①胞质内活性氧检测:用H2O2作外源性促氧化剂诱导细胞活性氧升高,以2’,7’-二氯荧光素二乙酸酯(2’,7’-dichlorofluorescin- diacetate,DCFH-DA)作为荧光信号标记物捕获胞质内活性氧,设置两种反应体系:体系Ⅰ为H2O2 LA,作用20min;体系Ⅱ为Fe2 LA,分别作用2、4、8h;借助流式细胞仪检测荧光信号强度。②单细胞凝胶电泳(Single cell gel electrophoresis, SCGE):用H2O2染毒细胞,诱发DNA氧化损伤,同时在反应体系中加入不同浓度LA反应2h,单细胞凝胶电泳分析DNA氧化损伤情况。[结果]ROS:①反应体系Ⅰ:H2O2引发细胞内活性氧骤升,但LA使活性氧水平剂量依赖性降低。②反应体系Ⅱ:Fe2 诱导胞质内活性氧升高,LA能抑制活性氧,降低荧光信号强度。100μmol／L Fe2 诱导细胞活性氧升高,并随时间增加而增强;LA能降低并持续抑制100pmol／I．Fe2-’诱导的活性氧升高,但未表现出明显的浓度依赖性。SCGE: H2O2造成细胞DNA断裂损伤,彗星率、彗星尾长、尾部DNA含量、olive尾矩等指标值均升高;加入LA后使上述各指标值剂量依赖性下降。[结论]LA能清除活性氧,抑制Fe2 诱导的活性氧升高,表现出剂量-反应关系和时间-效应关系;可能的机制为直接清除活性氧、阻断Fe2 介导的Fenton反应。LA发挥抗氧化作用,剂量依赖性降低H2O2诱导的DNA氧化损伤。     

混苯作业工人外周血细胞DNA损伤的检测

目的：研究混苯作业工人外周血DNA损伤。方法：应用新型彗星图象分析系统对单细胞凝胶电泳（SCGE）检测的制鞋厂112名接触混苯作业工人进行DNA损伤分析。结果：发现接触混苯作业工人外周血细胞尾长、矩迁移比、尾矩、尾惯量、惯量迁移比尾长／头长比、尾DNA％，与对照组比较差异均有显著性，并且混苯浓度越高的工种DNA损伤程度越大。结论：苯、甲苯与二甲苯之间存在一定的相互作用，作者开发的彗星图象分析系统能较好地应用于单细胞凝胶电泳。     

镁对人脐静脉内皮细胞DNA氧化损伤的影响

目的 :　观察 Mg2 + 对 H2 O2 诱导的人脐静脉内皮细胞 DNA氧化损伤的影响。方法 :　取新生儿脐带内皮细胞进行细胞培养。实验分四组 :1 .阴性对照。 2 .阳性对照 ,培养液中加H2 O2 。 3 .补镁组 ,培养液中加不同浓度的 Mg SO4 。 4.补 H2 O2 与镁组 :培养液中加 H2 O2 与镁。用单细胞凝胶电泳技术检测各组拖尾细胞率与拖尾细胞长。结果 :　与 H2 O2 组相比 ,H2 O2 +Mg2 + 各剂量组拖尾细胞率下降、拖尾细胞尾长减小。结论 :　 Mg2 + 对 H2 O2 诱导的 DNA氧化损伤有明显的拮抗作用。     

Effects of plant extracts on antioxidant status and oxidant-induced stress in Caco-2 cells

Experimental evidence suggests that most herbs and spices possess a wide range of biological and pharmacological activities that may protect tissues against O2-induced damage. The objectives of the present study were: first, to determine the effects of plant extracts on the viability, membrane integrity, antioxidant status and DNA integrity of Caco-2 cells and second, to investigate the cytoprotective and genoprotective effects of these plant extracts against oxidative stress in Caco-2 cells. The plant extracts examined were rosemary (Rosmarinus officinalis L.), oregano (Origanum vulgare L.), sage (Salvia officinalis L.) and echinacea (Echinacea purpurea L.). Cell membrane integrity was assessed by the lactate dehydrogenase release assay. Viability was determined by the neutral red uptake assay (NRUA) and the concentration of compound that resulted in 50 % cell death (IC50) was calculated. Antioxidant status of the cells was assessed by measuring GSH content, catalase activity and superoxide dismutase activity. To examine their cytoprotective and genoprotective effects, Caco-2 cells were pre-treated with each plant extract for 24 h followed by exposure to H2O2. DNA damage was assessed by the comet assay and cell injury was determined by the NRUA. Rosemary was the most toxic (IC50 123 microg/ml) and echinacea the least toxic (IC50 1421 microg/ml). Sage was the only plant extract to affect the antioxidant status of the cells by increasing GSH content. Sage, oregano and rosemary protected against H2O2-induced DNA damage (olive tail moment and percentage tail DNA), whereas protection against H2O2-induced cytotoxicity was afforded by sage only.     

