全 文 ：癌变 · 畸变 · 突变 1 9 9 0年第 2 卷第 盛期
蚕豆叶尖细胞与人淋巴细胞微核对大气污染反应的比较观察
何 霭 张建 氏 谢才良 赵宏达 刘永啥昌带 张宗来 郑启英 带 刘维兰 .
山西省肿瘤医院山西肿瘤研究所
近年来利用生物细胞微 核 率 (M嗽 ) ,姐妹染色单体互换率 ( S C E )及染色体脆性部
位 (C F )S 对焦化工人进行检测 的 报 道 已 很
多 , 为了进一步完善和简化这一监测系统 ,
特试用蚕豆叶尖细胞微核系统与人淋巴细胞
M N…R. 来做对比研究 。
材料和方法
1
. 蚕豆叶尖细胞微核实验
卜 1 . 实验材料用华 中师范大学生 物 系
墙植的蚕豆 , 先浸种 , 催芽 川 , 待初生根长
至 Z c m 左右 , 将发芽种子移入烧杯 内 砂 培
(砂经 自来水冲洗 , 高压 消毒 ) 。 在 2 5℃ 左
右温度下生长 卜 5 天幼苗长出 2 一 3 片真叶 ,
可供实验用 。
将砂培的幼苗放置在各测试点空气中暴
露进行染毒 , 终止后即用水洗 , 然后在清洁
区砂培修复 20 小 时 , 分 别 用 C ar N o y s 液
固定材料 24 小时 。 叶片固定后在室温下用等
量 9 5% 乙醇和盐酸混匀进行水解 2 一 3分钟 ,
再用蒸馏水洗净 , 置 4 ℃冰箱内备用。
取叶尖分生组织及叶基部分一 小 块 (约
2哪 )置于载玻片 _` l二, 用改良苯酚品红 染 色三分钟常规压片 。
镜检与微核统计 ; 选细胞较大带有分裂
相的区域每株选二个叶片 , 每个叶片计数叶
尖及叶基 部 各 1 . 0 0 个 细 胞 , 统 计 M N R
(编 ) 。
1
.
2
. 实验方法 :
根据预实验结果 , 现设 四个测试点 ; 焦
炉旁 , 厂区办公室 , 六华里外之钢研所 , 清
洁对照区 , 每个点同时放置蚕豆苗暴露四或
八小时总共 1 20 株 。
2
. 人淋 巴细胞微核实验 :
2
.
1
. 检测对象 : 为以上各测试点 里 工
作 , 有十年以上工龄的焦炉工 97 人 ; 行政干
部 34 人 ; 钢研所工作人员 86 人及正常对象
3 0人 。
2
.
2 实验方法 :
采用人周围血 0 . ,二 1, 肝素钠抗凝 , 按
血量的 l / 3 加入 0 . 3% 甲基纤维素 (0 . o 7 5M
氯化钾配制 )充分混匀 , 置 37 ℃中自然沉 降
4 0分钟 , 取上清经 l 0 0 0 r pm 离心 6分钟 , 弃
上清 , 取沉淀涂片 , 甲醇 固 定 , G ie lan 染
色 , 镜检 1 0 0 个脆体完整的淋巴 细胞 , 微
核判断标准参照薛开先的报告 叫 。
3
. 大气苯并 ( a) 蕊 ( B a P ) 浓度 之测定 :
系将以上四个测试点四个季度所测之数据分
别取其平均值 , 然后再换比对数值。
结果
1
. 各测试点蚕豆叶尖细胞微核率 的 变
化 ; 将四个测试点所测得之微核数据以及将
所有微核率按下列公式换算成大气污染指数
( A P I ) 1
3 1
。 一并列于表 1。
A P I
采样点实测 M入浪 (编 )平均值
对照组所测 M N R ( 编 )平均值
2
. 各测试点人淋 巴细胞 M入获. (输 )及受
累指数 (DI )I 列于表 2 。 我们试将污染指数的
公式用于人淋 巴细胞 M N R 的 换算 。 公 式
如下 :
I D I = 实验组之平均 M N R (输 )对照组之平均 M RN (编 )
. 各测试点蚕豆叶细胞及人淋巴 细胞
表 1 各测试点蚕豆叶 M N R (编 )及 A PI
一 .一 ~一~ 一一-一一一~ , ~ ~ ~ . . . 曰 . . 侧 . . . 搁. . . . ,一一一一一生 小 时 8 小 时组 别 — - 一 -一— — - - - - - -一一 --— -一 - - -一- -- - - -一 二立-一 - - - - -株 数 均值 士标准差 A P I 株数 均值 士 标准差 A P I
焦炉 限
厂办公室
钢研所
清 洁区
1 7
1 5
1 3
15
2
。
4 9 士 1。 0 1
1
.
