甲醛致核酸损伤作用的实验研究

应用单细胞凝胶电泳技术(SCGE)和液相色谱-电化学检测法(HPLC-EC)研究了典型环境污染物甲醛对DNA分子的损伤效应．结果表明：甲醛不仅可诱导人外周血淋巴细胞DNA发生链断裂,还可引起DNA-DNA,DNA-蛋白质交联;甲醛与小牛胸腺DNA的体外作用较弱,但在铁离子介导下对DNA的氧化能力增强,可产生一定量的8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)加合物：动物实验表明甲醛诱导大鼠肺组织DNA氧化损伤生成8-OHdG,提示甲醛较强的遗传毒性．     

乙醛对脱氧核糖核酸分子的损伤作用

应用单细胞凝胶电泳技术和液相色谱-电化学检测法研究了典型环境污染物乙醛对脱氧核糖核酸(DNA)分子的损伤效应.结果表明:乙醛不仅可诱导人外周血淋巴细胞DNA发生链断裂,还可引起DNA-DNA,DNA-蛋白质交联;乙醛与小牛胸腺DNA的体外作用较弱,但在铁离子介导下对DNA的氧化能力增强,可产生一定量的8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)加合物;动物实验表明,乙醛诱导大鼠肺组织DNA氧化损伤生成8-OHdG, 提示乙醛具有潜在遗传毒性,可能与引起DNA交联及氧化有关.     

液相色谱-串联质谱法检测甲醛暴露产生的两种DNA加合物

针对两种甲醛-DNA加合物,N~6-羟甲基腺嘌呤(N~6-HOMe-d A)和N2-羟甲基鸟嘌呤(N_2-HOMe-d G),本实验室建立了基于液相色谱串联质谱的分析方法,以便从DNA分子水平上探讨甲醛暴露对DNA的损伤作用机理,其中[~(15)N_5]N~6-Me-d A和[~(13)C_(10)~(15)N_5]N_2-Me-d G为内标;液相分离所用色谱柱为Thermo Polar Advantage II C_(18);方法的精密度较好(RSD5%)、灵敏度较高(检出限分别为0.014和0.0064 ng·m L~(-1))、回收率良好(94.9%~111%).后用小牛胸腺DNA进行体外染毒实验,设置甲醛染毒的浓度梯度(0.001,0.01,0.05,0.1,0.5和1 mmol·L~(-1))和染毒时间组(0、2、4、8、12、16、24 h),利用建立的LC-MS/MS方法检测了DNA中N~6-HOMe-d A和N_2-HOMe-d G的含量.结果表明,两种甲醛-DNA加合物N~6-HOMe-d A和N2-HOMe-d G的量与甲醛暴露存在剂量-反应和时间-反应关系.     

代谢活化的N-苯基-2-萘胺与细胞核大分子的结合

本实验研究N-苯基-2-萘胺经微粒体代谢活化后与分离的大鼠肝、肺细胞核内DNA、RNA、组蛋白与非组蛋白的结合水平。[~3H]P2NA与分离的肝核和NADPH共温育,能与细胞核的各成分结合。经3-MC和Aroclor1254处理的大鼠,能诱导肝细胞核内酶活力,使其与致癌物的结合力增加。大鼠肝微粒体的加入并不明显增高其与DNA的结合力。以肺微粒体代替肝微粒体的实验效果较差。与核内RNA的结合水平明显高于核DNA,而尤以肺核实验时为甚。 该实验系统系体内研究与用微粒体和纯化的DNA实验研究之间的中间型式。结果认为可能是存在于大鼠肝、肺细胞核膜的酶足以活化致癌物,并使之与核大分子结合。     

