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技術(shù)文章
彗星分析法(單細(xì)胞凝膠電泳分析法)
點(diǎn)擊次數(shù)：2352 發(fā)布時(shí)間：2008-1-17
治愈癌癥是一個(gè)難題,長(zhǎng)期以來(lái)科學(xué)家們一直在苦苦探索.我們目前知道,致癌的過(guò)程與許多因素有關(guān)，但如果我們能阻止其中的任何一個(gè)步驟，癌細(xì)胞便無(wú)法形成。因此,探測(cè)致癌物質(zhì)的技術(shù)與癌細(xì)胞的及時(shí)發(fā)現(xiàn)就顯得尤其重要！然而截至目前為止，科學(xué)家們?nèi)詿o(wú)法研究出一種簡(jiǎn)易基因測(cè)試法或綜合的方法來(lái)檢測(cè)出可能的致癌物。因此，致癌物對(duì)ＤＮＡ的作用仍是癌癥研究的一個(gè)重要課題。
遺傳毒物學(xué)為一專門(mén)研究化學(xué)及各類物質(zhì)對(duì)人體遺傳基因影響的科學(xué)。人體每天暴露在大量的化學(xué)物質(zhì)當(dāng)中，為了診測(cè)這些物質(zhì)對(duì)人體ＤＮＡ的影響，科學(xué)家們發(fā)明了多種測(cè)定方法，然而，多年來(lái)人們所使用的這些測(cè)試方法卻不能準(zhǔn)確與快速的辨識(shí)出會(huì)使人體致癌的物質(zhì)。
為了解決這些問(wèn)題，單細(xì)胞凝膠電泳法（Single Cell Gel Assay）應(yīng)運(yùn)而生，通常亦稱之彗星分析法（Comet Assay）。它之所以稱為彗星分析法是因?yàn)楸黄茐牡?/SPAN>DNA形似彗星，此方法已被證實(shí)是敏感性又快速性的方法。研究人員使用這種方法可在２４小時(shí)內(nèi)獲得初步結(jié)果，在十天之內(nèi)能得到結(jié)論性的證據(jù)。此種測(cè)定方法速度遠(yuǎn)快于其它方法，不僅可以測(cè)出某種物質(zhì)是否是致癌物，而且還可測(cè)出被破壞細(xì)胞的損害程度。
彗星分析法是用來(lái)判別某種物質(zhì)是否是致癌物，并衡量其對(duì)人體ＤＮＡ修補(bǔ)的影響程度，這一分析過(guò)程是將健康的人體白血球接觸于被測(cè)試的物質(zhì)后，然后再用彗星分析法來(lái)進(jìn)行測(cè)試，如果被測(cè)試的物質(zhì)是致癌物質(zhì)，那么ＤＮＡ將被破壞，而被損壞的ＤＮＡ將開(kāi)始游離細(xì)胞核，形成彗星形狀。ＤＮＡ受到致癌物質(zhì)的損壞愈大，ＤＮＡ碎段就愈多，愈小的ＤＮＡ碎段游離的速度就愈快，也游離愈遠(yuǎn)，因而形成了彗星的尾部，而較大的一些碎段位置則靠近細(xì)胞核，因而形成彗星的頭部。ＤＮＡ碎段的游動(dòng)的程度不同 使它呈現(xiàn)出彗星狀，使研究人員能很容易看清細(xì)胞的損害程，彗星的長(zhǎng)度與ＤＮＡ的損害程度有關(guān)，此長(zhǎng)度是指從細(xì)胞核到彗星尾端的距離，也就是說(shuō)，彗星尾端愈長(zhǎng)，細(xì)胞的損害程度愈大。這種方法不但可以測(cè)出zui小的ＤＮＡ碎段，還可以測(cè)出被破壞ＤＮＡ碎段的數(shù)目，迄今為止，這是*分析ＤＮＡ受損害的程度與方法。
