彗星实验(Cometassay)也被称为单细胞凝胶电泳实验(Singlecellgelelectrophoresis,SCGE),是一种在单细胞水平上检测DNA损伤的技术。
表2用于鉴定基因毒性和反基因毒性剂的测试。原核生物和真核生物模型生殖细胞体外体内一、基因突变细菌(Ames检测、SOS染色质检测)酵母/真菌(酿酒酵母检测、构巢曲霉检测)小鼠斑点测试体细胞突变和重组测试(SMART)DNA微阵列基因表达序列分析(SAGE)特定基因靶向隐性致死特定位点试验精子异常二、染色体变化成纤维细胞培养淋巴细胞培养小鼠淋巴瘤检测微核测定(MN)显性致死遗传易位细胞遗传精子非整倍体三、指标生物损害基因重组计划外DNA合成(UDS)分析彗星试验姐妹染色单体交换(SCE)MN彗星测定MN,SCEUDS测定这方面的研究数不胜数,但都无法一一列举;然而,我们可以参考一些以说明在人群中使用的抗原毒性工具的有用性。本综述旨在根据在人类经常食用的一些水果中进行的工作收集大量数据,这些水果已证明具有抗原毒性能力,以及对从水果和酵母中提取的一些植物化学物质的分析,这些植物化学物质已在五种不同的水果中进行了评估。用于遗传毒理学的模型(沙门氏菌致突变性试验、姐妹染色单体交换(SCE)、染色体畸变、微核和彗星试验)。二.抗基因毒性水果2.1.石榴(PunicagranatumL.)(关联阅读:石榴可能有助于降低某些癌症的风险——研究)概述:石榴(PunicagranatumL.)原产于印度北部至伊朗的喜马拉雅山脉,但自古以来就在整个地中海地区被种植和归化。这种水果在征服期间由西班牙传教士引入美洲大陆,他们在美国和墨西哥温暖干旱的地区种植。特别是在墨西哥,该作物在伊达尔戈州和瓜纳华托州进行商业生产[17]。石榴(PG)是一种古老、神秘且极具特色的树,是石榴科两个物种的主要成员。这棵树通常长到12-16英尺高,有许多多刺的树枝。PG可分为几个解剖区室,包括种子、水果、果汁、果皮、叶子、花、树皮和根。可食用的果实是一种浆果,直径约5-12厘米,呈圆形六边形,表皮厚,红色,种子约颗,每颗种子周围都包裹着颜色从白色到深红色不等的含水果肉(假种皮)或紫色。假种皮是果实的可食用部分[18]。在世界各地,包括原产国,水果都是新鲜食用的;但在过去几年中,包装果汁的生产变得越来越重要。其他重要的PG产品是果酱、冰淇淋、奶油和凝胶[19]。其治疗特性广泛,已在树皮、叶子、花和果实(主要是果汁、种子和果皮)中发现。PG已被用作治疗酸中毒、痢疾、微生物感染、腹泻、蠕虫感染、出血和呼吸道疾病的传统药物。它还被用于治疗和预防癌症、心血管疾病、糖尿病、牙科疾病、勃起功能障碍、关节炎、肥胖症以及防止紫外线(UV)辐射。在过去的十年中,在建立PG的药理机制及其负责的各个成分方面取得了重大进展。目前的研究似乎表明对治疗最有益的PG成分是鞣花酸鞣花单宁(包括安石榴苷)、石榴酸、黄酮类化合物、花青素、20]。水果及其主要植物化学物质(安石榴苷)的抗基因毒性证据:尽管PG作为新鲜水果和包装果汁被普遍食用,但只有少数研究分析了其对基因毒性物质造成的损害的保护作用。由于其高抗氧化能力,已经出现了表明其反基因毒性潜力的主要证据。最早的研究之一是Alekperov()[21]进行的调查,他评估了石榴、桑树和木梨(CydoniaoblongaMill.)果实的生物活性化合物对诱导突变的抗突变作用通过基因毒物,如X射线、N-甲基亚硝基脲和环磷酰胺(CP)在小鼠和大鼠的骨髓细胞染色体中。