Detection of Sperm DNA Damage in Workers Exposed to Benzene by Modified Single Cell Gel Electrophoresis

Objective To assess the effect of benzene on sperm DNA damage ;Methods Twenty-seven benzene-exposed workers were selected as exposed group and 35 normal sperm donors as control group. Air concentration of benzene series in workshop was determined by gas chromatography. As an internal exposure dose of benzene, the concentration of trans, trans-muconic acid （ttMA） was determined by high performance liquid chromatography. DNA was detected by modified single cell gel electrophoresis （SCGE）. Results The air concentrations of benzene, toluene and xylene at the workplace were 86.49±2.83 mg/m^3, 97.20±3.52 mg/m^3 and 97.45± 2.10 mg/m^3, respectively. Urinary ttMA in exposed group （1.040 ± 0.617 mg/L） was significantly higher than that of control group （0.819 ± 0.157 mg/L）. The percentage of head DNA, determined by modified SCGE method, significantly decreased in the exposed group （n=13, 70.18% ± 7.36%） compared with the control （n=16, 90.62% ± 2.94%）（P〈0.001）. Conclusion The modified SCGE method can be used to investigate the damage of sperm DNA. As genotoxin and reprotoxins, benzene had direct effect on the germ cells during the spermatogenesiss.

基于SCGE的五氯酚对稀有鮈鲫DNA损伤的研究

采用单细胞凝胶电泳(SCGE)技术,研究了在不同的染毒时间内不同浓度的五氯酚(PCP)对稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)血细胞和肝脏细胞DNA的损伤.结果显示,各PCP染毒组细胞彗星尾部DNA含量(%DNAT)和彗星尾长(TL)显著增加,与空白对照组比较,差异极显著(P<0.05).随着浓度的增加,细胞彗星尾部%DNAT和TL逐渐增加,其相关系数>0.926,说明在实验浓度范围内,存在显著的浓度-效应关系.在同一浓度下,随着暴露时间的增加,处理组%DNAT和TL逐渐增加,存在显著的时间-效应关系.由于PCP可引起稀有鮈鲫血细胞和肝脏细胞DNA的严重损伤,因此稀有鮈鲫血细胞和肝脏细胞DNA的损伤可作为PCP遗传毒性的指示.

间二硝基苯对小鼠睾丸生殖细胞DNA损伤作用的SCGE研究

采用小鼠睾丸支持细胞/生殖细胞共培养法以及单细胞凝胶电泳技术,研究了间二硝基苯对小鼠睾丸生殖细胞DNA的损伤作用.结果表明:间二硝基苯能够导致生殖细胞DNA链断裂,而且其受损率与剂量具有明显的剂量效应关系,与对照组相比均具有显著性差异(P<0.01,P<0.05);间二硝基苯可以引起离体小鼠睾丸生殖细胞DNA损伤,具有生殖毒性.

用SCGE法观察砷、氟、黄绿青霉素和T-2毒素引起的SGC-7901细胞基因组DNA损伤

目的 观察砷、氟、黄绿青霉素和 T-2毒素对 SGC-790 1细胞基因组 DNA的损伤作用及特点。方法 染毒剂量 10μmol/ L ,染毒后 4h应用单细胞凝胶电泳技术结合“彗星图像分析系统”检测 DNA损伤。结果 Na As O2 组尾长明显大于对照组 ;Na F组拖尾率显著高于对照组 ;CIT组总拖尾率、尾长和尾动量均高于对照组 ;而 T-2毒素组各指标均高于对照组。结论 Na As O2 、Na F、CIT和 T-2毒素均可引起 DNA损伤 ,但各有特点 ,说明它们引起

SCGE技术检测镉对背角无齿蚌血细胞DNA的损伤

以背角无齿蚌(Anodonta woodiana woodiana)为研究对象,利用单细胞凝胶电泳技术检测不同浓度及不同染毒时间氯化镉对背角无齿蚌血细胞DNA的损伤作用。结果显示,染毒后的背角无齿蚌血细胞均出现了拖尾现象,各染毒组与对照组相比,拖尾增长明显。剂量效应组中,蚌暴露在不同浓度(0、1、10、50 mg.L-1)的氯化镉中72 h,各组蚌血细胞DNA平均迁移长度及彗尾DNA含量均明显增加,与阴性对照组比较差异显著(p<0.01),存在显著的剂量-效应关系;在时间效应组中,蚌暴露在10 mg.L-1的氯化镉中分别24、48、72、96 h,随着氯化镉染毒时间的延长,各染毒组细胞DNA平均迁移长度及彗尾DNA含量与0时间组比较差异显著(p<0.01),但时间-效应关系不明显。

