吳 莉, 邰 宇,胡珊珊, 王 瑞, 張 梅, 陶 娟, 周偉杰, 汪慶童, 魏 偉
(安徽醫(yī)科大學(xué)臨床藥理研究所,抗炎免疫藥物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽抗炎免疫藥物協(xié)同創(chuàng)新中心,安徽 合肥 230032)
細(xì)胞增殖是多細(xì)胞生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖以及遺傳的基礎(chǔ),是生物體的重要生命特征。檢測(cè)細(xì)胞在培養(yǎng)基或組織中的生長(zhǎng)速率,對(duì)于細(xì)胞生長(zhǎng)和分化研究至關(guān)重要,在藥物開發(fā)過(guò)程中也常被用于評(píng)估藥物的毒性和對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制情況。細(xì)胞增殖的檢測(cè)是一定數(shù)量的細(xì)胞經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的分裂后所產(chǎn)生的細(xì)胞數(shù)量,反映細(xì)胞生長(zhǎng)的速度。目前常用的細(xì)胞增殖檢測(cè)方法有兩種,一種是直接測(cè)定DNA含量的變化,經(jīng)典方法為胸腺嘧啶核苷(3H-TdR)參入法;另一種是間接地檢測(cè)細(xì)胞線粒體功能,通過(guò)細(xì)胞的代謝強(qiáng)弱反映增殖活躍度,常用檢測(cè)方法為四甲基偶氮唑鹽(methyl thiazolyl tetrazolium, MTT)法和細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒-8(cell counting kit-8, CCK-8)等。3H-TdR參入法是將3H標(biāo)記的DNA前體物質(zhì)胸腺嘧啶核苷加入到細(xì)胞培養(yǎng)體系中,當(dāng)細(xì)胞增殖時(shí),DNA大量合成,3H-TdR即會(huì)參入到細(xì)胞的DNA分子中,對(duì)于放射量的檢測(cè)可以判斷3H-TdR參入量的多少,反映細(xì)胞增殖情況[1]。MTT為一種黃色染料,活細(xì)胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能使外源性MTT還原為水不溶解的藍(lán)紫色甲臜結(jié)晶,并沉積在細(xì)胞中,而死細(xì)胞無(wú)此功能。用二甲基亞砜溶解甲臜,測(cè)定其光吸收值,可間接反映活細(xì)胞數(shù)量[2]。CCK-8的原理跟MTT相似,該試劑中主要成分是一種水溶性的四唑鹽(WST-8), WST-8在電子載體(1-methoxy PMS)的作用下,被細(xì)胞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)胞數(shù)量成正比,可以利用這一特性直接進(jìn)行細(xì)胞增殖和毒性分析,不同之處在于CCK-8法生成的甲臜是水溶性的,可以直接檢測(cè)[3]。然而,如果能直接觀察細(xì)胞增長(zhǎng)的數(shù)量,則更為準(zhǔn)確和簡(jiǎn)便。隨著現(xiàn)代細(xì)胞學(xué)技術(shù)的發(fā)展,細(xì)胞拍攝速度和軟件分析功能不斷被提高,近年來(lái)出現(xiàn)的高內(nèi)涵細(xì)胞成像分析系統(tǒng)由全自動(dòng)高速顯微成像、全自動(dòng)圖像分析、數(shù)據(jù)管理3個(gè)部分組成,可以實(shí)現(xiàn)高通量快速的細(xì)胞顯微成像,短時(shí)間內(nèi)完成96孔板的拍攝,再進(jìn)行所有細(xì)胞的同步分析,可以精確地計(jì)算出細(xì)胞數(shù)量[4]。
