細胞活性是判斷體外培養細胞在某種條件下是否可以正常生長的指標,例如藥物處理、放射性或紫外線照射、培養條件變化等。細胞活性檢測方法有很多種,如臺盼藍染色法、克?。洌┬纬煞?、比色法(MTT法)、熒光染色法、ATP含量測定法等。
染色計數法是細胞培養中檢測細胞死活最常用的方法,直接利用死細胞和活細胞對染料的不同親和力,檢查細胞活性,能在光學顯微鏡下觀察到染色結果??煞譃閮深悾核兰毎ê突罴毎?。使死細胞著色的常用染料有臺盼藍、苯胺黑、伊紅Y。能使活細胞著色的常用染料有結晶紫、亞甲基藍、甲苯胺藍等。其中最常用的是臺盼藍染色法。細胞損傷或死亡時,臺盼藍可穿透變性的細胞膜,與解體的DNA結合,使其著色,而活細胞能阻止染料進入細胞內,故可以鑒別死細胞和活細胞。通過細胞計數可得到細胞的存活率。
MTT比色分析法原理是活細胞內的線粒體中的琥珀酸脫氫酶可以將MTT[化學名為3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴鹽,外觀淡黃色] 還原成藍紫色結晶物質,并沉積在細胞中,而死細胞無此功能。二甲基亞砜(DMSO)能溶解細胞中的藍紫色結晶,溶液顏色的深淺與所含的結晶物質量成正比。用酶標儀在570nm波長下測定OD值。MTT方法目前大多用于檢測培養細胞的生長和增殖、新藥篩選、細胞毒性試驗、腫瘤細胞敏感性試驗等。但是MTT法不太適合于懸浮細胞,因為在溶解甲臜之前,需將培養液吸出,這一步很容易造成甲臜流失,因而導致實驗結果偏差。若不去除培養基,培養基中的血清和酚紅會影響實驗結果。
為了消除培養液中血清和酚紅的影響,有人進一步提出改良的MTT法。針對由于MTT的產物甲臜不溶于水的缺點,研究人員又開發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,它們都能被活細胞中線粒體內的脫氫酶降解而產生棕黃色水溶性的甲臜,能直接通過光譜吸收測定OD值,進而推測細胞的增殖情況。
LDH是活細胞漿內酶,當細胞損傷,細胞膜通透性變化時,會將LDH釋放到培養液中。因此培養液中該酶的活性與被裂解的細胞數量成正比。由LDH催化的酶促反應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,酶標儀檢測其OD值。與結晶紫染色法和MTT比色法進行靈敏度、重復性和相關性比較,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于結晶紫染色法和MTT比色法。LDH法常用于NK細胞、CTL細胞活性檢測,從而評價機體免疫功能。
采用化學發光方法檢測ATP,具有更高的敏感性,并具有簡便、快速等特點,因此是目前更為流行的方法。利用化學發光法檢測ATP的原理為:活細胞在氧氣和ATP同時存在時,熒光素酶催化熒光素發生氧化反應,消耗ATP,熒光素酶發出熒光 (波長為562 nm),而死細胞因為ATP的水解不能提供催化反應所需的能量導致不能產生熒光。該方法具有較高的發光效率,且熒光強度與ATP的含量有很好的相關性,故可以通過熒光強度反映出存活細胞的數量。
細胞活性直接反映出細胞維持或恢復自身代謝、增殖等生理活動的能力,通過檢測細胞活性可知曉細胞狀態、分析細胞毒性、比較增殖能力或進行活細胞計數等,不同的指標都可以反映細胞活性,可根據實驗條件、檢測細胞、以及評價方式的不同,綜合不同檢測方法的優缺點選擇適合的檢測方法。
參考文獻