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微核——异类的细胞核
来源: | 作者:靠谱娱乐游戏平台研发中心团队 | 发布时间: 2021-01-15 | 2883 次浏览 | 分享到:

微核(micronucleus,MN)是细胞内额外的一种小细胞核,虽然微核的染色质结构和染色强度与主核相似,但其直径小于主核(正常细胞核)直径的1/3,因此很容易与双核细胞区别

现有的研究认为,微核在进行有丝分裂的细胞中主要通过两种机制形成。一方面,在分裂的过程中,某些染色体断裂剂(Clastogen)会诱导染色体断裂并产生无中心片段。而这些染色体片段被包裹于核膜之中,最终形成微核。另一方面,在细胞分裂过程中相关的细胞器可能会出现功能障碍,而某些障碍会导致微核的形成。在这种形成机制中,子细胞的微核含有完整的染色体

微核与人体健康

诱发微核形成的因素有许多,环境污染物,辐射,某些生化制品,某些药物甚至个人的饮食习惯等都会对微核的产生造成影响。同时,机体长期处于慢性炎症状态,携有肿瘤(发生)前病变,或患有肿瘤等情况都会导致微核的大量产生。

因此多年来,微核就一直被用作测量标准或生物标记物,用于监测人体接触的致癌物、重金属、药物与污染物等基因毒性物质是否超过维持健康的标准。






图1 光镜下HE染色(400×),可见口腔黏膜细胞微核(箭头方向)


微核与癌症的发生和发展

有研究证明,随着宫颈鳞状上皮内病变(SIL)等级的升高(最高为宫颈癌),微核生成频率也随之增加,而不同等级鳞状上皮内病变(SIL)的微核生成频率与正常和炎症宫颈涂片相比,均有显著的提高。虽然目前这种正相关的内在机制尚未明确,但通过这一研究,我们可将微核生成频率的变化结合细胞形态的变化以鉴别鳞状上皮细胞的临界病变。另外,有研究发现微核生成频率在良性乳房病变和乳房导管癌之间也有显著的差异。

而另一方面,有研究指出微核在未接受治疗的癌症患者和易患癌症的先天性疾病(如Bloom综合征或ataxia毛细血管扩张症)患者中生成的频率很高,其频率和血液浓度以及/或与降低癌症风险有关的某些微量营养素的饮食摄入量,如叶酸,钙,维生素E和烟酸之间有负相关关系。已有许多研究甚至临床数据表明微核的生成的频率与机体罹患癌症的风险有很强的相关性,事实上,在临床化学预防试验中,口腔粘膜中微核频率的升高,已被认为是口腔癌的生物标记物之一。

微核检测方法与流式细胞术

传统的微核检测方法是通过阻滞细胞分裂与染色,之后在显微镜下进行计数和评分,最终得到可量化的指征称为微核指数。随着时代的发展,由于染色需要人工阅片,其客观性差,耗时长等缺点令传统方法难以适应新兴的研究与检测需求。而与此同时,细胞流式检测技术的进步很快,这使得利用细胞流式技术对微核进行快速且高效的自动化检测变为可能。靠谱娱乐游戏平台技术有限公司推出的白细胞体外流式微核检测就是一种方便,快捷又准确的实验流程。

靠谱娱乐游戏平台推出的微核检测流程中引入了单氮化溴化乙腈(EMA)染色,以标记坏死细胞和中晚期凋亡细胞的染色质(如图)。随后的细胞质膜剥离和泛核酸染色染料共同孵育,游离核和MN相对于染色质染色不同,但与死亡/垂死的细胞有关。


图2 EMA染色原理示意图


在有光源的情况下样品与特殊的荧光染色剂结合,标记死亡/凋亡细胞的核酸,然后通过细胞裂解液将活细胞完全裂解。最后在无样本光源的情况下与死细胞核酸染料结合。同时抗体试剂作为未裂解完全细胞的去除标记物。

使用这个系统,和以显微镜下观察为基础的传统的微核评分检测系统之间有很高一致性。因此在流式技术层面检测细胞内形成的微核不但具有很好的可行性,还具有更广泛的临床价值


参考资料:

1. Lucille CR, David A. Beyond Host Defense: Emerging Functions of the Immune System in Regulating Complex Tissue Physiology. Cell. 2018, 173(3): 554-567.

2. Quiros M.; Nishio H. Neumann PA; et al. Macrophage-derived IL-10 mediates mucosal repair by epithelial WISP-1 signaling. J. Clin. Investig. 2017, 127, 3510-3520.

3. Xue X, Falcon DM. The Role of Immune Cells and Cytokines in Intestinal Wound Healing. Int J Mol Sci. 2019, 20(23): 6097.

4. Sara MP, Maria E, Pia L, et al. Breast Milk and Solid Food Shaping Intestinal Immunity. Front Immunol. 2015, 6: 415.