培养板悬滴法三维细胞培养模型建立及细胞活力检测方法比较

目的 采用普通48孔平底培养板结合悬滴培养法建立人结肠癌HT29细胞的三维培养模型,并通过比较选择适合三维培养的细胞活力检测方法。方法 以237.5、316.4、421.8、562.5、750.0、1 000.0/μL、每孔10 μL的接种量接种HT29细胞于48孔平底培养板底面形成液滴,倒置培养2 d形成细胞球,补充培养液后常规培养3 d,通过倒置显微镜测量细胞球体积;采用酸性磷酸酶法（APH）、MTT法及CCK-8法（直接测定及消化后测定）测定细胞活力,比较不同检测方法的优劣。结果 HT29细胞以237.5~1 000.0/μL、每孔10 μL悬滴培养能形成较为规则的细胞球,237.5~750.0/μL细胞球体积与接种量呈良好的线性关系;APH法A值随细胞接种量增加而增大;MTT及CCK-8未经消化直接测定组A值随细胞接种量增大增加缓慢,消化后测定的A值-细胞接种量曲线与APH法相似,但细胞球消化操作复杂,且对细胞活力造成损伤。结论 采用48孔培养板悬滴法建立三维细胞培养模型,并结合APH法进行细胞活力检测,经济、准确、便于操作。     

联苯双酯对大鼠肝星状细胞增殖和凋亡及PPARγ表达的影响

摘 要 目的： 探讨联苯双酯(dimethyl dicarboxylate biphenyl,DDB)对大鼠肝星状细胞HSC-T6增殖和凋亡及过氧化物酶体增殖物激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptor gamma, PPARγ)表达的影响。方法: 接种HSC T6细胞于96孔板和6孔板中,分别用CCK 8法和流式细胞术测定不同浓度联苯双酯作用于细胞24 h后对细胞增殖和凋亡的影响;实时荧光定量PCR（Quantitative Real time PCR,Q-PCR）和Western blotting分别检测药物对HSC-T6细胞PPARγ mRNA和蛋白的表达的影响。结果: 相比于对照组（0 μmol·L^-1）,DDB在实验浓度（8～64 μmol·L^-1）能明显抑制HSC T6的增殖（P<0.05),促进HSC T6的凋亡（P<0.05);药物处理过的HSC T6细胞PPARγ mRNA及其蛋白表达均有显著提高。结论:DDB可通过上调HSC T6细胞中PPARγ的表达抑制细胞的增殖,促进细胞的凋亡。     

落新妇苷预处理对大鼠肝脏缺血再灌注损伤和Bcl-2、Bax表达的影响

摘 要 目的：探讨落新妇苷对大鼠肝脏缺血再灌注损伤（HIRI）的保护作用及其相关机制。方法: SD大鼠分为Sham 组(假手术组)、HIRI 组(缺血再灌注组)、试验药物组(落新妇苷组),建立大鼠HIRI模型,于再灌注4h、8h、16h后取血液及肝脏标本。检测血清ALT、AST;光镜下检查肝脏细胞损伤程度;Western Blot检测肝组织中Bcl-2、Bax蛋白的表达;TUNEL 染色检测肝组织中的凋亡细胞。结果: 试验药物组ALT和AST水平较HIRI组明显降低(P<0.05)。光镜下观察示试验药物组肝细胞损伤明显减轻。Western Blot结果示试验药物组Bcl-2蛋白的表达较HIRI 组显著升高,Bax蛋白的表达较HIRI 组显著降低(P<0.05)。试验药物组的肝脏细胞凋亡百分比较HIRI 组显著降低(P<0.05)。结论:落新妇苷预处理可减轻大鼠HIRI,其作用机制可能与增加Bcl-2表达、抑制Bax表达,从而抑制细胞凋亡有关。     

微孔板与标准平皿Ames试验比较研究

目的 使用鼠伤寒沙门菌和大肠埃希菌及阳性剂开展基于6孔板、24孔板和标准10 cm平皿的Ames试验，为确立标准化微孔板Ames试验奠定研究基础。方法 6种不同鼠伤寒沙门菌（TA97、TA98、TA100、TA102、TA1535、TA1537）和1种大肠埃希菌（WP2 uvrA）经鉴定及扩增后，分别使用标准平皿、6孔板和24孔板在有无S9代谢活化条件下使用不同浓度的阳性剂开展平板掺入法Ames试验。所有样本置37℃培养约48 h后进行菌落计数。结果 所有试验条件下均出现浓度相关性的回复菌落形成率增加，且最高浓度条件下的菌落数高于对照组3倍。然而微孔板中可出现阴性背景菌落数过少的情况，阳性剂的用量也不能照搬标准平皿中的浓度设置。结论 本研究所用条件可成功开展基于6孔板和24孔板的Ames试验，其试验条件和背景数据需要经过摸索与积累。     

