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Ames試驗

作者: 更新時間:2022-01-12 點擊數:

三項遺傳毒性實驗——細菌回復突變試驗(Ames試驗)、微核試驗、染色體畸變

基因毒性是指能直接或間接殺傷細胞DNA的性質。如香煙煙霧中的苯并芘具有基因毒性(genotoxic)。這種物質可致突變,可使原癌基因(proto-oncogenes)和腫瘤抑制基因(genes)發生改變。

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應用標準
ISO 10993-3
GB/T 16886.3
OCED471
OECD473
OECD474
OECD476

Ames實驗
中文名稱:鼠傷寒沙門氏菌回復突變試驗

實驗目的和原料:
鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella typhimurium)的組氨酸營養缺陷型(his-)菌株,在含微量組氨酸的培養基中,除極少數自發回復突變的細胞外,一般只能分裂幾次,形成在顯微鏡下才能見到的微菌落。受誘變劑作用后,大量細胞發生回復突變,自行合成組氨酸,發育成肉眼可見的菌落。某些化學物質需經代謝活化才有致變作用,在測試系統中加入哺乳動物微粒體酶,可彌補體外試驗缺乏代謝活化系統之不足。

哺乳動物細胞體外基因突變試驗
實驗目的和原理:

TK基因的產物胸苷激酶在體內催化從脫氧胸苷(TdR)生成胸苷酸(TMP)的反應。在正常情況下,此反應并非生命所必需,原因是體內的TMP主要來自于脫氧尿嘧啶核苷酸(dUMP),即由胸苷酸合成酶催化的dUMP甲基化反應生成TMP。但如在細胞培養物中加入胸苷類似物(如三氟胸苷,即TFT——trifluorothymidine),則TFT在胸苷激酶的催化下可生成三氟胸苷酸,進而摻入DNA,造成致死性突變,故細胞不能存活。若TK基因發生突變,導致胸苷激酶缺陷,則TFT不能磷酸化,亦不能摻入DNA,故細胞在含有TFT的培養基中能夠生長,即表現出對TFT的抗性。根據突變集落形成數,計算突變頻率,以判定受試物的致突變性。

哺乳動物細胞體外染色體畸變試驗

目的和原理:

染色體畸變分為染色體結構畸變和數目畸變,染色體結構畸變又分為缺失、短片、互換等。
在加入和不加入代謝活化系統的條件下,使培養的哺乳動物細胞暴露于受試物中,用中期分裂相阻斷劑(如秋水仙素或秋水仙堿)處理,使細胞停止在中期分裂相,隨后收獲細胞,制片,染色,分析染色體畸變。
小鼠骨髓細胞微核實驗
實驗目的和原理:
微核是在細胞的有絲分裂后期染色體有規律地進入子細胞形成細胞核時,仍然留在細胞質中的染色單體或染色體的無著絲粒片段或環。它在末期以后,單獨形成一個或幾個規則的次核,被包含在細胞的胞質內而形成,由于比核小得多,故稱微核。

Ames試驗

ICH推薦的標準遺傳毒性試驗組合

組合一

a.細菌回復突變試驗

b.體外染色體畸變試驗或體外微核試驗或體外小鼠淋巴瘤tk試驗,這三個試驗可以任選其中一個。

c.體內微核試驗或體內骨髓細胞染色體畸變試驗;動物給藥后取外周血淋巴細胞做細胞遺傳學分析也可接受,但不常用。

組合二

a.細菌回復突變試驗

b.用兩種不同組織做體內遺傳毒性評估,通常包含體內微核試驗和另一個體內試驗。第二個體內試驗通常選擇評估動物肝臟DNA鏈斷裂。

細菌回復突變試驗是與致癌物檢測最相關的體外試驗。

細菌回復突變(Ames)試驗

用于檢測DNA損傷引起的基因突變。通過檢測受試物在測試菌株某些特殊構建的突變體上引起突變的能力,即造成菌株從組氨酸/色氨酸依賴型向原養型突變,判斷受試物是否為致突變劑。

試驗需在加和不加s9代謝活化系統條件下同時進行。

※在培養細菌的瓊脂培養基中加入痕量的組氨酸或色氨酸,允許細菌前幾個小時生長,表現為背景菌苔。當加入的組氨酸/色氨酸用盡后,只有發生了突變的細菌才可以繼續生長成為肉眼可見的回復突變菌落。

不同類型的Ames試驗


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