单细胞微凝胶电泳技术在人血淋巴细胞DNA损伤研究中的应用

介绍了单细胞微凝胶电泳(SCG)技术的原理和操作过程,并应用该技术研究了γ-线照射、过氧化氢(H_2O_2)、氯化镉(CdCl_2)对人血淋巴细胞DNA的损伤效应。结果表明,γ-线照射、H_2O_2和CdCl_2均能引起细胞DNA迁移长度增加,且呈显著的剂量效应关系。对未处理对照细胞DNA迁移的原因及SCG实验操作过程中应注意的事项也进行了讨论。     

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、50mg·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10mg·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。     

用单细胞凝胶电泳技术检测粉纹夜蛾5BI细胞DNA损伤的研究

为了探测昆虫细胞的DNA损伤,本实验应用单细胞凝胶电泳技术,对不同剂量的过氧化氢和甲醛引起的粉纹夜蛾5BI细胞DNA损伤效应进行了研究,结果表明59μM=10μM、150μM的过氧化氢能引起粉纹夜蛾5BI细胞的DNA断裂,且断裂程度和浓度水平之间成正相关关系;10μM、30μM、50μM的甲醛能引起粉纹夜蛾5BI细胞DNA损伤,其中在10μM时引起DNA断裂,在30μM、50μM时引起DNA交联。     

采用SCGE和SCE分析法研究姬松茸菌体多糖(Ab-Mp)对DNA损伤的抑制作用

热水浸提法提取姬松茸菌丝体多糖,每天以10mg/(kg bw)和20mg/(kg bw)两种剂量对小鼠进行灌胃,连续15d.腹腔注射环磷酰胺(CP),运用单细胞凝胶电泳(SCGE)法和姐妹染色体交换(SCE)分析法,研究Ab-Mp对染色体损伤的保护作用.结果表明,Ab-Mp降低了CP损伤后彗星细胞的比例,缩短了彗星尾长;降低了CP损伤的姐妹染色单体交换率.Ab-Mp对环磷酰胺诱发的DNA损伤具有拮抗作用.     

黑鲷精子的超低温冻存及DNA损伤的SCGE检测

以0.5 mL的麦细管为冻存管和DMSO为抗冻剂进行超低温冷冻黑鲷精子,对冻精核DNA的损伤情况进行单细胞凝胶电泳（SCGE）检测,其结果表明,以Cortland溶液为稀释液,5%、10%、15%及20%DMSO为抗冻剂的超低温冻存的黑鲷精子活力、受精率与鲜精无显著差异。其中以10%DMSO为抗冻剂的冻存效果最佳,冻精的激活率、运动时间、寿命及受精率分别达（92.91±1.25）%、（39.90±2.70）min、（53.82±2.84）min及（89.35±1.99）%;而以25%及30%DMSO为抗冻剂时,冻精活力及受精率显著下降。SCGE检测结果显示,DMSO浓度为5%、10%、15%及20%时,黑鲷冻精与鲜精的彗星率及损伤系数差异不显著;DMSO浓度为25%及30%时,冻精与鲜精的彗星率及损伤系数差异显著;冻精的彗星率与抗冻剂DMSO浓度成正相关。黑鲷鲜精及冻精核的DNA损伤主要为轻度和中度损伤,重度损伤比例较低,完全损伤仅存在于25%及30%DMSO为抗冻剂的冻精中,且比例低。分析认为,较高浓度的DMSO是引起冻精核DNA损伤的主要原因。     

三丁基锡对牡蛎鳃细胞DNA损伤的研究

有机锡化合物作为防污涂料已经被使用了半个多世纪,这样虽然延长了海洋建筑和船舶的使用寿命,减少了燃料消耗,降低了圬修费用,取得了显著的经济效益,但是不容忽视的是这类化合物的使用对海洋环境的污染也日趋严重,特别是对长期生活于海洋环境中生物造成的影响越来越令人堪忧[1]     

抗菌肽CM4组分的K562癌细胞染色质DNA断裂作用的SCGE研究

单细胞凝胶电泳法（ｓｉｎｇｅ ｃｅｌｌ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ,ＳＣＧＥ）是一种快速,敏感的检测单个哺乳动物细胞ＤＮＡ断裂的技术,也叫彗星实验（ｃｏｍｅｔ ａｓｓａｙ）。此实验首次通过ＳＣＧＥ法观察抗菌肽Ｍ４组分对人髓样白血病Ｋ５６２细胞和正常人白细胞核染色质ＤＮＡ的影响,从而进一步研究抗菌肽抗癌作用的机制。荧光显微镜观察显示经抗菌肽ＣＭ４组分处理过的Ｋ５６２癌细胞核染色质ＤＮＡ出     

