全 文 ：·技术与方法·
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2012年第3期
收稿日期 : 2011-08-22
基金项目 : 云南中烟工业有限责任公司项目（2011JC02）, 中国烟草总公司项目（110200902060）
作者简介 : 龚婧婧 , 女 , 硕士研究生 , 研究方向 : 遗传毒理学 ; E-mail: ahxue2005@163.com
通讯作者 : 夭建华 , 女 , 副研究员 , 研究方向 : 毒理学方向 ; E-mail: jhyao_2007@126.com
微核技术研究进展
龚婧婧1 黄海涛2 米其利2 倪红梅2 季秀玲1 夭建华2
（1 昆明理工大学生命科学与技术学院，昆明 650224 ；2 云南烟草科学研究院，昆明 650106）
摘 要： 微核试验作为检测染色体损伤最常用而有效的细胞遗传学检测方法之一，经济、简便、快速，在敏感性、特异性和
准确性方面，与经典的染色体畸变分析方法基本相当。主要综述国内外微核检测技术的最新研究进展，尤其是微核的自动化检测
技术。其中流式细胞仪自动化检测和激光扫描细胞仪自动化检测，以及微核试验高内涵筛选方法由于其特有的优势，应用和发展
前景广阔。
关键词： 微核 自动化 流式细胞仪 激光扫描细胞仪 高内涵筛选
Research Progress on Micronucleus Technology
Gong Jingjing1 Huang Haitao2 Mi Qili2 Ni Hongmei2 Ji Xiuling1 Yao Jianhua2
（1Kunming University of Science and Technology，Kunming 650224；2Institute of Yunnan Academy of Tobacco Science，Kunming 650106）
Abstract: Micronucleus formation is a comprehensive reflection of biological damage caused by a variety of physical and chemical
factors. As one of the most common and effective cytogenetic detection methods, micronucleus test detects fast in speed, simple in operation,
cheap in cost, with respect to the sensitivity, specificity and accuracy. They are roughly equal with that of the classic analysis of chromosome
aberrations. In this article, the latest research progress on micronucleus technology, especially the automated technology were summarized.
Thereinto, the automated detection of flow cytometry and laser scanning cytometry are the high throughout screening micronucleus assays, they
have a good development and a wide application prospects because of its unique advantages.
Key words: Micronucleus Automation Flow cytometry Laser scanning cytometry High content screening
微核（micronucleus，MCN），也叫卫星核，是