DNA加合物8-氢基脱氧鸟苷特性研究

作为DNA氧化损伤的生物学标志物，8-羟基脱氧鸟苷（8-OH-dG）的特性研究，对稳定、灵敏、准确地定量8-OH-dG，进而研究有毒化学物质对生物体内的氧化损伤很重要，该文研究了氧化损伤DNA中8-OH-dG的分析、水解、储存、稳定性等方面的问题，采用Fenton型产羟自由基系统如螯合剂Fe^2 -H2O2为氧化源，与脱氧鸟苷和小牛胸腺DNA反应，生成的8-OH-dG用高压液相色谱-电化学法检测，并对8-OH-dG的分析条件进行优化，该法最低检出限为32fmol，比光学吸收法高2～3个数量级，线性范围可高达4个数量级，从0.32pmol到3.2nmol，相关系数0.9996。并对酶水解DNA的条件、储存酸度、中性偏酸的缓冲液中损失较少，其形成与所处介质环境有关，在氧化源存在或有氧环境中一定时间内有积累作用，添加抗氧化剂等干预措施后，能灵敏而稳定地对DNA中的8-OH-dG进行测定。     

致癌物对草鱼原代肝细胞培养物中DNA修复的诱导作用

用直接致癌物N-甲基亚硝基胍或需经酶活化才有活性的致癌原苯并(a)芘、苯并(a)蒽处理草鱼原代肝细胞培养物后,用放射自显影方法测出有明显的DNA修复合成。对照有标记~3H-胸腺嘧啶核苷的细胞非常少,证明草鱼原代肝细胞中DNA复制水平很低。 ~3H-胸腺嘧啶核苷掺入鱼原代肝细胞DNA的量与各种致癌物及致癌原的浓度有关。这表明鱼肝细胞有能力将致癌原代谢成能损伤DNA的致癌物,从而刺激DNA的修复。 BHC(六六六)可以诱导草鱼原代肝细胞培养物的DNA修复,但氯化镉没有活性。 本报告表明致癌物可诱导鱼肝细胞的DNA修复,因此它可以作为生物监测环境致癌物的补充手段。     

核分离-滤膜洗脱技术同时检测植物DNASSB与DSB

采用核分离 -滤膜洗脱技术 ,将分离的细胞核在微孔滤膜上裂解后相继用中性溶液和碱性溶液洗脱 ,研究了⁶⁰Co- γ辐射引发的大麦种胚细胞 DNA断裂 .结果显示 ,50 Gy的 ⁶⁰Co- γ辐射主要引发 DNA单链断裂 (DNA SSB) ;50～100Gy的辐射引发的DNA断裂包括单链断裂 (SSB)与双链断裂 (DSB) ;当辐射剂量大于 100Gy时 ,DNA断裂的增加部分则以 DSB为主 .所用的实验方法适用于质地致密的植物材料并可在一次实验中同时检测 DNA的 SSB与 DSB,为植物细胞的 DNA链断裂作为生物标志物应用于环境诱变因子监测提供了基础 .     

质谱法定量生态物种基因组DNA低甲基化

为了定量生态相关物种基因组中低丰度的5-甲基-2-脱氧胞苷(5-mdC),建立了一种采用高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)的无标记方法.全基因组DNA甲基化计算公式5-mdC (mole)/(5-mdC (mole)+dC (mole)可以转化为1/(1+dC (mole)/5-mdC (mole)),然后通过HPLC-MS/MS得到DNA样品中5-mdC和dC的物质的量比(dC (mole)/5-mdC (mole))即可得到基因组DNA甲基化值.此外,还对HPLC条件进行了优化使正常核苷和修饰核苷基线分离,消除分析物的交叉干扰.本方法避免了使用昂贵的稳定同位素标记内标,在等度高效液相色谱条件下实现了正常和修饰核苷基线分离,5-mdC和dC的保留时间分别为5.50和3.06min.5-mdC和dC的定量限分别为14.2和19.1pg/mL.日内和日间偏差和准确性(相对误差)都≤ 10%.该方法测定的小牛胸腺DNA和大型蚤及秀丽线虫的全基因组DNA甲基化值分别为(6.44 ±0.25)%,(0.097 ±0.010)%和(0.025 ±0.002)%.采用HPLC-MS/MS技术建立并验证了一种快速、高精密度和灵敏度的DNA样品全基因组DNA甲基化测定方法,适用于评估环境污染物对生态学相关物种的潜在表观遗传风险.     

