细胞存活率(Cell
Viability)是指在细胞群体中,活细胞所占的百分比。它是评估细胞健康状态、药物毒性及增殖能力的重要指标。目前实验室常用的细胞存活率测定方法主要分为以下几类:
一、 染料排除法(直接计数法)
这是经典、常用的细胞活力鉴定方法。其原理是利用活细胞完整的细胞膜能够排斥某些染料,而死细胞膜通透性增加,染料进入细胞使其着色。
台盼蓝(Trypan Blue)法:死细胞被染成蓝色,活细胞不着色。在显微镜下结合细胞计数板进行人工计数,或使用自动细胞计数仪进行统计。
计算公式:活细胞率(%) = (活细胞数 / 总细胞数) × 100%。
适用场景:常用于细胞传代、冻存复苏后的快速状态评估。
二、 比色法(代谢活性检测)
基于活细胞内的酶(如线粒体琥珀酸脱氢酶)具有还原能力,能将特定的底物转化为有色产物,颜色的深浅与活细胞数量及活力成正比。
MTT法:作为“元老”级方法,MTT被活细胞还原为不溶于水的蓝紫色结晶(甲臜),需加入DMSO溶解后在570
nm左右测定吸光度。该方法经典但步骤繁琐,且DMSO具有一定毒性。
CCK-8法:基于WST-8底物,被细胞内脱氢酶还原为高度水溶性的橙黄色甲臜产物。相比MTT,CCK-8操作更简便、灵敏度更高,无需溶解步骤,直接在450
nm波长下测定吸光度即可。
计算公式:细胞存活率(%) = [(实验孔OD值 - 空白孔OD值) / (对照孔OD值 - 空白孔OD值)] × 100%。
三、 发光法(ATP检测)
ATP发光法被公认为细胞活力检测的“金标准”。活细胞内含有ATP,在荧光素酶和镁离子存在下,ATP与荧光素反应产生光信号。发光强度与ATP浓度(即活细胞数量)呈线性关系。
优势:操作极为简单(一步法),反应仅需10分钟左右,且灵敏度极高,不受化合物自发荧光的干扰。
适用场景:高通量药物筛选、细胞毒性测试。
四、 荧光法
利用特异性荧光染料区分死活细胞,通常结合荧光显微镜或流式细胞术进行分析。
原理:例如使用Calcein AM(钙黄绿素)和PI(碘化丙啶)双染。活细胞内的酯酶将Calcein
AM转化为发出绿色荧光的产物;而死细胞因膜受损,PI进入细胞核发出红色荧光。
优势:能够直观地在单细胞水平上观察细胞状态,适合进行多重参数分析。
五、 其他检测方法
LDH释放法:乳酸脱氢酶(LDH)是胞浆酶,当细胞受损或死亡时,LDH会释放到培养基中。通过检测培养上清中的LDH活性,可定量评估细胞毒性。
克隆形成试验:通过评估单个细胞增殖形成克隆的能力,反映细胞的长期存活与增殖活力。
总结建议:若仅需快速了解细胞复苏或传代后的状态,首选台盼蓝染色法;若进行药物毒性筛选或细胞增殖实验,推荐使用CCK-8法或ATP发光法;若需深入研究细胞凋亡机制或进行多色分析,则应选择荧光法/流式细胞术。为了获得可靠的结果,建议在实际研究中结合多种方法进行综合验证。
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