滑膜細(xì)胞(fibroblast-like synoviocytes,F(xiàn)LSs)是貼壁生長(zhǎng)的梭形細(xì)胞,類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis, RA)患者關(guān)節(jié)中,滑膜細(xì)胞在腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)等促炎細(xì)胞因子的刺激下呈類腫瘤樣過(guò)度增殖。甲氨蝶呤(methotrexate, MTX)等緩解病情的抗風(fēng)濕藥具有很強(qiáng)的免疫抑制作用,是臨床上治療RA的主要藥物,可以明顯抑制滑膜細(xì)胞增殖[5]。本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用高內(nèi)涵細(xì)胞成像系統(tǒng)檢測(cè)滑膜細(xì)胞增殖情況,并與傳統(tǒng)的3H-TdR參入法、MTT法和CCK-8法進(jìn)行比較,為細(xì)胞增殖檢測(cè)提供新的方法。
1.1試劑與儀器DMEM(美國(guó)Gibco公司);胎牛血清(美國(guó)Hyclone公司);青霉素-鏈霉素溶液、臺(tái)盼藍(lán)、胰酶、Hoechst 33342(碧云天生物技術(shù)研究所);氚標(biāo)記的胸腺嘧啶核苷(3H-TdR)(中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所);2, 5-二苯基噁唑(PPO)、1, 4-雙(5-苯基-2-噁唑基)苯(POPOP)、MTT和DMSO(美國(guó)Sigma公司);MTX注射液(25 g·L-1)(美國(guó)輝瑞制藥有限公司);CCK-8試劑盒(日本同仁化學(xué)研究所);TNF-α(美國(guó)PeproTech公司)。Napco-6100型CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱(美國(guó)杜邦公司);BioTek ELx808 酶標(biāo)儀(美國(guó)BioTek公司);LS6500型液體閃爍計(jì)數(shù)儀(美國(guó)Beckman公司);Image Xpress Micro 4型高內(nèi)涵細(xì)胞成像系統(tǒng)(美國(guó)Molecular Devcies公司)。
1.2方法
1.2.1大鼠FLSs的分離和培養(yǎng) 1.2 g·L-1新潔爾滅溶液浸泡消毒大鼠,超凈臺(tái)中剪開膝關(guān)節(jié)正中皮膚,暴露出膝關(guān)節(jié)位置,繼續(xù)向下慢慢剪開筋膜組織,分離出平滑光亮的關(guān)節(jié)囊。用眼科剪剪斷韌帶,剝離暴露出完整的關(guān)節(jié)囊。沿著軟骨面剪下關(guān)節(jié)軟組織,剔除脂肪、纖維等,放入D-Hank’s液(不含Ca2+、Mg2+,含青霉素200 kU·L-1、鏈霉素200 mg·L-1)中反復(fù)漂洗,轉(zhuǎn)入DMEM中,剪成1~2 mm3小塊,用巴士吸管吸取組織均勻貼于培養(yǎng)瓶(預(yù)先用20%胎牛血清DMEM培養(yǎng)液濕潤(rùn))底壁,加入2 mL培養(yǎng)液,瓶底朝上,37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱貼壁6 h后,輕輕翻轉(zhuǎn)培養(yǎng)瓶,使培養(yǎng)液覆蓋組織塊,每隔2 d換液1次,當(dāng)組織塊四周爬滿細(xì)胞后輕輕剔除組織,原瓶消化,繼續(xù)培養(yǎng)傳代,取第3~8代FLSs用于增殖檢測(cè)。
