细胞化学检测法
一、四唑盐(MTT)比色法
检测细胞存活和生长的方法除前面所介绍的方法外,还可用四唑盐比色试验(MTT)。由于这种方法与细胞计数法、软琼脂克隆形成试验和3H-TdR掺入试验有良好的相关性,且灵敏度高、重复性好、无放射性污染等,所以常用于细胞活力的检测。此法的主要原理是:活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性的MTT还原为难溶性的蓝紫色结晶物,并沉积在细胞中,而死细胞无此功能。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的紫色结晶物,用酶联免疫检测,以在490nm波长处测定其光吸收值,可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内,MTT结晶物形成的量与细胞数成正比。此法已广泛用于一些生物活性因子的活性检测、抗肿瘤药物的筛选、细胞毒性试验和肿瘤放射敏感性的测定等。
基本步骤:
(1)用0.25%胰蛋白酶消化细胞使其成为单细胞,用含10%胎牛血清的RPMI1640培养液配成1×109细胞/L的单细胞悬液,将细胞接种于96孔培养板中,每孔100μL。
(2)将培养板置CO2孵箱中,在37℃ 5% CO2条件下,培养3~5天(根据实验目的而定)。
(3)培养3~5天后,每孔加入MTT溶液(将MTT按5mg/mL溶于0.01mol/L,pH7.2的PBS中,轻轻吹打至全部溶解,过滤除菌,4℃避光保存,保存时间一般不超过两周)10μL,继续置培养箱孵育3~6小时,终止培养,加10%SDS-HCl 100μL/孔37°C数小时,将细胞内和细胞周围的MTT一甲月赞 颗粒充分溶解。
(4)用酶联免疫检测仪测定各孔光吸收值(OD),选波长490nm。以时间为横轴,光吸收值为纵轴绘制细胞生长曲线。
用此法测细胞活力,为保证结果的准确性,最好在试验前测定每种细胞的贴壁率、倍增时间以及不同接种细胞数条件下的生长曲线,再确定每孔细胞接种数和培养时间,以保证培养终止时不至过满。另外,试验时应设空白对照,比色时,以空白孔调零。
二、细胞蛋白质含量测定法(考马斯亮蓝测定法)
此法基本原理是:考马斯亮蓝在酸性溶液与蛋白质结合,在595nm波长处呈最大吸收,其光吸收值与蛋白质含量呈正相关。此法主要用于测定酶、受体及细胞外代谢产物特异性活性的度量单位。
基本步骤:
(1)用0.25%胰蛋白酶消化细胞,制成悬液,用10%胎牛血清的RPMI1640培养液调整细胞密度为1×104细胞/mL,接种于24孔培养板,每孔1mL,置37℃ 5%CO2条件下培养一定时间。
(2)用胰蛋白酶消化分散,培养板的细胞悬浮在PBS中,计数细胞数,取106细胞以1000r/min离心5分钟,弃上清液,加0.5ml 0.1%SDS或0.3mol/L NaOH,置100℃煮3分钟,使细胞裂解。
(3)取0.1mL考马斯亮蓝染液与100μL上述细胞裂解液混匀,放置10分钟。
(4)用可见光分光光度计在595nm波长处测定溶液的光吸收值。以溶剂为空白对照,以已知量的牛血清蛋白蛋白(BSA1~50μg)为标准品,绘制标准曲线。然后根据标准曲线推算样品中蛋白质含量。
三、细胞蛋白质合成的3H-亮氨酸掺入试验
此法的基本原理是,细胞在合成蛋白质时需摄取外源性氨基酸,用同位素标记氨基酸如3H-亮氨酸可以掺入细胞蛋白质合成代谢中,通过测定细胞的放射性强度,可了解细胞蛋白质合成代谢状况。
基本步骤:
(1)取对数生长期细胞,用0.25%胰蛋白酶消化,悬浮于含10%胎牛血清的RPMI1640培养液中,调整细胞密度至107~109/L,接种于24孔培养板,每孔1mL。
(2)将培养板置37℃ 5% CO2孵箱中培养至细胞处于对数生长期时,每孔加100μL预温37℃的3H-亮氨酸(终浓度为1.85×108Bq/mL)。
(3)继续培养4~24小时(根据预先摸索的掺入时间定)。
(4)终止培养,取出培养板,小心吸出培养上清液,用预冷的PBS小心洗涤,晾干。如果细胞松散,可先用甲醇固定10分钟。
(5)把培养板放在冰盖上,每孔加1mL 10%三氯醋酸(TCA),在4℃放置10分钟,吸取上清液。
(6)用甲醇洗涤、晾干。
(7)每孔加0.5mL 10.3mol/L NaOH,1% SDS,室温下放置30分钟。
(8)混匀、移入闪烁瓶中,加5mL闪烁液,用液体闪烁计数仪测定每分脉冲数(cpm),以cpm/106细胞或cpm/mg蛋白表示。
对悬浮生长的细胞则采用离心法处理。
四、细胞DNA合成测定
(一)3H-TdR掺入法
此法的基本原理是:胸腺嘧啶核苷(TdR)是DNA特有的碱基,也是DNA合成的必需物质,。用同位素3H标记TdR即3H-TdR作为DNA合成的前体能掺入DAN合成代谢过程,通过测定细胞的放射性强度,可以反映细胞DAN的代谢及细胞增殖情况。
基本步骤:
(1)取对数生长期细胞,制成3×108细胞/L的细胞悬液,接种于24孔培养板中,每孔1mL。
(2)将培养板放入37℃ 5%CO2孵箱中培养24小时左右。
(3)在细胞处于对数生长期时,每孔加入100μL 3H-TdR(用HBSS配制3.7×108Bq/mL浓度,过滤除菌),使终浓度为3.7×107Bq/mL。
(4)继续培养1~24小时(根据实验要求确定)。
(5)终止培养,小心吸弃培养上清液,用HBSS漂洗单层细胞2次,然后加2mL预冷的10%TCA(三氯醋酸),放置10分钟。如果细胞松散,应先用甲醇固定10分钟。再用10%TCA重复洗2次,每次5分钟。
(6)每孔加0.5mL 0.3mol/L NaOH,在60℃处理30分钟,然后使之冷至室温。
(7)收集上述裂解液,移入闪烁瓶中,加5mL闪烁液,用液体闪烁计数仪测定每分钟脉冲数(cpm),结果以cpm/106细胞表示。
(二)流式细胞仪测定DNA合成
用流式细胞仪测定细胞增殖同期和DNA合成是90年代发展起来的新手段,不仅快速、准确、效果好,而且消除同位素标记的许多繁琐方法和放射性污染。
基本检测程序:
(1)取80%至接近汇合的细胞,用0.25%胰蛋白酶消化细胞,制备成单细胞悬液,细胞密度1×109细胞/L,注意不能留有细胞碎片。
(2)进行流式仪检测。除检测细胞周期时相变化和反应DNA合成情况外,还可了解染色体倍性;结合荧光免疫法,还可对细胞膜进行分析等。