小檗胺对肝癌SMMC-7721细胞侵袭转移的影响

目的 研究小檗胺对人肝癌SMMC-7721细胞侵袭转移作用的影响及其可能的机制。方法 在体外用不同浓度小檗胺处理肝癌SMMC-7721细胞,采用MTT法检测细胞活力的变化;采用细胞划痕试验、Transwell迁移和侵袭试验检测肿瘤细胞侵袭转移能力;采用Western blot法检测细胞上皮间质转化相关蛋白E-cadherin和Vimentin的表达。结果 MTT结果显示浓度<20 μmol·L^-1的小檗胺对SMMC-7721细胞存活率无显著影响。划痕试验和Transwell结果显示,小檗胺呈浓度依赖性抑制肝癌SMMC-7721细胞迁移和侵袭过程。Western blot结果表明,小檗胺显著增强SMMC-7721细胞中E-cadherin表达,而减弱Vimentin表达。结论 人肝癌SMMC-7721细胞侵袭转移能力可被小檗胺抑制,其机制可能与其调控上皮间质转化相关蛋白的表达有关。     

应用Bhas 42细胞转化实验检测环磷酰胺、丝裂霉素C和氨苄西林钠致癌作用

目的采用Bhas 42细胞转化实验检测已知有遗传毒性的化学品在化学致癌中的引发和促生长作用,评价Bhas 42细胞转化实验检测化学品致癌作用的可靠性。方法①通过细胞毒性实验确定环磷酰胺、丝裂霉素C和氨苄西林钠进行Bhas 42细胞转化实验的浓度。②引发实验:细胞接种当日为第0天,第1天换成含有相应最终浓度的受试物或0.5%DMSO的DF5F培养基,培养72 h,第4天换成不含药物的DF5F培养基,培养至第21天。第22天将细胞固定、染色、并计数细胞数大于50的集落数。③促生长实验:接种当日为第0天,第4天换成含有相应受试物或0.5%DMSO的DF5F培养基并连续培养至第14天,期间第7天,第11天更换同样培养基,每15天换成不含药物的DF5F培养基,培养至第21天。第22天固定、染色细胞、计数细胞数大于50的集落数。结果按照70%的细胞存活率以及前期文献结果确定最终浓度为:氨苄西林钠1750 mg·L-1;环磷酰胺1300 mg·L-1;丝裂霉素C 0.01 mg·L-1;3-甲基胆蒽1 mg·L-1,佛波酯0.05 mg·L-1。引发实验结果显示,3-甲基胆蒽,丝裂霉素C和环磷酰胺集落数显著多于空白对照、并且两者比值>2,判定为有引发作用的致癌化学品。促生长实验结果显示,佛波酯集落数显著多于空白对照、并且两者比值大于2,因此判定为有促生长作用的致癌化学品。结论 Bhas42细胞转化实验不仅可以检测出遗传实验可检测出的致癌阳性化学品和非致癌化学品,还可检测出遗传实验结果为假阴性的致癌阳性化学品,可以作为一种快速易操作的致癌物预测体外模型。     

海绵来源的smenospongine诱导乳腺癌MCF7细胞凋亡机制研究

目的 研究海绵Spongia pertusa Esper来源的smenospongine（Sme）诱导乳腺癌细胞MCF7凋亡的作用机制。方法 使用CCK-8法检测Sme对MCF7细胞活力的影响;DAPI染色检测凋亡细胞的细胞核形态;使用流式细胞术检测细胞凋亡率和线粒体膜电位;Western blotting检测Sme对Bax、Bcl2、细胞色素C（cytochorome C）、p-p38和p38蛋白水平表达的影响。结果 CCK-8法检测结果表明,Sme抑制MCF7增殖,IC₅₀值为（16.46 ±0.88）μmol/L;DAPI染色结果和Annexin V-FITC/PI染色结果显示Sme诱导细胞凋亡。随着加药浓度的增加,细胞凋亡率从4.18%逐渐升至21.49%;流式细胞仪检测结果表明Sme引发MCF7细胞内线粒体膜电位下降;Western blotting结果显示Sme激活了内源性凋亡途径和p38丝裂源活化蛋白激酶（MAPK）信号通路。结论 Sme可能通过激活p38 MAPK通路,诱导细胞内源性凋亡发挥抗乳腺癌作用。     