1.2.23H-TdR參入法 0.25 g·L-1胰蛋白酶消化傳代,用含5%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液稀釋細(xì)胞至2×107·L-1,每孔100 μL接種至96孔培養(yǎng)板中,貼壁過(guò)夜,給予TNF-α(20 μg·L-1)刺激FLSs增殖,分別用不同濃度MTX(10-10、10-9、10-8、10-7、10-6、10-5mol·L-1)作用,加培養(yǎng)液至每孔終體積200 μL,培養(yǎng)48 h。終止培養(yǎng)前6 h,每孔加入20 μL3H-TdR(1 mCi·L-1),培養(yǎng)結(jié)束后,消化細(xì)胞,收集細(xì)胞至玻璃纖維濾紙上,生理鹽水洗滌去游離的3H-TdR,自然晾干濾紙,加入4 mL閃爍液(4 g PPO和0.4 g POPOP溶于1 L二甲苯中,避光保存),用液閃儀測(cè)其放射性,每組設(shè)8個(gè)復(fù)孔,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.2.3MTT法 FLSs鋪板給藥方法同3H-TdR參入法,細(xì)胞培養(yǎng)48 h,終止培養(yǎng)前6 h,每孔加入5 g·L-1MTT 20 μL,培養(yǎng)結(jié)束后吸棄上清,每孔加入120 μL DMSO,震蕩30 s,在酶標(biāo)儀570 nm處檢測(cè)吸光度(absorbance,A)值,每組設(shè)8個(gè)復(fù)孔,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.2.4CCK-8法 FLSs鋪板給藥方法同3H-TdR參入法,細(xì)胞培養(yǎng)48 h,終止培養(yǎng)前4 h,每孔加CCK試劑10 μL,避光,在細(xì)胞培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng),期間隨時(shí)利用酶標(biāo)儀檢測(cè)450 nm處吸光度A值,每組設(shè)8個(gè)復(fù)孔,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.2.5高內(nèi)涵細(xì)胞成像 FLSs鋪板給藥方法同3H-TdR參入法,細(xì)胞培養(yǎng)48 h,用生理鹽水清洗細(xì)胞2遍,每孔加50 μL的臺(tái)盼藍(lán)溶液染色3 min,倒置顯微鏡觀察拍照,計(jì)算死亡細(xì)胞百分比,洗棄臺(tái)盼藍(lán)液體,每孔加50 μL的Hoechst 33342(10 mg·L-1)避光染色10 min后棄去,加入PBS后用高內(nèi)涵細(xì)胞成像系統(tǒng)拍照,物鏡選擇10倍,像素選擇2,每孔拍攝16張圖片,可以完整記錄整孔細(xì)胞。細(xì)胞數(shù)量分析:測(cè)量視野中最大和最小的細(xì)胞核直徑,設(shè)定軟件識(shí)別細(xì)胞的直徑范圍,挑選熒光最強(qiáng)和最弱的細(xì)胞,測(cè)量熒光強(qiáng)度值,減去背景熒光強(qiáng)度,設(shè)定熒光強(qiáng)度的檢測(cè)范圍,通過(guò)調(diào)整此兩個(gè)參數(shù)圈出所有細(xì)胞,選擇模塊分析細(xì)胞總數(shù),導(dǎo)出結(jié)果至Excel表格。
2.13H-TdR參入法檢測(cè)MTX對(duì)TNF-α誘導(dǎo)FLSs增殖的抑制作用96孔板接種FLSs數(shù)量為2×103個(gè),給予TNF-α(20 μg·L-1)刺激細(xì)胞增殖,不同濃度MTX(10-10、10-9、10-8、10-7、10-6、10-5mol·L-1)抑制細(xì)胞增殖,在核醫(yī)學(xué)教研室專用超凈臺(tái)中每孔細(xì)胞中加入3H-TdR,培養(yǎng)結(jié)束消化細(xì)胞,用抽濾泵將細(xì)胞收集在玻璃纖維濾紙片上,晾干后加入閃爍液上機(jī)計(jì)數(shù),測(cè)定放射性cpm值)。如Fig 1所示,與文獻(xiàn)報(bào)道相符,TNF-α明顯升高細(xì)胞的cpm值,未刺激對(duì)照細(xì)胞cpm值為(3 139±1 663),TNF-α組細(xì)胞cpm值為(9 900±3 228),MTX體外給藥組的cpm值分別為(9 426±4 108)、(7 430±2 723)、(6 798±2 295)、(4 875±2 289)、(3 237±1 478)、(2 684±1 647)。1 nmol·L-1MTX即可觀察到明顯增殖抑制作用(P<0.05),提示3H-TdR參入法檢測(cè)增殖敏感性高,但是數(shù)據(jù)離散程度較大,標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)到均值的32.61%~61.36%,可能與細(xì)胞消化和轉(zhuǎn)移至濾紙是否充分、抽濾過(guò)程中游離3H-TdR洗脫程度差異、在閃爍液中的溶解情況不同等有關(guān)。
