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技術(shù)文章
彗星分析法(單細胞凝膠電泳分析法)
點擊次數(shù)：2267 發(fā)布時間：2008-1-17
治愈癌癥是一個難題,長期以來科學(xué)家們一直在苦苦探索.我們目前知道,致癌的過程與許多因素有關(guān)，但如果我們能阻止其中的任何一個步驟，癌細胞便無法形成。因此,探測致癌物質(zhì)的技術(shù)與癌細胞的及時發(fā)現(xiàn)就顯得尤其重要！然而截至目前為止，科學(xué)家們?nèi)詿o法研究出一種簡易基因測試法或綜合的方法來檢測出可能的致癌物。因此，致癌物對ＤＮＡ的作用仍是癌癥研究的一個重要課題。
遺傳毒物學(xué)為一專門研究化學(xué)及各類物質(zhì)對人體遺傳基因影響的科學(xué)。人體每天暴露在大量的化學(xué)物質(zhì)當(dāng)中，為了診測這些物質(zhì)對人體ＤＮＡ的影響，科學(xué)家們發(fā)明了多種測定方法，然而，多年來人們所使用的這些測試方法卻不能準確與快速的辨識出會使人體致癌的物質(zhì)。
為了解決這些問題，單細胞凝膠電泳法（Single Cell Gel Assay）應(yīng)運而生，通常亦稱之彗星分析法（Comet Assay）。它之所以稱為彗星分析法是因為被破壞的DNA形似彗星，此方法已被證實是敏感性又快速性的方法。研究人員使用這種方法可在２４小時內(nèi)獲得初步結(jié)果，在十天之內(nèi)能得到結(jié)論性的證據(jù)。此種測定方法速度遠快于其它方法，不僅可以測出某種物質(zhì)是否是致癌物，而且還可測出被破壞細胞的損害程度。
彗星分析法是用來判別某種物質(zhì)是否是致癌物，并衡量其對人體ＤＮＡ修補的影響程度，這一分析過程是將健康的人體白血球接觸于被測試的物質(zhì)后，然后再用彗星分析法來進行測試，如果被測試的物質(zhì)是致癌物質(zhì)，那么ＤＮＡ將被破壞，而被損壞的ＤＮＡ將開始游離細胞核，形成彗星形狀。ＤＮＡ受到致癌物質(zhì)的損壞愈大，ＤＮＡ碎段就愈多，愈小的ＤＮＡ碎段游離的速度就愈快，也游離愈遠，因而形成了彗星的尾部，而較大的一些碎段位置則靠近細胞核，因而形成彗星的頭部。ＤＮＡ碎段的游動的程度不同 使它呈現(xiàn)出彗星狀，使研究人員能很容易看清細胞的損害程，彗星的長度與ＤＮＡ的損害程度有關(guān)，此長度是指從細胞核到彗星尾端的距離，也就是說，彗星尾端愈長，細胞的損害程度愈大。這種方法不但可以測出zui小的ＤＮＡ碎段，還可以測出被破壞ＤＮＡ碎段的數(shù)目，迄今為止，這是*分析ＤＮＡ受損害的程度與方法。
研究人員發(fā)現(xiàn)一些可能導(dǎo)致癌癥的物質(zhì)并不一定直接破壞ＤＮＡ，而只是阻礙修補ＤＮＡ的功能，因而準確地測出各種物質(zhì)對ＤＮＡ修補的影響就顯得更為重要了，如果被破壞的ＤＮＡ不及時修復(fù)，它就會產(chǎn)生癌病變。直到zui近，所有的診測方法都不能準確地測出某種物質(zhì)對ＤＮＡ修補的影響。彗星分析法是目前*能地測出ＤＮＡ修復(fù)功能、及可發(fā)現(xiàn)致癌物質(zhì)的方法，在癌癥研究上，測出ＤＮＡ的修補能力非常重要。例如，咖啡因一直被懷疑具有致癌性，通過以往傳統(tǒng)的實驗方法并不能得出肯定的結(jié)論，然而，運用彗星分析法，研究人員就可得出這樣的結(jié)論：「雖然咖啡因不直接破壞ＤＮＡ，但它會阻止修補ＤＮＡ的功能，zui終可能會導(dǎo)致癌癥。
人體細胞*不暴露于各種致癌物質(zhì)中，導(dǎo)致ＤＮＡ受損，然而，人體可以修補破損的ＤＮＡ并使細胞功能恢復(fù)正常。如果有某種物質(zhì)影響ＤＮＡ的修補工作，那么被破壞的細胞就不能恢復(fù)原狀而變成癌細胞。