单细胞凝胶电泳联合原子力显微镜观测UVB诱导的细胞DNA损伤模式变化

目的：检测UVB诱导的真核细胞DNA损伤。方法：采用单细胞凝胶电泳与原子力显微镜。结果：不同照射剂量的UVB引起的真核细胞DNA损伤模式不同。在0～20J／m2照射剂量范围内DNA无损伤;在20--360J／m2照射剂量范围内DNA损伤程度加快;当照射剂量超过360J／m2时DNA损伤速度减慢,实验组之间无显著性差异,出现“平台”。原子力显微镜的观察结果表明随着UVB照射剂量的增加,DNA结构的变化经历了断裂、交联与断裂并存的损伤增强趋势。当照射能量达到280J／m2时细胞DNA大都形成断片,并相互交联在一起。这一结果表明彗星电泳检测到的UVB照射剂量达到一定剂量后,DNA损伤出现”平台”的原因可能是此时DNA发生了链内或链间交联。结论：不同照射剂量的UVB造成的细胞DNA损伤模式不同;原子力显微镜是一种比较直观的观测DNA损伤的方法。借助原子力显微镜我们可以深入了解单细胞凝胶电泳检测的原理,为DNA损伤检测提供更优良的检测手段。     

SCGE法检测敌敌畏对大鳞副泥鳅DNA损伤的研究

目的 采用SCGE技术检测敌敌畏对大鳞副泥鳅DNA的损伤效应.方法 设置敌敌畏0.64 μg/L、1.28μg./L、1.92μg/L、2.56μg/L、3.20μg/L 5个浓度组和一个空白对照组(15尾大鳞副泥鳅/组),通过单细胞凝胶电泳技术(scGE)研究各浓度敌敌畏处理组在分别处理l d、2 d、3 d后对大鳞...     

抗菌肽CM4组分对K562癌细胞染色质DNA断裂作用的SCGE研究

单细胞凝胶电泳法（singe cell gel electrophoresis, SCGE)是一种快速,敏感的检测单个哺乳动物细胞DNA断裂的技术,也叫彗星实验（comet assay).此实验首次通过SCGE法观察抗菌肽CM4组分对人髓样白血病K562细胞和正常人白细胞核染色质DNA的影响,从而进一步研究抗菌肽抗癌作用的机制.荧光显微镜观察显示经抗菌肽CM4组分处理过的K562癌细胞核染色质DNA出现断裂,形成一个亮的荧光头部和彗星似的尾部,而经同样处理的正常人白细胞和未经抗菌肽处理的K562癌细胞核染色质DNA未出现断裂,核完整,呈圆形.经彗星尾长分析,前者DNA损伤率平均为73.62%,统计学处理P＜0.001,具高度显著性差异.这表明,抗菌肽CM4对K562癌细胞核染色质DNA有明显的断裂作用,而对正常人白细胞则没有断裂作用.     

5-氮胞苷对贵州小型猪淋巴细胞DNA损伤及修复的影响

目的　研究贵州小型猪淋巴细胞对化学物或药物引起的DNA损伤及修复影响的反应。方法　用单细胞凝胶电泳技术检测比较 5 氮胞苷对PHA刺激和未刺激淋巴细胞的DNA损伤及其修复过程。结果　 5 氮胞苷引起未刺激淋巴细胞明显的DNA泳动 (彗星尾 ) ,经修复孵育 2h后 ,DNA泳动与孵育前比较无显著差异 ,而 5 氮胞苷引起的刺激细胞DNA泳动经 2h修复孵育后与孵育前比较显著减少。结论　 5 氮胞苷引起贵州小型猪未刺激淋巴细胞DNA损伤经 2h孵育未能修复 ,而刺激细胞的DNA损伤明显修复。     

DNA断裂检测方法──单细胞凝胶电泳法

单细胞凝胶电泳(single cell gel electrophoresis assay,SCGE)也叫彗星试验(comet assay),是一种快速、敏感、简便、廉价的检测单个哺乳动物细胞DNA断裂的技术,目前已用于检测氧化、紫外线和电离辐射引起的损伤,以及三氯乙烷、丙烯酰胺等化学物及老化、吸烟所致损害的研究.文章介绍SCGE的发展、检测分析方法、原理及其在DNA损伤与修复、生物监测、遗传毒理研究、肿瘤治疗方案优化和疗效研究方面的应用前景．     

Measurement of Menadione-Mediated DNA Damage in Human Lymphocytes Using the Comet Assay

The model quinone compound menadione has been used to study the effects of oxidative stress in mammalian cells, and to investigate the mechanism of action of the quinone nucleus which is present in many anti-cancer drugs. We have used the alkaline single cell gel electrophoresis assay (comet assay) to investigate the effects of low doses of this compound on isolated human lymphocytes. We found that concentrations of menadime as low as 1μM were sufficient to induce strand breaks in these cells. Pre-incubation with the NAD(P)H quinone oxidoreductase inhibitor dicoumarol, enhanced the production of menadione-induced strand breaks. In contrast, the metal ion chelator 1,10-phenanthroline inhibited formation of strand breaks, although prolonged incubation with 1,10-phenanthroline in combination with menadione resulted in an increase in a population of very severely damaged nuclei. A marked variation in the response of lymphocytes from different donors to menadione, and in different samples from the same donor was also observed.     

