1 細胞培養(Cell culture)
1.1 細胞培養液成分
人類肺腺癌細胞(Human Lung Adenocarcinoma;CL1 series cell lines)的完 整培養液成分為 RPMI1640,含有 10%的胎牛血清(Fetal Bovine Serum;
FBS)與 1% PS (Penicillin and Streptomycin),冷凍保存液成分為 90%完整 培養液加上10% DMSO,含有 ALA 的培養液成份為無酚紅且無血清的 RPMI1640。
1.2 CL1 系列細胞取得後處理方式
人類肺腺癌細胞(Human Lung Adenocarcinoma;CL1 series cell lines)以培 養盒取得後將細胞以PBS 清洗一次,加入 0.5 ml 1X Trypsin 作用一分 鐘,於倒立式顯微鏡觀察細胞,待大部分細胞懸浮後,加入 4.5 ml 的完 整培養液混合均勻後以適當比例換置到新的培養盒中以800 rpm 離心五 分鐘後去除上清液,將細胞重新懸浮在 10 ml 的完整培養液中轉置於 75 cm2培養皿中做繼代培養,並以液態氮保存較年輕代數的細胞。
1.3 CL1 系列細胞解凍與冷凍方式
將細胞由液態氮中取出後在37℃水浴中迅速解凍,以 70%酒精擦拭管壁 與管口後在無菌操作台內以無菌吸管吸出細胞溶液,慢慢加入含有 40 ml 完整培養液的離心管中,以 800 rpm 離心 5 分鐘後去除上清液,加入 10 ml 完整培養液後使細胞懸浮後放置於 75 cm2的培養盒中,以37℃、
5% CO2 且濕潤的培養箱中做培養;細胞做冷凍保養時,先將細胞由培
養盒中以 1X Trypsin 打下後以 800 rpm 離心五分鐘後去除上清液,加入 冰冷的冷凍保存液並使細胞懸浮其中,取1 ml 分批置於滅菌過的抗凍管 中,先在-20℃置放 30 分鐘後,放在-80℃置放隔夜,再放在液態氮筒中 做長期保存。
1.4 CL1 系列細胞繼代培養方式
在 75 cm2的培養盒中種約5×105個細胞,加入10 ml 完整培養液,約三 天鄰近細胞邊緣貼近時以PBS 清洗一次,加入 0.5 ml 1X Trypsin,作用 約一分鐘後輕拍培養盒使細胞脫離培養盒後加入4.5 ml 的完整培養液,
計數細胞後在回種細胞至培養盒中,以 5% CO2、37℃濕潤的培養箱進 行繼代培養。
1.5 細胞計數
取細胞懸浮液10 μl 以等體積 Tryphan blue 加入混合均勻後取 10 μl 到細 胞計數器,計算如附圖(九)。
附圖(九) 細胞計數器與細胞計數方式
Counting chambers
Cover glass Properly loaded
A、B、C 與 D 四個角落的細胞數,細胞的濃度能藉由下列公式算出:
四個方塊全部的細胞數 每毫升細胞數量=
2 ×104
2 藥品配置 (Drug Prepare)
2.1 ALA 的配置—將粉末狀的 ALA 以滅菌去離子水溶解,最終保存濃 度為1 M,實驗中以 RPMI1640 稀釋成實驗所需的濃度。
2.2 CP971P 的配置—將粉末狀的 CP971P 以滅菌去離子水溶解,最終保 存濃度為1%,實驗中以 RPMI1640 稀釋成實驗所需的濃度。
3 以流式細胞儀分析 CL1-0 與 CL1-2 細胞中 PpIX 的生成量(The PpIX intensity measurement in CL1-0 and CL1-2 cells by Flow Cytometry)
3.1 加入不同濃度五氨基酮戊酸與細胞共同培養