Apoptosis是人體自我保護的另一種功能，如果體內(nèi)判斷出某一個細胞已經(jīng)壞到無法修補的地步，Apoptosis過程就會開始進行?？茖W(xué)家把它看作細胞計劃性死亡，也就是類似細胞自殺。與此同時，細胞把其自己的DNA分解成碎段，并將有用的細胞器轉(zhuǎn)送鄰近的細胞。
當(dāng)損壞的細胞喪失應(yīng)有的自殺功能時，問題便產(chǎn)生了，這些已損壞的細胞會繼續(xù)復(fù)制，并擴散于全身，隨著研究的深入，人們對Apoptosis過程的認知逐漸加深，研究人員現(xiàn)在可以確信，Apoptosis自殺功能的喪失可能是導(dǎo)致某種癌癥或其它病變的間接因素。
彗星分析法可以較其它方法更快速并準確地檢測到已喪失自殺功能的細胞，也可以提供細胞自殺過程的早期資料，這些優(yōu)點足以使此項測試法成為研究癌癥領(lǐng)域中的一項重要工具。
彗星分析法對于解決生物學(xué)、醫(yī)藥學(xué)和毒物學(xué)中的諸多問題都有很大的益處，彗星分析法的高度敏感性，以及測量DNA修補的能力，使它注定要成為測定致癌物的重要工具，人們之所以越來越注重彗星分析法，是因為它不僅僅可以識別致癌物，而且可以測試細胞中DNA的損壞程度。在自然界中，有許多化學(xué)物質(zhì)是致癌物質(zhì)，但并不是每一種致癌物質(zhì)都會造成DNA破碎，有些致癌物只會造成DNA損害，彗星分析法可以在細胞進行修補時，發(fā)現(xiàn)這一類的致癌物質(zhì)，這是以往的測試都無法做到的。
彗星分析法和其它測試法的顯著區(qū)別在于前者使用的是健康的人體細胞來測試DNA的修補能力及罹患癌癥的機率，而后者使用的是癌細胞。另外，其它測試法只是簡單地用動物或細菌來實驗，這一點zui近己引起很大的爭論，因為動物畢竟不能與人相比。相反地，彗星分析法是以人體細胞來做測試的，所以實驗結(jié)果的準確性是不可爭議的。彗星分析法是首項利用正常人細胞來測試致癌物的方法，此一方法已經(jīng)在預(yù)測致癌物的領(lǐng)域中顯示了極大的潛力。
彗星分析法的另一項優(yōu)點是它有著強大的功能來測試致癌過程中的復(fù)雜步驟。到目前為止，還沒有一種測試法可以準確地測出某種致癌物質(zhì)的致癌程度和它對人體健康所產(chǎn)生的影響。然而運用彗星分析法，研究人員可以很準確地測出某種物質(zhì)對人體DNA的損害程度以及修補DNA的速度。彗星分析法與其它分析法zui顯著的區(qū)別就是：彗星分析法可以對DNA的破壞和自身修補進行定量的分析。也就是說，它能測出DNA被破壞的程度，而其它的測試法只能確定某一種物質(zhì)是否會致癌，而無法測出致癌程度，更無法測出DNA修補的速度。
經(jīng)過對致癌物的進一步了解，可增強人類預(yù)防癌癥的能力。利用彗星分析法科學(xué)家們可以識別那些物質(zhì)（包括營養(yǎng)素）能真正提升自身DNA修復(fù)能力。此外，運用彗星分析法還可以讓醫(yī)生知道某種藥物對癌癥患者是否有效。
彗星分析法是一種可以測出化學(xué)以及放射性物質(zhì)對于人體細胞產(chǎn)生影響的方法，可以說是的發(fā)現(xiàn)。彗星分析法也可以測試出很多尚未發(fā)現(xiàn)的致癌物質(zhì)，這樣使我們就能及早發(fā)現(xiàn)致癌物并加以預(yù)防。不同的人所處的環(huán)境亦不同，如果我們能知道周圍環(huán)境中有無致癌物質(zhì)，我們就可以更好地防患于未然。
當(dāng)我們知曉癌癥的發(fā)生過程以及如何預(yù)防癌癥時，我們對癌癥的態(tài)度就會比較坦然了，我們相信隨著彗星分析法此一科技的發(fā)展，在不久的將來，癌癥的發(fā)病率及癌癥的死亡率將會大大地降低。
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當(dāng)細胞暴露于致癌物時，根據(jù)彗星不同的形狀，可以看出細胞DNA的破壞程度。
分析慧尾的長度可知曉DNA損壞的程度，慧尾愈長，損壞程度愈高。