细胞对照给药
对照实验(Controlexperiments)是在实验中设置比较对象(对照组)的一种科学方法,进行对照实验可评估实验条件改变对实验结果产生的影响。设置对照实验可以增强实验的可信度。细胞实验中的对照实验一般可分为空白对照,阳性对照和阴性对照。
■空白对照
空白对照(Blankcontrol)是指不给予任何处理的对照。在细胞实验中,常用以评价及观察细胞是否处于正常状态。
如在Theroleofferroptosisinionizingradiation-inducedcelldeathandtumorsuppression一文中,观察到H、A和H细胞系在没有任何处理的情况下,脂质过氧化水平没有任何变化,而暴露于6GyIR24小时后,脂质过氧化相对水平升高。
图1.电离辐射诱导癌细胞中的铁死亡[1]
■阳性对照
阳性对照(Positivecontrol)是指按照当前实验方案一定能得到阳性结果的对照实验。因此,阳性对照具有质控的意义。另一方面,阳性对照还可以证明试验药和对照药之间的差别:优效性或等效性。
例如,为了研究H.richardsonii提取物PP-A对癌细胞的有丝分裂的影响,研究者选用诺考达唑,紫杉醇作为阳性对照,这两种药物可以诱导有丝分裂停滞。阳性对照组表明:PP-A可以有效地诱导由有丝分裂停滞引起的细胞形态改变。如图2A所示,三种细胞系(HT-29、MK、WI-38)用PP-A处理后的细胞形态变圆,与诺考达唑处理组类似。免疫荧光染色结果(图2B)显示细胞用PP-A处理后,磷酸组蛋白H3(PH3)和微管蛋白阳性细胞比率升高。
图2.A:用诺考达唑(Noco)或不同浓度PP-A处理的人类癌细胞形态;B:用诺考达唑等以及PP-A处理HT-29细胞的免疫荧光染色[2]
■阴性对照
阴性对照(Negativecontrol),和阳性对照相反,是指按照当前的实验方案一定不会得到阳性结果的对照实验。
溶剂对照(Vehiclecontrol)是最常见的阴性对照,一些化合物水溶性不好的化合物,需要用有机溶剂DMSO、乙醇等配制储备液。如果溶剂在最终给药体系中占比较高,可能会对细胞本身状态有较大影响,这时,就会出现这样一个疑问:是药物的作用还是溶剂的毒性导致呢?
在鉴定具有抗黑色素瘤活性的柠檬苦素类天然产物的研究中,DMSO溶剂对照组的设置很好地证明了HaperforinG在MELHO中诱导G1细胞周期阻滞和增殖停滞。图3.HaperforinG对黑色素瘤细胞增殖和细胞周期的影响[4]
除此之外,在siRNA转染,腺病毒转染等实验过程中,常会出现NCsiRNA,NCshRNA等阴性对照。如在CYP27A1-dependentanti-melanomaactivityoflimonoidnaturalproductstargetsmitochondrialmetabolism一文中,HarpernoidD的抗黑色素瘤活性依赖于CYP27A1(图4A)。为了研究CYP27A1表达与化合物敏感性的相关性,利用siRNA瞬时下调CYP27A1的表达,并且证明CYP27A1的瞬时下调可使细胞免受HarpernoidD介导的细胞增殖抑制(图4B)。
图4.细胞用NCsiRNA或CYP27A1siRNA转染处理24小时[4]
在一些涉及免疫学的实验时,往往需要用到同型抗体设置同型对照(Isotypecontrol),同型抗体是指和实验组具有同源性和相同抗体类别的非特异抗体,如图5所示,同型对照可以很好的证实实验组抗体的特异性。
图5.MITF与黑素瘤细胞系中内源性CYP27A1启动子区域的结合[5]
小对照,大学问。一个科学系统的实验设计中必然少不了对照的身影。对照不仅能帮我们佐证实验结果的可靠性,也能在实验失败时帮助我们排查导致失败的原因。怎么样,现在你学废了吗?
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参考文献
1.CallawayE.DeepMindsAIforproteinstructureis