細(xì)胞活性(Cell Viability)是細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)重要檢測(cè)指標(biāo), 是細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞毒性及生理研究的基礎(chǔ)。Cayman提供多種細(xì)胞活性檢測(cè)相關(guān)試劑盒, 可用于評(píng)估細(xì)胞增殖、細(xì)胞活性、代謝活性、細(xì)胞周期、細(xì)胞毒性和凋亡等。

細(xì)胞增殖檢測(cè), 確定活躍分裂細(xì)胞的數(shù)量, 最直接簡(jiǎn)單的方法就是細(xì)胞計(jì)數(shù)。細(xì)胞活性(Cell Viability)被定義為樣品中健康活細(xì)胞的數(shù)量占總細(xì)胞的百分比, 確定樣本中活細(xì)胞及死細(xì)胞的數(shù)量。同時(shí), 檢測(cè)DNA含量或代謝活性也可提供更多相關(guān)信息。

質(zhì)膜完整性(Plasma Membrane Integrity)

評(píng)估細(xì)胞膜完整性是檢測(cè)細(xì)胞活性和評(píng)估細(xì)胞毒性最常用和最直接的方法之一。具有細(xì)胞毒性效應(yīng)的化合物通常會(huì)破壞細(xì)胞膜的完整性, 誘導(dǎo)細(xì)胞壞死。如碘化丙啶(Propidium iodide, PI)染料通常會(huì)被健康的細(xì)胞排除在外, 然而當(dāng)細(xì)胞膜有破損時(shí), PI則可自由跨過(guò)細(xì)胞膜而對(duì)細(xì)胞核染色。用PI染料可同時(shí)區(qū)分健康細(xì)胞和死細(xì)胞。同樣, Cayman提供的7-AAD細(xì)胞活力檢測(cè)試劑盒, 7-AAD不能進(jìn)入活細(xì)胞但可透過(guò)死細(xì)胞或受損細(xì)胞膜, 而標(biāo)記胞內(nèi)DNA。

或者, 細(xì)胞膜完整性也可通過(guò)監(jiān)測(cè)胞內(nèi)物質(zhì)釋放到胞外基質(zhì)來(lái)評(píng)估。一個(gè)最常用的檢測(cè)指標(biāo)就是乳酸脫氫酶LDH分子, 其為一種可溶性的胞漿酶。當(dāng)胞膜損傷時(shí), LDH可快速釋放到細(xì)胞培養(yǎng)液中。Cayman提供的LDH細(xì)胞毒性檢測(cè)試劑盒即可用于檢測(cè)細(xì)胞壞死膜受損時(shí), LDH的釋放。

健康完整的細(xì)胞可經(jīng)過(guò)固定、去垢劑破膜處理, 通過(guò)上述類似的標(biāo)記方法來(lái)研究細(xì)胞周期進(jìn)程。Cayman提供的細(xì)胞周期時(shí)相鑒定試劑盒利用碘化丙啶(PI), 來(lái)標(biāo)記細(xì)胞周期不同時(shí)相的DNA。由于PI可直接嵌入DNA鏈的堿基對(duì), 因此其熒光強(qiáng)度與細(xì)胞中DNA含量成正比。根據(jù)染色體的分布, 能可靠顯示G0/G1 Vs S Vs G2/M期。此外, CFSE細(xì)胞分裂檢測(cè)試劑盒采用一種熒光染料, 可擴(kuò)散通過(guò)活細(xì)胞的質(zhì)膜。CFSE在細(xì)胞分裂增殖過(guò)程中, 其熒光強(qiáng)度會(huì)隨著細(xì)胞的分裂而逐級(jí)遞減, 標(biāo)記熒光可平均分配至兩個(gè)子代細(xì)胞中 , 因此其熒光強(qiáng)度是親代細(xì)胞的一半 ,根據(jù)這一特性 ,CFSE可用于檢測(cè)細(xì)胞增殖 , 細(xì)胞周期的估算及細(xì)胞分裂等。 7-AAD/CFSE細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性檢測(cè)試劑盒, 可用于鑒定增殖分裂的細(xì)胞, 同時(shí)標(biāo)記受損或死細(xì)胞的DNA。最后, Cayman提供的 細(xì)胞自噬/細(xì)胞毒性雙染色試劑盒利用自發(fā)熒光探針單丹磺酰尸胺(Monodansylcadaverine MDC)以及碘化丙啶(PI)可同時(shí)檢測(cè)吞噬泡和死細(xì)胞。

線粒體活性與凋亡(Mitochondrial Activity and Apoptosis)

線粒體最主要的作用是產(chǎn)生ATP, 是細(xì)胞能量的主要來(lái)源。此外, 線粒體其他的作用還包括參與細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞分化、細(xì)胞死亡以及細(xì)胞周期調(diào)控和細(xì)胞生長(zhǎng)等。檢測(cè)線粒體的活性也可顯示細(xì)胞的健康狀態(tài)。