真核生物细胞中的一种异常结构，是染色体畸变在
间期细胞中的一种表现形式。20 世纪 70 年代初，
Boller 和 Matter 等［1, 2］用啮齿类动物骨髓细胞微核
率检测有诱变活力化合物，建立了微核测定法。
微核试验经不断改进和发展，已成为检测致突变
剂和环境污染物的快速初筛试验。当今多国和国
际组织均已把它列为诱变试验的常规方法，并将
其规定为新药、食品添加剂、农药、化妆品等毒
理学安全性评价的必做试验［3, 4］。随着微核检测范
围的拓展，检测样品需求也大大增加，普通微核
试验难以满足快速高通量检测需要，微核检测新
技术尤其是自动化检测技术成为研究的必然趋势。
1 微核检测技术
1.1 常规微核检测方法
常规微核试验是利用细胞生物学方法经显微制
片后在显微镜下直接计数待测材料微核率的方法。
它是普遍采用的基本方法，具体是将材料在含待测
物质的环境中培养一段时间，然后染色制片及显微
观察计算微核率或直接取遗传毒害因子损伤生物的
相应材料制片及显微观察计算微核率。
1.2 细胞分裂阻滞微核（cytokinesis-block cytokin-
esis-block micronucleus, CB-MN）分析技术
CB-MN 分析技术是虞琳等和 Fenech 等［5, 6］用
胞质分裂阻滞剂松胞素 B 阻断胞质分裂的技术。
CB-MN 能够识别分裂和未分裂细胞，排除了细胞
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2012年第3期50
分裂的影响，其结果更加稳定敏感，并可同时观察
到多种遗传学终点 ：检测遗传毒物作用后的双核细
胞率和双核细胞微核率，可同时获得遗传毒物对
细胞的遗传损伤及细胞周期影响、坏死和凋亡等。
Garriott 和 Phelps 等［7, 8］推荐了关于体外细胞 CB-MN
检测的几个参数条件。Lourenço 等 ［9］用该法检测了
3 种核苷逆转录酶抑制剂诱导体外培养的淋巴细胞
单核和双核细胞的微核，评估其诱导染色体断裂或
非整倍体形成的能力，定量而有效评估核苷逆转录
酶抑制剂干扰人类基因组能力，便于进一步分析逆
转录病毒遗传毒性的复杂性，揭示其他允许保护性
干预策略的机制。近年来人们将微粒体系（cytome）
概念引入 CB-MN 检测中，该概念包括研究系统中所
有细胞的存活状态（凋亡和坏死）、有丝分裂状态（单
核、双核和多核）、染色体损伤或不稳定状态（微核、
核质桥、核出芽的存在，FISH-CBMN 检测中双核细
胞微核和核的着丝粒探针信号数量等）［10］。
经 20 年的发展，CB-MN 分析能综合检测 DNA
损伤、白细胞郁滞和细胞毒性。结合 FISH 技术，准
确判断微核来源，以及姐妹染色单体在子代细胞的
分布，通过端粒或着丝粒探针进一步获取有关指示
染色体断裂或丢失的微核、扩增的 DNA 或 DNA 修
复复合体消除的核出芽，以及 DNA 错误修复或端粒
末端融合的核质桥等的形成机制，检测染色体断裂、
染色体丢失、不分离、坏死、凋亡和白细胞郁滞及
hprt 基因突变后对 6-巯嘌呤产生抗性淋巴细胞的位
点变异等 ［11, 12］。此外，CB-MN 检测与计算机图形分
析及激光扫描细胞仪检测相结合能够提高检测的灵
敏性和可靠性［13, 14］。
该法已成功用于体外遗传毒性检测和其他不同
研究领域如营养基因学、药物遗传学、正常组织与
肿瘤放射敏感性和癌症风险预测、不同环境、职业
和生活方式人群的遗传损伤效应比较，以及化学物
质遗传毒性评价和高危人群初筛。
1.3 荧光原位杂交技术（Fluorescence in situ hybri-
dization，FISH）
FISH 是 20 世纪 80 年代后期创建的一种分子生
物学新技术，即将待测样本与使用生物荧光素标记
的各类 DNA 和 RNA 探针进行原位杂交，使被观察
的特定 DNA 片段（或序列）在荧光显微镜下显示荧
光，并对荧光信号进行辨别和计数，以观察染色体
结构或数目。FISH 和微核试验相结合，综合了细胞
遗传学和分子生物学方法，能检测非整倍体毒剂，