四种金属离子对CHBr_3和小牛胸腺DNA间结合作用的影响

采用紫外光谱和荧光光谱法研究了CHBr3与离体小牛胸腺DNA(ctDNA)间的相互作用,以及Cu2+、Co2+、Cd2+、Mg2+4种金属离子单独或共存时对CHBr3与ctDNA结合的影响.结果表明:4种金属离子与CHBr3、ctDNA均能发生基态络合反应,络合物的生成导致体系的紫外吸收峰强度和形状改变,使ctDNA-溴化乙锭体系的荧光发生了不同程度的猝灭;向CHBr3-ctDNA-溴化乙锭体系中分别或同时加入4种金属离子后,Cu2+、Co2+、Cd2+可减弱两者之间的结合,减弱顺序为Cu2+Co2+Cd2+,Mg2+可加强两者之间的结合,4种金属离子同时加入后出现不同于4种金属离子单独加入时的中间类型.据此推断,CHBr3可能主要是通过嵌插作用与ctDNA碱基结合,金属离子对CHBr3与ctDNA结合的影响主要取决于金属离子与DNA的碱基和磷酸基团间结合的相对亲和比.     

环境医学

分级与病人年龄有关。45个病例中,5例有肺心病,5例为结核。表2参6(贺荫兰译)X 18 9700126石棉纤维表面所附着的Fe,Mg离子对5,6一二轻基一5,6一二氢胸腺嗜吮生成的影响/龙耀庭…(中科院生态环境研究中心)//环境化学/中科院生态环境研究中心一1996,15(3)一248一253 环信X一87 研究了DNA碱基胸腺啼陡在H202存在下与不同种类石棉之间的化学反应过程。结果表明:石棉可导致DNA碱基胸腺啼吮的损伤,并且在附着于石棉表面的不同浓度的活性Fe, Mg离子作用下,会产生顺、反5,6一二羚基一5,6一二氢胸腺嗜吮的变异产物。温度对此作用过程的影响也得…     

Interaction of DNA with aromatic hydrocarbons fraction in atmospheric particulates of Xigu District of Lanzhou, China

Voluminously epidemiological studies show that the relationships exist between the air pollution and human health and cancer. Aromatic hydrocarbons(AHs)in air form a large class of organic pollutants,which are widely in environment and many of them are known to be carcinogenic and/or mutagenic and contribute to ambient air pollution.In the past decades,bioassays mainly have been used to evaluate the toxicity of chemical mixtures in atmospheric particulates or aqueous environment.However,it is well known that the covalent complexes formed by carcinogens with DNA may be exert negative results in bioassay.So the main aim of this paper is to develop an evaluation method of toxicity effects of chemical mixtures in atmospheric particulates from chemical standpoint.In this study,the in vitro interaction of the AHs with DNA was investigated by absorption,fluorescence and resonance light scattering (RLS)spectroscopic techniques.The results showed that the AHs in the atmospheric particulates could combine with calf thymus DNA(ctDNA)and herring sperm DNA(hsDNA)without being activated or metabolized by organism,respectively.Intercalation may be present in the mechanism of interaction.The binding constants of the AHs with ctDNA and hsDNA were 2.5×10~2 and 2.0×10~3, respectively,which indicated that the interaction of the AHs with hsDNA is stronger than that with ctDNA.In addition,the relationships of dose-effect between the total mole concentration of chemical components and the ability of binding ctDNA and hsDNA were confirmed.This research made it possible to study the toxicity effects of chemical mixtures in atmospheric particulates by chemical method.It is believed that the composition and contents of unknown AHs and the interaction of DNA with AHs in atmospheric particulates of Xigu District of Lanzhou City,China are first reported in the past twenty years.     

