细胞毒性

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细胞毒性及检测方法

发表于 2016-08-29 责任编辑:陈志杰
细胞毒性及检测方法
 
一、细胞毒性的分类
    细胞毒性可从细胞形态、细胞生长情况及其生化改变来评价。常用指标分为心下几类。
1、反映细胞数量多少的指标:每孔细胞蛋白质含量、每孔细胞DNA含量、活细胞计数、结晶紫试验、中性红试验、MTT试验和WST-1试验。
2、反映细胞膜完整性或通透性的指标:台盼蓝拒染率、乳酸脱氢酶漏出率等。
3、反映亚细胞器损伤的指标:中性红试验(溶酶体)、MTT试验和WST-1试验(线粒体)
4、反映细胞代谢活性的指标:
反映细胞能量代谢:ATP含量、乳酸/丙酮酸比值。
反映氧化还原状态:还原型谷胱甘肽(GSH)含量、脂质过氧化产物生成量。
反映生物大分子合成状态:蛋白质合成量、DNA合成量。
5、反映形态学改变的指标  细胞核和细胞质的改变、细胞空泡积累、脂质小滴、细胞膜膨出(鼓泡)、细胞核染色质的变化及细胞器(如线粒体、溶酶体等)的变化、细胞脱壁和贴壁等。
另外还有将几种指标结合起来反映不同损害靶点的联合检测法,如WST-1试验、中性红试验,可对同一细胞样本先后进行检测,以分别检测细胞的线粒体损伤和溶酶体损伤。
指标的具体选择除了要考虑到应与体内诱导的损害相符外,还要注意以下几个主要方面:可靠性、可重复性、灵敏度、方便性、费用及种属差异,最后还要考虑检测的化学物的毒性作用特点。
    二、细胞毒性与毒性策略的关系
    毒性在体内是一个复杂的事件,它可能直接损伤细胞,如有细胞毒性的抗癌药物;可能是生理效应,如肾脏的膜转运或脑内的神经毒性;也可能是局部的炎性效应以及其它一些全身效应。目前在体外试验很难监控全身和生理效应的前提下,大多数实验都是测定细胞水平的效应,即细胞毒性。
细胞毒性的定义不是一成不变的,这要取决于研究的性质以及目的。如抗癌药物的细胞毒性研究目的可能旨在将细胞杀死;而普通药物的细胞毒性研究可能旨在证明其不具细胞毒性,监控细胞的代谢变化、细胞间信号改变或可引发炎性过敏反应的信号等。相对于复杂的体内反应,所有的细胞毒性试验都是过分简化了的监测事件,但是由于其经济、快速、易于量化和可重复性好,而且符合3R的原则而被广泛采用。
    三、常用的细胞毒性检测方法
    分析方法的选择取决于研究的试剂、应答的性质以及特定的靶细胞,这些分析可分为五大类:
生存力(viability):一种快速或短期的应答,如膜渗透性的改变或者特定代谢途径的紊乱。
存活(survival):自我更新能力的长期维持
代谢(metabolic):通常是基于微滴定的中期分析,可以测定暴露当时或稍后的代谢应答(如LDH活性、DNA、RNA或蛋白质合成),也可在暴露2或3次群体倍增时测定同一参数,这更可能反应细胞的生长潜力和存活率;
转化(transformation):状况时的存活情况(如表达遗传突变或恶性转化时的情况);
刺激性(irritancy):与体内炎症、过敏或刺激反应类似的一种应答,可以通过监测细胞因子的释放来进行分析。
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