艾姆斯测试是检测致癌物的

现代生活，可能到处都是致癌物，那你知道致癌物是怎么确定的吗？

很多年前，就有一种测试，叫做艾姆斯测试，是以其创造者 Bruce N. Ames 博士的名字命名的。

Bruce Ames是著名的生物化学家，也是加州大学伯克利分校生物化学和分子生物学的荣誉教授。

他现在还活着，96岁了，我们之前专门写过文章介绍他→96岁科学家：这11种长寿维生素，是抗衰的关键…

Bruce Ames，图片来自lanutrition

他的研究方向是癌症和衰老，目前已经撰写了超过550篇科学出版物，是所有领域中被引用次数最多的几百位科学家之一。

他发明了艾姆斯测试，是目前应用最广泛的致癌物测定法，也是最快速、最廉价的评估化合物诱变潜力的方法。

图源baijiahao.baidu.com

艾姆斯测试在毒理学领域具有特别重要的意义，有助于鉴定潜在致癌物，和确定各种化合物的遗传毒性

那么艾姆斯测试到底是什么呢？用它来确定致癌物是不是 100% 有效呢？我们一起来看看。

什么是艾姆斯测试？

艾姆斯测试主要是使用细菌，来测试给定的化学物质是否会导致这种细菌的 DNA 发生突变。

→艾姆斯测试过程

所以更准确地说，它是一种评估化合物诱变潜力，用于估计化合物的致癌潜力的生物测定法。①

这种测试是一种快速方便的分析方法，原来的准致癌物分析都是对小鼠和大鼠进行测试，非常耗时，通常需要2-3年才能完成，而且昂贵。

艾姆斯测试使用鼠伤寒沙门氏菌菌株，这些菌株是突变体，DNA 修复机制存在特定缺陷，所以更容易发生突变。

Ames 测试程序

这些细菌菌株有组氨酸合成的基因突变，缺乏合成组氨酸的能力，然后使用缺乏组氨酸的琼脂平板培养。②

在琼脂平板掺入不同浓度的测试物质，就形成了阳性和阴性对照区，当化合物使细菌发生了突变，就会导致 pH 值下降，ph 测试为阳性。

可以从测试过程看出来，这种检测方法非常廉价且方便，而且可以测试很多化合物，但是这种方法也很可能有假阳性和假阴性。

艾姆斯测试和癌症有什么关系？

可以看出来，艾姆斯测试的主要作用是，确定化合物是否会导致细菌 DNA 发生突变，从而可能导致癌症。

→DNA 突变和癌症

那么为什么化学物质具有致突变性，可以判断它的致癌作用呢？

因为这可能表明该化合物也可能引起人类细胞突变，而癌症通常与突变有关。

DNA 损伤和突变，一般是大多数癌症和遗传性出生缺陷的主要原因，也可能导致衰老和心脏病。③

图源kyhtech.com

癌症本质上是动物体内细胞不受控制的增殖，通常由细胞的遗传变化引起。

DNA 是增殖中的通用遗传物质，DNA 的突变可诱导细胞中的遗传变化，诱发癌症的可能性。④

导致这种损害的因素许多是天然化学物质，可能存在于饮食、环境和工业中。

→可能的致癌物

Ames 测试问世以后，商业、环境和工业产品都广泛使用它来做致癌物的初步筛查，并且用于识别以前在商业产品中使用的潜在致癌物。

其中一些配方原来没发现有致癌风险，但是检测出来以后，已经从商业用途中撤出了，比如一些染发剂中使用的化学物质。⑤

不仅如此，目前通用的化学物质致癌性评估也是基于艾姆斯测试，比如美国 NTP 测试的 301 种化学物质致突变性。⑥

艾姆斯测试有没有缺陷？

艾姆斯测试能够证明化合物的 DNA 诱变潜力，那么能直接预测它对人类的致癌性或毒性吗？

→通过测试的一定不致癌吗？

那肯定是不行的，通常需要进一步的测试，例如体内研究和流行病学研究。

通过 Ames 测试鉴定的诱变剂，也是可能的致癌物，Ames 的早期研究就发现，一些已知致癌物也可以通过该测试鉴定。

图源www.thepaper.cn

当然，后来更多的研究表明，这种测试可以鉴定出大部分已知致癌物。

这可能是因为鼠伤寒沙门氏菌是一种原核生物，毕竟和人类差异还是太大，它不是人类的完美模型。

→没通过测试的一定致癌吗？

同时，Ames 测试的阳性结果，本身并不表明某种化学物质能够致癌。

它只是表明化学物质会产生突变，仍需要进行更广泛的测试来确定该化学物质是否可能导致人类患癌。

比如硝酸盐化合物，因为它可能会产生一氧化氮，这是一种重要的信号分子，可以产生假阳性，但是硝酸甘油却是一种药物。

图源www.163.com

甚至艾姆斯本人都认为，即使一种化学物质在 Ames 试验中是致突变性的，在啮齿动物试验中是致癌性的，也不能证明会导致人类癌症。⑦

由于 DNA 修复等保护机制，生物体可以耐受低水平的诱变剂，因此某些化学诱变剂可能存在阈值，但是艾姆斯测试是看不出来的。

艾姆斯还担心，过分关注微量致癌物对健康相对较小的影响，可能会忽略重大的健康风险。

他认为，大多数人类遗传损伤，是由不良饮食和正常新陈代谢过程中的 DNA 氧化引起的，而不是环境致癌物。

关键的瘦龙说

Ames 测试应用广泛，比如早期药物发现、农用化学品、杀菌剂、化妆品、食品筛查，以及测试环境水、土壤、空气或废水等。

现代社会中，致癌的因素越来越多，因为我们的水源越来越不干净，我们吃了很多食品添加剂，我们吃的蔬菜和水果里面也有农残，各种化学成分。

当然化学只是一个主要原因，另外还有过量饮食，高糖，压力，辐射等等方面。

艾姆斯测试还帮助我们了解了遗传毒性和致突变性，目前大家公认的致癌物研究几乎都是依据它确定。

当然，艾姆斯测试也有一定的局限，它与致癌性之间并没有10分的确定性。

有些检测出阳性的化合物并不致癌，而有些致癌物质也无法检测出来，比如一些致癌物不通过 DNA 损伤的机制起作用。

然而，艾姆斯测试依然是一种廉价而快速的方法，可以用于确定优先事项的筛选工具，有助于挑选出应进一步测试的化学物质。

对于开发新商业化学品过程，早期用它来消除潜在致癌物，因为染色体畸变测试对于产品上市前的评估也至关重要。

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