他们的结果非常简短,仅得出结论,植物产品显示出降低染色体畸变频率的能力,并且复杂混合物的抗诱变特性比单独成分的抗诱变特性大得多[21]。这些结果激励了Sánchez-Lamar等人。[22]分析PG提取物对离体培养的中国仓鼠卵巢细胞过氧化氢损伤的保护作用。在这项研究中,确定提取物显示出强大的抗氧化活性,可显着降低由有毒物质诱导的姐妹染色单体交换的频率。直到年,石榴的植物化学化合物和抗原毒性潜力才被发现,对叶提取物(PLE)进行了分析。在这种情况下,植物化学分析表明存在类黄酮、酚类、植物甾醇、单宁和碳水化合物。关于抗原毒性能力,该特性通过小鼠骨髓微核试验进行评估。连续7天通过管饲法向瑞士白化小鼠施用三种测试剂量(、和毫克/千克体重)的PLE。随后,这些动物腹膜内注射环磷酰胺(40mg/kg)。结果表明,所有剂量均能有效地对CP发挥显着的抗原毒性作用,观察到在用mg/kg的剂量预处理的小鼠中最大的降低[23]]。后来,一组伊朗研究人员使用血清/葡萄糖剥夺(SGD)作为体外模型评估了PG的神经保护特性,以了解缺血期间神经元损伤的分子机制。目的是研究不同石榴提取物对SGD诱导的PC12细胞损伤的可能保护作用。最初,细胞用不同浓度的果肉水醇提取物、果肉水提取物和PG汁进行预处理,然后去除血清/葡萄糖。与对照细胞相比,SGD在6和12小时后导致细胞活力显着降低。结果表明,用不同的PG提取物预处理显着提高了细胞活力。结合这些数据,观察到受SGD影响的细胞核中DNA损伤(通过彗星试验测量)增加。相比之下,相同的预处理显示缺血性损伤后DNA损伤显着减少。研究人员得出结论,不同提取物在SGD条件下的细胞保护特性表明PG有可能被用作神经退行性疾病的新治疗策略,并可能被视为一种基因保护剂。24]。而在石榴果皮中发现的主要鞣花单宁是安石榴苷(PC),Zahin等人[25]评估了PC的抗诱变潜力、抑制苯并(a)芘诱导的DNA损伤和抗增殖活性。他们观察到测试剂量的PC(50–μM)对苯并[a]的毒性作用表现出显着的抗诱变性]芘。此外,还观察到对人肺癌细胞的显着抗增殖作用。他们的数据表明,可以在合适的动物模型中对PC进行治疗评估。我们的研究小组最近进行的研究评估了微囊化石榴(MEPG)在微核试验中对丙烯酰胺(AA)造成的损伤的抗原毒性潜力。考虑到PG是一种季节性水果,很难全年食用,因此设计了一种微胶囊(将天然果汁转化为水溶性粉末的小颗粒)以保持其天然特性并使其抗氧化化合物到达消化道。在腹膜内施用AA之前,MEPG被胃内施用14天。一周内,我们进行了血液涂片,染色并在显微镜下观察以量化微核红细胞正色(MNNE)的数量。我们的结果表明AA的基因毒性作用随着给药时间的延长而增加,而MEPG显示不是微核诱导剂,并且在实验结束时显着降低了MNNE的频率(40%)。26]。虽然石榴被认为是一种具有高抗氧化能力的水果,但Sánchez-Lamar等人开发的一些实验。[22]与前面提到的研究相比,结果相互矛盾。这组研究人员使用不同的体外(Ames试验、CHO细胞的细胞遗传学评估、姐妹染色单体交换和染色体畸变)和体内(小鼠骨髓微核和精子形状异常)评估了石榴全果提取物的遗传毒性检测不同表达水平的DNA损伤。他们的结果表明,P.granatum的水醇提取物在体外和体内测试时,整个水果都具有遗传毒性。从这个意义上说,有趣的是,某些化合物表现出双重性质,并显示出抗诱变和诱变作用。这种物质或化合物被称为“Janus诱变剂”,以纪念罗马神,他有一张头,两张脸朝相反的方向看[1]。