9 7 士 O 。 9 1
1
.
2 3 士 0 。 5了
0
。
85 士 0 。 6盛
2
。
92
2
。
3 1
T
。 县盛
1
。
O
1 7
1 5
1 3
1 5
5
。
1 2 士 2 。 7 1
2
。
8 2 士 0 。 8
1 。 9 士 9 。与了
0
。
8 5 土 0 。 6生
6
。
0 2
2
。
3 1
2
。
2 3
1
。
0
4 小时四组方差分析 P < 0 . 0 1 8 小时四组方差分析 P < 0 . 0 1
表 2 各测试点人淋巴细胞 M N R
( 编 )及 ID I 表
3 各测试点 MN R ( %。) 之两两比较
1`1上J .no八UOno八ljU<哎V丈
组 别 人数 平均值 X 士 S ID I
焦炉旁 9 7 1 。 0 5 士 0 。 4 5 。 2 5
厂办公室 3 4 0 。 7 9 士 0。 31 3 。 9 5
俐研所 8 6 0。 3 士 O。 1 1 1 。 5
清洁区 3 0 0 。 2 士 0 。 1 1 . 0
盛组用方差 分析 , P < 0 . 0 1
M N R 的两两 比较列于表 3 。
4
. 将各测试点之 B a P 之实测值换算成
对数值后再换算成污染指数 , 与所有 A P I 、
比 较组别
蚕豆叶尖细胞 ( P 值 )
4小时 8小时
人淋巴 细胞 ( P 值 )
焦炉 : 对照
焦炉 : 钢研
焦炉 : 办公
办 公 : 对照
办公 : 钢研
俐研 : 对照
< 0
。
0 1
< 0
。
0 1
< 0
。 以l
< 0
。
0 1
< 0
。
0 1
< 0
。
0 1
< O
。
0 1
< 0
.
0 1
I D I 并列于表 4 。 然后再作相关性及直线 回
归分析。
表 4 大气 中 B a P 及蚕豆 A P I 与人 ID I
. . . . . . . . . . J . . . . . . 口 , . . . . . . . . . . . . 网. 曰. . ` ` 曰. . 口“ 劲. r . . . .阳, . . . . . . , . , . ` 曰曰` 曰 , . . . . . . , . . , . . . 】. . . . ` ` J目.一~ . . . . . ` . . . 口
B
a
P
组 别
(对数值 g / i OOM 3 )
蚕豆 4 小时 蚕豆 8 小时 人淋 巴细胞
焦炉旁
厂办公室
钢研所
清洁区
5
。
7 9 ( 2
.
3 7 )
4
。
3 9 ( 1
。
7 7)
1
。
4 3 ( 0
。
5 6 )
1
。
0 ( 0
。
4 1 )
2
。
92
2
。
3 1
1 。 4 4
1
。
0
将三组 A P I (或 I D I )与大气 B a P 、 A p l 进
行相关与直线回归分析 , 结果如下 :
1
、
B a P 与蚕豆 4小时 A PI 之相关系数
r 二 0 . 9外 回归方程为 : Y 二
2
、
aB P 与蚕豆 8 小时
0
.
8 3 + 0
.
3 6 x
。
A P I 之相关系数
r 二 0 . 9 5 ; 归回方程为 : Y 二 0 . 0 3 + 0 . 8 8 x 。
3
.
B a P 之 A P I 与人 I D I 之相关系数
r = 0
.
