生物体内每天自发产生大量DNA损伤,从而诱发基因突变并具有潜在致癌性。但是,生物体内存在多种DNA修复通路,碱基切除修复为其中最普遍形式。DNA糖基化酶参与碱基切除步骤,所有哺乳动物均分泌多种DNA糖基化酶以维持基因组稳定性。然而,多种DNA糖基化酶的同时检测始终是一个巨大的挑战。在本论文中,我们开发了一种基于DNA糖基化酶切割分子信标的单分子检测方法用于同时检测人类8-羟基鸟嘌呤DNA糖基化酶1（hOGG1）和人类N-甲基嘌呤DNA糖基化酶（hAAG）。我们设计了一种Cy3标记的修饰有8-羟基鸟嘌呤（8-oxoG）的分子信标用于检测hOGG1和一种Cy5标记的修饰有脱氧次黄嘌呤的分子信标用于检测hAAG。hOGG1能够催化移除8-羟基鸟嘌呤/胞嘧啶碱基对中的8-羟基鸟嘌呤从而形成一个无嘌呤/无嘧啶（AP）位点,hAAG能够催化移除脱氧次黄嘌呤/胸腺嘧啶碱基对中的8-oxoG从而形成一个AP位点。在无嘌呤/无嘧啶核酸内切酶（APE1）的协助作用下,AP位点裂解导致分子信标裂解,从而Cy3指示hOGG1的存在,Cy5指示hAAG的存在。Cy3和Cy5信号均能被以全内反射荧光显微镜为基础的单分子检测简单量化。该方法能够同时检测多种DNA糖基化酶,且能在不需要任何目标扩增步骤的情况下对hOGG1检测限为2.23×10^-6U/μL,对hAAG检测限为8.69×10^-7U/μL。更重要的是,该方法可应用于筛选酶抑制剂,同时检测肺癌细胞中的hOGG1和hAAG,在早期临床诊断推广应用方面具有巨大潜力。