[發明專利]利用紫外光譜法測定細胞周期的方法

無效

• 申請號: 200810069990.9
• 申請日: 2008-07-18
• 公開（公告）號: CN101329270A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 林曉鋼;潘英俊;郭永彩;高潮
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N21/33
• 分類號: G01N21/33;C12Q1/02
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 張先蕓

技術領域

本發明涉及一種細胞周期測定方法，特別涉及一種利用紫外光譜法準確反映細胞周期變化的方法。

背景技術

細胞作為生命科學研究的基礎，一切生命的關鍵問題都要從細胞中尋找。生物的生殖發育、遺傳、神經(腦)活動等重大生命現象的研究都要以細胞為基礎。植物與動物生長發育是依靠細胞增殖、細胞分化與細胞凋亡來實現的，一切疾病的發病機制也要以細胞病變研究為基礎。細胞分裂是生命起源最基本也最重要的過程。細胞生長和細胞分裂是所有生物增殖的基本形式，細胞生長和細胞分裂的周期即為細胞增殖周期簡稱細胞周期(cellcycle)。對于真核細胞而言，其細胞周期由G1期、S期、G2期和M期組成，它是細胞全部生理過程的綜合體現，普遍存在于高等生物中。目前，細胞周期及其調控機制已在腫瘤、干細胞移植、衰老、生殖和遺傳學等領域顯示出巨大的指導意義。

目前，對于細胞周期進行判定的研究方法主要有以下幾種：光學顯微鏡法、流式細胞儀分析法(DNA含量分析)、3H-TdR標記法等。光學顯微鏡法主要是通過顯微鏡對細胞的形態進行觀察以判斷細胞所處細胞周期，該方法是通過人眼觀察，判斷速度慢；流式細胞儀分析法在細胞周期研究中應用廣泛，但價格昂貴。從DNA含量入手，G1期和G2/M期含有固定的DNA含量，分別為1倍和2倍，S期細胞的DNA含量介于1倍和2倍之間，應用流式細胞儀就可通過監測細胞DNA含量的變化確定細胞周期的長短。但是由于G2期和M期細胞的DNA含量都是2倍，故流式細胞儀無法區分G2期和M期細胞。3H-TdR標記法是測定細胞的一種經典方法。但其測量中使用的放射性同位素要求專門設備，很容易對操作者造成傷害和對環境造成污染，同時放射性同位素本身對細胞周期也有干擾且不可避免。

細胞在細胞周期的變化過程中，細胞內部的氨基酸、蛋白質、酶和輔酶、嘌呤、嘧啶、核酸等物質都將隨著細胞的生長變化發生巨大的變化。紫外-可見光吸收光譜的變化對應細胞周期的變化主要有蛋白質中的肽基團、芳香族氨基酸和某些輔基引起。芳香族氨基酸包括苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸，苯丙氨酸在257nm處有一吸收峰；酪氨酸在274nm處有一強躍遷；色氨酸的吸收譜較復雜，在240～290nm范圍內至少存在3種電子躍遷。這些氨基酸光譜均對pH變化敏感，也對溶劑極性敏感，所以可以用它們的譜線進行細胞周期變化研究。利用紫外-可見光吸收光譜和熒光光譜可以對這個過程中的蛋白質和核酸的變化進行精確的跟蹤進而得出在細胞周期不同時相的特征光譜，并以此作為建立細胞周期光譜信息模型的依據。同時，它還具有設備簡單、價格低廉、操作方便、靈敏度高等優點。利用光譜技術對細胞進行研究也是對細胞內的各種有機物分子的變化進行跟蹤，以對細胞的生理行為進行解釋。

目前，國內外通過建立細胞紫外可見光光譜模型以對細胞的細胞周期進行判斷還未見報道。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足，本發明的目的是提供一種能夠對真核細胞的細胞周期各階段(G1期、S期、G2期和M期)進行判斷的簡便方法，將細胞的紫外光譜信息同細胞生長行為以及細胞增殖過程中生物化學反應聯系起來對細胞周期進行判斷。

本發明的目的是這樣實現的：利用紫外光譜法測定細胞周期的方法，其特征在于包括如下步驟：1)將某種細胞的單個細胞作為一個變化體系，用處于正常生長狀態下的細胞周期G1期、S期、G2期和M期的單個細胞制成標準樣品，利用紫外分光光度計測量所述細胞標準樣品在190nm～400nm的吸光度；

對于在該范圍(190nm～400nm)內只有一個吸收峰的情況，則直接利用該吸收峰強度與細胞周期的關系建立模型通過吸收峰強度對細胞周期進行判別；對于在該范圍(190nm～400nm)內有多個吸收峰的情況，則建立多條吸收峰強度與細胞周期的關系曲線，再利用該關系對細胞周期進行判別；

2)利用紫外可見光分光光度計在190～400nm范圍內，對被測樣品進行掃描，對所得光譜曲線進行預處理后，將被測樣品光譜曲線的吸收峰強度與所述某種細胞周期的紫外光譜模型的吸收峰強度對比，即可判斷出被測細胞處于細胞周期的哪一階段。

本發明方法制樣簡單、操作方便、儀器設備普遍、準確性高、測量速度快，應用細胞吸收峰強度隨細胞周期變化的關系，可很方便的對細胞的細胞周期進行判斷，有利于在生物醫學研究過程中推廣應用。

附圖說明

圖1為吸收峰強度和細胞周期的關系圖；

圖2為Hela細胞細胞周期各階段光譜曲線圖。

具體實施方式

下面通過具體的實施例對本發明作進一步說明。

實施例：利用紫外光譜法對Hela細胞進行細胞周期測量的方法：