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DNA 氧化损伤检测方法进展 黄雯 王旗 北京大学公共卫生学院毒理学系，北京，100191 [摘要] DNA是自由基特别是活性氧自由基 某些金属离子以及DNA 酶等。 攻击的重要靶分子之一，自由基导致的 近年来发展了一些对自由基所致 DNA氧化损伤，可造成DNA分子的链断裂 DNA 氧化损伤的检测方法，检测方法的标 和碱基修饰等多种后果，与多种疾病的发 准化在国际上备受关注，本文将简述几种 生关系密切。DNA氧化损伤检测方法的标 常用和新的DNA 氧化损伤检测方法。 准化对有关研究至关重要，本文综述了目 前广泛应用和新的 DNA氧化损伤检测方 1.测定DNA链断裂 法。 DNA 链的断裂是DNA 氧化损伤的一 [关键词] 自由基；DNA氧化损伤；检测方 个具体表现之一，分为单链断裂和双链断 法 裂。断裂的产生主要是脱氧核糖在羟自由 基攻击下遭到破坏，磷酸二酯键的断裂或 [2] 自由基是一类高活性物质，直接或间 碱基的破坏或脱落 。 接地发挥强氧化作用，广泛地参与机体的 彗星试验(Comet Assay) 又称单细胞 生理与病理过程。自由基对 DNA 的攻击 凝胶电泳(SCGE)，可定性和半定量地检测 可以引起DNA 分子的碱基修饰、DNA 单 DNA 单链断裂水平，准确反映DNA 损伤 /双链的断裂、链内交联、链间交联等。活 水平与修复的能力，是国际上流行的检测 [3] 性氧（ROS ），尤其是·OH，含有极为活 方法之一 。各种内源性和外源性DNA 损 泼的单电子，容易与亲核性的 DNA 分子 伤因子诱发细胞 DNA 链断裂时，其超螺 结合，导致 DNA 碱基的修饰改变，胸腺 旋结构受到破坏，在细胞裂解液作用下， 嘧啶的氧化修饰产物有 20 多种，鸟嘌呤 细胞膜、核膜等膜结构受到破坏，细胞内 C8 位的氧化（形成8-羟基脱氧鸟嘌呤）是 的蛋白质、RNA 以及其他成分均扩散到细 最多见的，可引起 DNA 复制时碱基的错 胞裂解液中，而核 DNA 由于分子量太大 误配对及编码，导致基因突变，具有致突 只能留在原位。在中性条件下，DNA 片段 [1] 变、致癌的潜在危险 。还有许多因素会 可进入凝胶发生迁移，而在碱性电解质的 造成链的断裂，如过氧化物，巯基氧化物， 作用下，DNA 发生解螺旋，损伤的DNA 50 断链及片段被释放出来。由于这些 DNA 的分子量小且碱变性为单链，所以在电泳 2.测定DNA碱基损伤 过程中带负电荷的 DNA 会离开核 DNA 2.1. DNA 和蛋白自由基的免疫自旋捕集 向正极迁移形成“彗星”状图像，而未受 技术 损伤的DNA 部分保持球形。DNA 受损越 自由基因其外部轨道上的不成对电子 严重，产生的断链和断片越多，长度也越 而表现出高反应性和不稳定性，同时也表 小，在相同的电泳条件下迁移的 DNA 量 现出顺磁性的特点。针对非成对电子导致 就愈多，迁移的距离就愈长。通过测定 的顺磁性，使用电子自旋共振（ESR）光 DNA 迁移部分的光密度或迁移长度就可 谱法对自由基进行检测已成为自由基探测 以测定单个细胞DNA 损伤程度。 的“金标准”技术。然而，自由基具有高 在彗星试验中加入净化修复酶可以检 反应活性，只能稳定存在几微秒到几秒的 验特定的损伤。甲酰胺基嘧啶-DNA 糖基 时间，很快就从顺磁性转化