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小鼠骨髓嗜多染红细胞微核检测

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发布时间：2025-07-27 00:55:18 更新时间：2025-07-26 00:55:19

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

小鼠骨髓嗜多染红细胞微核检测

小鼠骨髓嗜多染红细胞（Polychromatic Erythrocytes, PCE）微核试验是一种经典且广泛应用的体内遗传毒性检测方法。该试验主要用于评估化学物质、药物、环境污染物或辐射等外源因素对生物体染色体或纺锤体的损伤程度，即潜在的致突变性和遗传毒性。其原理基于：当受试物诱发染色体断裂或干扰细胞有丝分裂时，在细胞分裂后期，断裂的染色体片段或整条染色体可能无法被纳入主核，进而在细胞质中形成独立的、体积远小于主核的圆形或椭圆形小体，即微核。骨髓中处于旺盛分裂状态的幼稚红细胞（嗜多染红细胞）在分裂成成熟红细胞（正染红细胞，NCE）时，若含有微核，该微核仍能被保留下来。因此，通过观察骨髓涂片中嗜多染红细胞（PCE）的微核率变化，可以灵敏地反映受试物对染色体或纺锤体的损伤效应。该方法具有操作相对简便、周期短、成本较低、敏感性较高等优点，是遗传毒性评价体系中不可或缺的重要组成部分。

检测项目

本检测的核心项目是计算并比较各处理组与对照组小鼠骨髓涂片中嗜多染红细胞微核细胞率（即含有微核的PCE占所观察PCE总数的百分比）。此外，通常还需计算嗜多染红细胞与正染红细胞的比值（PCE/NCE或PCE/PCE+NCE），该比值反映了骨髓细胞的增殖活性。PCE/NCE比值的显著下降可能提示受试物具有明显的细胞毒性或抑制骨髓造血功能。

检测仪器

进行小鼠骨髓嗜多染红细胞微核检测主要需要以下仪器设备：

光学显微镜：配备油镜（100倍物镜）用于观察和计数微核，是核心设备。
血细胞计数板：用于实验前骨髓细胞悬液的计数（可选，但有助于调整细胞浓度）。
离心机：用于骨髓细胞悬液的离心沉淀。
恒温水浴锅/恒温箱：用于染色过程中的恒温孵育。
载玻片及盖玻片：用于制备骨髓涂片。
研钵/匀浆器：用于分离小鼠股骨或胸骨中的骨髓。
移液器及枪头：用于试剂的精确移取。

检测方法

小鼠骨髓嗜多染红细胞微核检测的标准流程通常包括以下步骤：

实验动物处理：选用健康成年小鼠（常用品系如ICR、KM、BALB/c等），随机分组。给予受试物（通常经口灌胃或腹腔注射），并设置溶剂/赋形剂阴性对照组和已知阳性物（如环磷酰胺）阳性对照组。采样时间点通常在一次给药后的24小时和48小时（或根据受试物代谢动力学确定最佳时间）。
骨髓细胞采集：处死小鼠，剥离股骨或胸骨。用适量小牛血清或生理盐水冲出骨髓腔内的细胞，制成细胞悬液。
细胞悬液处理与涂片：将骨髓细胞悬液离心，弃去部分上清，重悬沉淀。取少量细胞悬液滴于载玻片一端，用另一载玻片以一定角度推片，制成薄而均匀的骨髓涂片。
涂片固定与染色：空气干燥后，常用甲醇固定数分钟。然后采用Giemsa染色法或Acridine Orange (AO)荧光染色法进行染色。Giemsa染色是最经典的方法，染色后PCE呈灰蓝色，NCE呈橘红色，微核呈深紫红色或蓝紫色圆形小体，位于PCE细胞质内。AO荧光染色法下，PCE呈红色荧光，NCE呈绿色荧光，微核呈黄绿色荧光，灵敏度更高。
阅片与计数：在油镜下观察骨髓涂片。选择细胞分布均匀、形态完整、染色良好的区域。盲法阅片（阅片人不知分组信息）。每只动物至少观察1000个嗜多染红细胞（PCE），记录其中含有微核的PCE数（微核细胞数）。同时，也需记录所观察视野中一定数量（如200个）的红细胞中PCE和NCE的数量，以计算PCE/NCE比值。微核的判断标准：圆形或椭圆形，边缘光滑清晰，染色与主核一致或略浅，直径通常小于主核直径的1/5至1/3，位于胞浆内且与主核无连接。注意区分微核与染色颗粒、杂质等。
结果计算与统计分析：计算每只动物、每组动物的微核细胞率（‰）和PCE/NCE比值。数据通常采用适当的统计方法（如卡方检验、Fisher精确检验、t检验或方差分析等）比较处理组与对照组之间的差异是否有统计学意义。

检测标准

小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验有国际和国内广泛认可的标准指南，确保试验的科学性、规范性和结果的可比性：

OECD 测试指南 474：《哺乳动物红细胞微核试验》(Mammalian Erythrocyte Micronucleus Test)。这是国际上最权威的指南，详细规定了试验的原则、方法、动物选择、剂量设计、对照设置、采样时间、阅片计数标准、结果评价和数据报告要求。
中国国家标准 GB/T 21751-2008：《化学品哺乳动物骨髓染色体畸变试验方法》。该标准主要借鉴了OECD 474等国际指南，是中国境内进行化学品遗传毒性评价（包括微核试验）的官方标准。
ICH S2(R1) 指导原则：《人用药物遗传毒性试验和结果分析指导原则》。该指导原则虽非专门针对微核试验，但对于药物研发中遗传毒性评价策略和微核试验的应用有重要指导作用。

结果判读标准：通常，如果受试物在一个或多个剂量组中，微核细胞率与阴性对照组相比具有统计学意义的显著增加（P<0.05或P<0.01），并且呈现剂量-反应关系，或者微核细胞率增加具有生物学意义（即使未达统计显著但在历史对照范围内异常高），则判定该受试物在本试验系统结果为阳性（即具有诱发染色体损伤的潜力）。同时，PCE/NCE比值显著下降提示细胞毒性作用，也是结果解释的重要参考。阴性对照组微核率通常在正常范围内（通常<3‰）。阳性对照组微核率应显著高于阴性对照组，以证明试验系统的敏感性。