为什么看不到处理与未处理细胞之间的差异而通过其它方法知道确实存在Caspase活性?
    与使用细胞裂解物不同,Caspase-GloTM检测是一种直接的均质检测,所以没有对蛋白含量或细胞数量的校正。可以显著影响Caspase信号的细胞系统参数包括:处理时间,处理剂量及药品种类。凋亡细胞会最终死亡,Caspase过时会降解,所以Caspase信号会达到高峰然后开始下降,使信号/噪音比值下降。

    除了有促进凋亡的作用以外,药物还会有抗-增殖的作用。在这种情况下,与未处理细胞相比,每孔处理细胞的数量会随着检测的时间而改变。请注意,未处理细胞存在显著的自发凋亡,所以随着细胞数量的增加,Caspase活性也增强。同样,如果某些细胞通过凋亡途径而死亡,Caspase活性将降低。可以预见,Caspase活性与细胞数量呈线形关系(图3)。当设计细胞实验时,应当考虑细胞数量的影响。如果处理与未处理细胞之间的数量关系在检测过程中发生了改变,Caspase活性将被掩盖。检测开始的理想时间点应为:Caspase活性达到高峰而处理与未处理细胞之间的数量关系并未开始发生显著变化。通过使用时间曲线及剂量反应曲线,应当可以找到这一时间点。或者,有必要使用独立的诸如细胞生存力检测(例如:CellTiter-Glo® 检测,CellTiter-BlueTM检测,CellTiter96 ®AQueous一步法或CytoTox-ONETM检测)的方法对平行孔中的细胞数量进行校正。

如何计算使用Caspase-GloTM检测的细胞系统的Z'-因子?它表示什么?
    除了信号/背景及信号/噪音比值,Z'-因子也被广泛用于对高通量筛选检测质量的评价。Z'-因子定义如下:

1- 
  ( 3SD阳性对照-3SD阴性对照)
( 阳性对照平均值-阴性对照平均值)

    对于细胞Caspase检测,阳性对照为处理细胞,阴性对照为未处理细胞。Z'-因子>0.5说明检测质量优良。Z'-因子是非常有用的信息,因为它整合信号/背景信息,与检测中的所有变量(背景及信号中的变量)都有关。但是请注意,如果使用模拟真实筛选的条件计算Z'-因子,它才能反映真实的筛选。任何影响检测变量的条件都可以影响Z'-因子。

 

图3. Caspase 3/7活性与细胞数呈线性关系。用含1%血清的Opti-MEM 培养基培养Hela细胞,密度为10-10,000细胞/孔。用激酶抑制剂staurosporine 1uM诱导细胞凋亡,或用培养基载体对照处理细胞。staurosporine处理后4.5小时,将Caspase 3/7检测试剂加入所有细胞培养孔中及只含有细胞培养基的孔中。1小时后记录发光。将“无细胞”对照从处理及未处理细胞的RFU值中减去。

结 论
    当设计细胞凋亡实验或分析数据时需要考虑这一新的生物发光,均质Caspase检测的灵敏度及直接的特性。常见的多孔板每一孔中的未处理细胞的Caspase活性很好地落在Caspase-GloTM检测的线性范围内,并且是特异性的信号。需要区分真实的背景(非细胞来源的背景),当进行数据分析时,这种区分就应当非常明显。信号/背景比值,信号/噪音比值及Z'-因子是用于分析的有用方法并提供明确的信息。由于本检测具有直接的特性,需要理解一些额外的参数以准确地解释实验结果。在动态凋亡系统中,需要考虑特殊处理对细胞的时间及剂量效应。

参考文献
1. Dedov, V.N., Dedova, I.V. and Nicholson, G.A. (2004) Cell Cycle 4 (epub ahead of print).
2. Zhang, J.H., Chung, T.D. and Oldenburg, K.R. (1999) J. Biomol. Screen 4, 67-73.

技术手册
● Caspase-GloTM 3/7检测技术手册 #TB323, Promega公司 (http://www.promega.com/tbs/tb323/tb323.html)
● Caspase-GloTM 8检测技术手册 #TB332, Promega公司 (http://www.promega.com/tbs/tb332/tb332.html)
● Caspase-GloTM 9检测技术手册 #TB333, Promega公司 (http://www.promega.com/tbs/tb333/tb333.html)
●Apo-ONE®均质Caspase 3/7检测技术手册 #TB295, Promega公司 (http://www.promega.com/tbs/tb295/tb295.html)