单细胞凝胶电泳(SCGE)亦称彗星试验，是一种在单细胞水平检测有核细胞DNA断裂的荧光检测技术，具有快速、简便、灵敏、样本需要量少等特点，凡能制成单细胞悬液的真核细胞均可用此方法进行DNA损伤的研究。目前已广泛用于检测外源毒性物质、氧化、紫外线和电离辐射引起的DNA分子损伤^[1]。体外实验发现，稀土元素可引起细胞DNA的损伤，具有一定的遗传毒性^[2]。但长期稀土暴露能否引起DNA的损伤，目前尚不清楚。本文采用SCGE法观察长期喂饮稀土化合物氯化钇的大鼠外周血淋巴细胞DNA损伤情况，以期为明确稀土的遗传毒性提供数据。

稀土Y₂O₃(纯度99.99%)(珠江冶炼厂)。用盐酸溶解，调pH值4.5～6左右，定容后备用。

刚断乳健康纯系清洁级Wistar大鼠(70±5) g，(第一军医大学实验动物中心，动物证号：2003A072) 。喂养3d后，随机分为3组：对照组、低剂量组、高剂量组；每组10只，雌雄各半。分别饮用含稀土浓度为0，53.4，5340mg/L的饮用水，自由取食，饲养温度为22～28℃。同一剂量组内雌雄交配，生产后雌雄分开，子代饮水、饲养条件同亲代，喂养80周。

三(羟甲基)氨基甲烷(Tris)；Triton X-100(美国Genview公司)；二甲基亚砜(DMSO，美国Sigma公司)；大鼠淋巴细胞分离液(ρ=1.083，pH 7.0～0.5) (天津灏洋生物制品科技有限责任公司)；低熔点琼脂糖(LMPA，美国Amresco公司)；正常熔点琼脂(NMPA，西班牙Biowest公司)；其他试剂均为国产分析纯。CH-BJ45-2光学显微镜(日本Olympus公司)；AX200型倒置荧光显微镜(德国ZEISS公司)。

将大鼠用乙醚麻醉后，从心脏取1ml血，与磷酸盐缓冲液(PBS)1:1混匀后，加入装有2ml的大鼠淋巴细胞分离液的离心管内，2000r/min离心15min，收集界面上的细胞，放入含PBS 4～5ml的试管中，充分混匀后，1500r/min离心10min，弃上清。将沉淀悬于PBS中，混匀离心，反复洗2次即得到所需细胞。将细胞悬于PBS溶液中，制成浓度为2×10⁵个/ml细胞悬液4℃备用。

按文献^[3]进行。电泳后取出载玻片，用0.4mmol/L Tris(pH=7.5) 漂洗载玻片3次。用30μl SYBR Gold染色，荧光显微镜下观察摄取图像。每组选择100个细胞，用CASP彗星分析软件逐个细胞分析。

采用SPSS 10.0软件进行t检验。

在单细胞凝胶电泳中，DNA被SYBR Gold染色，未发生断裂的细胞只有一个圆形的荧光头部；发生DNA断裂的细胞则表现为断片向阳极方向迁移，形成一个像彗星样的拖尾。DNA损伤越严重，拖尾越长。对照组细胞呈圆形，边缘清晰；低剂量组细胞边缘有些模糊，表明DNA有一定的损伤；高剂量组细胞出现明显的拖尾现象。

结果表明，与对照组比较，低剂量和高剂量淋巴细胞DNA形成的彗星尾部DNA含量、尾长、彗星长、Olive尾矩5个指标均高于对照组。其中，低剂量组的彗星长、高剂量的尾长和彗星长与对照组比较，差异有统计学意义(P＜0.05) ，提示长期喂饮稀土可造成大鼠外周血淋巴细胞的DNA损伤。

表 1

表 1 不同剂量稀土对大鼠外周血淋巴细胞DNA的损伤(x ± s, n= 100)

表 1 不同剂量稀土对大鼠外周血淋巴细胞DNA的损伤(x ± s, n= 100)

稀土是否有遗传毒性一直存在争议。杨辉等^[2]提出，20～100μg/ml的氯化钇和氯化镨可引起体外培养的人外周血淋巴细胞DNA的损伤。屈艾^[4]等发现，20～80mg/L氧化钬灌胃后小鼠骨髓细胞DNA的彗星头长、尾长、拖尾率和DNA损伤率明显高于对照组，且存在明显的剂量-效应关系。Jha^[5]等认为，Pr₆O₁₁和Nd₂O₃能使小鼠骨髓染色体突变率明显增加。但也有文献^[6]报道，用1～100mg/(kg·bw)的混合稀土硝酸盐连续5d给大鼠灌胃，未出现骨髓细胞染色体畸变率的增高；215～500μg/ml混合稀土硝酸盐及钇等8种单一稀土盐不能诱发体外培养的人外周血淋巴细胞染色体的畸变、姐妹染色单体互换以及非周期DNA合成的增高。造成这种差异的原因可能与稀土的摄入途径和剂量有关。本文结果显示，与对照组比较，低剂量组彗星长、高剂量组尾长和彗星长有显著增加(P＜0.05) ，提示长期喂饮一定剂量的稀土可造成大鼠外周血淋巴细胞DNA的损伤，并可能影响机体的免疫功能^{[7, 8]}。由于本实验中，低剂量组Y³⁺的浓度与现有稀土日允许摄入量标准相当，提示长期摄入现有稀土日允许摄入量标准的Y³⁺可能并不安全，稀土日允许摄入量标准值得进一步商榷。