細(xì)胞增殖檢測常用技術(shù)的原理及操作【附視頻教程】
來源/作者:普拉特澤生物-醫(yī)學(xué)整體課題外包
細(xì)胞增殖是活細(xì)胞的重要生理功能之一,是生物體的重要生命特征,是生物體生長、發(fā)育、繁殖以及遺傳的基礎(chǔ),是腫瘤研究的重要表型之一,同時也是分子生物學(xué)和藥理學(xué)研究解決問題的關(guān)鍵。通過在細(xì)胞中過表達(dá)或干擾某個基因研究基因?qū)?xì)胞增殖能力的影響,進(jìn)一步研究基因的功能,或?qū)?xì)胞進(jìn)行藥物處理,研究藥物對增殖的影響。
細(xì)胞增殖檢測通常是基于DNA含量或細(xì)胞代謝實現(xiàn)的,主要為對活細(xì)胞的代謝活性的檢測(基于WST、MTS、XTT、MTT等)及對DNA合成的檢測(基于BrdU的免疫法或EdU的點擊化學(xué)法);同時也可通過體內(nèi)成像、微孔板或流式細(xì)胞術(shù)檢測等多種技術(shù)進(jìn)行細(xì)胞追蹤。
那么我們使用藥物時評估毒性、篩選抗腫瘤、判斷細(xì)胞增殖速度或者探究某些基因蛋白的功能時,就可以通過細(xì)胞增殖來反映。今天主要給大家介紹活細(xì)胞代謝檢測中應(yīng)用的比較廣泛的MTT、MTS和CCK8這三類方法。
一、細(xì)胞增殖檢測的原理
1、MTT法
活細(xì)胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能使外源性MTT還原為水不溶性的藍(lán)紫色結(jié)晶甲臜(Formazan)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,用酶聯(lián)免疫檢測儀在490nm波長處測定其光吸收值,可間接反映活細(xì)胞數(shù)量。在一定細(xì)胞數(shù)范圍內(nèi),MTT結(jié)晶形成的量與細(xì)胞數(shù)成正比。
2、MTS法
原理與MTT相近,屬于在MTT基礎(chǔ)上的改良,含有一個新型的四唑化合物和一種電子偶聯(lián)劑(phenazine ethosulfate,PES),PES具有增強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性,這使它可與MTS混合形成穩(wěn)定的溶液。MTS被細(xì)胞生物還原成為一種有色的甲臜產(chǎn)物,可直接溶解于培養(yǎng)基中。這種轉(zhuǎn)化是在代謝活躍的細(xì)胞中的脫氫酶產(chǎn)生的NADPH或NADH的作用下完成的。避光孵育3h后,在492nm處有一個最大的吸收峰,檢測到的甲臜產(chǎn)物的量與培養(yǎng)中的活細(xì)胞數(shù)成正比。
3、CCK8法
在電子載體1-甲氧基-5-甲基吩嗪鎓硫酸二甲酯(1-Methoxy?PMS)的作用下被細(xì)胞線粒體中的脫氫酶還原為具有高度水溶性的黃色甲臜產(chǎn)物。生成的甲臜物的數(shù)量與活細(xì)胞的數(shù)量成正比。用酶聯(lián)免疫檢測儀在450nm波長處測定其光吸收值,可間接反映活細(xì)胞數(shù)量。
二、細(xì)胞增殖檢測常用技術(shù)的聯(lián)系與區(qū)別
為了讓大家更直觀的了解到這三種檢測方法的聯(lián)系與區(qū)別,我們采用了列表的方法:
三、細(xì)胞增殖檢測的實驗操作步驟
1、細(xì)胞培養(yǎng):觀察細(xì)胞的增長特性(細(xì)胞形態(tài)、增長速度等)
2、鋪板:鋪板密度建議5*103~10*103/孔,在操作臺靜置10分鐘,有利于細(xì)胞的自由沉降,鋪板更加均勻
3、培養(yǎng)細(xì)胞:將培養(yǎng)板移入CO2培養(yǎng)箱中,至細(xì)胞貼壁且狀態(tài)穩(wěn)定
4、藥物處理:棄培養(yǎng)基,更換含有不同濃度藥物的培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)(注意要過濾之后再使用,且要現(xiàn)配現(xiàn)用,避免反復(fù)凍融)
5、MTT呈色:避光加1/10體積MTT溶液(5 mg/mL),37℃孵育4 h,孵育完成后除盡孔內(nèi)上清液,每孔加150 uL DMSO,振蕩10 min;
或MTS呈色:避光加1/10體積MTS溶液,37℃孵育3h;
或CCK8呈色:避光加1/10體積CCK-8溶液,孵育37℃1-4h;
6、上機(jī)檢測OD490nm/492 nm/450 nm值
四、細(xì)胞增殖培養(yǎng)的實驗結(jié)果及數(shù)據(jù)分析
這三種方法最后的結(jié)果是以細(xì)胞相對存活率或IC50這兩個指標(biāo)呈現(xiàn):
1、細(xì)胞相對存活率%=(處理組OD值-調(diào)零孔OD值)/(對照組OD值-調(diào)零孔OD值)*100
2、IC5計算:指某一藥物或者物質(zhì)(抑制劑)在抑制某些生物程序(如酶、細(xì)胞受體、是微生物)的半量,即50%抑制濃度
五、細(xì)胞增殖檢測的注意事項
當(dāng)您根據(jù)具體的實驗情況選擇了合適的檢測方法的時候,發(fā)現(xiàn)檢測結(jié)果還是不理想,問題出在哪呢?
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1 、鋪板
細(xì)胞數(shù)量:在前期細(xì)胞培養(yǎng)中,觀察細(xì)胞貼壁率、貼壁后面積大小、倍增時間,以確保處理過程中不會細(xì)胞過滿(鋪板太密或長太久,細(xì)胞都會擠死掉的?。瑴?zhǔn)確呈現(xiàn)處理因素與細(xì)胞數(shù)的關(guān)系(5×103 ~10×103 )。意思就是先了解下你需要檢測的細(xì)胞,做個預(yù)實驗先。
2、避免血清的干擾
用含胎牛血清培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞時,高濃度血清物質(zhì)(我也會吸光噠?。绊懺囼灴椎奈舛戎担档蛯嶒灻舾卸?。
3、防止邊緣效應(yīng)及復(fù)孔設(shè)置
應(yīng)在96孔板邊緣滴加PBS,邊緣孔的水分揮發(fā)較快,藥物易被濃縮,對實驗影響很大大。復(fù)孔,做3-5個,推薦5個(別省那點板子?。。?。
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