Fig 1 3H-TdR incorporation assay detects inhibitory effect of MTX on proliferation of FLSs induced by TNF-α
##P<0.01vscontrol group;*P<0.05,**P<0.01vsTNF-α group
2.2MTT法檢測(cè)MTX對(duì)TNF-α誘導(dǎo)FLSs增殖的抑制作用96孔板細(xì)胞體外刺激給藥后,加入MTT,線粒體將MTT還原成甲臜,用DMSO溶解后檢測(cè)A值。Fig 2結(jié)果顯示,陰性對(duì)照組細(xì)胞A值為(0.913±0.163),TNF-α促進(jìn)甲臜的產(chǎn)生,A值為(1.235±0.178),MTX體外給藥組的A值分別為(1.180±0.168)、(1.123±0.156)、(1.071±0.136)、(1.044±0.145)、(0.932±0.157)、(0.914±0.109)。10 nmol·L-1MTX可觀察到明顯增殖抑制作用(P<0.01),提示MTT法檢測(cè)的敏感性較3H-TdR參入法低,但是數(shù)據(jù)離散程度較小,標(biāo)準(zhǔn)差為均值的11.9%~17.8%。
2.3CCK-8法檢測(cè)MTX對(duì)TNF-α誘導(dǎo)FLSs增殖的抑制作用CCK-8法在MTT的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),產(chǎn)生的甲臜不用DMSO溶解,而可以直接檢測(cè),對(duì)細(xì)胞影響較少,可以反復(fù)檢測(cè)不同時(shí)間的A值。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),加入CCK-8 4 h后,對(duì)照細(xì)胞孔檢測(cè)得到的A值為(0.574±0.142),TNF-α刺激孔細(xì)胞的A值升高至(1.206±0.209), MTX濃度從低至高體外給藥分別使FLSs的A值為(1.192±0.260)、(1.112±0.191)、(1.017±0.243)、(0.958±0.210)、(0.798±0.179)和(0.677±0.223),各組A值大小均在CCK-8試劑盒的檢測(cè)靈敏范圍內(nèi)(Fig 3)。此方法檢測(cè)到10 nmol·L-1MTX對(duì)炎性FLSs增殖的抑制作用,靈敏度與MTT法相似,A值標(biāo)準(zhǔn)差在17.15%~32.88%之間。
Fig 2 MTT assay detects inhibitory effect of MTX on proliferation of FLSs induced by TNF-α
##P<0.01vscontrol group;**P<0.01vsTNF-α group
Fig 3 CCK-8 kits assay detects inhibitory effect of MTX on proliferation of FLSs induced by TNF-α
##P<0.01vscontrol group;*P<0.05,**P<0.01vsTNF-α group
