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[目的]肝细胞系较为完整地保留了代谢酶及活性,可在不添加S9的条件下对需S9活化才能产生毒性的化合物开展遗传毒性研究.本研究分别利用不同来源的人肝细胞系(HepaRG、HepG2和L02)对比不同试验条件下遗传毒性阳性剂对细胞毒性和微核相关指标出现率的影响.[材料和方法]在无S9代谢活化条件下使用不同浓度环磷酰胺(CPA,10、40μg/mL))或丝裂霉素C(MMC,0.05、0.1、0.2μg/mL)与HepaRG或HepG2细胞作用4h或24 h(LO2细胞处理仅设无S9条件,作用4h),开展胞质分裂阻滞法微核细胞组学试验.计算每个剂量胞质分裂增殖指数(CBPI)和复制指数(RI)、坏死(Nec)和凋亡(Apop)细胞的千分率、以及双核细胞中微核(MN)、核芽(NBUD)和核质桥(NPB)出现的干分率.[结果]1)细胞毒性：所有肝细胞经4h不同浓度CPA或MMC处理后未见显著细胞增殖抑制毒性,而经MMC处理的Apop‰存在与给药相关的增加(P＜0.05).经高剂量MMC处理24h后,HepaRG和HepG2细胞均出现细胞增殖抑制毒性,CPA对细胞增殖作用不明显.24 h持续处理后HepaRG和HepG2均见给药甚至剂量相关的Apop‰增加(p＜0.05).不同时间处理的给药组细胞Nec‰未见统计学意义的显著增加.2)遗传毒性：正常人肝细胞来源的LO2细胞经MMC处理4h可见MN‰(对照组及不同浓度处理组分别为2‰、15‰、23‰及35‰,p＜0.05)和NBUD‰(对照组及不同浓度处理组分别为8‰、39‰、52‰及67‰,p＜0.05)呈剂量相关性增加；但NPB‰出现率在低剂量即达到高峰(22‰),随剂量升高显降低趋势.源于人肝祖细胞的HepaRG经CPA或MMC处理可见MN‰、NBUD‰及NPB‰呈剂量相关性增加,中、高剂量组与对照组比较有显著差异(4h处理组CPA 40μg/mL分别为61‰、66‰和19‰；MMC 0.2μg/mL分别为82‰、56‰和20‰,p＜0.05).肿瘤来源的HepG2细胞NBUD‰和NPB‰背景值较高(24h处理分别为12‰9‰),在高背景值的基础上经CPA或MMC处理均见统计学意义上的显著增加(24h处理组CPA 40 μg/mL分别为41‰和14‰、MMC 0.2 μg/mL为133‰和26‰,p＜0.05.[结论]对于以上三种肝细胞来说,MN‰是最敏感,且浓度依赖关系最显著的生物标志物.NPB‰对于HepG2细胞而言并不灵敏,提示肝细胞DNA错误修复和或端粒末端融合在染色体损伤的较早阶段出现.HepRG细胞代谢能力强,且DNA状态较为稳定,CPA或MMC给药处理4h均可获得阳性结果,是开展体外肝细胞微核试验的理想研究对象.