2.2.番石榴(PsidiumguajavaL.)概述:番石榴PsidiumguajavaL.,又名番石榴,是桃金娘科药用植物。它是一棵小树,可长到20英尺高。叶对生,长圆形,长三至七英寸,下方有明显的脉。花是白色的,直径约一英寸。它的果实是卵形和梨形的,外壳很薄,在坚硬的果肉中嵌入了许多种子[27]。番石榴树及其果实被认为原产于墨西哥,是热带和亚热带国家的重要粮食作物。它在世界范围内广泛用于食品和民间药物。就像石榴一样,番石榴传统上作为新鲜水果、果酱、糖果和沙拉食用[27,28]。番石榴是一种著名的传统药用植物,用于各种本土医学系统(表3)。主要的传统用途是作为止泻(解痉)剂;但由于其广泛的植物化学物质,包括矿物质、酶、蛋白质、三萜、生物碱、糖苷、类固醇、没食子儿茶素、类黄酮、单宁、皂苷、槲皮素、维生素、类胡萝卜素、凝集素、无色花青素、鞣花酸、β-叶黄素,玉米黄素和番茄红素,其治疗用途已经增加,突出其潜在的抗氧化剂,保肝药,抗过敏,抗微生物,抗疟原虫,抗糖尿病药,抗炎和镇痛的好处[27,29]。表3番石榴在一些国家的民族医学用途[27]。各国家传统用途亚马逊腹泻、痢疾、月经不调、胃痛、眩晕。巴西腹泻、厌食、霍乱、消化问题、痢疾、胃功能不全、粘膜发炎、皮肤问题、喉咙痛、溃疡、阴道分泌物。古巴痢疾,消化不良。加纳腹泻、痢疾、咳嗽、牙痛。海地腹泻、痢疾、胃痛、癫痫、瘙痒、痔疮、疥疮、皮肤疮、喉咙痛、伤口并作为防腐剂和收敛剂。印度厌食、脑病、分娩、舞蹈病、惊厥、癫痫、肾炎。马来亚腹泻、皮肤病、癫痫、癔症、月经失调。墨西哥腹泻、胃痛、耳聋、疥疮、肿胀、溃疡、蛔虫、创伤。秘鲁腹泻、痢疾、结膜炎、咳嗽、消化问题、水肿、痛风、出血、肠胃炎、胃炎、肺部问题、休克、阴道分泌物、眩晕、蠕虫。菲律宾疮,伤口和作为收敛剂。特立尼达腹泻、痢疾、细菌感染、血液净化。水果及其主要植物化学物质的抗基因毒性证据:正如PG一样,番石榴是一种消耗量很大的水果,它在传统医学中有许多用途,这归因于其化学成分中存在具有抗氧化特性的不同植物化学物质。不幸的是,文献中很少有关于其潜在抗原毒性能力的科学证据,而且大多数证据都与体外试验有关。这些研究始于年代,番石榴的水和氯仿提取物对鼠伤寒沙门氏菌菌株中的直接作用诱变剂(如4-硝基邻苯二胺、叠氮化钠和2-氨基芴)的抗诱变作用初步评估,从而确定水果提取物具有更好的抗诱变作用。以同样的方式,对从番石榴叶提取物中分离的(+)-没食子儿茶素进行了评估,以抵抗紫外线诱导的大肠杆菌突变,再次证实了其抗诱变能力。两项研究的结果都得出结论并表明,水果提取物和植物化学物质可被视为去致突变剂[30,31]。年恢复学习;第一个旨在评估PsidiumguajavaL.(PSG)和AchilleamillefoliumL.输注体外人类淋巴细胞系统中染色体畸变形成,将它们与烷化剂丝裂霉素C(MMC)和DNA修复抑制剂胞嘧啶-β-阿拉伯-呋喃糖苷(Ara-C)[32]相关联。结果表明,与阴性对照相比,PSG输注没有引起致裂效应;然而,MMC和Ara-C处理后的异常细胞频率升高。相反,PSG输注导致两种诱变剂产生的异常细胞频率显着降低。这些结果表明输注可以影响MMC和Ara-C对体外DNA断裂诱导的断裂作用。使用相同的基因毒剂(MMC)、萘啶酸和过氧化氢;巴托洛梅等人。[33]在光学抗原毒性测定(称为“SOS-红色荧光蛋白(RFP)生物测定系统”)中评估了Mangiferaindica和PsidiumguajavaL.