研究人員發(fā)現(xiàn)一些可能導(dǎo)致癌癥的物質(zhì)并不一定直接破壞ＤＮＡ，而只是阻礙修補(bǔ)ＤＮＡ的功能，因而準(zhǔn)確地測(cè)出各種物質(zhì)對(duì)ＤＮＡ修補(bǔ)的影響就顯得更為重要了，如果被破壞的ＤＮＡ不及時(shí)修復(fù)，它就會(huì)產(chǎn)生癌病變。直到zui近，所有的診測(cè)方法都不能準(zhǔn)確地測(cè)出某種物質(zhì)對(duì)ＤＮＡ修補(bǔ)的影響。彗星分析法是目前*能地測(cè)出ＤＮＡ修復(fù)功能、及可發(fā)現(xiàn)致癌物質(zhì)的方法，在癌癥研究上，測(cè)出ＤＮＡ的修補(bǔ)能力非常重要。例如，咖啡因一直被懷疑具有致癌性，通過(guò)以往傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法并不能得出肯定的結(jié)論，然而，運(yùn)用彗星分析法，研究人員就可得出這樣的結(jié)論：「雖然咖啡因不直接破壞ＤＮＡ，但它會(huì)阻止修補(bǔ)ＤＮＡ的功能，zui終可能會(huì)導(dǎo)致癌癥。
人體細(xì)胞*不暴露于各種致癌物質(zhì)中，導(dǎo)致ＤＮＡ受損，然而，人體可以修補(bǔ)破損的ＤＮＡ并使細(xì)胞功能恢復(fù)正常。如果有某種物質(zhì)影響ＤＮＡ的修補(bǔ)工作，那么被破壞的細(xì)胞就不能恢復(fù)原狀而變成癌細(xì)胞。
Apoptosis是人體自我保護(hù)的另一種功能，如果體內(nèi)判斷出某一個(gè)細(xì)胞已經(jīng)壞到無(wú)法修補(bǔ)的地步，Apoptosis過(guò)程就會(huì)開(kāi)始進(jìn)行。科學(xué)家把它看作細(xì)胞計(jì)劃性死亡，也就是類似細(xì)胞自殺。與此同時(shí)，細(xì)胞把其自己的DNA分解成碎段，并將有用的細(xì)胞器轉(zhuǎn)送鄰近的細(xì)胞。
當(dāng)損壞的細(xì)胞喪失應(yīng)有的自殺功能時(shí)，問(wèn)題便產(chǎn)生了，這些已損壞的細(xì)胞會(huì)繼續(xù)復(fù)制，并擴(kuò)散于全身，隨著研究的深入，人們對(duì)Apoptosis過(guò)程的認(rèn)知逐漸加深，研究人員現(xiàn)在可以確信，Apoptosis自殺功能的喪失可能是導(dǎo)致某種癌癥或其它病變的間接因素。
彗星分析法可以較其它方法更快速并準(zhǔn)確地檢測(cè)到已喪失自殺功能的細(xì)胞，也可以提供細(xì)胞自殺過(guò)程的早期資料，這些優(yōu)點(diǎn)足以使此項(xiàng)測(cè)試法成為研究癌癥領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要工具。
彗星分析法對(duì)于解決生物學(xué)、醫(yī)藥學(xué)和毒物學(xué)中的諸多問(wèn)題都有很大的益處，彗星分析法的高度敏感性，以及測(cè)量DNA修補(bǔ)的能力，使它注定要成為測(cè)定致癌物的重要工具，人們之所以越來(lái)越注重彗星分析法，是因?yàn)樗粌H僅可以識(shí)別致癌物，而且可以測(cè)試細(xì)胞中DNA的損壞程度。在自然界中，有許多化學(xué)物質(zhì)是致癌物質(zhì)，但并不是每一種致癌物質(zhì)都會(huì)造成DNA破碎，有些致癌物只會(huì)造成DNA損害，彗星分析法可以在細(xì)胞進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，發(fā)現(xiàn)這一類的致癌物質(zhì)，這是以往的測(cè)試都無(wú)法做到的。