SCGE技术检测镉对大弹涂鱼外周血细胞DNA损伤

本研究以大弹涂鱼为实验材料,采用SCGE技术并对该技术中通过对缓冲液、铺胶方法、裂解液及不同解旋时间的优化来检测镉对大弹鱼外周血细胞DNA的损伤作用。结果表明,染毒后镉使大弹涂鱼外周血细胞均出现了拖尾现象,经过筛选,采用Ringer's缓冲液、"三明治"式铺胶法、裂解液C、40min解旋时间进行实验效果最好。通过优化SCGE条件所得结果来看,本研究提高了SCGE对大弹涂鱼血细胞DNA损伤的检测效率,为SCGE技术间接作为水环境监测的有效工具提供更多的方法学参考。

二甲苯对妊娠小鼠及胚胎发育的毒性作用

目的探讨二甲苯对妊娠小鼠及胚胎发育的影响。方法对妊娠初期的雌性小鼠采用静式吸入染毒法进行二甲苯染毒,观察胎鼠体重变化;原子吸收分光光度测定法(atomic absorption spectroscopy,AAS)检测妊娠母鼠血清Fe2+、Mg2+含量;单细胞凝胶电泳法(single cell gel electrophoresis,SCGE)检测妊娠母鼠外周血有核细胞DNA损伤程度。结果染毒各组妊娠母鼠血清Fe2+、Mg2+含量下降(P<0.01,P<0.05),并具有统计学意义;染毒组妊娠母鼠外周血有核细胞发生DNA断裂并形成彗尾图像;染毒各组胎鼠体重较正常组相比均显著下降,且存在显著性差异(P<0.05);部分胎鼠表现为胚胎被吸收、脑膜脑膨出、椎骨发育不全等。结论二甲苯可造成妊娠母鼠血清Fe2+、Mg2+含量下降、外周血有核细胞DNA损伤并致使流产发生;二甲苯引起胎鼠体重下降,并影响生长发育。

应用单细胞凝胶电泳技术测定农药对蚯蚓的DNA损伤

探讨采用当前国际上较先进的DNA损伤检测技术———单细胞凝胶电泳技术(SCGE) ,来检测农药对蚯蚓DNA的损伤 .由于蚯蚓是陆生生物与土壤生物之间传递污染物的桥梁 ,能很好地指示土壤环境的变化 ,是评价农药对生态环境安全性的一项重要指标 .尝试建立蚯蚓的单细胞凝胶电泳来评价农药对生态环境的影响 .结果表明两种新型农药对蚯蚓的DNA均有损伤作用 .认为蚯蚓的单细胞凝胶电泳技术能敏感地检测农药对细胞DNA的损伤 .

正己烷致大鼠脂质过氧化及肝细胞DNA损伤的实验研究

目的研究正己烷(n-hexane)对大鼠的脂质过氧化作用和肝细胞DNA损伤的影响。方法40只雄性SD大鼠随机分成5组,即阴性对照组、75、150、300 mg/kg染毒组和阳性对照组,每组8只。经腹腔注射染毒4周后,检测肝组织匀浆超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活力,血清还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)的含量;用彗星试验技术(SCGE)检测大鼠肝细胞DNA的损伤。结果大鼠体重随染毒时间而增加,阴性对照组增加最快;随染毒剂量增加,肝组织匀浆中SOD、GSH-Px活力、血清GSH含量明显降低,而血清MDA含量增大,组间比较有显著性差异(P<0.05或P<0.01);肝细胞SCGE检测彗星尾长、尾DNA(%)、尾矩、Olive尾矩均增大,组间比较有显著性差异(P<0.01),尾矩值与染毒剂量作相关分析,相关系数r为0.981,呈正相关(P<0.05)。结论正己烷可引起或增强机体氧自由基反应,导致脂质过氧化损伤和肝细胞DNA损伤。

