細(xì)胞活性是判斷體外培養(yǎng)細(xì)胞在某些條件下是否能正常生長的重要指標(biāo),如藥物處理、放射性或紫外線照射、培養(yǎng)條件變化等。細(xì)胞活性檢測方法有很多種,如臺盼藍(lán)染色法、克。洌┬纬煞ā、ATP含量測定法、熒光染色法、比色法(MTT法)等。
一、ATP含量測定法---生物發(fā)光檢測
有研究表明內(nèi)源性三磷酸腺苷 (ATP) 的數(shù)量可以反映細(xì)胞的活性度,內(nèi)源性ATP是活體細(xì)胞最基本的能量來源,細(xì)胞死亡時(shí),ATP迅速水解。因此,測定細(xì)胞內(nèi)源性ATP的含量可以及時(shí)反映細(xì)胞的活性和活細(xì)胞數(shù)量;贏TP的細(xì)胞活力檢測法是一種敏感而可靠的檢測方法。
反應(yīng)原理是活細(xì)胞在有氧和ATP的條件下,熒光酶催化熒光素發(fā)出熒光 (波長為562nm),強(qiáng)度與ATP含量呈正相關(guān)。故所測得熒光強(qiáng)度可間接反映出存活細(xì)胞量。
Promega CellTiter-Glo® Luminescent Cell Viability Assay是基于ATP檢測的快速細(xì)胞活力檢測法。(目錄號:G7570)
-檢測類型:發(fā)光
-檢測標(biāo)志物:ATP
-應(yīng)用:細(xì)胞活力,細(xì)胞增殖,細(xì)胞毒性
-細(xì)胞類型:細(xì)胞系,原代細(xì)胞(懸浮或貼壁)
-檢測步驟:一步法,均質(zhì)檢測
-操作時(shí)間:10min
-靈敏度:10個(gè)活細(xì)胞(96孔板)
二、 熒光法檢測
一些熒光染料對死細(xì)胞和活細(xì)胞有不同的作用效果,利用熒光顯微鏡檢測細(xì)胞活性。如碘化丙錠 (PI) ,被活細(xì)胞排斥但能穿透正在死亡或已經(jīng)死亡細(xì)胞的細(xì)胞膜,因此活細(xì)胞不被染料染上色,只有死細(xì)胞或是凋亡細(xì)胞才能染上紅色。吖啶橙 (AO) 能透過質(zhì)膜完整的細(xì)胞,嵌入細(xì)胞DNA,使之發(fā)出明亮的綠色熒光。溴化乙錠 (EB) 僅能透過胞膜受損的細(xì)胞,嵌入DNA,發(fā)橘紅色光。也可應(yīng)用AO-EB雙染法鑒定細(xì)胞活性。這種檢測方法相比傳統(tǒng)的染料,具有靈敏度高,操作簡便,結(jié)果容易分辨等特點(diǎn),而且利用雙染法還可以分辨活細(xì)胞、凋亡早期細(xì)胞、凋亡晚期細(xì)胞、死亡細(xì)胞。在細(xì)胞凋亡的檢測上有很廣泛的應(yīng)用。
Alamar Blue是一種安全、穩(wěn)定、易溶于水、且對細(xì)胞無毒的新型染料,可通過熒光產(chǎn)生或顏色變化指示細(xì)胞的代謝;罴(xì)胞線粒體酶能夠?qū)⑺{(lán)色的氧化形式Alamar Blue變成紅色的還原形式,同時(shí)發(fā)生可量化的熒光變化,無活性的細(xì)胞不能還原Alamar Blue 。熒光的強(qiáng)度或紅色的強(qiáng)度反映了細(xì)胞增殖的程度,其顏色變化可用酶標(biāo)儀測定;熒光變化可用熒光測定儀檢測,激發(fā)波長530nm,散射波長590nm,使用熒光方法時(shí)具有更優(yōu)秀的敏感性。AlamarBlue法操作簡便,特異性和靈敏度高,重復(fù)性好,且AIamar Blue的使用不影響細(xì)胞正常代謝及基因表達(dá),可在無菌條件下測定后繼續(xù)培養(yǎng)擴(kuò)增細(xì)胞,有利于對培養(yǎng)細(xì)胞的連續(xù)監(jiān)測及深入研究。但由于Alamar BIue的分解產(chǎn)物是偏紅色的,所以只能用無酚紅培養(yǎng)基,且對培養(yǎng)的時(shí)間要求也相對MTT法來說要苛刻。
Promega CellTiter-Fluor™ Cell Viability Assay是一種革新性熒光法,是非裂解性的活細(xì)胞檢測法,用于檢測活細(xì)胞的活力狀態(tài)和數(shù)量。(目錄號G6080)
原理:該系統(tǒng)檢測的是活細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶活性,該蛋白酶為保守的組成型蛋白,因而可作為細(xì)胞活力的生物標(biāo)志物。該活細(xì)胞蛋白酶活性僅與完好的活細(xì)胞有關(guān),是通過一種可穿透細(xì)胞膜的、可產(chǎn)生熒光的肽底物(Gly-Phe-AFC)來檢測的。該底物進(jìn)入活細(xì)胞后,被活細(xì)胞蛋白酶切割,產(chǎn)生熒光信號,該信號的強(qiáng)度與活細(xì)胞數(shù)量相關(guān)。當(dāng)細(xì)胞膜的完整性喪失,以及漏出到周圍培養(yǎng)基后,該活細(xì)胞蛋白酶的活性即消失。
