微粒體間介試驗

微粒體間介試驗

微粒體間介試驗即鼠傷寒沙門菌/哺乳動物微粒體酶試驗,是一種利用微生物進行的體外基因突變實驗。原理是鼠傷寒沙門菌的突變型菌株,即表現型為組氨酸營養缺陷型的菌株,在具有致突變性的化學物作用下,有的還需要肝微粒酶活化,回復為野生型菌株。

基本介紹

  • 中文名:微粒體間介試驗
  • 外文名:microsome mediated assay
  • 釋義:用微生物進行的體外基因突變實驗
  • 材料:微生物
  • 本質:基因突變實驗
  • 類似性:Ames試驗
簡介,宿主和組織(微粒體)間介試驗,

簡介

微粒體間介試驗又稱鼠傷寒沙門菌/微粒體酶試驗或微粒體間介試驗。是一種利用生物進行的體外基因突變試驗。原理是鼠傷寒沙門菌的突變型菌株,即表現型為組氨酸營養缺陷型的菌株,在具有致突變性的化學物作用下,有的還需要肝微粒酶活化,回復為野生型菌株。在表現型上,細菌從不能合成組氨酸的突變型細菌變成能夠合成組氨酸的鈣生型細菌,而能在不含組氨酸的培養基上生長。由此可根據受試化學物能使突變型細菌在不含組氨酸的基礎培養基上生長的能力衡量該化學物的致突變能力。

宿主和組織(微粒體)間介試驗

這些試驗考慮到了化學物轉化為致突變性代謝產物的問題,而且尤其適用於檢測本身無致突變性但需要代謝活化的化學物。在試驗中可以使用各種指示性生物如細菌、真菌、酵母或哺乳類細胞在體內(宿主介導的)或體外(組織介導的)進行實驗。
在宿主介導試驗中,將指示生物注入動物腹腔,然後通過其它途徑給動物染毒受試物。經過一定的時間後,處死動物,獲取指示生物並計數突變體。化合物對受試株的直接致突變作用與宿主介導試驗之間的比較可說明是否宿主能活化或去活化受試化學物。宿主介導試驗的缺點是宿主指示生物的自發性突變率高,宿主對細胞存活的作用以及需要選擇異源細胞群。為測出較自發突變率有明顯增高的突變率,必須給予大鼠或小鼠大大高於LD50的劑量。由於這類試驗不能鑑定化學物是否向致突變代謝物轉化,其使用也受到限制。關於修正的方法已有報導。
在組織介導試驗中,指示生物在體外與組織片段,適當的輔助因子和受試化學物共同培養。然後分離突變體並計數。
艾姆斯(Ames)等已建立一種將沙門氏菌、肝微粒體製劑和輔助因子合併於平皿軟瓊脂層的致突變試驗。巴奇(Bartsch)等;齊甘(Czygan)等和馬林哥(Malling) 已報導了一項將細菌、組織製劑和受試化合物於懸液中孵育的液體培養系統。將含細菌、組織碎片和輔助因子的平皿於37℃下暴露乾受試氣體與氧氣的混合氣體可以對在室溫下是氣體或揮發性的受試化合物進行測試。對於用間接致突變劑染毒的實驗動物,尿代謝產物以結合形式排泄,可以通過用水解酶處理動物尿液,用細菌測試株或真菌和體外代謝活化系統檢測這類尿代謝產物的致突變性。休伯曼(Huberman)和薩克斯(Sachs)用了另一種方法,即取經致死劑量暴露而保留藥物代謝能力的大鼠成纖維細胞,並將它們與用作遺傳指示物的中國地鼠V79細胞一起培養。
以往報導的致突變試驗都有各自的遺傳指示物或代謝活化系統方面的優缺點。在亞哺乳類試驗中,染色體組相對較少,可用遺傳圖譜精確作圖並可用生化方法分析,而且這項試驗傳代時間短。這些條件大大促進了該類生物體在檢測和分類化學物誘導的致突變性中的套用。還可以培養一些較大的生物體,從而在分析多種突變時易於操作。
由亞哺乳類得來的這些結果與哺乳類的關係是根據如下假設即遺傳的基本原理和在反應性、三聯密碼、轉錄和翻釋機理方面DNA的結構和功能對所有活細胞無論它們的進化水平如何都基本相同。然而,這種外推因缺乏在突變的固定和表達中起作用的修復過程的資料而受到限制,而且用於哺乳動物時不能完全為人們所接受。顯然人類雙倍體細胞最適合於此試驗,但近來的研究表明從非人類哺乳類細胞的結果中能夠得到可靠的結論。
導致許多化學物本身無活性的其它原因是化合物的代謝活化。壽命有限的活性代謝物常常可能達不到或不能與遺傳指示物起反應,其原因為它們被進一步代謝為無活性化合物,或者由於它們與其他細胞成分起反應。因此,整體動物的致突變試驗(宿主介導試驗)可以得出陰性結果,例如,已證實為極危險致突變劑的N一甲基N'一亞硝基一N一亞硝基鳥嘌呤(MNNG)和吖啶芥(ICR-170)的例子。動物體內的代謝受到外源性或內源性因素如引起酶誘導和抑制的化學物質的影響。其他的影響因素是動物的年齡、性別、種系、晝夜和季節變化、胚胎和成年之間的區別,染毒方式、細胞的獲取、以及化學物質的分布和排泄。
組織介導致突變試驗肯定不能再現體內狀況,但是明顯的優點是敏感性高,重複性好,費用低以及能對大量化學物進行測試。此外,用具有明確特徵的遺傳指示物作體外試驗能使人體組織如人肝臟得以使用,以測定它們發生突變的可能性(Bartsch)。

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