逐步遞增法:建立人乳腺癌他莫昔芬耐藥細(xì)胞株的實驗步驟!
小楊 / 2025-07-15 09:24:52
建立
人乳腺癌他莫昔芬耐藥細(xì)胞株是模擬臨床耐藥過程、研究耐藥機制的基礎(chǔ)實驗,常用方法為逐步遞增藥物濃度誘導(dǎo)法(更接近臨床漸進性耐藥特征)和高濃度藥物沖擊法(適用于快速獲得耐藥克?。?。以下以最常用的 “逐步遞增法” 為例,詳細(xì)說明實驗步驟及關(guān)鍵要點:
一、實驗前準(zhǔn)備
1、核心材料與試劑
親代細(xì)胞株:選擇 ER 陽性(ER?)乳腺癌細(xì)胞,需確保細(xì)胞狀態(tài)良好(活力>90%,無支原體污染),且對他莫昔芬敏感(預(yù)實驗檢測親代細(xì)胞的 IC??,作為耐藥判定基準(zhǔn))。
藥物:他莫昔芬,用無水乙醇或 DMSO 溶解(DMSO 終濃度需<0.1%,避免細(xì)胞毒性),配制成 100mM 儲存液,-20℃避光保存(分裝避免反復(fù)凍融)。
培養(yǎng)基:DMEM 或 RPMI-1640(含 10% 胎牛血清 FBS、1% 雙抗(青霉素 + 鏈霉素)),根據(jù)親代細(xì)胞需求選擇。
試劑與儀器:細(xì)胞培養(yǎng)瓶、離心管、胰酶(0.25%)、PBS試劑盒、倒置顯微鏡、CO?培養(yǎng)箱、酶標(biāo)儀等。
2、預(yù)實驗:確定初始誘導(dǎo)濃度
通過 MTT 法檢測親代細(xì)胞對他莫昔芬的敏感性,計算 IC??(抑制 50% 細(xì)胞增殖的藥物濃度)。初始誘導(dǎo)濃度通常設(shè)為親代細(xì)胞 IC??的 1/10~1/5(例如:若
MCF-7 的 IC??為 0.5μM,則初始濃度可設(shè)為 0.05~0.1μM)。
二、逐步遞增藥物濃度誘導(dǎo)耐藥細(xì)胞
1、初始適應(yīng)階段(第 1-4 周)
接種細(xì)胞:取對數(shù)生長期的親代細(xì)胞,以 5×10? cells/mL 密度接種于 6 孔板或 25cm² 培養(yǎng)瓶,加入含初始濃度他莫昔芬的完全培養(yǎng)基(對照組為含同等濃度溶劑(DMSO / 乙醇)的培養(yǎng)基)。
培養(yǎng)與觀察:置于 37℃、5% CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng),每日觀察細(xì)胞形態(tài)(如是否出現(xiàn)皺縮、脫落)和生長速度。若細(xì)胞存活>50%,每 3-4 天換液 1 次(維持藥物濃度穩(wěn)定);若細(xì)胞大量死亡(存活<30%),可降低藥物濃度至初始濃度的 1/2,待細(xì)胞恢復(fù)生長后再調(diào)回原濃度。
傳代:當(dāng)細(xì)胞融合度達 70%-80% 時,用胰酶消化傳代(傳代比例 1:2~1:3),傳代后仍加入相同濃度的他莫昔芬,確保藥物持續(xù)作用。
2、藥物濃度遞增階段(第 5 周至穩(wěn)定耐藥)
當(dāng)細(xì)胞在初始濃度下可穩(wěn)定生長(融合度達 70% 以上,傳代 3 次以上無明顯生長抑制),開始逐步提高他莫昔芬濃度,每次遞增幅度為當(dāng)前濃度的 20%-50%(例如:從0.1μM→0.15μM→0.2μM→…),具體步驟:
濃度調(diào)整:每輪遞增后,觀察細(xì)胞生長狀態(tài):若 3-5 天內(nèi)細(xì)胞可貼壁并增殖(存活>60%),繼續(xù)培養(yǎng)并傳代;若生長停滯或大量死亡,維持當(dāng)前濃度直至細(xì)胞適應(yīng)(可能需 1-2 周),再嘗試遞增。