種 2×105個細胞在 6 well 的 plate 中,37℃、5% CO2培養 24 小時後以 PBS 清洗一次,加入 1 ml 含有 0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 mM ALA 的無血 清、無酚紅的 RPMI1640 培養 3 小時後,與對照組(不加 ALA,培養 3 小時)以 0.1 ml 1X Trypsin 將細胞切下來後加入 1 ml 含有 10% FBS 的 RPMI1640,混合均勻後以流式細胞儀(COULTER® EPICS® XL-MCLTM Flow Cytometer)計數一萬顆細胞內 PpⅨ螢光強度的平均值,儀器條件如 下 : 激 發 光(Excitation Wavelength) 為 488 nm , 放 射 光 (Emission Wavelength)為 FL3:620 band pass (605-635 nm),相關文獻指出,藉由 流式細胞儀測量 PpIX 的螢光含量會隨著儀器不同而有所差別,其單位 為 a. u. (Arbitrary Units),而得到的平均值為相對而非絕對值。
3.2 測量不同時間點的 PpIX 累積量
種 2×105細胞在6 well 的 plate 中,以 37℃、5% CO2培養24 小時後 PBS 清洗一次,加入 1 ml 含有 1 mM ALA 的無血清、無酚紅的 RPMI1640 陪養 1、2、3、4、8 小時後,與對照組(不加 ALA,培養 8 小時)後如 3.1 的操作步驟以流式細胞儀做分析。
4 光動力處理(Photodynamic treatment)
4.1 不同光照強度處理
第一天先將細胞種在96 well plate 中,細胞密度為 6000 cells/well,培養 隔夜後,將細胞以 PBS 清洗一次,將完整培養液換成含有 1 mM ALA 無血清、無酚紅的 RPMI1640,置於培養箱中避光培養固定時間後,以 635±5 nm,輸出功率為 60 mW 的 LED 光源照射不同焦耳數,光照 17 秒的能量約為 1 J/cm2,而2 J/cm2的光照時間約為34 秒,依此類推,在 本實驗中處理的光照強度分別為0、3、6、12 及 18 J/cm2。
4.2 細胞與不同濃度 ALA 培養後以 PDT 處理
實驗操作如4.1,將細胞以不同濃度 ALA 培養固定時間後,以相同光照 強度 6 J/cm2處理,以觀察不同濃度的ALA 對於細胞存活率的影響。
4.3 細胞培養不同時間後以 PDT 處理
實驗操作如4.1,將細胞以固定 ALA 濃度與光照劑量,培養時間分別為 3 與 8 小時,觀察細胞對不同時間點處理後的存活率。
5 粒 線 體 去 氫 酶 活 性 測 量 (The assay of Mitochondrial dehydrogenase activity;MTT assay)
本實驗方法為測量細胞中粒線體去氫酶(Mitochondrial dehydrogenase)的 活性,來估算出細胞存活率,其基本原理如附圖(十),MTT 能與粒線體 去氫酶反應,產生紫色的 Formazen。當細胞粒線體經由外在因素遭受破 壞後,粒線體去氫酶受到影響,導致代謝 MTT 的能力降低,因此我們 可以藉由 Formazen 的生成量來推算出粒線體去氫酶的活性,Formazen 能溶於 DMSO 中,再由 570 nm 的 ELISA reader 測量得吸光值後,粒線 體去氫酶活性則以下列方式計算:
A570(Test)
Dehydrognease activity (%) =
A570(Control)
×100%
附圖(十) MTT assay 的作用原理
細胞粒線體中的去氫(Dehydrogenase)能與 MTT 反應,作用中會將 NADPH 氧化成 NADP+, 而 將 黃 色 的 MTT reagent 還原成紫色的 Formazan,再將 Formazan 以 DMSO 溶解後,於 ELISA reader 測定其於 570 nm 的吸收值。
6 統計方法 (Statistical analysis)
所有實驗數據皆以平均值±標準誤差(Mean ± Standard Error)所表示,並 且使用Student’s t-test 雙尾 t 檢定法與單因子變異數統計分析法(ANOVA) 比較組間是否有意義的差異性存在,當P<0.05 時視為有意義的統計。