纳米氧化铁颗粒tk及hprt基因突变试验比较研究

目的 使用L5178Y细胞分别开展tk基因突变试验和hprt基因突变试验评价纳米氧化铁颗粒（iron oxidenanoparticle, IONP）的潜在基因突变风险,比较两种方法的灵敏性。方法 不同质量浓度的PEG-IONP（31.25、62.5、125、250、500 μg/mL）分别与细胞作用3 h,于给药后第0、2、6天将细胞接种于96孔板继续培养9～10 d,用于计算平板接种效率。分别在给药后第2天或第6天加入三氟胸苷（TFT）和6-硫鸟嘌呤（6-TG）作为tk基因和hprt基因选择剂,继续培养14 d后分析基因突变频率。试验平行设置灭菌注射用水溶媒对照组和甲基甲烷磺酸酯（MMS,10 μg/mL）阳性对照组。结果 溶媒对照组和阳性对照组的hprt基因突变率均低于tk基因突变率,且统计学结果提示hprt基因突变试验数据获得显著性差异的起始浓度（250 μg/mL）高于tk基因突变试验（125 μg/mL）。但整体而言两种试验方法对PEG-IONP的评价结果一致。结论 PEG-IONP可引起小鼠淋巴瘤L5178Y细胞tk基因及hprt基因突变率显著性升高。该研究结果可为纳米材料基因突变风险评价的选择提供借鉴与参考。     

佛波酯及3-甲基胆蒽对Bhas 42细胞系的诱癌和促癌作用

根据化学致癌物在肿瘤形成过程中作用的不同阶段,可将化学致癌物分为诱癌化合物和促癌化合物,化学致癌物可使得Bhas细胞系产生突变从而形成集落.本研究通过考察促癌化合物佛波酯(TPA)及诱癌化合物3-甲基胆蒽(MCA)对Bhas 42细胞系的转化作用,验证Bhas 42细胞转化试验检验诱癌物及促癌物的准确性.     

五味子提取工艺优化及乙醇提取物的皮肤细胞抗氧化作用研究

目的 探究五味子提取物对人皮肤细胞氧化损伤的保护作用,开发其在皮肤抗氧化方面的应用。方法 分别采用热水蒸煮和水蒸气蒸馏的方法进行脱色和除味;另外,采用叔丁基过氧化氢（tBHP）诱导的HaCaT细胞氧化应激模型评价五味子提取物对人皮肤细胞氧化损伤的保护作用,采用CCK-8试剂盒检测细胞存活率,AnnexinV-FITC/PI双标记流式细胞仪检测细胞凋亡率,2,7-二氯荧光黄双乙酸盐法检测细胞内活性氧的水平。结果 采用优化后的提取工艺得到了气味变淡且颜色明显变浅的五味子提取物;用北五味子提取物预处理HaCaT细胞6 h后,可有效降低tBHP引起的细胞凋亡,提高细胞存活率,降低细胞内ROS水平。结论 优化后的乙醇提取工艺显著改善了五味子提取物的颜色和气味,并保持了提取物的抗氧化活性,因而有望成为一种应对皮肤氧化损伤的外用保护剂。     

A modified fast (4 day) 96-well plate Caco-2 permeability assay

Introduction:The Caco-2 permeability assay is widely used for lead optimization in drug discovery. A 3 to 5-day system using a 24-well plate and a 10 to 21-day system using a 96-well plate have been established. Here, we modified the assay system to provide a ready-to-use Caco-2 cell monolayer using a 96-well plate in just 4 days.Methods and results:In our system, collagen-coated inserts and the prolongation of the culture period after seeding leads to greater Caco-2 cell proliferation and sufficient contact-inhibition. The differentiation of Caco-2 cells was enhanced, when the contact-inhibited Caco-2 cells were exposed to the differentiation-inducing agent butyric acid. The permeability to nine well-known compounds showed a statistical correlation between our 4-day system using a 96-well plate and the conventional 21-day system using a 24-well plate. Discussion: We conclude that our system is more useful for evaluating many compounds for lead optimization in drug discovery.     

Development of a 7-Day, 96-Well Caco-2 Permeability Assay with High-Throughput Direct UV Compound Analysis

PURPOSE: The aim was to replace the traditional 21-day Caco-2 permeability protocol by a more high-throughput assay. METHODS: Caco-2 cells were seeded at high density in 96-well plates in novel cell culture boxes. After 7 days, drug permeability studies were performed. Samples were analyzed by a new UV detection method. RESULTS: With increased cell seeding density. functional Caco-2 monolayers with polarized efflux transporters were established after 7 days in 96-well polycarbonate filter plates in standard medium. For faster feeding and to eliminate medium replacement in each individual well, plates were completely submerged in medium in novel cell culture boxes, and only medium outside the plate was exchanged. For high-throughput sample analysis, a novel UV-transparent transport buffer was established that allowed direct quantification of permeated drug from its UV absorption. In vitro permeability studies analyzing 22 passively absorbed drugs in the new model correlated well with reported human permeability values (r2 = 0.8725). CONCLUSIONS: The new 7-day. 96-well Caco-2 permeability model tight to UV analysis offers considerable time, cost, and resource savings compared to the traditional model. It has a potential for automation and makes it possible to determine the permeability of passively diffusing compounds and to classify them according to the BCS in a truly medium- to high-throughput mode.     