确定有毒物质是引起染色体断裂或丢失，及判断哪
条染色或哪段产生微核，描述不同染色体的微核发
生率，鉴别诱变物诱发特定染色体的能力［15］。
目前已成功用于 MN 试验的 DNA 探针主要有
染色体着丝粒 DNA 探针和染色体端粒 DNA 探针两
种，分别用于检测染色体着丝粒 DNA 和显示染色体
臂的存在。若两种探针结合，则可以较准确地判断
MN 的组成及来源［15-17］。Juchimiuk 等［18］利用 5S 和
25S rDNA 探针的微核试验检测了甲基亚硝基脲和马
来酰肼诱导的大麦细胞微核，能定量分析微核形成
中的特定染色体断片以及解释微核的可能来源。陈
建芳等［19］用松胞素-B 诱导的双核细胞荧光原位技
术检测了人体内 21 号染色体非整倍体和培养细胞中
21 号染色体分离异常的发生率。FISH 与 CB-MN 分
析结合，用中心粒探针和 / 或抗着丝点抗体作探针，
分辨微核来源和姊妹染色单体在子代细胞的分布以
及检测染色体分离障碍［20, 21］。
近年来基于 FISH 的多色荧光原位杂交技术逐
步发展起来，它是使用几种不同荧光素单独或混合
标记的探针进行原位杂交，检测间期或中期细胞中
多个染色体或基因的异常，快速便捷，结果准确直观，
安全可靠，可方便灵敏地检测 DNA 断裂剂和非整
倍体诱变剂形成的微核。Bolognesi 等［22］用全染色
体着丝探针检测到农药暴露的园艺工人外周血淋巴
细胞微核率的增加。Murg 等［23］用多色荧光技术研
究环氧丁烯（EB）和双环氧丁烯（DEB）诱导的微
核，发现 1cen-q12 区域染色体断裂现象明显，较低
浓度的 DEB 与微核剂量反应关系明显。Juchimiuk-
Kwasniewska 等［24］用端粒特异性探针、着丝粒特异
性探针、5S 和 25S rDNA4 种探针检测 γ 射线辐射诱
导微核形成中的特定染色体或染色体片段的研究，
表明 FISH 可描述微核含量、解释其来源及分析和比
较植物毒理学中诱变剂的作用机制。
FISH 在第四次欧洲环境研究与发展计划会议
上被列为当今检测染色体数量变化的标准试验之
一［17］。FSHI 与彗星实验或微核试验结合研究彗星
2012年第3期 51龚婧婧等 ：微核技术研究进展
和微核的形成，快速、安全、灵敏度高、特异性强，
可广泛用于物理图谱绘制、致突变研究、肿瘤病理
和产前诊断等领域 ［24］，在评估单细胞整个基因组中
DNA 和染色体损伤分布方面也很有前景。
1.4 抗着丝粒抗体染色（CREST染色）技术
抗着丝粒抗体是 Moroi 等于 1980 年在硬皮病患
者血清中发现的一种自动抗体。该抗体与染色体着
丝粒蛋白（抗原）成分相结合，特异性强。近年来，
CREST 染色与微核试验结合形成了 CREST 免疫荧光
微核技术，用荧光素标记的抗抗体检测微核的着丝
粒，再用二甲基苯茚酮配染染色体。
CREST 染色法与 FISH 法各有利弊，FISH 法具
有快速、安全可靠、灵敏度高和特异性强等优点，
能检测超倍体和染色体丢失产生的非整倍体，但价
钱昂贵。CREST 染色法简便、经济和实用性强，可
广泛用于哺乳动物细胞，但它只能检测染色体丢失
形成的非整倍体，不能检测不分离引起的非整倍体，
且 CREST 抗体来源有限，该法的应用范围受到限
制［25］。将两种方法结合，先用 CREST 染色法对化
学物遗传毒性进行初筛，再用 FISH 确认，能更准
确、经济的分析微核及其来源。Schriever 等［26］利
用 CREST 间接免疫荧光法，通过小鼠次要和主要卫
星 DNA 探针对在小鼠骨髓细胞微核进行检测，准确
辨别了受试物引起的微核来源。Benameur 等［27］将
着丝粒蛋白 A 免疫荧光染色与体外 CBMN 试验相结
合来检测人成纤维细胞遗传毒性，结果表明该法适
用于环境遗传毒物的筛选。目前该技术能有效鉴别
MN 来源，获取诱导 MN 的化合物性质，拓展了微核
检测的应用范围。如生活环境化学物遗传损伤机制
的深入评价，化学物功能检测与分类，环境污染物
非整倍体遗传毒性监测，以及敏感人群的筛查等［28］。
