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为评估生殖细胞致突变性，研究人员围绕 OECD 试验指南（TG）488 推荐的 28+28d 设计是否必要展开研究。通过 MutaMouse 模型及 lacZ 分析等，发现该设计可有效检测突变，后期采样无必要，为 TG 488 应用提供实证支持。
论文解读
在生命科学与毒理学研究领域，化学物质的致突变性评估一直是保障人类健康和环境安全的重要课题。生殖细胞突变可能导致出生缺陷、遗传疾病甚至癌症，因此准确检测化学物质对生殖细胞的致突变性至关重要。目前，国际经济合作与发展组织（OECD）的试验指南（TG）488 推荐使用转基因啮齿动物模型评估体内突变，其中针对生殖细胞突变评估建议采用 28 天连续暴露后 28 天采样（28+28d）的设计。然而，对于该设计是否为最优方案，是否需要更长的采样时间来确保检测的准确性和全面性，科学界仍存在一定争议。为了验证 TG 488 推荐的 28+28d 设计在生殖细胞突变评估中的合理性，解决不同采样时间对检测结果的影响问题，加拿大健康环境与消费者安全部门的环境健康科学研究局等机构的研究人员开展了相关研究。研究成果发表在《Archives of Toxicology》上，为 OECD TG 488 的应用提供了重要的实证依据。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：选用 MutaMouse 雄性成年小鼠作为实验对象，该模型携带重组 λgt10 噬菌体穿梭载体，可用于检测基因突变。实验中，小鼠分别接受苯并 (a) 芘（BaP）、N - 乙基 - N - 亚硝基脲（ENU）、甲磺酸异丙酯（iPMS）或丙卡巴肼（PRC）等化学物质的 28 天口服暴露，设置相应的载体对照组。在暴露结束后的第 3 天、28 天、42 天和 70 天，从曲细精管收集生殖细胞，运用 lacZ 分析法定量突变频率（MF），并通过基准剂量（BMD）建模评估采样时间对致突变效力估计的影响。
研究结果
化学物质毒性评估
通过睾丸重量变化评估生殖细胞毒性，发现不同化学物质在不同采样时间对睾丸重量的影响各异。BaP 在前三个采样时间未引起睾丸重量变化；ENU 在高剂量时，仅 28+3d 与对照组相比有显著差异；iPMS 在多个采样时间均导致睾丸重量显著下降，且 70d 时未完全恢复；PRC 在早期采样时间睾丸重量下降明显，后期有所恢复。
生殖细胞突变频率分析
- BaP：除 28+3d 外，其他采样时间均呈现剂量依赖性 MF 增加，28+28d 及之后采样时间的高剂量组突变频率显著高于对照组，28+3d 时因变异大未达显著水平。
- ENU：各采样时间均呈现剂量依赖性 MF 增加，28+28d 和 28+70d 时低剂量即可引起显著突变，28+42d 时部分剂量组显著。
- iPMS：仅高剂量组在各采样时间均显示 MF 显著增加，且 MF 在不同时间点稳定。
- PRC：高剂量组在各采样时间 MF 显著增加，但 28+3d 时突变频率最高，之后有所下降。
采样时间的影响及 BMD 建模
定性分析显示，28+3d 设计可能导致假阴性结果（如 BaP），而长于 28+28d 的采样时间并未增加检测灵敏度。BMD 建模表明，除 BaP 外，其他化学物质在不同采样时间的 BMD 置信区间重叠，BaP 在 28+3d 的置信区间高于其他时间，提示该设计可能低估其效力。
研究结论与讨论
研究结果支持 OECD TG 488 推荐的 28+28d 设计作为评估生殖细胞致突变性的最佳方案。对于强致突变物，28+28d 设计比 28+3d 更灵敏，且更长采样时间无必要。BaP 和 ENU 的结果与精子发生模型预测一致，而 iPMS 和 PRC 因强细胞毒性可能影响结果，但仍表明 28+28d 设计足以表征化学物质的生殖细胞致突变性。BMD 建模进一步支持该设计在效力分析中的优势。该研究为转基因啮齿动物模型在生殖细胞突变评估中的应用提供了统一的实验设计依据，有助于减少实验动物使用，符合 3R 原则，对毒理学研究和化学物质风险评估具有重要意义。