以K562细胞为靶点的抗肿瘤药物筛选模型的建立

目的：建立以白血病细胞系K562为靶点的高通量抗肿瘤药物筛选模型。方法：在96孔细胞培养板上,运用四唑氯化合物（MTS）和电子耦联剂（PMS）连用的方法,对K562细胞增殖情况进行检测。对在化合物影响下K562细胞增殖变化的检测条件进行了优化。结果：采用这一细胞水平的高通量抗肿瘤药物筛选模型,完成了800个小分子有机化合物的筛选,每个化合物的用量是500ng.11个化合物在浓度为5mg/L时可抑制细胞增殖达80％以上,其中9个通过多浓度复筛得到了确认。抑制活性最强的化合物的IC50为170nmol/L,共有7个化合物显示IC50低于10μmol/L。结论：采用K562细胞系进行高通量筛选是快速、经济、有效、实用的发现新型抗肿瘤药物的方法。     

Cytotoxicity test with simplified crystal violet staining method using microtitre plates and its application to injection drugs

A cytotoxicity test with the crystal violet staining method was developed using Chinese hamster lung and HeLa S3 cells in 96-well microtitre plates with an automatic plate reader, to facilitate examination of serial dilutions of the test substance. A good correlation was observed between this procedure and routine cell counting. However, for some chemicals results of the microtitre plate method differed from colony formation counts, particularly when the chemical induced cell stasis. In an application of the microtitre cytotoxicity assay to injection drugs, some drugs that are widely used proved to be very cytotoxic.     

3种常用抗癌药物对人肝癌细胞HepG2抑制作用的研究

目的：研究3种常用抗癌药物对于HepG2细胞的抑制情况。方法：细胞铺96孔板,3种抗癌药物以不同浓度给药,每浓度设3复孔,不加药组做空白对照,MTT法测定,以抑制率对药物浓度作图。结果：在1～420μg／mL浓度范围内,5-氟尿嘧啶抑制效果最差;20～300μg/mL丝裂霉素C抑制效果好于长春新碱;1～20μg／mL和300—420μg／mL浓度范围内,长春新碱抑制效果好于丝裂霉素C。结论：该方法评价对比了3种常用的抗癌药物对于人肝癌细胞的抑制效果,为药物筛选中阳性药物的选择提供一定借鉴。     

基于人肝癌细胞系SMMC-7721的三维培养条件研究

目的 基于人肝癌细胞系SMMC-7721考察合适的海藻酸钠、氯化钙浓度,形成良好的海藻酸钙凝胶,优选三维条件下肿瘤细胞的培养条件。方法 在96孔板中培养SMMC-7721细胞,基于L₉（3⁴）正交表设计实验,以MTT法检测并计算氯化钙溶液、柠檬酸钠溶液不同浓度与作用时间下的细胞存活率;结合正交优选结果,考察适宜的海藻酸钠浓度,筛选适合的成胶、溶胶条件,并在三维培养模式下进行细胞活力确证。结果 最佳凝胶应用条件为1%氯化钙溶液与1%海藻酸钠溶液作用15 min内用于成胶,10%柠檬酸钠溶液作用凝胶10 min内用于溶胶,MTT法检测细胞存活率为94.97%。该三维培养条件下的肝癌细胞72 h内生长状态良好,存活率可达92.10%,细胞堆积紧密,出现肿瘤细胞球样聚集体。结论 本实验筛选出适合肿瘤细胞三维培养的成胶、溶胶条件。在该条件下培养肝癌细胞SMMC-7721,细胞生长状态良好,且细胞生长与聚集形态与传统二维培养存在差异,更接近细胞体内生存环境。基于该方法进行肿瘤细胞三维培养,可为深入研究肿瘤细胞生长状态,为抗肿瘤药物筛选提供更有利的方式。     

An Increased Throughput Method for the Determination of Partition Coefficients

Purpose. To present an increased throughput automated shake-flask method for the direct determination of the partition coefficients of solutes between octan-1-ol and buffer. Method. The traditional shake-flask method has been transferred onto 96-well plate technology and a robotic liquid handler has been used for sample preparation. A custom programmed Gilson auto- sampler samples the organic and aqueous phases directly from the plate, circumventing the need for any manual separation. Analyses are performed by reverse phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC). Generic fast gradient RP-HPLC conditions are used to eliminate chromatographic method development time and reduce analysis time. Results. A full validation of the automated method is presented for a range of compounds with log D values between –2 and 4. Conclusions. The advantages and limitations of this direct measurement method are discussed. The use of this methodology provides a means to rapidly assess log D values for large compound arrays.