2.4高內(nèi)涵細(xì)胞成像法檢測(cè)MTX對(duì)TNF-α誘導(dǎo)FLSs增殖的抑制作用細(xì)胞給藥處理48 h后進(jìn)行臺(tái)盼藍(lán)染色,高內(nèi)涵細(xì)胞成像系統(tǒng)拍照,算出各孔死細(xì)胞數(shù)量(死細(xì)胞呈藍(lán)色),臺(tái)盼藍(lán)染色見(jiàn)Fig 4,正常細(xì)胞、TNF-α刺激的細(xì)胞和MTX 10-10mol·L-1給藥組細(xì)胞死亡率較少,其他給藥組有少量細(xì)胞死亡。洗去臺(tái)盼藍(lán)染料,再進(jìn)行Hoechst 33342染色,細(xì)胞核染上藍(lán)色熒光,高內(nèi)涵細(xì)胞成像系統(tǒng)拍照,如Fig 5所示,用軟件分析出每孔的細(xì)胞總數(shù),減去臺(tái)盼藍(lán)染色細(xì)胞數(shù),即為活細(xì)胞數(shù)量。根據(jù)測(cè)量和調(diào)整,最后設(shè)定FLSs細(xì)胞核大小為8~20 μm,熒光強(qiáng)度高于局部背景熒光2000graylevels,通過(guò)A圖和B圖的對(duì)比,確定所有細(xì)胞均選中(Fig 6),選擇模塊,分析細(xì)胞數(shù)量。結(jié)果顯示,96孔板每孔接種2 000個(gè)FLSs,在含5%胎牛血清的DMEM體系中培養(yǎng)48 h,對(duì)照組細(xì)胞增長(zhǎng)為(2 910±772.2)個(gè),TNF-α刺激組每孔細(xì)胞為(6 063±1 011)個(gè),MTX給藥組細(xì)胞數(shù)分別為(5 428±687.0)、(5 331±786.8)、(5 188±859.3)、(3 714±762.4)、(2 623±640.7)和(1 995±479.7)個(gè)。與3H-TdR參入法相似,1 nmol·L-1MTX即可檢測(cè)到明顯的增殖抑制作用(P<0.05,F(xiàn)ig 7),靈敏度較高,且組內(nèi)數(shù)據(jù)的離散程度較小,標(biāo)準(zhǔn)差為均值的12.66%~26.54%。
Fig 4 FLSs trypan blue staining
A: Control; B: TNF-α; C: TNF-α +MTX 0.1 nmol·L-1; D: TNF-α +MTX 1 nmol·L-1; E: TNF-α +MTX 10 nmol·L-1; F: TNF-α+MTX 0.1 μmol·L-1; G: TNF-α+ MTX 1 μmol·L-1; H: TNF-α+ MTX 10 μmol·L-1. Arrows indicate trypan blue staining cells, implying the death of cells.
Fig 5 High content cell imaging system images 96-well of FLSs
A:Control;B: TNF-α;C: TNF-α+MTX;D: TNF-α+MTX 1 nmol·L-1;E:TNF-α+MTX 10 nmol·L-1;F:TNF-α+MTX;G: TNF-α+MTX 1 μmol·L-1;H:TNF-α+MTX 10 μmol·L-1. The nuclei were stained with Hoechst 33342 in blue. 16 photographs were taken with 20× objective lens each well. The cells were observed after stacking and counted by software.
Fig 6 The appropriate parameters set to select all cells for analysis
A: The (×10) objective lens photographed cell photos; B: All the objects that would be analyzed after setting the test parameters. All cells could be selected when the size of FLSs was measured between 8 μm to 20 μm while fluorescence intensity was higher than background fluorescence 2000 graylevel.
