一、 什么是细胞增殖测定？

细胞增殖测定是一系列用于评估细胞群体在培养物中或体内生长和分裂速度的实验技术。它不仅是简单地计数细胞，更是评估细胞活力、代谢活性和种群倍增能力的关键手段。

核心目的：

量化细胞生长速率。评估外界刺激（如药物、生长因子、毒素）对细胞生长的影响。研究细胞周期和细胞分裂的机制。在药物筛选中评估化合物的细胞毒性或促生长作用。

二、 主要的细胞增殖测定方法

细胞增殖测定方法众多，可以根据其原理分为以下几大类：

1. 代谢活性检测法（间接法）

这类方法通过检测细胞代谢活动的强度来间接反映细胞的数量和活力。通常使用多功能微孔板读数器进行检测，适合高通量筛选。

MTT测定法原理： 活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将黄色的MTT（四甲基偶氮唑盐）还原为不溶性的蓝紫色甲瓒结晶。用DMSO等溶剂溶解结晶后，通过测量吸光度来量化细胞数量和活力。优点： 经典、成本低、应用广泛。缺点： 重点检测（破坏性），不能实时监测；甲瓒结晶不溶于水，需要额外步骤；对某些细胞类型可能不敏感。CCK-8测定法原理： 在MTT基础上改进。CCK-8试剂中的WST-8能被细胞脱氢酶还原为高度水溶性的橙色甲臜染料。直接测量溶液吸光度即可。优点： 一步法，操作简便快捷；水溶性，无需溶解步骤；更安全、灵敏度更高。缺点： 成本比MTT略高。其他类似方法： MTS, XTT, WST-1等，原理与CCK-8类似，都是水溶性甲臜染料，操作更方便。

2. DNA合成检测法（直接法）

这类方法直接检测细胞分裂过程中DNA的合成，是衡量细胞增殖最直接的指标之一。

BrdU/EdU 掺入法原理： 在细胞培养期间加入胸腺嘧啶类似物BrdU或EdU，它们会在DNA合成期（S期）被整合到新合成的DNA中。通过特异性抗体（针对BrdU）或“点击化学反应”（针对EdU）进行标记和检测。优点： 直接、特异性高；可与流式细胞术或免疫荧光结合，分析特定细胞群体的增殖情况。缺点： 操作步骤相对繁琐；需要固定和透化细胞，可能影响其他指标。³H-胸腺嘧啶掺入法原理： 经典的放射性方法。用放射性的³H-胸腺嘧啶标记DNA，通过测量放射性强度来量化DNA合成。优点： 非常灵敏，曾是金标准。缺点： 使用放射性物质，需要特殊设备和防护，现已逐渐被非放射性的BrdU/EdU法取代。

3. 细胞计数和克隆形成法

这类方法直接评估细胞的增殖能力和群体形成能力。

台盼蓝排除试验原理： 台盼蓝染料不能透过活细胞的完整细胞膜，但能进入死细胞并将其染成蓝色。通过血球计数板或自动细胞计数仪计数活细胞（未染色）的数量。优点： 快速、直接、成本极低，可区分活细胞和死细胞。缺点： 只能提供某个时间点的静态数据，无法反映增殖动力学；手动计数可能有人为误差。克隆形成试验原理： 将单个细胞低密度接种，培养一段时间后，能够持续增殖的细胞会形成肉眼可见的细胞集落（克隆）。通过染色和计数克隆来评估细胞的增殖潜力和群体依赖性。优点： 能反映单个细胞的增殖潜能，常用于癌症研究（肿瘤干细胞）和放射生物学。缺点： 耗时长（1-3周），工作量大。

4. 实时细胞分析技术

这类技术可以无标记、实时、动态地监测细胞增殖过程。

实时细胞分析系统原理： 在培养板底部集成微金电极，通过测量因细胞附着和生长而引起的电极阻抗变化，来实时反映细胞的数量、形态和粘附程度。优点： 无标记、非侵入性，可提供连续的动力学数据，能捕捉到细胞反应的细微变化。缺点： 仪器和设备成本高昂。

5. 基于抗原表达的检测法

通过检测细胞周期或增殖特异性表达的蛋白来评估增殖。

Ki-67抗原检测原理： Ki-67是一种在活跃周期细胞（G1, S, G2, M期）中表达，而在静止期（G0期）不表达的核蛋白。通过免疫组织化学或流式细胞术检测Ki-67阳性细胞的比例。优点： 在组织切片和细胞中均可使用，是临床病理学中常用的增殖标志物。缺点： 需要固定细胞，是终点检测。PCNA检测原理： 增殖细胞核抗原在DNA复制中起关键作用，在S期表达量最高。优点： 也是常用的组织学标志物。缺点： PCNA半衰期较长，可能在未增殖的细胞中也有残留，特异性略低于Ki-67。

三、 应用领域

癌症研究： 评估癌细胞的增殖速率，测试化疗药物和靶向药物的疗效。药物开发与筛选： 高通量筛选具有抗癌、抗菌或促生长活性的化合物。免疫学： 检测淋巴细胞在抗原刺激下的活化与增殖。毒理学： 评估化学品、环境污染物对细胞的毒性作用。干细胞研究： 评估干细胞的自我更新和分化能力。基础细胞生物学： 研究细胞周期调控、信号通路与增殖的关系。

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