生物芯片在毒理研究中的应用

生物芯片在毒理研究中的应用

 

    对药物 进行毒性评价，是药物筛选过程中十分重要的一个环节。现在毒理学家多采用鼠为模型，通过动物实验来研究药物的潜在毒性。这些方法需要使用大剂量的药物，花上几年时间，花费巨大。基因芯片技术可将药物毒性与基因表达特征联系起来，通过基因表达分析便可确定药物毒性，使得药物毒性或不期望出现的效应在临床试验前得以确认。用基因芯片可以在一个实验中同时对成千上万个基因的表达情况进行分析，为研究化学或药物分子对生物系统的作用提供全新的线索。该技术可对单个或多个物质的有害性进行分析，确定化学物质在低剂量条件下的毒性，分析、推测有毒物质对不同生物的毒性可比性。如果不同类型的有毒物质所对应的基因表达谱有特征性的规律，那么，通过比较对照样本和有毒物质的基因表达谱，便可对各种不同的有毒物质进行分类。在此基础上通过进一步建立合适的生物模型系统，便可通过基因表达谱变化来反映药物对人体的毒性。

 

    已经有不少研究工作表明。利用基因芯片预测化合物毒性和对毒性物质进行分类是可行的。Waring等用15种已知的肝毒性化合物处理大鼠，这些毒物将对肝细胞造成多种伤害，如DNA损伤、肝硬化、肝坏死和诱发肝癌等。从大鼠肝脏中提取RNA，用表达谱基因芯片做基因表达分析。通过将基因表达结果与组织病理分析和临床化学分析的结果进行比较，发现两者有很强的相关性。该结果表明，基因芯片分析是一种可以用来分析药物安全性和对环境毒物进行分类的灵敏度较高的方法。在另一报道中他们用同样的15种化合物作用大鼠的肝细胞，在用基因芯片做基因表达分析，结果显示具有相似性。Gerhold等给大鼠服用苯巴比妥、地塞米松等药物，使用寡核苷酸芯片，检测了大鼠肝组织中与药物代谢、毒性和能量代谢相关基因的表达，然后，通过分析基因表达变化的结果就可以推测药物代谢与毒性的情况。

---