彗星分析法(單細(xì)胞凝膠電泳分析法)


治愈癌癥是一個(gè)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(gè)步驟，癌細(xì)胞便無法形成。因此,探測致癌物質(zhì)的技術(shù)與癌細(xì)胞的及時(shí)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(gè)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(zhǔn)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(xì)胞凝膠電泳法（Single Cell Gel Assay）應(yīng)運(yùn)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?yàn)楸黄茐牡腄NA形似彗星，此方法已被證實(shí)是最具敏感性又最具快速性的方法。研究人員使用這種方法可在２４小時(shí)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(yuǎn)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(xì)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(bǔ)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(jìn)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(xì)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(yuǎn)，因而形成了彗星的尾部，而較大的一些碎段位置則靠近細(xì)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(xì)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(xì)胞核到彗星尾端的距離，也就是說，彗星尾端愈長，細(xì)胞的損害程度愈大。這種方法不但可以測出最小的ＤＮＡ碎段，還可以測出被破壞ＤＮＡ碎段的數(shù)目，迄今為止，這是最佳分析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(bǔ)ＤＮＡ的功能，因而準(zhǔn)確地測出各種物質(zhì)對ＤＮＡ修補(bǔ)的影響就顯得更為重要了，如果被破壞的ＤＮＡ不及時(shí)修復(fù)，它就會產(chǎn)生癌病變。直到最近，所有的診測方法都不能準(zhǔn)確地測出某種物質(zhì)對ＤＮＡ修補(bǔ)的影響。彗星分析法是目前唯一能精確地測出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(bǔ)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(shí)驗(yàn)方法并不能得出肯定的結(jié)論，然而，運(yùn)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(bǔ)ＤＮＡ的功能，最終可能會導(dǎo)致癌癥。


人體細(xì)胞無時(shí)無刻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(bǔ)破損的ＤＮＡ并使細(xì)胞功能恢復(fù)正常。如果有某種物質(zhì)影響ＤＮＡ的修補(bǔ)工作，那么被破壞的細(xì)胞就不能恢復(fù)原狀而變成癌細(xì)胞。



Apoptosis是人體自我保護(hù)的另一種功能，如果體內(nèi)判斷出某一個(gè)細(xì)胞已經(jīng)壞到無法修補(bǔ)的地步，Apoptosis過程就會開始進(jìn)行�？茖W(xué)家把它看作細(xì)胞計(jì)劃性死亡，也就是類似細(xì)胞自殺。與此同時(shí)，細(xì)胞把其自己的DNA分解成碎段，并將有用的細(xì)胞器轉(zhuǎn)送鄰近的細(xì)胞。


當(dāng)損壞的細(xì)胞喪失應(yīng)有的自殺功能時(shí)，問題便產(chǎn)生了，這些已損壞的細(xì)胞會繼續(xù)復(fù)制，并擴(kuò)散于全身，隨著研究的深入，人們對Apoptosis過程的認(rèn)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(zhǔn)確地檢測到已喪失自殺功能的細(xì)胞，也可以提供細(xì)胞自殺過程的早期資料，這些優(yōu)點(diǎn)足以使此項(xiàng)測試法成為研究癌癥領(lǐng)域中的一項(xiàng)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(bǔ)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?yàn)樗�不僅僅可以識別致癌物，而且可以測試細(xì)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(xì)胞進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，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(xì)胞來測試DNA的修補(bǔ)能力及罹患癌癥的機(jī)率，而后者使用的是癌細(xì)胞。另外，其它測試法只是簡單地用動物或細(xì)菌來實(shí)驗(yàn)，這一點(diǎn)最近己引起很大的爭論，因?yàn)閯游锂吘共荒芘c人相比。相反地，彗星分析法是以人體細(xì)胞來做測試的，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性是不可爭議的。彗星分析法是首項(xiàng)利用正常人細(xì)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(xiàng)優(yōu)點(diǎn)是它有著強(qiáng)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(zhǔn)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(yùn)用彗星分析法，研究人員可以很準(zhǔn)確地測出某種物質(zhì)對人體DNA的損害程度以及修補(bǔ)DNA的速度。彗星分析法與其它分析法最顯著的區(qū)別就是：彗星分析法可以對DNA的破壞和自身修補(bǔ)進(jìn)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(bǔ)的速度。

經(jīng)過對致癌物的進(jìn)一步了解，可增強(qiáng)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(yùn)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精確測出化學(xué)以及放射性物質(zhì)對于人體細(xì)胞產(chǎn)生影響的方法，可以說是前所未有的發(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(shí)，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(xì)胞暴露于致癌物時(shí)，根據(jù)彗星不同的形狀，可以看出細(xì)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。



當(dāng)細(xì)胞暴露于致癌物時(shí)，根據(jù)彗星不同的形狀，可以看出細(xì)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。

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