1.5 原位启动DNA合成（primed in s i tu DNA
synthe-sis，PRINS）微核分析技术
用寡核苷酸引物，通过少数几轮 PCR 原位扩增
目的 DNA 序列，并掺入地高辛标记的 dUTP，如荧
光原位杂交一样使微核内的着丝粒或端粒呈现荧光
信号［29］。意大利 Russo 等［30, 31］对该法研究较多，
早在 1996 年就报道将此法用于检测丝裂霉素 C 和秋
水仙素诱导的小鼠脾细胞着丝粒和端粒组成，建立
了一种通过 PRINS 同时形象展现胞质阻断微核试验
中小鼠脾细胞主要和次要卫星 DNA 的方法，结果表
明小鼠脾细胞中染色体不分离是非整倍体形成的主
要机制，同时显示该法灵敏度高，重复性好，结果
可靠 ；2000 年，他们将体外 CB-MN 检测与 PRINS
方法结合，检测小鼠肝上皮细胞株 C6 微核，结果
表明 C6 细胞系可用于体外评价非整倍性［32］；2006
年，他们用单色或双色引物原位标记检测微核中重
复 DNA 序列，通过检测微核的重复 DNA 序列进行
哺乳动物细胞染色体不稳定性的 PRINS 评价［33］。
着丝粒、近着丝粒和端粒序列作为染色体完整性的
标志，该方法通过检测微核中的这些指标推断微核
形成机制。虽然此法国内外报道不多，但灵敏度高，
重复性好，方便快捷，在微核检测中有较大应用潜能。
1.6 自动化检测技术
随着有关微核理论研究的深入和微核检测技术
的发展及应用范围的拓展，需处理的样本量越来越
大，单靠人工显微镜检很难适应需求。于是人们开
始探索微核自动化检测方法，已建立的微核自动化
检测方法有 ：流式细胞术检测、计算机图像分析系
统检测、激光扫描细胞仪检测和高内涵微核检测等。
1.6.1 流式细胞仪（flow cytometry，FCM）检测技
术 流式细胞仪于 20 世纪 70 年代发展起来用于定
量测定细胞和亚细胞的仪器。它是将待测样品进行
荧光染色，然后在液体载体中以单个细胞通过作为
光源的激光束，产生荧光信号并转化为电信号通过
仪表显示，达到定量测定的目的［34］。FCM 检测微核
的优势 ：速度快，灵敏度高，结果客观可靠，利用
新型 FCM 的分选功能，结合 FISH 检测进一步分析
微核组成、来源、形成机制以及区分非整倍体毒剂
和断裂剂，同时检测微核发生率及微核 DNA 分布。
长期以来，人们研究较多的是无核细胞，如红
细胞微核的 FCM 检测，而对有核细胞微核的 FCM
检测研究较少，主要由于在核酸染料标记后，微核
与细胞核发出的荧光相同，故有核细胞微核的 FCM
检测一直面临巨大挑战。有核细胞（如淋巴细胞实
体组织活检细胞、组织脱落细胞和生殖细胞等）微
核率在一定程度上反映外来毒害因子等对某些组织
器官的遗传损伤，可作为生物剂量监测指标。
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2012年第3期52
人们开始积极探索有核细胞微核的 FCM 检测
方法。大鼠原代培养肝细胞、淋巴细胞以及其他类
型的培养细胞微核的 FCM 检测研究取得了一定的
进展。Litron 实验室对于有核细胞微核的 FCM 检测
研究较多，并取得了很大的成功，而且还成功开发
了微核分析试剂盒（in vitro microflow）。最近几年国
外学者多采用 Litron 实验室开发的微核分析试剂盒
进行有核细胞微核的 FCM 检测。该试剂盒中的两种
荧光染料组合 EMA 和 SYTOX Green 能够很好地区
分凋亡小体与微核，利于提高 FCM 检测的准确性和
灵敏性［35-38］。采用 DNA 和 RNA 特异性荧光染料组
合，如 DNA 荧光染料 7- 氨基放线菌素 D（7-AAD）
和 RNA 荧光染料派若宁 Y（PY）染色有利于降低检
测成本［39］。也有人提出用荧光标记的网织红细胞核
酸适配子进行微核的 FCM 检测，也能在一定程度上
降低微核流式细胞术检测成本［34, 40］。此外，细胞凋
亡是遗传毒性损伤后续效应的一个重要指标，在用