9 9回归方程为 : y 二 0 . 2 9 8 + 0 . 8 5 。
将三个相关系数分别进行检验 , 蚕 豆 4
小时时 A PI 有显著性意义 (P < 0 . 02 5) , 尤其
蚕豆 8 小时 A P I 及人工 I D 皆有高度显著性
意义 ( P < 0 . 0 0 5) 。 三条直线回归方程进行 t
检验 , P值皆 < 0 .肠 说明三条回归直线的斜
率基本相同 , 如图 1
讨论
本试验各测试点所得蚕豆叶尖细胞及人
淋 巴细胞之 M N R 来看 , 豆叶 4小时各组之
夕 6、
` f奋ó .r卜,.百皿J目rwe丑.1芍4工J之
一。ù碱袅国椒 、
。一侧~ . 戒翔 内 - . 一孟 , -一一曰 L一一占. ~ 一~ 一 J ~ ~ ~ 一一一一, 2 多 4 , B口 心 T
图 1 B a P 与蚕豆 A P工和人 ID I 之 相关票 数
示意 图。
间已显出差异性 ( P < 0 . 0 1或 0 . 0 6 ) , 8小时则
更明显 ( P < 0 . 0 1 ) , 人淋巴细胞亦里如 此 。 由
于很多因素造成不同实验室的数 据 无 可 比
性 , 甚至同一实验条件 , 不同的人所做之数
据差异很大 , 为了解决这一问题 , 我们试图
利用大气污染指数 ( A PI ) 同或人的受累指 数
I D I 未表示指数间就便于比较了 。 并初步 拟
订 A P I 或 I D l . 5 以下为正常 , 1 . 5 一 2 / 5 为
轻度污染 , 2 . 5 一 4 . 0 为中度污 染 , 4 , O 以 上
为重度污染 。 根据以上标准 , 蚕豆 8 小时与
人 I D I 皆显示焦炉旁为重度污染区 。 厂区办
公室为中度 , 钢研所为轻度 。 而蚕豆 4小时
皆依次低一个级别 。 8 小时是合适的 , 超 过
8 小时适得其反 , 这可能因时间过长 , 损 伤
细胞过度 , 使修复时间延长而这些细胞未能
在预定时间内进入分裂期而滞 留 在 间期 ,
故M N议反而下降川 。
根据表 4 所作的三个相关 系 数 (0 . 9 、
0
.
9
、
0
.肠 )皆很接近正 1。 说明 B ” P 的浓度
与蚕豆叶及人淋 巴细胞 的 指数 ( A P I 、 I D )I
皆呈密切的正相关 。 三条回归直线间之斜率
是一致的。 尤其蚕豆叶细胞 8 小时和人细胞
( A PI
、
I D )I 二条直线斜率完全 相 同 。 说 明
B a P 的 A P I 对前二者的影响有 高 度 一 致
性 。 这就提示蚕豆叶和人对环境致突变物所
引起的 M N R 反应一致性高达 9 % 。 陈光荣
等 工1 例 曾提到植物和动物之间对 环 境 诱 变
所引起的染色体畸变等定性反应的一致性可
达 ” %以上 。 这两个结论是不谋而合 。 微核
的形成机制与染色体畸变有相似之处 , 而且
在同一实验条件下有很好的对应性 。 1t] 。
利用蚕豆叶 M N R 来监测大气污染远 比
单一化学方法测定更切合实际 , 化学方法只
能测定单个诱变剂的含量 。 而单个诱变剂对
人或植的影响远远少于多种因子联合作用的
效果 , 如飘尘 、 降尘 , 烟 、 雾等形成气溶胶
态混合物和气态污染物 , 可 以通过人和蚕豆
的呼吸器官进入体内 , 通过综合的代谢作用
引起体内细胞遗传学的微核效应。 单凭个别
化学测定是无法反映生物效应的。
综合以上各点 , 可以认为 , 蚕豆叶尖细
胞 M N R 检测系统完全可以反应诱变剂对人
体的毒性反应 , 此系统既经济又简单易行且
快速准确 , 值得推广应用于环境保护及劳动
保护监测 。
参 考 文 献
1
。 陈光荣 , 等 。 中国环境科学 1 9 8 8 , 8 ( 6 ) 。
2
。 薛开先 , 等 。 遗传 1 9 82 , (2 ) ` 3
3
。 陈光荣 , 等 。 中国环境科学 1 98 6 , 6 ( 2 ) , 6 9 一 6 3
4
。 李建华 , 等 。 遗传 1 9 8 9 ; 1 1 ( 1 ) ` 8 一 9
石. V i g B K E n 7玉r o n H o a l th P e r s p o e t i 9 78 ,
2 7
:
2 7
一
3 6
6
。
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u
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一 c h a o g二e t a l : E n v i r o n 二 o l e e u l a r
m u t a g e n e s i s 1 9 5 9 , V
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,
S u p P l e m e公 t ( 15 )
1 1 5