彗星分析法和其它測(cè)試法的顯著區(qū)別在于前者使用的是健康的人體細(xì)胞來(lái)測(cè)試DNA的修補(bǔ)能力及罹患癌癥的機(jī)率，而后者使用的是癌細(xì)胞。另外，其它測(cè)試法只是簡(jiǎn)單地用動(dòng)物或細(xì)菌來(lái)實(shí)驗(yàn)，這一點(diǎn)zui近己引起很大的爭(zhēng)論，因?yàn)閯?dòng)物畢竟不能與人相比。相反地，彗星分析法是以人體細(xì)胞來(lái)做測(cè)試的，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性是不可爭(zhēng)議的。彗星分析法是首項(xiàng)利用正常人細(xì)胞來(lái)測(cè)試致癌物的方法，此一方法已經(jīng)在預(yù)測(cè)致癌物的領(lǐng)域中顯示了極大的潛力。
彗星分析法的另一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)是它有著強(qiáng)大的功能來(lái)測(cè)試致癌過(guò)程中的復(fù)雜步驟。到目前為止，還沒(méi)有一種測(cè)試法可以準(zhǔn)確地測(cè)出某種致癌物質(zhì)的致癌程度和它對(duì)人體健康所產(chǎn)生的影響。然而運(yùn)用彗星分析法，研究人員可以很準(zhǔn)確地測(cè)出某種物質(zhì)對(duì)人體DNA的損害程度以及修補(bǔ)DNA的速度。彗星分析法與其它分析法zui顯著的區(qū)別就是：彗星分析法可以對(duì)DNA的破壞和自身修補(bǔ)進(jìn)行定量的分析。也就是說(shuō)，它能測(cè)出DNA被破壞的程度，而其它的測(cè)試法只能確定某一種物質(zhì)是否會(huì)致癌，而無(wú)法測(cè)出致癌程度，更無(wú)法測(cè)出DNA修補(bǔ)的速度。
經(jīng)過(guò)對(duì)致癌物的進(jìn)一步了解，可增強(qiáng)人類預(yù)防癌癥的能力。利用彗星分析法科學(xué)家們可以識(shí)別那些物質(zhì)（包括營(yíng)養(yǎng)素）能真正提升自身DNA修復(fù)能力。此外，運(yùn)用彗星分析法還可以讓醫(yī)生知道某種藥物對(duì)癌癥患者是否有效。
彗星分析法是一種可以測(cè)出化學(xué)以及放射性物質(zhì)對(duì)于人體細(xì)胞產(chǎn)生影響的方法，可以說(shuō)是的發(fā)現(xiàn)。彗星分析法也可以測(cè)試出很多尚未發(fā)現(xiàn)的致癌物質(zhì)，這樣使我們就能及早發(fā)現(xiàn)致癌物并加以預(yù)防。不同的人所處的環(huán)境亦不同，如果我們能知道周?chē)h(huán)境中有無(wú)致癌物質(zhì)，我們就可以更好地防患于未然。
當(dāng)我們知曉癌癥的發(fā)生過(guò)程以及如何預(yù)防癌癥時(shí)，我們對(duì)癌癥的態(tài)度就會(huì)比較坦然了，我們相信隨著彗星分析法此一科技的發(fā)展，在不久的將來(lái)，癌癥的發(fā)病率及癌癥的死亡率將會(huì)大大地降低。
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當(dāng)細(xì)胞暴露于致癌物時(shí)，根據(jù)彗星不同的形狀，可以看出細(xì)胞DNA的破壞程度。
分析慧尾的長(zhǎng)度可知曉DNA損壞的程度，慧尾愈長(zhǎng)，損壞程度愈高。