FCM 检测微核的同时观察细胞凋亡，能够获得更全
面、可靠的遗传毒性评价结果［41］。
当前应用 FCM 检测有核细胞的微核率存在一定
困难和局限性，限制了它在 MN 分析方面的应用［14］。
主要限制源于它需裂解细胞释放微核，检测微核在
悬浮液中的含量，而此种悬浮液中可能存在非微核
微粒，如凋亡小体，由此产生的假阳性问题一时很
难解决。另一限制是它不能将微核和单个细胞联系
起来。此外，经 FCM 检测的样品不能保存，以至不
能用于如分析结果的验证或用其他探针进行回顾性
研究。如能克服以上问题，FCM 检测将在遗传性检
测方面发挥巨大作用。此外，改进染色方法、引进
新技术、降低检测成本等有利于微核 FCM 检测的实
际推广应用。经过近 20 年的发展与完善，微核的
FCM 检测方法具有适用样本多样化、操作程序简单
化、检测方法标准化的发展趋势［42］。 FCM 代表了
高通量微核分析的发展方向，具有良好的发展前景。
1.6.2 计算机图像分析系统检测技术 计算机图像
分析技术于 20 世纪 80 年代中期应用灰度收敛技术
发展起来，它联合高分辨力摄像机和计算机分解图
像为若干点，再将每个点的图像色差转换为数字信
号储存于计算机，通过计算机进行各定量参数的计
算分析，计数细胞核及微核率。其检测速度比人工
阅片快 10 倍以上，同时与人工阅片结果具有良好的
相关性，对于区分晚期嗜多染红细胞与成熟红细胞，
较人工显微镜计数更具客观性。
目前尚没有较完善的有核细胞微核图像分析系
统，其原因是微核和主核空间结构复杂，须经多次
分割才能提取出微核，同时易受条件因素的影响。
计算机图像分析系统较多用于检测无核红细胞微核，
对于杂质多而无法去除的样本，只能人工检测，传
统的图像分析处理复杂，其实际应用范围仅限于少
数实验室，且需要专家和测试设备［43］。
长期以来，人们对完善图像分析体系的建立做
了大量探索，并取得了一定进展。Thierens 等［44］提
出一种能降低假阴性率至 3% 的半自动淋巴细胞微
核计算机图像检测方法。该法适于一定数量样本的
微核检测，但对于大量样本的微核检测，其检测速
度有待提高。Bocker 等［45］成功将 CB-MNT 引入计
算机图像分析系统，并以此检测了人外周血双核淋
巴细胞微核，通过两步法识别双核淋巴细胞的微核，
结果的准确度较高。图像分析系统与 CB-MNT 结合，
能够极大提高检测的精确度和灵敏性［46］。Decordier
等［47］提出了 CB-MN 图像分析系统必须满足的一系
列先决条件 ：检测算法定义良好 ；应适于检测人类
淋巴细胞 ；依据 HUMN 中所描述的微核计数标准进
行微核计数 ；检测体系需经严格论证 ；假阳性和假
阴性率尽可能的低 ；应包括细胞增殖检测 ；检测速
度应比人工镜检更快。最近，Kirsch-Volders 等［48］
联合 IMSTAR 开发了一种能够检测不同亚群细胞中
的单核细胞，双核细胞，多核细胞以及微核的图像
分析系统。该系统可通过试验进一步证试验测微核
的可行性，同时利用核型指数评估细胞增殖和指示
机体免疫功能及细胞毒性。Micheline 等建议在符合
HUMN 计数标准的前提下开发能检测细胞凋亡、细
胞坏死、核芽（nuclear buds，NBUDs，基因扩增的
标志）和核质桥（nucleoplasmic bridges，NPBs，染
色体重排的标志）等不同末端，以及适应非圆形细
胞的检测的算法体系，以扩大图像分析的应用范围。
微核计算机图像自动化检测技术应用前景良好，
可广泛用于生物监测外和体外毒理学测试。但若使
其完全适应检测需要，还应在以下几方面有所突破：
一是提高识别的准确度、灵敏度，尤其是有效的识
2012年第3期 53龚婧婧等 ：微核技术研究进展
别有核细胞的微核 ；二是提高整个识别的速度及广
度，以适应不同样本高通量检测的需要，实现快速、
高效、直接检测痕量细胞微核；三是降低假阴性率：
可通过改进制片方法、改进计算机识别系统及建立
实施标准等方式降低计算机图像检测的假阴性率，
提高检测信度。
1.6.3 激光扫描细胞仪（laser scanning cytometry，