的水果提取物对这三种药剂的保护能力。提取物的抗原毒性潜力显示可抑制诱变剂产生的基因毒物触发的红色荧光。最后,台湾研究人员研究了番石榴枝条(GTE)的水提取物对鼠伤寒沙门氏菌中4-硝基喹啉-N-氧化物(一种直接诱变剂)和2-氨基蒽(一种间接诱变剂)产生的突变和氧化损伤的抑制作用TA98和TA。他们的结果表明GTE抑制了两种诱变剂的致突变性,并且使用高效液相色谱分析发现GTE中的主要酚类成分是没食子酸、阿魏酸和杨梅素,这可能有助于抑制作用[34]。到目前为止,已经进行了两项使用彗星试验的体内研究,目的是评估番石榴的抗原毒性潜力。在第一个中,分析了两种剂量(和毫克/千克)的番石榴(PSG)补充剂口服4周对链脲佐菌素产生的DNA损伤的影响。另一个发现是,在研究结束时,补充PSG恢复了体重减轻,并显着减少了链脲佐菌素引起的DNA链断裂[35]。在两种剂量下,在胰腺细胞的DNA中观察到的保护率约为90%。在第二项研究中,番石榴水醇叶提取物的辐射防护活性对暴露于X射线的大鼠进行了分析。mg/kg的剂量(与之前研究中使用的剂量相似)获得了最好的保护效果。与单独照射组相比,用提取物预处理的动物表现出橄榄尾矩的减少和尾部DNA的百分比降低[36]。2.3.葡萄柚(CitrusparadisiMacfad)概述:柚子是芸香科柑橘属的重要成员;它的学名是Citrusparadisi。葡萄柚起源于巴巴多斯岛,但目前在墨西哥、西班牙、摩洛哥、以色列、约旦、南非、巴西和牙买加以及亚洲大陆均有栽培[37]。此外,它作为时令水果或葡萄柚汁与其他食物一起食用,在许多国家也被用于流行和传统医学,作为抗菌、抗真菌、抗炎、抗氧化剂和抗病毒剂,以及作为收敛剂和保肝剂[38]。过去几十年进行的研究表明,葡萄柚可能在细胞再生、降低胆固醇、解毒过程和维护心脏健康以及类风湿性关节炎、控制体重和预防癌症方面具有活性[38]。葡萄柚汁是许多有助于健康饮食的植物化学物质和营养素的极好来源。它含有大量的维生素C、叶酸、酚酸、钾、钙、铁、柠檬苦素、萜烯、单萜和d-葡糖二酸。红色和粉红色品种还含有β-胡萝卜素和番茄红素,它们是人体可以转化为维生素A的抗氧化剂[37]。然而,浓度最高的黄酮类化合物是柚皮苷,它被人体代谢成柚皮素[39,40,41]。水果及其主要植物化学物质(柚皮苷和柚皮素)的抗基因毒性证据:多项研究表明,葡萄柚是维生素和三类重要植物化学物质(柠檬苦素、番茄红素和类黄酮)的良好植物来源。出于这个原因,研究它们的生物学效应,尤其是其DNA保护能力具有很大的科学兴趣。自1年以来,已经开展了多项研究,所有这些研究都表明,水果、果汁及其两种植物化学物质是被视为抗原毒性剂的良好候选者。结果表明,葡萄柚可能会降低染色体畸变、姐妹染色单体交换(SCE)和微核的频率,以及2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo产生的DNA单链或双链断裂的频率(4,5-b)吡啶、黄曲霉毒素B1(AFB1)、柔红霉素、异环磷酰胺、苯并(a)芘、过氧化氢(H2O2)、胺碘酮和X射线。就柚皮苷而言,该化合物已显示出其对异环磷酰胺H2O的基因保护能力2、胞嘧啶-β-阿拉伯-呋喃糖苷(Ara-C)、博来霉素和镉(表4)[42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55]。表4水果及其主要植物化学物质的抗基因毒性证据。主要目标学习类型检测使用检
测
使
用
