古羅馬花園

[拼音]:huanjing huaxue zhi'aiwu kuaisu shaijian

[英文]:rapid screening test for environmental chemical carcinogens

對環境汙染物是否具有致癌或促癌作用快速作出初步判斷的試驗方法。長期以來,環境汙染物的致癌試驗是通過動物進行的。採用這種方法雖然結果精確可靠,但需時過長,費用較高,不能適應大量環境汙染物致癌試驗的需要。因此,近年來建立了一些短期快速試驗方法。常用的有致突變試驗法、哺乳動物細胞體外轉化試驗法和脫氧核糖核酸(DNA)修復試驗法等。這些方法對篩檢具有致癌作用的各種環境汙染物都有一定價值。

致突變試驗

通過這種試驗可以檢測環境汙染物致癌作用的理論根據是:體細胞突變是癌腫形成的基礎。突變和癌變可能是一個過程的兩個階段。致癌物先與 DNA發生反應,造成細胞遺傳資訊異常(突變),然後引起細胞癌變,形成癌腫。試驗結果表明,並非所有致突變物都有致癌作用,也不是所有致癌物都能致突變,但已知致癌物絕大部分都有致突變作用。B.N.艾姆斯等研究成功的鼠傷寒沙門氏菌-哺乳動物肝微粒體酶致突變試驗法,目前應用較為廣泛。艾姆斯曾利用這種方法對175種已知致癌物進行試驗,證明157種(約90%)具有致突變作用,而108種非致癌物中,僅有14種(約13%)致突變試驗呈陽性。此外,姊妹染色單體互換分析法也可用於致癌物篩檢。上述兩種方法均較靈敏,而且裝置簡單,操作方便,時間短,費用低,適用於環境汙染物的快速篩檢。

哺乳動物細胞體外轉化試驗

使受試物在體外培養條件下,與哺乳動物的細胞株接觸,如受試物具有致癌作用,會使正常細胞在形態和功能等方面發生一系列變化,即發生細胞轉化。轉化細胞的群落形態與正常細胞完全不同,它的特點是:對植物血凝素反應異常,失去接觸抑制,糖酵解方式改變,形成新的特異抗原,在半固體瓊脂上能夠生長等。轉化細胞並非癌細胞,但它們有許多相似之處。轉化細胞可以看作癌細胞的模型。這種方法具有費用省、實驗週期短、條件能精確控制和可以作為定量試驗等優點,用於快速篩檢致癌物較為合適,特別是與艾姆斯試驗配套使用,可檢出99%的已知致癌物,效果較好。

DNA損害修復試驗

致癌物極易與DNA鏈上的鹼基對結合,破壞 DNA的正常結構和功能,並在此基礎上形成癌腫。機體具有使DNA重新修復合成的功能時,可使DNA恢復原有的狀態(見環境汙染與DNA修復)。機體接觸致癌物後,DNA修復合成功能將顯著增強。因此,根據增強的程度,可確定受試物是否具有致癌作用。檢測DNA損傷修復合成的方法很多,適於快速篩檢的方法是使哺乳動物細胞接觸受試物,並給予DNA合成所必需的前體物。這種細胞如不處於DNA的合成期,在正常情況下並無前體物參入。但如DNA受損,則將發生修復合成並出現前體物異常參入。發生這種情況反映出DNA受損,從而間接證實受試物具有致癌作用。參入的前體物是放射性標記化合物(例如氚胸腺嘧啶核苷,3HTdR),易於檢出。氚胸腺嘧啶核苷的異常參入表明 DNA受損。這種方法可用人或動物的細胞進行試驗,需用的細胞量少,並可在單個細胞核內,直接觀察到 DNA修復,實驗時間短,費用也較低。但此法只能對DNA損傷作出粗略估計,不能對DNA損傷進行定位。

大多數快速篩檢法都是從某一角度檢測受試物的致癌作用,因而試驗結果都有一定的侷限性。近年來各國都傾向於同時採用幾種方法,綜合評定結果。例如艾姆斯試驗法、姊妹染色單體互換分析法、體外細胞轉化試驗法和小鼠細胞基因突變檢驗法等可同時採用。

致癌物的快速篩檢法大都屬於間接觀察致癌作用的方法,其結果僅具有一定程度的參考價值。只有在一種哺乳動物體內引起可見的癌腫,才能直接確認為致癌物。此外,動物實驗的結果,還要通過人群流行病學調查才能確定對人類是否具有致癌作用。因此,致癌物快速篩檢法,只能用作致癌物的初步篩檢,而不能代替動物致癌試驗。

參考書目

WHO,Principles and Methods for Evaluating the Toxicity of Chemical,Part 1,Geneva,1978.