1. 细胞增殖检测法
原理:利用细胞因子对特定细胞系的增殖促进作用,通过检测细胞数量或代谢活性(如CCK-8、MTT法)来计算EC50。
步骤:
选择依赖目标细胞因子的细胞系(如CTLL-2细胞依赖IL-2)。
将细胞因子按不同浓度梯度加入培养体系。
培养48-72小时后,用CCK-8/MTT法测OD值。
用GraphPad Prism等软件拟合剂量-反应曲线,计算EC50。
优点:直接反映生物学活性,结果可靠。
缺点:耗时长(需细胞培养),易受细胞状态影响。
2. 报告基因检测法
原理:构建携带报告基因(如荧光素酶、GFP)的工程细胞系,细胞因子激活信号通路后诱导报告基因表达,通过荧光/发光强度计算EC50。
步骤:
用含报告基因的质粒转染细胞(如HEK293T-STAT3-luc)。
加入不同浓度细胞因子刺激细胞。
用荧光素酶检测系统测发光值。
拟合曲线计算EC50。
优点:灵敏度高,适合高通量筛选。
缺点:需基因工程改造细胞,可能受非特异性信号干扰。
3. 流式细胞术
原理:某些细胞因子能诱导细胞表面标志物或磷酸化蛋白表达,用流式细胞术定量检测。
步骤:
用不同浓度细胞因子处理细胞(如THP-1细胞+IFN-γ)。
用荧光抗体检测目标蛋白(如抗-pSTAT1-PE)。
流式分析计算MFI(平均荧光强度),拟合EC50。
优点:单细胞分辨率,可多参数分析。
缺点:设备昂贵,数据分析复杂。
4. ELISA检测法
原理:ELISA可检测细胞因子浓度,但需结合功能实验验证活性。
步骤:
用重组蛋白梯度稀释建立标准曲线。
测待测样本的OD值,计算浓度。
结合细胞实验(如增殖或报告基因)验证活性。
优点:操作简单,适合大批量样本。
缺点:无法区分活性与非活性形式(如结合态vs游离态)。
5. 生物传感器技术
原理:利用表面等离子共振(SPR)、生物层干涉仪(BLI)等技术,实时监测细胞因子与受体的结合动力学,计算EC50。
步骤:
将细胞因子受体偶联至芯片。
不同浓度细胞因子流过芯片,实时监测结合-解离曲线。
拟合结合动力学数据,计算EC50。
优点:无需标记,实时监测结合活性。
缺点:设备昂贵,需优化结合条件。
6. qPCR检测法
原理:检测细胞因子下游基因表达(如SOCS3),间接反映活性。
步骤:
提取细胞RNA,逆转录为cDNA。
用qPCR检测下游基因表达水平。
根据基因表达变化拟合EC50。
优点:可间接反映细胞因子活性,适用于难以直接检测的细胞因子。
缺点:需结合其他功能实验验证,结果可能受多种因素影响。