兽药添加剂喹乙醇对水生生物的毒理学研究

兽药添加剂喹乙醇是一种在畜禽及水产养殖中应用广泛的促生长剂 ,但其安全性仍存在较大争议 ,使用不当或过量使用会对环境构成潜在危害 .采用斑马鱼和鲤鱼作为生物材料 ,分别研究了兽药添加剂喹乙醇对斑马鱼的急性毒性、对斑马鱼胚胎发育的影响及对鲤鱼肾细胞DNA的损伤 .急性毒性试验表明 ,96hrLC50 为 1 996.87mg/L ;胚胎发育试验实验结果表明 ,96hrEC50 为2 2 1 .2 0mg/L ;单细胞凝胶电泳试验结果表明 ,喹乙醇能引起较大的DNA损伤 ,与空白对照相比有极显著性差异 (P <0 .0 1) 。

兽药添加剂阿散酸和土霉素的毒理学研究

采用斑马鱼和鲫鱼作为生物材料,分别研究了兽药添加剂阿散酸和土霉素对斑马鱼的急性毒性及对鲫鱼肾细胞DNA损伤。急性毒性试验表明,阿散酸和土霉素的斑马鱼96hLC50分别为520.747和1341.764mg·L-1。彗星试验结果表明,阿散酸引起的DNA损伤较小,与阴性对照相比无显著性差异(P>0.05);而土霉素能引起较大的DNA损伤,与阴性对照相比均有极显著性差异(P<0.01)

钬离子溶液诱导蚕豆根细胞凋亡的初步研究

运用硝酸钬溶液对蚕豆根尖染毒,提取根尖细胞DNA进行琼脂糖凝胶电泳;取根尖压片观察细胞核异常情况;同时取根尖细胞进行单细胞凝胶电泳。结果表明,钬离子诱导了根尖细胞核异常;在8mg·L-1剂量下,彗星细胞尾长和拖尾细胞数量在24h内随着根尖处理时间的延长而增加,处理24h时,琼脂糖凝胶电泳中出现明显的连续拖尾带型;处理48h后彗星拖尾缩短,琼脂糖凝胶电泳中拖尾带型缩短,推测可能发生了DNA修复作用或者交联作用。64mg·L-1剂量处理24h,彗尾缩短且出现核碎裂,琼脂糖凝胶电泳中未出现拖尾带型。实验中未观察到细胞凋亡的典型DNA"梯状带型"和特征性彗星拖尾现象。

石油烃对栉孔扇贝血淋巴细胞DNA损伤的初步研究

为研究石油烃对海洋生物的毒性效应,将栉孔扇贝(Chlamys farreri)暴露于0.08、0.21和0.88mg·L-1石油烃中,采用单细胞凝胶电泳实验(彗星实验)技术检测不同暴露时间扇贝血淋巴细胞的DNA损伤程度,对照组中石油烃背景浓度为0.04mg·L-1。结果显示,低浓度(0.08mg·L-1)的石油烃短期(<7d)内即可导致栉孔扇贝血淋巴细胞的DNA损伤,并且随石油烃浓度的增大和暴露时间的延长,DNA损伤程度增加,石油烃浓度达0.88mg·L-1时,DNA损伤程度已非常严重。3d恢复实验后,各浓度组DNA损伤又均有不同程度的恢复。研究表明,彗星实验是检测石油烃对海洋贝类DNA损伤的一种有效手段,贝类血淋巴细胞DNA损伤有望成为石油烃污染的一种生物标志物,用于海洋污染的早期预警监测。

番茄红素对大气可吸入颗粒物致人肺成纤维细胞DNA损伤的保护作用

[目的]探讨大气粗颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)对人肺成纤维细胞(HLF)增殖作用的影响和DNA链的损伤作用以及番茄红素的保护作用。[方法]采用细胞增殖试验(MTT)测定PM10、PM2.5以及番茄红素对HLF增殖作用,单细胞凝胶电泳法(SCGE)检测PM10、PM2.5对HLFDNA的损伤程度以及番茄红素对DNA损伤的保护作用。[结果]PM10、PM2.5均能抑制HLF的增殖,当颗粒物质量浓度为50μg/mL时,HLF的细胞存活率下降约10%,随着染毒剂量的增大细胞存活率进一步下降,具有明显的剂量-效应关系(P<0.01)。同样质量浓度下比较,PM2.5对细胞增殖的抑制作用大于PM10;PM10和PM2.5均具有明显的DNA损伤作用,当PMs质量浓度仅为50μg/mL时,即能够引起细胞DNA损伤(P<0.01),且具有明显的剂量-反应关系(P<0.01),但PM2.5的损伤程度小于PM10;番茄红素可以有效地阻止由PM10、PM2.5导致的DNA损伤,浓度为25μmol/L的番茄红素即可明显减轻PMs对HLF造成的DNA损伤。[结论]PMs能抑制HLF的增殖、诱导HLF的DNA链断裂,番茄红素可以有效地减小PMs对HLFDNA造成的损伤。