Fig 7 High content cell imaging detects inhibitory effect of MTX on proliferation of FLSs induced by TNF-α
##P<0.01vscontrol group;*P<0.05,**P<0.01vsTNF-α group
細(xì)胞增殖檢測(cè)廣泛應(yīng)用于分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、腫瘤生物學(xué)、免疫學(xué)、藥理和藥代動(dòng)力學(xué)等研究領(lǐng)域。細(xì)胞增殖是細(xì)胞經(jīng)過(guò)DNA復(fù)制倍增、RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)合成,而進(jìn)行的分裂系列過(guò)程,主要是細(xì)胞數(shù)量發(fā)生了變化。尋找簡(jiǎn)單準(zhǔn)確的增殖檢測(cè)方法尤為重要。本實(shí)驗(yàn)以FLSs貼壁細(xì)胞為研究對(duì)象,比較了幾種常用的細(xì)胞增殖檢測(cè)方法。目前,主要有兩種用于檢測(cè)細(xì)胞增殖能力的方法:一種是直接的方法,通過(guò)直接測(cè)定進(jìn)行分裂的細(xì)胞數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)細(xì)胞的增殖能力。另一種是間接的方法,即細(xì)胞活力檢測(cè)方法,通過(guò)檢測(cè)樣品中健康細(xì)胞的數(shù)目來(lái)評(píng)價(jià)細(xì)胞的增殖能力。顯然,細(xì)胞活力檢測(cè)法并不能最終證明檢測(cè)樣品中的細(xì)胞是否在增殖。
用于檢測(cè)細(xì)胞增殖能力最經(jīng)典的方法是用3H-TdR處理細(xì)胞,再檢測(cè)DNA鏈中氚含量。若細(xì)胞具有增殖能力,DNA合成過(guò)程中將會(huì)采用3H-TdR作為合成原料,因此,檢測(cè)細(xì)胞DNA鏈內(nèi)標(biāo)記核苷酸的量可判斷細(xì)胞是否進(jìn)行DNA的合成。3H-TdR參入法較客觀、敏感度強(qiáng)、細(xì)胞用量少、結(jié)果可靠,但所用試劑含有同位素,具有放射性,3H-TdR因?yàn)槠渖飳W(xué)活性,一旦進(jìn)入人體會(huì)被細(xì)胞用于DNA合成,造成內(nèi)輻射,從而對(duì)實(shí)驗(yàn)人員具有一定的危害。細(xì)胞抽濾至玻璃纖維濾紙上后需要徹底洗去游離的3H-TdR,否則影響最終檢測(cè)值。濾紙需要晾干后加入閃爍液上機(jī)檢測(cè),該方法操作復(fù)雜,耗時(shí)較長(zhǎng)[6]。并且目前放射性試劑管制嚴(yán)格,不易購(gòu)買,此方法難以開展。BrdU和EdU等也為胸腺嘧啶核苷類似物,能夠在細(xì)胞增殖時(shí)期代替胸腺嘧啶滲入正在復(fù)制的DNA分子,通過(guò)檢測(cè)EdU標(biāo)記反映細(xì)胞的增殖情況。
在一定細(xì)胞數(shù)范圍內(nèi),MTT形成的結(jié)晶量與細(xì)胞數(shù)成正比,從而可以對(duì)細(xì)胞的活力、增殖與凋亡情況進(jìn)行檢測(cè)。該法所用試劑少,儀器簡(jiǎn)單,耗時(shí)少,出結(jié)果快。然而多個(gè)研究報(bào)道,細(xì)胞內(nèi)MTT的代謝除依賴于線粒體功能以外,也與非線粒體酶、溶酶體和核內(nèi)體有關(guān)[7]。一些藥物可以直接與MTT相互作用,例如維生素C和維生素A,多種植物提取物如多酚類的白藜蘆醇和黃酮類的槲皮素、毛地黃黃酮和山柰酚等,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。還有一些藥物可以影響線粒體脫氫酶活性,例如氯喹和干擾素等可以抑制酶活性,因而造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的假陰性,相反,染料木黃酮可以促進(jìn)酶活性而造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果假陽(yáng)性。此外,阿霉素等可以使細(xì)胞產(chǎn)生大量自由基,促進(jìn)MTT轉(zhuǎn)化。甲臜顆粒不易溶解,導(dǎo)致敏感性低于同位素法,因此MTT在檢測(cè)細(xì)胞活力時(shí)存在一定的局限性[8]。
