致突變、致畸、致癌效應的區(qū)別和聯(lián)系

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上致突變、致畸、致癌效應的區(qū)別和聯(lián)系致突變效應：是指環(huán)境污染物或其他環(huán)境因素引起生物細胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生突然改變的一種作用，這種變化的遺傳物質(zhì)，在細胞分裂繁殖過程中可傳遞給子代細胞，使其具有新的遺傳特性。可分為基因突變和染色體變異致畸作用：環(huán)境中某些物質(zhì)或因素通過母體影響胚胎的發(fā)育，使細胞分化和器官發(fā)育不能正常進行，以致出現(xiàn)器官或形態(tài)結構上的畸形，此種作用稱為致畸作用或致畸胎作用。可引起致畸作用的物質(zhì)稱致畸物。廣義的致畸應包括生化、生理功能或行為方面的發(fā)育缺陷在內(nèi)。致癌作用：環(huán)境中致癌物誘發(fā)腫瘤的作用。腫瘤有良性和惡性之分，惡性腫瘤又稱癌。估計8085%的人類腫瘤與環(huán)境中

2、的致癌物有關。這三者（突變、致畸、致癌效應）的聯(lián)系：（1） 化學物質(zhì)，物理因素和生物因素都有可能引起三致作用（2） 致突變作用如影響生殖細胞而發(fā)生突變時，可影響婦女的正常妊娠，而出現(xiàn)不孕、早期流產(chǎn)、畸胎或死胎，還可以發(fā)生遺傳特性的改變而影響下一代。致突變作用如發(fā)生在體細胞時，則不具有遺傳性質(zhì)，而是使細胞發(fā)生不正常的分裂和增生，其結果可能表現(xiàn)為癌的形成（3） 致突變與致癌之間的關系非常密切，很多致突變物能引起實驗動物的癌癥，同樣很多動物致癌物也為致突變物。這三者（突變、致畸、致癌效應）的區(qū)別：（1） 致突變作用可分為基因突變和染色體畸變兩大類。基因突變只涉及染色體的某一部分，并未涉及整個染色體，

3、是屬于分子水平的變化，因此不能用普通光學顯微鏡直接觀察，只能借助其他方法加以測定。染色體畸變是一個或幾個染色體的結構或數(shù)目發(fā)生變化，這種變化可用光學顯微鏡進行直接觀察。這兩種突變類型僅有程度之分，而無本質(zhì)差別。 致畸作用可用肉眼進行觀察，而致癌作用可用光學顯微鏡進行直接觀察。（2） 基因突變的機理是在致突變物的作用下，DNA中堿基對的排列順序發(fā)生變化，造成基因控制下蛋白質(zhì)合成錯誤，可表現(xiàn)為酶功能或結構功能的破壞和喪失，導致細胞的遺傳性狀發(fā)生變化而引起突變。 染色體畸變包括染色體數(shù)目和結構的變化。染色體的畸變，將影響機體的形態(tài)結構和功能，可產(chǎn)生某些遺傳性疾病。（3） 突變是自然界的一種正常現(xiàn)象，

4、從進化的觀點，就整個生物群體而言，生物的進化和新品種的出現(xiàn)，都與突變有密切關系，在這種情況下突變往往是有利的。但在大多數(shù)情況下，對大多數(shù)生物個體而言，突變是有害的。而致畸致癌都是有害的。（4） 致畸作用的機理尚未完全闡明，一般認為主要有以下幾種可能： 生殖細胞或體細胞受各種致畸物的作用而引起突變，可使胚胎發(fā)育異常產(chǎn)生各種缺陷：如作用于生殖細胞引起基因突變，可遺傳給子代; 如僅作用于體細胞，則不遺傳給子代。致畸物質(zhì)進入胚胎后，使細胞分裂和核酸完整性與功能破壞，引起細胞增殖減慢或死亡，使某些組織生長遲緩、變性或壞死，此時胚胎達不到正常的發(fā)育水平，致使組織器官伴有肉眼可見的結構上或在功能上的異常。母