应用~(32)P-后标记技术对苯醌和氢醌处理人血淋巴细胞形成DNA加合物的研究

应用核酸酶Ｐ１促进的３２Ｐ－后标记技术对苯醌和氢醌处理人血淋巴细胞后形成的ＤＮＡ加合物进行了研究。结果表明，人血淋巴细胞被苯醌和氢醌处理２４ｈ之后，均形成了同一种ＤＮＡ加合物。两种化合物在不同浓度下处理人血淋巴细胞每１０７核苷酸中有０．０１～１０个核苷酸形成加合物。为了达到同等ＤＮＡ加合物水平，氢醌比苯醌需要更高的浓度。小牛胸腺ＤＮＡ与苯醌、氢醌反应可生成５种ＤＮＡ加合物。用苯醌或氢醌处理淋巴细胞所形成的加合物种类与上述纯ＤＮＡ与苯醌，氢醌形成的５种加合物在双向薄层层折图谱上完全不相符合。这些结果意味着苯醌、氢醌与ＤＮＡ的加合作用在细胞内存在着修饰机制。     

32P后标记新法研究DNA-苯醌加合物的生成

用以加P_1核酸酶提高灵敏度的~(32)P后标记新法研究了离体活细胞培养及试管反应形成的DNA-苯醌(BQ)加合物.4个被检加合物中有两个相应于苯醌与DNA上的胞嘧啶和鸟嘌呤作用形成的共价键加合物,其中较大的为首次发现的胞嘧啶-苯醌加合物.测得其相对标记率(RAL)试管条件为6.70×10~(-8)和8.93×10~(-9),细胞培养为8.23×10~(-9)和6.91×10~(-9),达到了在基因水平上研究DNA加合物的基本要求.     

典型醛类污染物与细胞DNA分子的结合作用

为了研究甲醛、乙醛和丙烯醛等 3种典型醛类污染物与细胞DNA的结合作用 ,探讨其遗传毒性效应和机制 ,采用体外测试系统 ,应用紫外光谱移动法和高效液相色谱法研究结合位点 .结果表明 ,醛类污染物染毒细菌DNA紫外吸收峰位移不显著 ;但提取的细菌DNA与甲醛进行试管反应体系紫外位移显著 ;醛类污染物染毒真核细胞致DNA分子紫外吸收峰位移显著 ;乙醛与脱氧鸟苷酸的试管反应经NaBH₄ 还原后经HPLC分离检测 ,产物初步定性为N2-乙基鸟苷加合物 .说明 3种醛类污染物能够与细胞DNA结合而体现遗传毒性 ,鸟苷的N2位可能是共价加合的位点 .     

共价功能化对单壁碳纳米管产生DNA损伤和活性氧的影响研究

以质粒DNA评价法表征了不同程度共价功能化单壁碳纳米管(SWNTs)的生物毒性,并在近红外-可见光光谱、拉曼光谱和活性氧(ROS)表征的基础上研究了共价功能化对其物理结构和化学活性的影响.结果表明,共价功能化增强了碳纳米管对质粒DNA的损伤程度,3种不同类型的碳纳米管对DNA损伤的强度为羧基功能化SWNTs(SWNT-COOH)>聚乙二醇功能化SWNTs(SWNT-PEG)>非共价功能化SWNTs(uSWNTs).随着共价功能化程度的加深,碳纳米管表面石墨晶格的sp2结构受损程度逐渐增高,以致使其反应活性增大.共价功能化后SWNTs可作为电子转移中间体将NADH中的电子转移至O2并生成ROS从而对DNA造成损伤.     

Aseptically collected calf serum as an effective alternative to fetal calf serum in the culture of amniotic fluid cells

The growth-promoting activities of three different bovine sera have been compared in primary and secondary amniotic fluid cell cultures. In secondary amniotic fluid cell micro- cultures, aseptically collected calf serum (CS) was slightly, though not significantly more effective than fetal calf serum (FCS) in promoting DNA synthesis, while newborn calf serum (NCS) was significantly less effective than either CS or FCS. All three sera were optimally effective at concentrations of 10 per cent (v/v). Significant variation in quality occurred within four batches of each of CS and FCS, but not within four batches of NCS. A selected batch of CS was significantly more effective in promoting the growth of primary amniotic fluid cell cultures than were a number of batches of FCS then in routine laboratory use. It is suggested that CS may serve as an effective and economical alternative to FCS in the culture of amniotic fluid cells, thereby expanding the scope of serum batch testing. A possible explanation for the varying growth-promoting activities of different sera is discussed.