细胞增殖和细胞毒性分析方法之CCK8

CCK8是一种基于WST-8的广泛用于细胞增殖和细胞毒性的快速高灵敏度检测试剂,常包含在一些公司的细胞实验服务中。该方法的用途较为广泛,可用于药物筛选、细胞增殖测定、细胞毒性测定和肿瘤药敏试验以及生物因子的活性检测等。有研究者使用CCK8方法研究不同浓度的红树莓提取物对肝癌细胞增殖的影响。

1、CCK8试剂检测的基本原理

CCK8试剂中含有WST-8【化学名:2-(2-甲氧基-4-硝基苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯)-2H-四唑单钠盐】,它在电子载体1-甲氧基-5-甲基吩嗪鎓硫酸二甲酯(1-Methoxy PMS)的作用下被细胞中的脱氢酶还原为具有高度水溶性的黄色甲瓒产物(Formazan dye)。生成的甲瓒物的数量与活细胞的数量成正比。因此可利用这一特性直接进行细胞增殖和毒性分析,CCK8细胞实验服务中应用较为广泛。

CCK8法是用于测定细胞增殖或毒性实验中活细胞数目的一种高灵敏度,无放射性的比色检测法,可以用于肿瘤细胞增殖研究。上海美迪西的生物部在分子生物学、细胞生物学、体外生物学和结构生物学领域有丰富广泛的经验。从最初的cDNA文库构建到药物设计,通过蛋白质纯化,结构测定和分析测定,提供一套完整的生物学服务。

肿瘤细胞在体内具有不受控增殖性,在体外培养中仍如此。正常二倍体细胞在体外培养中不加血清不能增殖,是因血清中含有很多细胞增殖生长的因子,而癌细胞在低血清中(2%5%)仍能生长。已证明肿瘤细胞有自泌或内泌性产生促增殖因子能力。正常细胞发生转化后,出现能在低血清培养基中生长的现象,已成为检测细胞恶变的一个指标。癌细胞或培养中发生恶性转化后的单个细胞培养时,形成集落(克隆)的能力比正常细胞强。另外癌细胞增殖数量增多扩展时,接触抑制消除,细胞能相互重叠向三维空间发展,形成堆积物。

2、CCK8方法研究红树莓提取物对肝癌细胞增殖的影响

红树莓,被誉为黄金水果,天然抗致癌物质鞣花酸含量超过草莓居各类食物之首,经过因为无数次实验表明,小小的红树莓对于防肝癌的效果显著。研究者发现应用含有树莓的饲料喂养大白鼠,发现树莓对大鼠原发性肝癌具有显著的预防及抑制作用。研究者还发现树莓可显著抑制肝癌细胞增殖,并在国际上首次成功地锁定树莓抑制肝癌生长的两个特异性蛋白质作用靶点,使切断乙型肝炎向肝癌转变的过程成为可能,从而预防乙肝患者肝癌的发生。

也有研究者为了探讨红树莓提取物抑制肝癌SMMC-7721细胞增殖的具体机制,为红树莓提取物预防并治疗肝癌提供理论依据[1]SMMC-7721细胞取自人肝癌组织,采用静置和旋转管法培养11天细胞开始生长,首次传代23天。SMMC-7721细胞AFP阳性;用Northern Blot方法,未能检测到SMMC-7721细胞中1.3kb LFIRE-1/HFREP-1 mRNA的表达,免疫缺陷小鼠体内可成瘤。

体外培养SMMC-7721细胞,应用CCK8方法及集落形成实验检测不同浓度的红树莓提取物对肝癌SMMC-7721细胞增殖活性的影响;通过流式细胞术检测SMMC-7721细胞经不同浓度的红树莓提取物作用72h后细胞周期的变化;应用Western blot方法检测红树莓提取物处理SMMC-7721细胞72h后细胞周期相关蛋白的表达变化,以及红树莓提取物对肝癌细胞AKT通路的影响。

结果发现红树莓提取物能够抑制肝癌SMMC-7721细胞的增殖,这种抑制作用可能与AKT通路调控的cyclinA-CDK2介导的S期阻滞相关。

CCK-8法使用方便,省去了洗涤细胞,不需要放射性同位素和有机溶剂,而且能快速检测。在细胞实验中使用CCK-8法,该法的检测灵敏度很高,甚至可以测定较低细胞密度,CCK-8法对细胞毒性小,其重复性优于MTT 法。CCK-8细胞活性检测试剂中为1瓶溶液,毋需预制,即开即用。然而与MTT法相比,CCK8XTT的价格比较贵,且 CCK8试剂的颜色为淡红色,与含酚红的培养基颜色接近,不注意的话容易产生漏加或多加。