Cayman最近研發(fā)的一系列試劑盒(Mitocheck Activity Assay kits)用于檢測(cè)電子傳遞鏈復(fù)合物I, II, III的活性(詳情請(qǐng)閱讀后續(xù)相關(guān)章節(jié))。線粒體也可通過(guò)干擾電子傳遞、氧化磷酸化和ATP生成, 或通過(guò)釋放能活化caspase家族蛋白酶的蛋白, 或改變胞內(nèi)氧化還原電勢(shì)等來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 。 JC-1是 一 種 廣 泛 用 于 檢 測(cè) 線 粒 體 膜 電 位 的 理 想 熒 光 探 針 。

Cayman提供的JC-1 Mitochondiral Membrane Potential Assy能可靠檢測(cè)細(xì)胞凋亡早期階段的線粒體膜電位變化。Caspase-3 Fluorescence Assay通過(guò)鑒定特異性凋亡標(biāo)志分子caspase-3的活化, 來(lái)檢測(cè)線粒體誘發(fā)的凋亡。

此外, Cayman還提供多種試劑盒用于檢測(cè)凋亡過(guò)程中不同時(shí)間點(diǎn)的形態(tài)變化。Annexin V-FITC試劑盒用于檢測(cè)凋亡早期膜的不對(duì)稱性變化。磷脂不對(duì)稱性的分布于細(xì)胞質(zhì)膜, 其中磷脂酰絲氨酸(Phosphatidylserine, PS) 主要分布于質(zhì)膜內(nèi)層。在細(xì)胞凋亡的早期, 雖然細(xì)胞膜仍保持完整性, 但磷脂分布的不對(duì)稱性受干擾, 磷脂酰絲氨酸外翻, 暴露于細(xì)胞膜外層。

在Ca 2+ 存在時(shí), Annexin V可與帶負(fù)電荷的磷脂如PS結(jié)合。在細(xì)胞凋亡的晚期階段, 可使用Cayman的Apoptotic Bleds Assay試劑盒進(jìn)行檢測(cè), 該試劑盒利用重組的抗體, 與凋亡細(xì)胞膜泡上的自身抗原結(jié)合。Multi Parameter Apoptosis Assay kit聯(lián)合使用4種不同的試劑, 同時(shí)檢測(cè)多種凋亡事件。該獨(dú)特的試劑盒利用FITC-Annexin V結(jié)合物作為探針檢測(cè)質(zhì)膜不對(duì)稱性, 用TMRE作為探針檢測(cè)線粒體膜電位, 用7-AAD作為膜通透性/細(xì)胞活力指示劑, 再用Hoechst染料展示細(xì)胞核形態(tài)。

代謝活性（Metabolic Activity）

細(xì)胞計(jì)數(shù)反映絕對(duì)細(xì)胞數(shù)的多少, 而代謝活性更多是對(duì)細(xì)胞健康狀態(tài)的評(píng)估。將二者結(jié)合起來(lái), 便可更全面具體的了解細(xì)胞的活性。例如, 在抗腫瘤藥物研發(fā)中, 其目的可能不需致死細(xì)胞而僅需敲除其代謝和增殖活性, 使細(xì)胞維持在預(yù)期的靜止?fàn)顟B(tài)。檢測(cè)代謝活性的一個(gè)經(jīng)典方法是利用四唑鹽(Tetrazolium salts), 其在代謝活躍的細(xì)胞線粒體中, 被切割形成有色的不溶于水的MTT, 或水溶性的XTT, WST-1和WST-8甲臢(formazan), 然后再測(cè)定吸光度。產(chǎn)生的甲瓚染料的量與代謝活躍的細(xì)胞數(shù)量直接相關(guān), 可顯示細(xì)胞的還原電位。MTT法是細(xì)胞增殖檢測(cè)最常規(guī)的方法, 久享盛譽(yù), 具有大量的文獻(xiàn)支持。但是，與一些新的四唑鹽法相比, MTT法靈敏度較低。另一個(gè)缺點(diǎn)就是由于MTT經(jīng)還原所產(chǎn)生的甲瓚產(chǎn)物不溶于水, 需有機(jī)溶劑DMSO溶解后才能在分光光度計(jì)上讀數(shù), 增加了實(shí)驗(yàn)操作步驟。而XTT, WST-1和WST-8則產(chǎn)生水溶性的甲瓚產(chǎn)物, 省去了后續(xù)的溶解步驟。尤其, WST-8與其它四唑鹽相比, 更穩(wěn)定、細(xì)胞毒性更低, 適用于較長(zhǎng)時(shí)間孵育, 而且WST-8檢測(cè)靈敏度比其他四唑鹽更高。Cayman提供的 ? Pertecta3D Cell Viability Kit適用于3D細(xì)胞培養(yǎng), 是基于酶催化還原WST-1生成一種甲臢衍生物來(lái)進(jìn)行檢測(cè)的。與傳統(tǒng)的放射性[3H]標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷或非放射性的 5-溴 -2'-脫氧尿苷 (Brdu)方法相比 , MTT,XTT, WST-1和WST-8具有操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。?

面對(duì)如此眾多的細(xì)胞活性檢測(cè)試劑盒, 哪一款最適合您的研究呢？

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