-檢測標(biāo)志物:活細(xì)胞蛋白酶
-檢測類型:熒光(380-400nm激發(fā)光/505nm發(fā)射光)
-應(yīng)用:細(xì)胞活力,細(xì)胞增殖,細(xì)胞毒性,疊加檢測
-細(xì)胞類型:細(xì)胞系,原代細(xì)胞(懸浮或貼壁)
-檢測步驟:一步法,均質(zhì)檢測
-操作時(shí)間:0.5-3h
-靈敏度:40個(gè)活細(xì)胞(96孔板)
三、 比色法檢測
MTT比色分析法是由Mosmann在1983年首創(chuàng),其原理是活細(xì)胞內(nèi)的線粒體中的琥珀酸脫氫酶可以將MTT[化學(xué)名為3-(4, 5-二甲基噻唑-2)-2, 5-二苯基四氮唑溴鹽,外觀淡黃色]還原成藍(lán)紫色結(jié)晶甲臜,并沉積在細(xì)胞中,而死細(xì)胞無此功能。二甲基亞砜 (DMSO) 能溶解細(xì)胞中的甲臜,溶液顏色的深淺與所含的甲臜量成正比。用酶標(biāo)儀在570nm波長下測定OD值。MTT方法能簡單、快捷、準(zhǔn)確地測定細(xì)胞的增殖反應(yīng),而且能避免由于人為操作因素造成的試驗(yàn)誤差,大大地提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。MTT方法目前大多用于檢測培養(yǎng)細(xì)胞的生長和增殖、新藥篩選、細(xì)胞毒性試驗(yàn)、腫瘤細(xì)胞敏感性試驗(yàn)等。加之其價(jià)格低廉,成為日前各實(shí)驗(yàn)室榆測細(xì)胞活性的首選方法之一。
但是MTT法不太適合于懸浮細(xì)胞,因?yàn)樵谌芙饧着H之前,需將培養(yǎng)液吸出,這一步很容易造成甲臜流失,因而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差。若不去除培養(yǎng)基,培養(yǎng)基中的血清和酚紅會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了消除培養(yǎng)液中血清和酚紅的影響,有人進(jìn)一步提出改良的MTT法。即在不吸出培養(yǎng)基的前提下,利用一些有機(jī)溶劑,如酸化SDS、SDS-DMF酸性溶解液等直接溶解甲臜,都取得了不錯(cuò)的效果。
對由于MTT的產(chǎn)物甲臜不溶于水的缺點(diǎn),研究人員又開發(fā)了很多種水溶性的四氮唑鹽類:如 XTT、CCK-8 (又稱WST-8) 等。XTT和CCK-8都是新合成的四唑氮衍生物,與MTT屬于同類物質(zhì),它們都能被活細(xì)胞中線粒體內(nèi)的脫氫酶降解而產(chǎn)生棕黃色水溶性的甲臜,能直接通過光譜吸收測定OD值,進(jìn)而推測細(xì)胞的增殖情況。當(dāng)與電子耦合劑PMS聯(lián)用時(shí),還能增強(qiáng)其還原反應(yīng),提高反應(yīng)的靈敏性。與MTT法比較可知,這些方法主要優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)產(chǎn)物為水溶性,不需要使用裂解液溶解沉淀,也不需要吸取上清,對貼壁和懸浮生長的細(xì)胞均適用,檢測時(shí)間縮短和處理步驟減少,也大大提高了實(shí)驗(yàn)的敏感性。缺點(diǎn)就是成本較高,XTT水溶液不穩(wěn)定,需要低溫保存或現(xiàn)配現(xiàn)用;而CCK-8試劑的顏色為淡紅色,與含酚紅的培養(yǎng)基顏色接近,不注意的活容易產(chǎn)生漏加或多加。
Promega CellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay (MTS單溶液一步法細(xì)胞活力檢測試劑盒)是一種比色法的新型細(xì)胞活力快速檢測試劑。一步法操作,擺脫了傳統(tǒng)MTT操作復(fù)雜問題,誤差小,無需有機(jī)溶劑溶解,無需去除上清,活細(xì)胞檢測等。(目錄號G3582 G3580 G3581 )
-檢測類型:吸收光(490nm)
-檢測標(biāo)志物:線粒體脫氫酶
-應(yīng)用:細(xì)胞活力,細(xì)胞增殖,細(xì)胞毒性
-細(xì)胞類型:細(xì)胞系,原代細(xì)胞(懸浮或貼壁)
-檢測步驟:一步法,均質(zhì)檢測
-操作時(shí)間:1-4h
-靈敏度:1000個(gè)活細(xì)胞(96孔板)