5、體正常代謝過程被破壞，使子代細胞的生物合成過程中缺乏必需的物質(zhì)，也可影響胎兒正常發(fā)育。 （5） 致癌作用是一個復雜的過程，一般具有兩個階段：第一是引發(fā)階段，即在致癌物作用下，引發(fā)細胞基因突變。第二為促長階段，主要是突變細胞改變了遺傳信息的表達，致使突變細胞和癌變細胞增殖成為腫瘤。目前認為致癌與致突變有密切關系，凡是可引起突變的物質(zhì)，絕大部分有致癌作用。而基因突變可能是致癌的主要機理，即致癌物與DNA的相互作用，使DNA受到損傷而導致基因突變。人類機體具有監(jiān)視和控制癌細胞的各種防御功能。人體營養(yǎng)、免疫和內(nèi)分泌狀況，均可影響癌細胞的生長和發(fā)展。（6） 檢測的方法：致突變試驗致突變試驗的目的是檢驗受

6、試物有無致突變作用，也可用作致癌物快速篩檢試驗。致突變試驗方法很多，常用的有： 艾姆斯(Ames)試驗法 即鼠傷寒沙門氏菌/哺乳動物微粒體酶試驗法，亦稱微粒體間介法，是一種利用微生物進行的體外基因突變試驗法。此法由Ames氏首創(chuàng)，因之而命名。本法是利用突變型微生物，即組氨酸缺陷型的鼠傷寒沙門氏菌菌株(這些菌株喪失合成生長所必需的組氨酸的能力，在組氨酸缺乏的培養(yǎng)基上不能生長)，在缺乏組氨酸的瓊脂平皿上培養(yǎng)，如果受試物不具致突變性，則突變型鼠傷寒沙門氏菌不能正常生長。如果受試物具有致突變作用，則可使此種突變型菌株發(fā)生回復突變，成為野生型，恢復其合成組氨酸的能力，故可在組氨酸含量不足的培養(yǎng)基上生長并

7、形成菌落。 染色體畸變分析試驗 直接觀察在受試物作用下，生物細胞染色體所發(fā)生的結構或數(shù)目的改變。試驗可用體細胞或生殖細胞進行。一般以骨髓細胞或外周血細胞代表體細胞，以睪丸精原細胞代表生殖細胞。通常設23個試驗組和一個對照組，必要時設陽性對照組。在最后一次飼喂受試物后6小時，給動物注射秋水仙堿，使細胞有絲分裂停留在中期，以利觀察。23小時后宰殺動物，取出胸骨(或股骨)骨髓或睪丸，將骨髓細胞或精原細胞經(jīng)制片處理和染色，鏡檢染色體有無結構異常和數(shù)目改變，計算細胞畸變率和染色體畸變率。 骨髓細胞微核試驗 微核是骨髓中正在分裂的細胞經(jīng)致突變物作用后，染色體發(fā)生斷裂，有一部分斷片存留在間期細胞內(nèi)形成的一個

8、或幾個圓形結構，較普通細胞核小，故稱微核。微核的出現(xiàn)，表明遺傳物質(zhì)已發(fā)生突變。試驗按一定劑量與次數(shù)給予受試物后，將動物宰殺，取出骨髓，混以胎?；蛐∨Ｑ?，制片染色后鏡檢，計數(shù)多染紅細胞中的微核，求出微核出現(xiàn)率。 顯性致死突變試驗 其原理是根據(jù)哺乳動物的生殖細胞發(fā)生突變時，常不能與異性生殖細胞結合，易出現(xiàn)受精卵在著床前死亡或著床后胚胎早期死亡現(xiàn)象。試驗時先使成年雄性大鼠或小鼠攝入受試物，然后將其與未攝入受試物的雌性動物按1雄2雌的比例同籠交配。小鼠連續(xù)交配68周，大鼠812周，每周更換一批雌鼠。在雌鼠受孕后1213天，將其剖腹取出子宮，檢查并記錄活胎數(shù)、早期死亡胚胎數(shù)和晚期胚胎死亡數(shù)。由于顯性致