LSC）检测技术 20 世纪 90 年代中期发展起来的
LSC 结合了流式细胞仪与图象分析体系二者的诸多
优点，能反复定位微核，根据 DNA 含量、蛋白质 /DNA
比例设立窗口参数可排除假阳性干扰颗粒，并最终
通过肉眼对这些颗粒进行验正，同时检测速度也与
FCM 相当或更快，且检测前的样品处理简单，不需
裂解细胞，适于多种载体、不同类型细胞检测。
近年来 LSC 成功应用于小鼠体内体外红细胞
MN 以及培养细胞 MN，运用 LSC 计数的微核率与传
统人工镜检结果具有良好的相关性，快速准确自动
化的计数微核率［49, 50］。Styles 等［51］利用 LSC 成功
检测了小鼠红细胞微核。LSC 可以将分析过的样本
进行回收保存，从而能用其他方法对已检样本进行
回顾性研究。Zbigniew 和 Darzynkiewicz 等 ［14, 52］报
道了有关 LSC 自动化检测微核的研究。该研究采用
荧光染料组合是 PI 和 FITC 分别染色 DNA 和蛋白
质，同时结合用于检测 FISH 荧光斑点的 LSC 软件、
CB-MN 分析进行微核检测，并将该方法成功应用于
检测体外有核细胞微核，如口腔细胞微核和体外红
细胞微核，结果表明该法识别微核能力强，能提高
检测的真实可靠性、灵敏性以及可适用性。此外，
LSC 自动化检测微核时，也可用 DAPI 和 7-AAD 或
其他特异性荧光染料对 DNA 进行染色处理。
LSC 利用硬件和软件的强大功能，能快速准确
计数微核率，提供与微核诱导有关的量化参数，评
估细胞的遗传损伤。由于 LSC 的双激光激发和多参
数分析特性，一种参数可能包含几种描述 MN 的特
征，如着丝粒、核蛋白、组蛋白、染色体识别标记
的存在等，利于微核识别和机制研究。如将 LSC 和
FISH 技术结合，研究非整倍体剂诱导的微核与染色
体断裂剂诱导的微核差异，或不同染色体断裂剂诱
导某特定染色体或整套染色体组发生分离优先性等。
1.6.4 微核试验高内涵筛选（hight contant screening，
HCS）方法 1997 年，美国 Cellomics 公司成功开
发出首个高内涵技术平台，起初用于高通量筛选药
物［53］。HCS 是指在保持细胞结构和功能完整性的
前提下，应用高分辨率的荧光数码影像系统同时检
测被筛样品对细胞形态、生长、分化、迁移、凋亡、
代谢途径，以及信号转导各个环节的影响，在单一
试验中获取大量与基因、蛋白及其他细胞成分相关
的信息，确定其生物活性和潜在毒性的过程，旨在
获得被筛样品对细胞产生的多维立体和实时快速的
生物效应信息，是样品制备、自动化分析设备、数
据处理软件、配套检测试剂、信息学等多方面技术
整和的结果，而其中电子荧光显微镜和荧光试剂对
高内涵筛选方法的建立起到重要作用［54］。
近期有人开始将该方法用于微核检测。周飞
等［55］采用 8 种典型的断裂剂或非整倍体诱导剂诱
导微核，通过 Cellomics ArrayScan 高内涵筛选系统
检测受试物诱发的 CHO 细胞微核发生率，建立了一
种微核试验高通量筛选方法，并用该方法对已知的
遗传毒性阳性物质进行了验证分析，结果表明微核
高内涵筛选方法可以满足快速、高效、经济、可靠
检测微核的要求。周飞等采用的微核高内涵筛选方
法是对 96 孔板上受试物处理后的细胞用 Hoechst 染
液染色，最后将已染色处理的 96 孔板用 Cellomics
ArrayScan 高 内 涵 筛 选 系 统 进 行 检 测。Cellomies
ArrayScan 高内涵筛选系统有 3 个通道可用于检测微
核。通道 1、2、3 分别为核检测通道（检测细胞核
和微核）、细胞膜检测通道（检测细胞膜荧光）和检
测标记细胞毒荧光染料通道，其中系统将通道 1 和
2 的检测图像分析处理后即可确定双核或多核细胞，
通道 3 为可选的检测通道。与传统的微核试验相比，
HCS 省时省力、经济、便捷、高效，在物质遗传毒
性评价中具有较高的应用价值。
2 展望
微核技术需要配合其他检测系统才可将检测结