三种兽药添加剂对土壤赤子爱胜蚓的毒理学研究

喹乙醇、阿散酸和土霉素是应用极广的兽药添加剂,在畜牧业的发展中起着特殊的作用,但其使用不当或过量使用会给环境带来很大危害.采用土壤中的重要生物赤子爱胜蚓作为生物材料,分别研究了喹乙醇、阿散酸和土霉素对赤子爱胜蚓的急性毒性和对赤子爱胜蚓体腔细胞DNA的损伤.结果表明,喹乙醇溶液法LC50>2000mg·L-1,滤纸法LC50>5.71×10-2mg·cm-2,而阿散酸和土霉素在所设最大受试剂量内没有毒性.单细胞凝胶电泳试验结果表明,阿散酸没有引起蚯蚓体腔细胞DNA明显损伤;喹乙醇和土霉素均能引起一定程度的DNA损伤,中、高剂量组与阴性对照相比有极显著差异(P<0.01).因此,有必要加强对以上兽药添加剂,特别是喹乙醇和土霉素的管理,控制用药时间和剂量,以确保人体健康和环境安全.

大鼠吸入氡及其子体后的DNA损伤效应

研究氡及其子体对大鼠外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cell,PBMC)、肺细胞、支气管肺泡灌洗液(Bronchi alveolar lavage fluid, BALF)细胞以及脾和胸腺细胞DNA的损伤作用。雄性SD大鼠吸入氡及其子体的累积剂量分别为66、111、174工作水平月(Working level month, WLM)后,收集BALF细胞,制备肺、脾脏和胸腺组织的单细胞悬液,采用单细胞凝胶电泳(Single cell gel electrophoresis,SCGE)技术,检测细胞DNA链的断裂改变。结果表明, 大鼠吸入氡及其子体后,各照射组PBMC、BALF和肺细胞DNA链断裂的迁移长度显著增加(p<0.01)。其中, PBMC与肺细胞DNA损伤有相关性(r =0.887, p<0.01),直线拟合(R2=0.787)的回归方程为Y=0.978X-0.12。在本实验的照射剂量下,氡及其子体能引起PBMC、BALF和肺细胞的DNA链断裂的损伤。

赭曲霉毒素A对BHK细胞毒害作用的研究

以叙利亚仓鼠肾细胞(BHKcell)为模型,用噻唑兰(MTT)法检测赭曲霉毒素(ochratoxin A,OTA)对细胞活力的影响,用单细胞凝胶电泳法和DNA梯形条带法检测OTA对细胞DNA的损伤,用黄嘌呤氧化酶法检测细胞中SOD活力的变化,用硫代巴比妥酸(TBA)法测定细胞培养液中MDA的含量。结果显示:OTA对BHK细胞活力的影响呈现时间和剂量依赖性的抑制作用。染毒12h后,2.5、5、10、20和40μg·mL-1OTA剂量组BHK细胞的活力均显著降低(P<0.05),至染毒24h,40μg·mL-1OTA染毒剂量组细胞活力下降达90%。OTA对BHK细胞DNA的损伤作用同样存在明显的剂量效应关系,与对照组相比,除2.5μg·mL-1剂量组外,其余各剂量组的彗尾DNA含量和拖尾率差异极显著(P<0.01),40μg·mL-1剂量组的细胞拖尾率是对照组的80倍。40μg·mL-1OTA处理BHK细胞24h后检测到特征性的凋亡梯形条带,而对照组则未检测到。OTA作用于BHK细胞使细胞内SOD活力显著降低(P<0.05),细胞培养液中MDA含量则显著升高(P<0.05)。OTA染毒24h后,40μg·mL-1OTA剂量组细胞内SOD活力降低至对照组的25%,培养液中MDA含量较对照组增高了500%。上述结果表明:OTA对BHK细胞活力的影响与细胞内过氧化物的大量生成和抗氧化酶活力下降有关,且对细胞DNA造成损伤,引起细胞凋亡。

