細(xì)胞活性是判斷體外培養(yǎng)細(xì)胞在某種條件下是否可以正常生長的指標(biāo),例如藥物處理、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(tái)盼藍(lán)染色法、克隆(集落)形成法、比色法(MTT法)、熒光染色法、ATP含量測定法等。
染色計(jì)數(shù)法是細(xì)胞培養(yǎng)中檢測細(xì)胞死活最常用的方法,直接利用死細(xì)胞和活細(xì)胞對染料的不同親和力,檢查細(xì)胞活性,能在光學(xué)顯微鏡下觀察到染色結(jié)果。可分為兩類:死細(xì)胞著色法和活細(xì)胞著色法。使死細(xì)胞著色的常用染料有臺(tái)盼藍(lán)、苯胺黑、伊紅Y。能使活細(xì)胞著色的常用染料有結(jié)晶紫、亞甲基藍(lán)、甲苯胺藍(lán)等。其中最常用的是臺(tái)盼藍(lán)染色法。細(xì)胞損傷或死亡時(shí),臺(tái)盼藍(lán)可穿透變性的細(xì)胞膜,與解體的DNA結(jié)合,使其著色,而活細(xì)胞能阻止染料進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),故可以鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞。通過細(xì)胞計(jì)數(shù)可得到細(xì)胞的存活率。
MTT比色分析法原理是活細(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)晶物質(zhì),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)胞中的藍(lán)紫色結(jié)晶,溶液顏色的深淺與所含的結(jié)晶物質(zhì)量成正比。用酶標(biāo)儀在570nm波長下測定OD值。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。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。針對由于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。
LDH是活細(xì)胞漿內(nèi)酶,當(dāng)細(xì)胞損傷,細(xì)胞膜通透性變化時(shí),會(huì)將LDH釋放到培養(yǎng)液中。因此培養(yǎng)液中該酶的活性與被裂解的細(xì)胞數(shù)量成正比。由LDH催化的酶促反應(yīng)在催化乳酸生成丙酮酸的過程中使氧化型輔酶I(NAD+)變成還原型輔酶I(NADH),后者再通過遞氫體一吩嗪二甲酯硫酸鹽(PMS)還原碘硝基氯化四氯唑(INT),INT接受氫離子被還原成紫紅色的化合物,酶標(biāo)儀檢測其OD值。與結(jié)晶紫染色法和MTT比色法進(jìn)行靈敏度、重復(fù)性和相關(guān)性比較,該法簡便,靈敏度高,敏感性、客觀性、試劑成本及測定速度等都要優(yōu)于結(jié)晶紫染色法和MTT比色法。LDH法常用于NK細(xì)胞、CTL細(xì)胞活性檢測,從而評價(jià)機(jī)體免疫功能。
采用化學(xué)發(fā)光方法檢測ATP,具有更高的敏感性,并具有簡便、快速等特點(diǎn),因此是目前更為流行的方法。利用化學(xué)發(fā)光法檢測ATP的原理為:活細(xì)胞在氧氣和ATP同時(shí)存在時(shí),熒光素酶催化熒光素發(fā)生氧化反應(yīng),消耗ATP,熒光素酶發(fā)出熒光 (波長為562 nm),而死細(xì)胞因?yàn)锳TP的水解不能提供催化反應(yīng)所需的能量導(dǎo)致不能產(chǎn)生熒光。該方法具有較高的發(fā)光效率,且熒光強(qiáng)度與ATP的含量有很好的相關(guān)性,故可以通過熒光強(qiáng)度反映出存活細(xì)胞的數(shù)量。
細(xì)胞活性直接反映出細(xì)胞維持或恢復(fù)自身代謝、增殖等生理活動(dòng)的能力,通過檢測細(xì)胞活性可知曉細(xì)胞狀態(tài)、分析細(xì)胞毒性、比較增殖能力或進(jìn)行活細(xì)胞計(jì)數(shù)等,不同的指標(biāo)都可以反映細(xì)胞活性,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件、檢測細(xì)胞、以及評價(jià)方式的不同,綜合不同檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)選擇適合的檢測方法。
參考文獻(xiàn)