DNA Damage and Radiosensitivity in Blood Cells from Subjects Undergoing 45 Days of Isolation and Confinement: An Explorative Study

The effect of confined and isolated experience on astronauts’ health is an important factor to consider for future space exploration missions. The more confined and isolated humans are, the more likely they are to develop negative behavioral or cognitive conditions such as a mood decline, sleep disorder, depression, fatigue and/or physiological problems associated with chronic stress. Molecular mediators of chronic stress, such as cytokines, stress hormones or reactive oxygen species (ROS) are known to induce cellular damage including damage to the DNA. In view of the growing evidence of chronic stress-induced DNA damage, we conducted an explorative study and measured DNA strand breaks in 20 healthy adults. The participants were grouped into five teams (missions). Each team was composed of four participants, who spent 45 days in isolation and confinement in NASA’s Human Exploration Research Analog (HERA). Endogenous DNA integrity, ex-vivo radiation-induced DNA damage and the rates of DNA repair were assessed every week. Our results show a high inter-individual variability as well as differences between the missions, which cannot be explained by inter-individual variability alone. The ages and sex of the participants did not appear to influence the results.     

Protective Effect of Carvacrol on Oxidative Stress and Cellular DNA Damage Induced by UVB Irradiation in Human Peripheral Lymphocytes

Exposure to ultraviolet B (UVB; 280‐320 nm) radiation induces the formation of reactive oxygen species (ROS) in the biological system. In this study, we examined the protective effect of carvacrol on UVB‐induced lipid peroxidation and oxidative DNA damage with reference to alterations in cellular an‐tioxidant status in human lymphocytes. A series of in vitro assays (hydroxyl radical, superoxide, nitric oxide, DPPH (2,2‐Diphenyl‐1‐picryl hydrazyl), and ABTS (2,2‐azino‐bis‐3‐ethylbenzothiazoline‐6‐sulfonic acid) radical scavenging assays) demonstrate antioxidant property of carvacrol in our study. UVB exposure significantly increased thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), lipid hydroperoxides (LHPs), % tail DNA and tail moment; decreased % cell viability and antioxidant status in UVB‐irradiated lymphocytes. Treatment with carvacrol 30 min prior to UVB‐exposure resulted in a significant decline of TBARS, LHP, % tail DNA, and tail moment and increased % cell viability as carvacrol concentration increased. UVB irradiated lymphocytes with carvacrol alone (at 10 μg/mL) gave no significant change in cell viability, TBARS, LHP, % tail DNA, and tail moment when compared with normal lymphocytes. On the basis of our results, we conclude that carvacrol, a dietary antioxidant, mediates its protective effect through modulation of UVB‐induced ROS.     

HIV-1 Tat蛋白通过增加线粒体ROS产生诱导人外周血B淋巴细胞凋亡

目的:探讨HIV-1 Tat蛋白对人外周血B淋巴细胞增殖、凋亡的影响及其机制。方法:采用流式细胞分选术分离HIV阳性患者外周血单核细胞的B淋巴细胞,分别转染pTat或pcDNA3.1各10μg(分别为pTat组与pcDNA3.1组),采用MTT实验检测细胞胞增殖情况,流式细胞术检测凋亡情况,DCHF-DA测定ROS水平,彗星试验检测细胞DNA损伤情况。结果:pTat组转染24h、48h的细胞增殖抑制率、细胞凋亡率及线粒体ROS水平均显著高于pcDNA3.1组(P0.05)。pcDNA3.1组细胞的DNA大部分呈圆形荧光团,无拖尾现象;pTat组的细胞DNA拖尾现象,呈现典型彗星图像。与pcDNA3.1组相比,pTat组细胞DNA尾长、尾部DNA比例均显著增加(P 0.05)。结论:HIV-1 Tat蛋白可能通过增加线粒体ROS产生,诱导DNA损伤,进而抑制人外周血B淋巴细胞增殖并促进其凋亡。     

Mapping the Human Kinome in Response to DNA Damage

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DNA损伤监测及修复相关酶与细胞衰老

衰老是细胞的重要生命现象之一,衰老假说之一认为细胞中残留DNA损伤的积累可加速细胞的衰老.因此,细胞内DNA损伤监测及修复系统的正常运行与细胞衰老调控密切相关,DNA损伤监测及修复相关酶如PARP、DNA-PK、ATM、p53等在细胞衰老中的调控作用日益受到广泛关注.研究这些蛋白质分子间的相互作用及其在细胞衰老过程中的调控功能,有利于揭示DNA损伤应激、损伤修复调控与细胞衰老之间的内在联系,为抗衰老研究及从衰老角度治疗肿瘤提供新的思路.