硝基苯对斑马鱼细胞DNA的损伤

硝基苯是重要的人造化工原料,人类的生产和生活使其可能成为水体和环境的污染源。为了解硝基苯对水产动物可能的致毒作用,采用单细胞凝胶电泳(SCGE)方法检测了不同浓度硝基苯染毒后的斑马鱼肝胰脏、肾脏、鳍条表皮和精子细胞DNA的损伤情况。当硝基苯的处理剂量在国家地表水环境质量标准(GB3838-2002)时(0.017 mg/L),对斑马鱼肝胰脏、肾脏和精子细胞DNA的损伤不明显,分别为30%、33%和44%,与对照组相比差异不显著(P>0.05);在同样浓度下,鳍条表皮细胞DNA受损率则高达69%。当硝基苯的浓度高于国家地表水环境质量标准时,可引起斑马鱼肝胰脏、肾脏、鳍条表皮和精子细胞DNA的严重损伤。处理剂量为0.106 mg/L时,其受损率分别为48%、62%、61%、82%;0.213 mg/L时分别为42%、87%、76%、56%;在0.425 mg/L时分别为52%、87%、75%、75%;在0.850 mg/L时分别为58%、95%、93%、85%;在1.700 mg/L时分别为62%、90%、99%、83%,以上各处理组与空白对照相比差异显著(P<0.05)。实验结果表明,当水环境中硝基苯的浓度低于国家地表水环境质量标准时,对斑马鱼的体细胞及精子细胞没有明显的毒性作用;硝基苯的浓度高于国家地表水环境质量标准时,对斑马鱼体细胞和精子细胞具有较强的毒害作用,且细胞DNA的受损率随着硝基苯剂量的增加而增加,并呈现一定的剂量损伤效应。因此,渔业水质标准中硝基苯的浓度不应高于国家地表水环境质量标准。

甲醛、三氯化铝、三氯乙烯混合物对吸入染毒小鼠的DNA损伤

[目的]研究甲醛、三氯化铝、三氯乙烯(质量比为6∶11∶3 3 )混合物对小鼠外周血DNA损伤程度及修复情况。[方法]混合物静式吸入染毒,采用单细胞凝胶电泳方法检测不同剂量(4 .12、8.2 5、16.5g/m3 )下不同染毒天数(4、9、11d)小鼠外周血白细胞DNA的损伤情况;检测一次染毒后(3 3g/m3 )不同时间小鼠外周血白细胞DNA的损伤情况。[结果]染毒后小鼠外周血白细胞DNA出现损伤,且损伤程度与染毒次数、染毒剂量具有一定相关性;一次染毒后短期内小鼠即呈现严重的外周血白细胞DNA损伤,72h后基本恢复正常水平。[结论]甲醛、三氯化铝、三氯乙烯(质量比为6∶11∶3 3 )混合物可诱发DNA损伤。

不同剂量维生素C对DNA氧化损伤影响的研究

目的 : 探讨补充不同剂量维生素 C(VC)对细胞 DNA损伤和诱导氧化损伤的影响。方法 : 在细胞培养液中分别加入 0 .1、0 .2 5及 0 .5mmol/L VC,观察 Hela (human trans-formed epithelial)细胞生长情况 ,给予低剂量 H2 O2 (0、5、1 0、2 5μmol/L)诱导 DNA氧化损伤 ,采用“彗星”电泳技术分析 DNA损伤。结果 : VC为 0 .1、0 .2 5及 0 .5mmol/L三个剂量组的 Hela细胞经过 41 h培养后自发性 DNA损伤与对照组相比没有明显增加。当给予低剂量 5、1 0、2 5μmol/LH2 O2 诱导 DNA氧化损伤时 ,则在 0 .1 mmol/L和 0 .2 5mmol/L两组的 Hela细胞 DNA损伤率明显低于对照组 (无 VC培养 ) ;相反在浓度为 0 .5mmol/L VC培养的 Hela细胞 H2 O2 诱导的 DNA损伤率明显高于对照组。结论 : 在 0 .1和 0 .2 5mmol/L VC剂量下 ,能明显降低 Hela细胞氧化损伤 ,而过高剂量 VC对 H2 O2 诱导的 DNA损伤具有明显的增强作用。因此 ,VC的营养作用、抗氧化作用及毒性作用与其剂量有着密切的关系 ,适量摄入