CCK-8被線粒體脫氫酶轉(zhuǎn)化成可溶性甲臜,不需要吸出培養(yǎng)液再加入有機(jī)溶劑溶解,可以減少步驟和誤差,其重復(fù)性優(yōu)于MTT,對(duì)細(xì)胞毒性較小,檢測(cè)后細(xì)胞還可重復(fù)利用,具有很好的實(shí)用性,尤其適用于懸浮細(xì)胞,高通量藥物篩選。然而CCK-8形成甲臜的量隨時(shí)間延長(zhǎng)而增多,測(cè)出的A值不斷升高,因此在實(shí)驗(yàn)操作時(shí),反應(yīng)時(shí)間必須嚴(yán)格控制,生成甲臜的量太多,可能會(huì)超出酶標(biāo)儀的讀數(shù)范圍,甲臜的量太少,則不能充分反映細(xì)胞的活力。由于CCK-8也是由線粒體脫氫酶代謝,因此任何與CCK-8本身或線粒體脫氫酶有作用的藥物均影響檢測(cè)結(jié)果[9]。CCK-8試劑價(jià)格較為昂貴,成本高,所以更適于靈敏度要求高、分離純化不易、樣品量少的天然產(chǎn)物提取物的活性檢測(cè)。相同原理的方法還有MTS和WST-1法等。
直接計(jì)數(shù)給藥后細(xì)胞數(shù)量是檢測(cè)增殖程度的標(biāo)準(zhǔn),但是,普通倒置顯微鏡很難對(duì)整個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)板進(jìn)行拍照和分析。高內(nèi)涵分析技術(shù)是一種基于成像的單細(xì)胞水平的多參數(shù)細(xì)胞分析方法。高內(nèi)涵細(xì)胞成像系統(tǒng)具有磁懸浮自動(dòng)載物臺(tái),可以對(duì)整板細(xì)胞進(jìn)行快速成像。對(duì)細(xì)胞核進(jìn)行熒光染色后清楚地標(biāo)記出所有細(xì)胞核,且應(yīng)用細(xì)胞毒性小的活細(xì)胞染料如Hoechst 33342等,可動(dòng)態(tài)觀察細(xì)胞增殖分裂情況。后繼的分析系統(tǒng)具有細(xì)胞計(jì)數(shù)等模塊,可以方便準(zhǔn)確的選中所有細(xì)胞進(jìn)行多參數(shù)分析,包括細(xì)胞數(shù)量、細(xì)胞核面積大小、細(xì)胞核熒光染色強(qiáng)度,以及分裂增殖后細(xì)胞的形態(tài)和表型等,是在保持細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能完整性的前提下,同時(shí)檢測(cè)被篩樣品對(duì)細(xì)胞形態(tài)、生長(zhǎng)、分化、遷移、凋亡、毒性、代謝途徑及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)各個(gè)環(huán)節(jié)的影響,在單一實(shí)驗(yàn)中獲取大量與基因、蛋白及其他細(xì)胞成分相關(guān)的信息,確定待測(cè)藥物生物活性和潛在毒性的過(guò)程。此方法準(zhǔn)確度高,數(shù)據(jù)可靠,實(shí)驗(yàn)步驟方便,細(xì)胞核熒光染料價(jià)格低廉,在藥物活性的高通量篩選中運(yùn)用逐漸增多[10]。然而,由于細(xì)胞成像的限制,對(duì)于貼壁細(xì)胞的檢測(cè)優(yōu)于懸浮細(xì)胞。該系統(tǒng)設(shè)備昂貴,也局限了其在細(xì)胞增殖檢測(cè)中的應(yīng)用。
上述細(xì)胞增殖和活力的檢測(cè)方法都得到了驗(yàn)證,選擇何種檢測(cè)方法取決于實(shí)驗(yàn)條件、待測(cè)藥物的性狀、細(xì)胞的特點(diǎn)和檢測(cè)目的等。高內(nèi)涵細(xì)胞成像檢測(cè)方法為一種更準(zhǔn)確的新型檢測(cè)細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)方法,有望在細(xì)胞動(dòng)力學(xué)和藥物活性分析中得到更為廣泛的關(guān)注。
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