⑴ 细胞生物学实验中细胞增殖的检测方法
细胞生物学实验中,细胞增殖的检测方法多种多样,主要可以分为四类:检测细胞代谢活性、检测ATP含量、活细胞荧光标记、增强标记检测。
首先,检测细胞代谢活性是反映细胞增殖的重要指标。乳酸脱氢酶在细胞增殖过程中活性增加,活性脱氢酶能将外源性四唑盐或者阿尔玛蓝还原,形成带有颜色的还原产物。通过分光光度计或酶标仪读取含染料培养基的吸光度,以衡量细胞的代谢活性。四种常用的四唑盐包括MTT、XTT、MTS和WST1,其还原产物为甲瓒。MTT商品名为噻唑蓝,是黄色染料,具有广泛的细胞类型适用性,但其生成的甲瓒晶体需要溶解在DMSO中,MTT主要作为终点检测方法。XTT是MTT类似物,具有快速、简便、敏感的优点,但其水溶液不稳定,需要低温保存。MTS是一种新型的MTT类似物,具有无放射性、快速、安全、方便、灵活及特异性强的特点,克服了MTT、XTT的缺点。WST-1是水溶性四唑盐试剂,与MTT或其他MTT类似产品相比具有更明显的优点,如更稳定的甲瓒产物、更宽的线性范围、更高的灵敏度和更强的溶解性,以及更灵活的检测时间。CCK-8试剂则含有WST-8,更稳定、灵敏度更高、溶解性更强,更适合悬浮细胞和高通量药物筛选。
其次,检测ATP含量也是反映细胞增殖的有效方法。ATP是细胞能量的直接来源,其含量受到严格的调控。在细胞溶解物或提取物中测得的ATP浓度与细胞数之间存在严格的线性关系。ATP检测方法包括成色反应、荧光、化学发光或同位素等,目前最广泛使用的是基于萤火虫荧光素酶的方法,荧光素酶催化荧光素氧化,消耗ATP,如果有ATP存在,则荧光素就会发光,发光效率极高,发光量与ATP含量呈良好的线性关系。
此外,活细胞荧光标记可以准确追踪细胞增殖过程。羟基荧光素二醋酸盐琥珀酰亚胺酯(CFSE)是一种可穿透细胞膜的荧光染料,能够在活细胞内聚积并与胞内蛋白共价结合,水解后的CFSE释放出荧光物质。当细胞分裂时,CFSE标记荧光可平均分配至两个子代细胞中,荧光强度降低。利用流式细胞仪分析荧光强度,可以追踪细胞群体的增殖动态。
最后,增强标记检测是利用特异性单抗来识别细胞增殖标志。例如,在人体细胞中,Ki-67、PCNA等蛋白可以作为细胞增殖的标志,但这种方法需要组织切片,适用于高通量分析的限制性较大。然而,这一方法在癌症研究领域受到青睐,因为它能够检测体内肿瘤细胞的增殖。