9、死突變主要表現(xiàn)為早期胚胎死亡，故一般以每劑量組受孕雌鼠平均早期胚胎死亡數(shù)來表示受試物致突變作用的強弱。 姊妹染色單體交換試驗 簡稱SCE試驗。一般每條染色體是由兩個染色單體組成。很多化學致突變物可使兩個染色單體中的脫氧核糖核酸發(fā)生互換。因此，姊妹染色單體交換出現(xiàn)頻率如果增高，即表明受試物具有致突變作用。試驗可在體外也可在體內(nèi)進行。體外試驗法常用外周血淋巴細胞，將經(jīng)不同劑量受試物處理的細胞在含有5-溴脫氧尿嘧啶核苷的培養(yǎng)液中作短期培養(yǎng)，再加入秋水仙堿培養(yǎng)，然后制片、染色鏡檢，求出平均每個細胞姊妹染色單體互換的數(shù)目。體內(nèi)試驗法常用哺乳動物，飼喂受試物后，取骨髓細胞制片、染色和鏡檢計數(shù)。 DNA修復

10、合成試驗 致突變物及致癌物可使細胞DNA (脫氧核糖核酸)受到損傷，然后還將發(fā)生修復合成。但此時的DNA合成不是發(fā)生在細胞周期的S期(正常的DNA合成期)，而是在S期以外，區(qū)別于正常合成程序，所以稱為程序外DNA合成。試驗多用大鼠原代肝細胞或二倍體人類成纖維細胞，在體外進行細胞培養(yǎng)時加入受試物，并加入DNA合成所需的胸腺嘧啶核苷，根據(jù)DNA中參入胸腺嘧啶核苷的數(shù)量來判斷DNA受損情況。 致癌試驗 檢驗受試物及其代謝物是否會誘發(fā)癌或腫瘤的試驗。可分為長期致癌試驗和短期快速篩檢試驗。 長期致癌試驗 一般選用年幼(初斷奶)的大鼠或小鼠，也可用兔和豚鼠。設3個劑量組和一個對照組。劑量選擇時，可采用亞慢

11、性毒性試驗的最小有作用劑量作為最高劑量組，再以其1/41/3作為低劑量組。試驗期限，大白鼠一般為2年，小鼠一年半，狗為58年。主要觀察指標為腫瘤的出現(xiàn)情況(包括腫瘤出現(xiàn)時間、種類和數(shù)量)，并計算腫瘤總發(fā)生率、各種腫瘤發(fā)生率和從開始攝入受試物到出現(xiàn)腫瘤的時間。 短期快速篩檢試驗 長期致癌試驗結果可靠，但所需時間長，費用也較高，故短期快速方法日益發(fā)展。通常采用致突變試驗中所用的多種方法(其中以Ames試驗最為常用)。還可采用哺乳動物細胞體外轉(zhuǎn)化法，即將受試物在體外與哺乳動物細胞株接觸，如果受試物有致癌作用，則細胞發(fā)生“癌變”，可與正常細胞相區(qū)別。 致畸試驗 檢查受試物是否通過妊娠母體引起胎兒出現(xiàn)畸形的試驗。試驗可用大鼠、小鼠或家兔。先將性成熟的雌性動物按二雌一雄的比例交配。受孕后，將孕鼠隨機分組。一般可采用亞慢性毒性試驗中的最大無作用劑量作為高劑量組，以其1/3左右為低劑量組。或以1/31/2 LD50為高劑量組，1/501/30LD50為低劑量組，另設中間劑量組及對照組。于受精卵著床后開始飼喂受試物，例如大鼠為受孕后第78天，每天一次可持續(xù)至受孕后1618天為止。