参考水果、果汁或提取物年在葡萄柚汁摄入后抑制2-氨基-1-甲基-6-苯基咪唑并[4,5-b]吡啶诱导的大鼠结肠DNA损伤。体内彗星试验[42]年葡萄柚汁摄入对AFB1诱导的肝DNA损伤的影响。体内彗星试验[43]年葡萄柚汁抑制柔红霉素产生的微核多染红细胞(MNPE)速率的能力。体内微核[44]年葡萄柚汁抑制异环磷酰胺诱导的微核多染红细胞(MNPE)和姐妹染色单体交换(SCE)速率的能力。体内微核SCE[45]年15种果汁防止2-amino-3-methylimidazo[4,5-f]喹啉和2-amino-1-methyl-6-phenylimidazo[4,5-b]吡啶产生的基因毒性作用的能力。体外彗星试验[46]年葡萄柚汁抑制苯并(a)芘治疗小鼠微核多染红细胞(MNPE)速率的能力。体内微核[47]年评估H2O2的遗传毒性作用以及葡萄柚汁对人类淋巴细胞的这种损害的减少。体外彗星试验[48]年评价葡萄柚汁对胺碘酮诱导的白化大鼠细胞遗传学和睾丸损伤的改善作用。体内染色体畸变[49]年葡萄果实中迷迭香和柑橘生物类黄酮提取物的组合对X射线诱导的人类淋巴细胞遗传毒性的抑制作用。体外彗星试验和微核[50]植物化学成分(柚皮苷和柚皮素)1年柚皮苷对异环磷酰胺引起的损伤的抗基因毒性作用。体内微核[51]3年柚皮苷对H2O2诱导的小鼠白血病P细胞毒性和细胞凋亡保护作用的评价。体外彗星试验[52]年柚皮苷对Ara-C处理的小鼠白血病P细胞的细胞毒性和凋亡的影响。体外彗星试验[53]7年柚皮苷对博莱霉素基因组损伤保护作用的评价。体外微核[54]年柚皮苷对镉诱导的人淋巴细胞基因组损伤的影响。体外染色体畸变和SCE[55]重要的是要记住,化学预防剂的作用机制很复杂,可以根据作用部位或具体的作用类型进行分类。同样,许多抗诱变化合物可以显示多种机制(表格1)。从这个意义上说,葡萄柚及其主要的植物化学物质(柚皮苷和柚皮素)不仅显示了它们的抗氧化能力,而且还有证据表明它们有可能影响某些诱变剂的生物转化和吸收。已经观察到葡萄柚汁的摄入以及柚皮苷和柚皮素通过抑制大鼠细胞色素P的活性(特别是通过降低CYP3A4表达)显着抑制AFB1诱导的肝脏基因毒性。考虑到CYP3A4是体内重要的酶,主要存在于肝脏和肠道中,据观察,它在该水平上的抑制可能会放大或减弱某些药物、诱变剂和致癌物的作用[43,56,57]]。另一方面,有两项研究被认为与证明葡萄柚及其植物化学物质减少某些有毒化合物吸收的能力有关。在第一个中,分析了葡萄柚汁(GFJ)对MDR1P-糖蛋白(P-gp)和多药耐药蛋白2(MRP2)药物转运的影响,它们是人类小肠中表达的外排转运蛋白。还检查了人结肠癌细胞系(Caco-2)和用人MDR1cDNA、LLC-GA5-COL和LLC-MRP2转染的猪肾上皮细胞系中长春碱(VBL)和沙奎那韦的跨细胞转运和摄取.他们的研究结果表明,GFJ不仅与P-gp相互作用,而且与MRP2相互作用,这两者都在顶端膜上表达,并限制了Caco-2细胞中VBL和沙奎那韦的顶端到基底转运。58]。Romiti等人开发的第二项研究。[59],使用蛋白质印迹分析和RT-PCR评估了GFJ、山奈酚和柚皮素对人永生化肾小管细胞系HK-2中Pgp表达和活性的影响。在实验结束时,他们证实了Pgp的下调以及管状细胞中GFJ或其相关成分对其功能的抑制。总之,两项研究均证实多药转运蛋白MDR-1P-糖蛋白是一种重要的吸收机制,其调节取决于药物与许多常见摄入物质(包括葡萄柚汁)之间的化学相互作用。2.4.菠萝(Ananas