果外推于人类，应用于环保检测及劳动保护监测。
微核形成是生物对各种毒害因子的综合反映，由于
不同生物对毒害因子的反应不同，同种生物不同品
系，以及同种品系不同组织的细胞对毒害因子的反
应也不同，单用微核检测很难确定毒害因子种类、
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2012年第3期54
数量，必须结合其他检测，如化学物质监测［56］。动
植物对毒害因子导致的染色体畸变等定性反应具有
较高的一致性，但动植物细胞周期、生化代谢、毒
害因子的作用方式和作用机理不同，在最终判定毒
害因子对生物的毒害作用时可能需要二者的配合。
微核试验不能检测不产生染色体断片的染色体畸变
（染色体断裂剂和纺锤体毒物以外的有害因子导致的
染色体损伤，如重复 /倒位 /易位 /染色体不分离等）。
微核率与患癌率具有较好的相关性，但试验数据重
复性不高，报道差别大，Goche［57］认为评价诱癌性
必须结合多种试验，单用微核试验价值有限。
微核技术作为遗传毒物的预警系统，需要有一
个统一标准，微核检测的标准化工作需要进一步的
开展。不同实验室之间结果波动大、数据难以进行
比较，在初筛致癌致畸物时，必须建立一个统一的
标准以供参考，若采用核型稳定的细胞，确立统一
的操作协议，进行实验室的合作建立数据库，以推
动微核试验的开展。发达国家，如日本尤其重视这
一工作，日本曾成立全国性的微核协作研究组，研
究微核试验的最佳方案。1997 年成立国际人群微核
协作小组，16 个国家 28 个实验室共同提出了第一
阶段的研究计划。1999 年，Fenech 等提出人类微核
计划（the human micro nucleus project），该计划提出
收集世界各实验室的试验数据及方法，建立公共数
据库，通过比较不同地区不同实验室不同方法的数
据差异，确立试验标准，明确微核试验的可适用性。
2009 年经济合作与发展组织（OECD）公布了哺乳
动物体外微核试验指导文件，初步建立了哺乳动物
体外微核试验的统一标准［58］。2011 年，人类微核
计划汇总了源于世界范围内 30 个实验室的 5 424 个
有关口腔细胞微核项目的数据，评估了宿主、职业、
生活方式和疾病状态等变量对鳞状口腔细胞微核发
生率的影响，确定效度研究重点，利于未来实验室
网络体系的创建和微核率进行的疾病风险评估［59］。
随着微核理论的深入研究和新材料的开发拓展
以及新型检测仪器和软件的不断出炉，结合细胞生
物学、分子生物学及其他先进技术，同时微核技术
对抑制诱变剂诱发的微核效应，即进行抗诱变、抗
染色体断裂及促进 DNA 修复研究，使得微核研究进
入了更高的层次。微核技术同时用于研究化合物或
药物的致突变性和物质抗诱变、抗染色体断裂及促
进 DNA 修复，检测染色体断裂、丢失、分裂延迟、
不分离、DNA 损伤修复障碍、基因突变、凋亡和细
胞分裂不平衡等多种遗传终点，在医药产品、食品
添加剂、工农业产品、化妆产品、环境污染物和化
疗后的细胞学损伤观察等遗传损害的监测、特定人
群的突变损伤检测和早期预报、外来物种的化感效
应研究等方面得到了广泛的应用。
参 考 文 献
［1］ Boller K, Schmid W. Chemical mutagenesis in mammals. The Chin-
ese hamster bone marrow as an in vivo test system. Hematological
findings after treatment with trenimon. Humangenetik, 1970, 11
（1）:35-54.
［2］ Matter B, Schmid W. Trenimon-induced chromosomal damage
in bone-marrow cells of six mammalian species, evaluated by the
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（责任编辑 狄艳红）