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细胞水平的抗肿瘤药物的筛选——细胞增殖检测

发布时间:2021年03月25日 浏览次数:177

全球每年肿瘤发病率和死亡率一直持续上升,而癌症已经成为人类寿命的三大杀手之一,持续不断地寻找更好的抗肿瘤药物成为全人类关注的热点问题之一,且势在必行。抗肿瘤药物的筛选体系复杂,涉及到宏观到微观水平的一系列实验,例如动物水平的筛选、细胞水平的筛选等。细胞水平的细胞增殖是生物医学领域非常重要的表型,对细胞增殖的检测是检验药物对肿瘤细胞影响的最主要检测手段。作为细胞水平检测增殖现象的传统方法,cck8比色法,Edu细胞增殖检测在细胞增殖检测中被广泛应用。接下来,小编通过几组图片和数据,和大家一起了解细胞水平的抗肿瘤药物的筛选——细胞增殖检测。

从全球看,最新统计数据显示,2020年全球新发癌症病例1929万例,其中男性1006万例,女性923万例;2020年全球癌症死亡病例996万例,其中男性553万例,女性443万例。

全球乳腺癌新发病例高达226万例,超过了肺癌的220万例,乳腺癌取代肺癌,成为全球第一大癌。

020年,全球主要新发癌症类型、人数及占比

2020年,全球主要新发癌症类型、人数及占比(数据来自IARC官网)

但是,全球范围内,肺癌仍是死亡人数最多的癌症。

 

2020年,全球主要癌症死亡类型、人数及占比

2020年,全球主要癌症死亡类型、人数及占比(数据来自IARC官网)

而在中国:新发癌症数与癌症死亡数均位居全球第一

2020年中国新发癌症457万人, 占全球23.7%,由于中国是世界第一人口大国,癌症新发人数远超世界其他国家。

2020年各国癌症新发病例数

2020年各国癌症新发病例数(数据来自IARC官网)

那么,传统的肿瘤治疗方法有哪些呢?

  • 外科手术治疗
  • 放射线治疗
  • 化学药物治疗

但是,众所周知,化疗会产生很多不良反应,比如:骨髓抑制(血细胞减少)、胃肠道反应、脱发、发热、皮疹、心脏毒性、肝脏毒性、神经毒性、泌尿道毒性、局部静脉炎、致畸、致突变、致癌等等。那么持续不断地寻找更好的抗肿瘤药物势在必行。

天然产物在新药及新药先导化合物的发现中起着不可替代的作用,是结构新颖和作用独特的抗肿瘤化合物的重要来源。美国国立癌症研究所(NCI)从1955年开始从天然产物中筛选抗肿瘤药物。目前世界上被批准广泛使用的抗肿瘤药物中,50 %以上来源于天然产物。关键问题来了,

如何进行抗肿瘤药物的筛选呢? 主要用到哪些实验方法呢?

实际上,抗肿瘤药物的筛选体系复杂,涉及到宏观到微观水平的一系列实验。在这里小编,就简要梳理一下抗肿瘤筛选的关键流程吧:

1、动物水平的筛选流程:

动物水平的筛选流程

2、细胞水平的筛选

  • 抑制肿瘤细胞增殖实验
  • 诱导肿瘤细胞分化实验
  • 诱导肿瘤细胞凋亡实验
  • 抗肿瘤血管生成实验
  • 肿瘤多药耐药性逆转实验
  • 抗肿瘤侵袭和转移实验
  • 诱导肿瘤细胞自噬实验

细胞水平的实验对于抗肿瘤药物的筛选是非常重要的,本次小编先带大家了解一下第一个:抑制肿瘤细胞增殖的实验吧!

细胞增殖是生物医学领域非常重要的表型,对细胞增殖的检测是检验药物对肿瘤细胞影响的最主要检测手段

细胞水平检测增殖现象的传统方法主要有:1)cck8比色法;2)Edu细胞增殖检测;

1)cck8比色法

CCK8(Cell-Counting kit-8,cat#KTA1020,Abbkine)比色法是经典的MTT法的最高级别版,其原理与MTT类似,但是对细胞更友好、低毒,使细胞增殖检测的数据更准确。 CCK8是基于WST-8的一种细胞增殖检测方法,WST-8是一种水溶性四唑盐,常用于评估细胞的代谢活性。在中性pH值及中间电子受体存在的情况下,被细胞线粒体中的脱氢酶还原为具有高度水溶性的蓝/紫色甲臜产物(formazan)。生成的甲臜物的数量与活细胞的数量成正比。用酶联免疫检测仪在450nm波长处测定其光吸收值,可间接反映活细胞数量。该方法已被广泛用于一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞增殖试验、细胞毒性试验以及药敏试验等。

操作步骤:

  1. 在 96 孔板中接种 100 μL 细胞悬液(5×103个细胞/孔)。将板在潮湿的培养箱中预培养 24hrs(例如 37°C,5% CO2);
  2. 在平板中加入 1-10 μL 各种浓度的待测药物;
  3. 在培养箱中将平板孵育适当的时间(例如 6、12、24 或 48 hrs);
  4. 向板的每个孔中加入 10 μL CCK-8 溶液,注意不要将气泡引入孔中,因为它们会干扰 OD 值读取;
  5. 在培养箱中将平板孵育 1-4 hr;时间的长短根据细胞的类型和细胞的密度等实验情况而定;
  6. 使用酶标仪测量 450 nm 处的吸光度;

肿瘤细胞存活率和生长率的计算

肿瘤细胞存活率(%)=OD加药/OD对照 *100%

肿瘤细胞的生长抑制率(%)=(OD对照-OD加药)/OD对照 *100%

根据生长抑制的量效曲线求出IC50

根据生长抑制的量效曲线求出IC50值

2)Edu细胞增殖检测

如果您需要获取更直观和准确的细胞增殖数据,那么Edu细胞增殖检测法无疑是最好的选择!EdU细胞增殖检测可以直接并准确地检测出新DNA的合成。这种检测不仅能够测定单个细胞的增殖,还可以通过任何平台检测出细胞、组织或整个有机体中的增殖细胞。EdU细胞增殖方法简单,灵敏,方便,快速,准确,无需DNA变性,能够与各种抗体或荧光蛋白同时标记,以检测细胞其他性状特征,是细胞增殖检测的最佳选择。

Hela细胞Edu细胞增殖检测结果,蓝色荧光为DAPI染色的细胞核,红色荧光为EdU标记的增殖细胞

Hela细胞Edu细胞增殖检测结果,蓝色荧光为DAPI染色的细胞核,红色荧光为EdU标记的增殖细胞;(细胞增殖成像分析试剂盒(EdU法)(橘红色荧光),cat#KTA2031,Abbkine)

好了,本期就分享到这里吧,敬请期待下期:抗肿瘤药物筛选的实验系列......

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Abbkine专注于蛋白学和细胞学领域,致力于创新和研发各类抗体、蛋白质、分析试剂与试剂盒,以期成为生命科学研究发展、药物研发等领域的关键推动者。我们为您提供蛋白和免疫研究用户最喜爱的产品,从免疫学基础产品,如蛋白提取定量,到免疫学实验的内参标签抗体、一抗及二抗等;细胞研究用户最喜爱的产品,从用于检测细胞状态的染料及试剂盒,细胞器提取试剂盒,细胞亚结构染色示踪及细胞代谢检测产品,到用于细胞培养的细胞因子及蛋白类检测试剂盒,只为助力您的研究事业!

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