姐妹染色單體區(qū)分染色法 (Sister chromatid differentiation ， SCD ）是 70 年代中期發(fā)展起來(lái)的染色體處理技術(shù)。 Latt （ 1973 ）在培養(yǎng)的細(xì)胞中加入 5- 溴脫氧尿嘧啶核苷（ BrdU ），當(dāng)用 Hoechst33258 熒光染料染色時(shí)，發(fā)現(xiàn)了姊妹染色單體的色差反映和它們之間互換的現(xiàn)象。

1974 年 KO Renberg 和 Froeed-Lender 改進(jìn)了這一技術(shù)，建立了較簡(jiǎn)易的 BrdU-Giemsa 技術(shù)。這種技術(shù)用于研究細(xì)胞周期、染色體半保留復(fù)制、染色體的分子結(jié)構(gòu)和畸變，以及 DNA 的復(fù)制、損傷與修復(fù)等一系列重要理論問(wèn)題，還可以用于分析姊妹染色單體互換（ Sister chromatid exchange, SCE ）頻率。

由于 SCE 能靈敏地檢測(cè)染色體的變化，表現(xiàn)出劑量 - 效應(yīng)關(guān)系。因此，目前已把 SCE 列為檢測(cè)致突變物、致癌物地常規(guī)指標(biāo)之一。

一、原理

5- 溴脫氧尿嘧啶核苷（ 5-Bromodeoxy-urdine, BrdU ）在 DNA 的復(fù)制過(guò)程中，摻入新合成的鏈并占有胸腺嘧啶（ thymidine, T ）的位置。根據(jù) DNA 的半保留復(fù)制規(guī)律，哺乳動(dòng)物或人的細(xì)胞在 BrdU 的培養(yǎng)液中經(jīng)歷了兩個(gè)周期后，它的兩條姊妹染色單體的 DNA 雙鏈在化學(xué)組成上有了差別。

當(dāng)染色體的 DNA 鏈的兩條多核苷酸鏈都被 BrdU 所替換， Giemsa 染色顯示淺色，如果染色體的 DNA 鏈中僅有一條多核苷酸鏈被 BrdU 所替換， Giemsa 染色顯示深色。應(yīng)用姊妹染色單體區(qū)分染色法（ SCD ）研究來(lái)自一個(gè)染色體的兩條單體之間在同一個(gè)位點(diǎn)發(fā)生同源片段的交換，稱為姊妹染色單體互換。

二、用品和試劑

45 ℃水浴，紫外線燈（ 20W ）。余同外周血染色體制備。

試劑： BrdU 溶液：用無(wú)菌青霉素瓶，在普通條件下稱取 BrdU 2mg ，然后在無(wú)菌室內(nèi)加入無(wú)菌生理鹽水 4ml ，用黑紙避光， 4 ℃冰箱保存，新鮮配置。 1 × SSC 溶液： 0.15mol/L NaCl ， 0.015mol/L 檸檬酸鈉。

三、操作步驟

l ．細(xì)胞培養(yǎng)：常規(guī)培養(yǎng)人外周血淋巴細(xì)胞， 24h 后，加入 BrdU 使其終濃度為 20 μ g/ml 。

2 ．繼續(xù)避光培養(yǎng) 48 小時(shí)，終止培養(yǎng)前 2 — 3 小時(shí)加秋水仙堿。

3 ．培養(yǎng)結(jié)束收獲細(xì)胞，常規(guī)制備染色體，操作同實(shí)驗(yàn)一。

4 ．染色體制片在 37 ℃恒溫箱內(nèi)老化 24 小時(shí)或室溫放置 1 — 2 天。

5 ．將染色體制片的玻片正面向上平鋪在恒溫（ 45 ℃）水浴鍋上，在玻片上滴加已預(yù)熱至 45 ℃的 1 × SSC 溶液。

6 ．將紫外燈放在恒溫水浴上，燈與標(biāo)本垂直，其外加蓋報(bào)紙數(shù)張以阻擋紫外線。照射距離為 6cm ，時(shí)間 15min 。

7 ．照射完畢后以蒸餾水洗去 1 × SSC 。

8 ． 1 ∶ 10 Giemsa 染色 5 分鐘。

9 ．自來(lái)水細(xì)流沖洗去多余染料，干燥，鏡檢。

10 ．計(jì)數(shù) SCE 。選擇染色體分散較好，數(shù)目為 46 的中期分裂相 20 個(gè)進(jìn)行觀察計(jì)數(shù)，凡在染色單體端部出現(xiàn)的互換計(jì)為一次 SCE ，在染色單體中間出現(xiàn)的互換計(jì)為兩次 SCE 。凡在著絲粒部位發(fā)生一次互換，判斷不是兩條染色單體在著絲粒部發(fā)生的扭轉(zhuǎn)，計(jì)為一次 SCE ，但另列入“著絲粒區(qū)互換（ CME ）”一項(xiàng)。