關(guān)鍵指標(biāo):每次傳代時,通過細(xì)胞計數(shù)評估生長速率(與對照組對比),確保耐藥細(xì)胞在藥物存在下仍能保持增殖能力(生長速率不低于對照組的 50%)。
3、穩(wěn)定耐藥株篩選(誘導(dǎo)終點)
當(dāng)細(xì)胞能在10 倍以上親代 IC??濃度的他莫昔芬中穩(wěn)定生長(連續(xù)傳代 5 次以上,生長狀態(tài)無明顯抑制),即可終止誘導(dǎo),標(biāo)記為 “候選耐藥細(xì)胞株”。
三、耐藥性驗證(核心步驟)
需通過實驗證明細(xì)胞對他莫昔芬的敏感性顯著降低,確保耐藥表型穩(wěn)定:
1、藥敏實驗(IC??測定)
方法:MTT 法或 CCK-8 法。將候選耐藥細(xì)胞與親代細(xì)胞分別接種于 96 孔板(5×10³ cells / 孔),加入梯度濃度他莫昔芬(0.01-100μM),培養(yǎng) 48-72h 后檢測吸光度,計算 IC??。
判定標(biāo)準(zhǔn):耐藥細(xì)胞的 IC??需≥親代細(xì)胞 IC??的 10 倍,且重復(fù) 3 次實驗結(jié)果一致。
2、增殖能力驗證
平板克隆形成實驗:將耐藥細(xì)胞與親代細(xì)胞以 500 cells / 孔接種于 6 孔板,加入 10 倍 IC??濃度的他莫昔芬,培養(yǎng) 10-14 天,結(jié)晶紫染色后計數(shù)克隆數(shù)(>50 個細(xì)胞的克隆為有效克?。?。耐藥細(xì)胞的克隆形成率應(yīng)顯著高于親代細(xì)胞(通常≥親代的 3 倍)。
四、耐藥細(xì)胞株鑒定(確保表型與機制穩(wěn)定性)
1、關(guān)鍵分子表型檢測
ER 表達驗證:通過 Western blot 或免疫熒光檢測 ERα 蛋白表達(他莫昔芬耐藥株多保留 ER 表達,部分可能下調(diào)),排除因 ER 缺失導(dǎo)致的 “非特異性耐藥”。
耐藥相關(guān)通路檢測:檢測常見耐藥通路分子的表達或磷酸化水平,確認(rèn)耐藥機制。
2、穩(wěn)定性測試
將耐藥細(xì)胞在無他莫昔芬的培養(yǎng)基中傳代 5-10 次后,再次檢測 IC??,若仍保持耐藥性(IC??無明顯下降),說明耐藥表型穩(wěn)定,可用于后續(xù)實驗。
五、細(xì)胞保種與傳代
保種:對穩(wěn)定耐藥株,用含 10% DMSO 的完全培養(yǎng)基凍存(梯度降溫:4℃ 30min→-20℃ 2h→-80℃過夜→液氮長期保存),每代保種 3-5 支,避免傳代過度導(dǎo)致表型漂移。
傳代:常規(guī)傳代時需維持含他莫昔芬的培養(yǎng)基(濃度為最終誘導(dǎo)濃度的 1/2~1/3),避免耐藥表型丟失。
六、關(guān)鍵注意事項
避免污染:誘導(dǎo)過程長達 3-6 個月,需嚴(yán)格無菌操作,定期檢測支原體,污染會導(dǎo)致實驗失敗。
藥物濃度控制:他莫昔芬易氧化,需避光保存,培養(yǎng)基現(xiàn)配現(xiàn)用;DMSO 濃度需<0.1%(過高會抑制細(xì)胞生長,干擾結(jié)果)。
細(xì)胞狀態(tài)優(yōu)先:若細(xì)胞在某一濃度下長期生長停滯(>2 周),需降低濃度 “復(fù)蘇”,避免細(xì)胞全死亡;誘導(dǎo)初期細(xì)胞可能出現(xiàn)形態(tài)改變,屬正常適應(yīng)過程。
平行對照:全程保留親代細(xì)胞(同條件培養(yǎng)),作為耐藥性對比的基準(zhǔn)。
通過以上步驟,可獲得穩(wěn)定的他莫昔芬耐藥細(xì)胞株,為后續(xù)耐藥機制研究提供可靠模型。
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