枸杞多糖对小鼠睾丸细胞DNA损伤的保护作用

目的 :研究枸杞多糖 (LBP)对过氧化氢 (H2 O2 )引起的睾丸细胞DNA氧化损伤的保护作用。方法 :睾丸细胞先用不同浓度LBP作用 1h ,再加入 10 0 μmol LH2 O2 共同培养 2 5min ,然后用单细胞凝胶电泳技术(SCGE)测定DNA链断裂情况 ,分析LBP的抗氧化损伤作用。结果 :H2 O2 作用一定时间后 ,可引起DNA链断裂。 50、10 0、2 0 0、40 0 μg mL的LBP预处理可使H2 O2 染毒细胞的拖尾百分率和尾长显著降低。结论 :LBP本身没有致氧化损伤作用 ,它能够清除自由基 ,对氧化应激所致的睾丸细胞DNA损伤具有抑制作用     

氢醌、1,2,4-苯三酚对人体外淋巴细胞DNA损伤研究

目的 研究苯的两种代谢产物氢醌、1，2，4-苯三酚对人外周淋巴细胞的DNA损伤。方法 用不同浓度的氢醌、1，2，4-苯三酚与联合对人外周淋巴细胞染毒1h，观察其对DNA损伤程度。结果 氢醌、1，2，4-苯三酚单独染毒与联合染毒时，彗星尾长、尾矩、尾部DNA含量％、矩迁移比(RM)与惯量迁移比(R1)各指标存在明显的剂量-效应关系，但联合染毒与两种代谢物单独染毒之间比较，呈显著性增高，表明这两种代谢物之间存在协同作用、结论 氧醌、1，2，4-苯三酚可致人外周淋巴细胞DNA损伤，两者之间存在协同作用。     

2,2’,4,4’-四溴联苯醚对SH-SY5Y细胞氧化应激与DNA损伤的影响

目的探讨2,2’,4,4’-四溴联苯醚(PBDE-47)对人神经母细胞瘤细胞株(SH-SY5Y)氧化应激的影响和DNA损伤作用。方法用含10%胎牛血清的DMEM培养基在37℃、5%CO2条件下培养SH-SY5Y细胞。当培养细胞处于对数生长期时,用1、2、4、6、8和10μg/mlPBDE-47进行染毒,24h后检测细胞存活率、细胞外乳酸脱氢酶(LDH)漏出率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量,以及DNA损伤情况。结果与对照组相比,1μg/ml和2μg/ml剂量组细胞存活率略有上升(P<0.05),4、6、8和10μg/ml剂量组细胞存活率显著降低(P<0.05);各染毒剂量组GSH含量显著下降(P<0.05)、尾矩显著上升(P<0.05);4、8和10μg/ml剂量组MDA含量明显高于对照组(P<0.05);4、6、8和10μg/ml剂量组LDH漏出率显著高于对照组(P<0.05)、SOD活力明显低于对照组(P<0.05);6、8和10μg/ml剂量组尾部DNA百分率与对照组比较存在差异的显著性(P<0.05)。结论PBDE-47可引起SH-SY5Y细胞氧化应激和DNA损伤,氧化应激可能在PBDE-47致DNA损伤中起重要作用。     

α-硫辛酸对高糖和H_2O_2致ECV304细胞线粒体氧化损伤的保护作用

目的探讨α-硫辛酸(LA)对高糖和H2O2引起的ECV304细胞氧化损伤的保护作用。方法用不同剂量的α-硫辛酸0.25,0.5,1mmol/L预处理ECV30424h,再用30mmo/l葡萄糖作用24h,流式细胞术检测细胞线粒体ROS含量和线粒体膜电位。用上述三组剂量的LA预处理ECV304 24h,再用100μmol/LH2O2作用2h,单细胞凝胶电泳检测细胞DNA氧化损伤情况。结果经不同浓度LA预处理后,ECV304的ROS含量与对照组比显著下降(P0.01),且随剂量增加有下降趋势;线粒体膜电位值显著地升高(P0.05或者P0.01),且随剂量增加有升高趋势。对于H2O2造成的细胞DNA断裂损伤,在加入不同浓度LA后,细胞拖尾率、尾长和Olive尾矩等指标均有显著性下降(P0.05或者P0.01)。结论一定浓度范围内的α-硫辛酸对高糖和H2O2引起的ECV304细胞的氧化损伤具有保护作用。     

苯作业工人外周血细胞DNA损伤的检测

目的研究苯暴露对苯作业工人外周血细胞DNA断裂损伤的影响,并进一步探讨苯暴露与DNA断裂损伤间的剂量-反应关系。方法用3M有机气体被动式采样器监测个体接苯浓度,计算8小时时间加权平均浓度(8hTWA)和累积接苯浓度。用单细胞凝胶电泳试验检测苯作业工人外周血细胞DNA损伤,观察指标包括Olive尾矩和DNA断裂分级。结果接苯工人(51人)Olive尾矩和DNA断裂分级两个参数,均明显高于对照组(31人)(F=3003,P<00001;χ2=2399,P<00001),并均与TWA浓度和累积浓度有剂量-反应关系。Olive尾矩与TWA浓度和累积浓度显著正相关。结论苯暴露导致外周血细胞DNA断裂损伤增加,且呈明显剂量-反应关系,累积接苯浓度比单纯苯浓度更能反映苯暴露水平。