簡(jiǎn)介
細(xì)胞活 / 死測(cè)定被廣泛應(yīng)用于各種研究領(lǐng)域,包括各種化合物的細(xì)胞毒性作用、實(shí)驗(yàn)處理或基因表達(dá)變化的研究。自動(dòng)細(xì)胞成像和分析系統(tǒng)提供了一種評(píng)價(jià)細(xì)胞活性和細(xì)胞死亡的最佳方法。在本篇應(yīng)用文獻(xiàn)中,我們介紹了使用 ImageXpress®Pico 自動(dòng)細(xì)胞成像系統(tǒng)以及 CellReporterXpress 自動(dòng)圖像采集和分析軟件對(duì) EarlyToxTM Live/Dead 檢測(cè)試劑處理的細(xì)胞進(jìn)行成像。EarlyTox Live/Dead 檢測(cè)試劑盒包含了針對(duì)哺乳動(dòng)物活細(xì)胞和死細(xì)胞的標(biāo)記物;罴(xì)胞可被在細(xì)胞質(zhì)中能夠發(fā)出強(qiáng)烈綠色熒光的Calcein AM 染色。不發(fā)熒光的 Calcein AM 可穿透完整細(xì)胞膜且其乙酰羥甲基酯 (AM) 基團(tuán)可被細(xì)胞內(nèi)的脂酶裂解,得到可發(fā)出熒光的鈣黃綠素分子。死細(xì)胞標(biāo)記物乙啶二聚體-III(EthD-III) 對(duì)完整細(xì)胞質(zhì)膜而言既無熒光也無穿透能力。當(dāng)與死亡細(xì)胞相關(guān)的細(xì)胞膜完整性受到損傷時(shí),EthD-III 進(jìn)入細(xì)胞并與細(xì)胞核結(jié)合,在細(xì)胞中產(chǎn)生明亮的紅色熒光。影響細(xì)胞膜完整性的細(xì)胞毒性事件可以使用這種方法準(zhǔn)確的評(píng)估。該檢測(cè)試劑盒可對(duì)測(cè)試化合物的全濃度響應(yīng)特性進(jìn)行表征。這種免洗、均相實(shí)驗(yàn)可減少因?yàn)橄礈觳襟E導(dǎo)致的死細(xì)胞被沖洗掉的情況。使用 ImageXpress Pico 系統(tǒng)和 CellReporterXpress軟件能準(zhǔn)確檢測(cè)到來自鈣黃綠素和 EthD-III 的熒光信號(hào)并獲得高質(zhì)量的圖像及分析結(jié)果。
材料 EarlyTox Live/Dead Assay Kit |
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方法
HeLa 細(xì)胞以 5,000 細(xì)胞 / 孔接種于黑色 384孔底透微孔板中,37°C, 5% CO2 孵育箱內(nèi)生長(zhǎng)過夜。用十字孢堿 (staurosporine )( 通用蛋白激酶抑制劑和潛在的抗癌治療藥物 ) 或絲裂霉素 C ( 強(qiáng)效DNA交聯(lián)劑與化療藥物 ) 處理細(xì)胞 24 小時(shí),做 4 個(gè)平行,按1:3 梯度稀釋,起始最高濃度為 10 μM 十字孢堿和 300 μM 絲裂霉素 C;衔锾幚硗瓿珊,用 Live/Dead 檢測(cè)試劑結(jié)合 Hoechst33342 核染料 (Thermo Fisher)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色。每孔移去一半體積液體并替換成 2x Calcein AM 和EthD-III 染色液。染色液濃度為 2 μM Calcein AM 和3 μM EthD-III。在添加 Hoechst ( 6 μM 終濃度 ) 前,孔板在 37°C, 5% CO2 下孵育30 分鐘。細(xì)胞再次以 37°C, 5% CO2 孵育15 分鐘。最后一次孵育結(jié)束后立即將孔板在 ImageXpress Pico 系統(tǒng)上用 10xPlan Fluor 物鏡進(jìn)行成像,熒光通道分別為針對(duì) Calcein AM 的 FITC 通道、針對(duì) EthD-III的 Texas Red 通道和針對(duì) Hoechst 染料的 DAPI 通道。在此放大倍數(shù)下,一張單獨(dú)的圖像一個(gè)視野下可以采集多達(dá)4000-4500 個(gè)細(xì)胞,足以獲得統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)結(jié)果。
使用細(xì)胞分類模塊進(jìn)行圖像分析
利用 CellReporterXpress 軟件中的細(xì)胞分類分析模塊對(duì)圖像進(jìn)行分析。此模塊可識(shí)別和區(qū)分活細(xì)胞或死細(xì)胞。Hoechst染色用于識(shí)別總細(xì)胞,而 Calcein AM 或EthD-III 作為特異性染色用于將細(xì)胞分類為陽性或陰性。圖1展示了用十字孢堿處理和未處理的陽性細(xì)胞和陰性對(duì)照以及相關(guān)分析所識(shí)別的陽性和陰性細(xì)胞。分別進(jìn)行分析,以確定活細(xì)胞或死亡細(xì)胞的數(shù)量和百分比。從劑量-應(yīng)答曲線計(jì)算EC50毒性對(duì)活細(xì)胞和死細(xì)胞成像,并基于 CalceinAM (綠色熒光) 或 EthD-III (紅色熒光) 的細(xì)胞陽性染色進(jìn)行細(xì)胞分類定量分析 ( 圖1 )。用十字孢堿和絲裂霉素 C 處理 HeLa細(xì)胞均展示出濃度依賴性的死細(xì)胞百分比的增加和活細(xì)胞百分比的下降。圖2所呈現(xiàn)的劑量應(yīng)答曲線,活細(xì)胞百分比對(duì)化合物濃度,其十字孢堿的 EC50 值為 0.569μM,而絲裂霉素 C 是 223 μM。死細(xì)胞百分比曲線得到的十字孢堿 EC50 值為 0.492μM 而絲裂霉素 C 為 6.305 μM。
總結(jié)
EarlyTox Live/Dead 檢測(cè)試劑盒結(jié)合ImageXpress Pico 系統(tǒng)和 CellReporterXpress軟件,能夠通過簡(jiǎn)單高效的工作流程實(shí)現(xiàn)對(duì)活細(xì)胞和死細(xì)胞的精確測(cè)定。自動(dòng)成像和定量分析使得我們能夠測(cè)試毒性化合物并非常適合于大量生物學(xué)檢測(cè)中對(duì)細(xì)胞活性的評(píng)價(jià)。