微核

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微核(micronucleus, 简称MCN),也叫卫星核,是真核类生物细胞中的一种异常结构,是染色体畸变在间期细胞中的一种表现形式。微核往往是各种理化因子,如辐射化学药剂对分裂细胞作用而产生的。  

目录

传统用途

在细胞间期,微核呈圆形或椭圆形,游离于主核之外,大小应在主核1/3以下。微核的折光率及细胞化学反应性质和主核一样,也具合成DNA的能力。一般认为微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒染色体断片产生的。有实验证明,整条染色体或几条染色体也能形成微核。这些断片或染色体在分裂过程中行动滞后,在分裂末期不能进入主核,便形成了主核之外的核块。当子细胞进入下一次分裂间期时,它们便浓缩成主核之外的小核,即形成了微核。已经证实,微核率的大小是和作用因子的剂量或辐射累积效应呈正相关,这一点与染色体畸变的情况一样。所以许多人认为可用简易的周期微核计数来代替繁杂的中期畸变染色体计数。由于大量新的化合物的合成,原子能的应用,各种各样工业废物的排出等都存在污染环境的可能性,欲了解这些因素对机体潜在的遗传危害,需要有一套高度灵敏,技术简单易行的测试系统来监测环境的变化。只有真核类的测试系统更能直接推测诱变物质对人类或其它高等生物的遗传危害,在这方面,微核测试是一种比较理想的方法。目前国内外不少部门已把微核测试用于辐射损伤、辐射防护、化学诱变剂、新药试验、食品添加剂的安全评价,以及染色体遗传疾病癌症前期诊断等各个方面。  

新兴用途

70年代初,Matter和Schmid首先用啮齿类动物骨髓细胞微核率来测定疑有诱变活力的化合物,建立了微核测定法。此后,微核测定逐渐从动物、人扩展到植物领域。人和动物的微核测试多用骨髓和外周血细胞,这需要一定的培养条件与时间,细胞同步化困难,微核率低,一般只在0.2%左右。而植物系统则更直接、更简便。如采用高等植物花粉孢子利用其天然的同步性作微核测试材料,取得较好效果,其中70年代末Te-Hsiu Ma用一种原产于美洲的鸭跖草(Tradescantia paludosa),建立的四分孢子期微核率计数(MCN-in-tetrad)的测试系统是较好的系统之一。华中师范大学生物系自1983年开始,建立了一套蚕豆根尖微核测试,并首次用于监测水环境污染,经鉴定已列入国家《生物监测技术规范(水环境部分)》。微核是细胞的染色体发生断裂后,细胞进入下一次分裂时,染色体片段不能随有丝分裂进入子细胞,而在细胞浆中形成直径小于主核的,嗜色与主核一致,完全与主核分开的圆形或椭圆形微小核 ,位于细胞浆中独立于主核的核小体,其染色同主核,但比主核淡,其直径小于主核1/3,主要由外界损害因素(生物、物理、化学)作用细胞后,导致细胞染色体丢失或断裂,从而在胞浆中形成1个或数个小核。  

微核实验

微核试验在对外来化合物(如药品、食品添加剂、农药、化妆品、环境污染物等)遗传毒性职业暴露人群遗传损害监测和现场生态环境检测方面,在诊断和预防肝癌食管癌肺癌恶性肿瘤方面得到了大量的应用。微核试验最大的优点是经济、简单、快速,而国内外大量的对试验研究,比较一致的看法是该方法在敏感性、特异性和准确性方面,与经典的染色体畸变分析方法基本相当川。因而,特别适合作为大量化合物和现场人群初筛的实验方法。微核试验创建于20世纪70年代中期(1973~1975)[3.‘〕,目前许多国家和国际组织,已将其规定为新药、食品添加剂、农药、化妆品等毒理安全性评价的必做实验〔5一8〕。  

新微核实验

近年来,随着分子生物学技术的迅速发展和渗透到微核研究中,大大拓展了微核试验的检测和应用范围,已发展成为能同时检测染色体断裂、丢失、分裂延迟、分裂不平衡、基因扩增、不分离、DNA损伤修复障碍、HPrt基因突变凋亡、细胞分裂不平衡等多种遗传学终点的检测,因而近年来国际上有人提出了新微核试验(newmi一cronucleustest)概念田,从而大大拓展了微核试验的应用范围[l0.‘,〕。当然,要实现一个实验多个遗传损害终点的检测,需要更多的新的技术手段配合,如FISH技术、图象分析卜技术等等,这也对我国的实验室条件和研究水平提出了更高的要求。

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