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细胞实验:给药剂量到底如何确定? 不同的产品,不同的给药方式和给药剂量,即使是同一产品,不同的细胞,不同动物模型,给药剂量也是不一样的。拿到产品后,我们要根据产品名字和自己的实验设计,有目的的去查文献。 ■ 细胞实验,剂量如何查询 细胞实验一般是将小分子药物加入培养基,与细胞共孵育来发挥作用的。给药剂量查询如下所示: 输入产品名字,细胞系名称,剂量单位(小分子抑制剂一般用量在 µM 的比较多,重组蛋白类的一般用量在 ng/mL 的范围),文献搜索后,参考文献的使用浓度和使用时间,设计自己的实验。 Tips: 也会有小伙伴遇到自己的细胞系没对应文献的情况,建议根据其他细胞系文献的使用剂量,设置梯度进行 “剂量-效应” 曲线预实验,确定合适的使用浓度再进行后续的功能研究。 图 1. 细胞实验文献查阅 ■ 当小分子抑制剂遇到转染 当然,并不是所有的剂量组都只有小分子化合物,有些伙伴可能会纠结 “我还要给细胞转染,这个时候我要怎么加药呢?” “除了小分子抑制剂,我要加我自己合成的其他药物,该是怎样怎么加药呢?” 如下面这篇文章里,作者团队探究 κ 阿片受体 (KOR) 在 食管鳞状细胞癌 (ESCC) 中的作用及其潜在机制,研究者前期使用 siRNA 敲低 KOR 表达,发现 KOR 下调增强了 ESCC 细胞的增殖、转移和侵袭能力。激活 PI3K -Akt 通路对肿瘤细胞(经 siRNA 敲低 KOR 表达处理)的增殖有促进作用,为探究 AKT 的激活是否是导致转染 siRNA-KOR 的肿瘤细胞的增殖、入侵和迁移的原因,使用小分子抑制剂 HY-10249A (0.5 μM) 对其进行处理[1]。 注意文献这里的描述:“following KOR knockdown”,小分子抑制剂是在转染之后加的,HY-10249A ,AKT 激酶抑制可以逆转 KOR 的抑制对细胞增殖、侵袭和迁移的影响。 图 2. 细胞实验文献查阅 图 3. AKT 激酶抑制可以逆转 KOR 的抑制对细胞增殖、侵袭和迁移的影响[1] 敲黑板: 请注意,这里是案例,实际给药还需多多参考文献! 关注关注文献中的 Method 部分,搜索关键字以及做好整理。 搜关键字以及做好整理。常见关键字 Pretreatment,co-treatment, following, before treatment 等等。 动物实验:给药剂量如何确定 动物实验的给药方式包括口服,灌胃,注射 (皮下注射,皮内注射,静脉注射,腹腔注射,肌肉注射等),具体可参考小 M 的往期推文:给药方式犹豫不决?不看你就亏了。 在动物实验给药之前,首先明确自己的实验动物和实验模型,再用关键字查阅文献选择合适的给药方式进行实验设计。如下所示: 在查阅文献的网站搜索框中输入产品名称,动物模型,剂量单位(小分子类产品一般 mg/kg 较多),搜索文献,搜到文献后参考文献剂量设置梯度进行就可以啦! 还是以 LY294002 为案例,假设你用的小鼠是 BALB/c 小鼠,准备做乳腺癌相关研究,那么你可以关键字可以这样设置!“LY294002 breast tumor BALB/c mg/kg” 或者 “LY294002 breast cancer BALB/c mg/kg”。 好了,查到大量文献后,请进入阅读学习模式! 图 4. 动物实验文献查阅 还有这样一种情况,可能你查到的文献都是小鼠,但实际你要做的是大鼠,但是找不到文献支持,下面策略可以考虑: 汇总好查阅的关于小鼠的给药剂量的文献。 使用常见物种给药剂量的相互换算,如下表 1 所示,根据公式 Animal rat (mg/kg) = Animal mouse (mg/kg) multiplied by (Animal mouse Km/Animal rat Km)。即大鼠体内的给药剂量为小鼠给药剂量的一半 (请注意,严谨起见,设置浓度梯度剂量组)[2]。 图 5. 给药剂量的相关换算 实验方案确定好了之后,下一步就是药物溶解了。 药物溶解之细胞实验 ■ 友好溶剂:水 水溶性的产品,细胞实验时可以用纯 ddH2O 配置 20-100 倍的储液,使用时培养基稀释到工作液浓度后 0.22 µm 滤膜过滤。 ■ 溶解界老大哥:万能溶剂 DMSO 很多产品并不溶于水,这时候,我们的万能溶剂 DMSO 就闪亮登场了。 细胞实验可以根据您的最大使用浓度,配置 1000X 的储液,使用时培养基稀释到工作液浓度。 Tips: 有时候可能会遇到产品本身溶解度不高的情况,无法配置 1000X 的储备液;要做好溶剂对照,排除下 DMSO 对实验结果的影响。 但溶剂的选择,也不能想当然是 DMSO,前切记切记多看说明书。 注:MCE 说明书的溶解方案都是实测数据。有些产品很有可能是万能溶剂也溶解不了,番茄红素为例,它的溶剂是 THF 四氢呋喃。此外,其他有机溶剂 DMF (铂类物质的好朋友),丙酮等,虽相对 DMSO 使用较少,但它们还是药物溶解的好溶剂!见往期推文:溶剂大比拼—细胞实验篇。药物溶解之动物实验 ■ 友好溶剂:水或者生理盐水 您如果选择 PBS 或生理盐水配置,溶解度参考水中的溶解信息,配置好后 0.22 µm滤膜过滤,直接使用不可储存。因 PBS 或生理盐水的成分相对复杂,长期储存不确定是否会影响产品活性,所以不建议用 PBS 或生理盐水陪住储液。动物实验时,您可以根据水中的溶解度信息,选择用双蒸水配置 10 倍的储液,使用时 PBS 或生理盐水稀释 10 倍;如果溶解度受限,无法配置 10X 的水中溶解度,需用 PBS 或生理盐水现配现用。 ■ 对于有机溶剂溶解的产品(如 DMSO) 正常小鼠可用 DMSO 配置至少 10 倍的储液,使用时加助溶剂稀释 10 倍,做好溶剂对照就可以了。 在这里给大家安利一个小工具!进入公众号打开 “实用工具-溶解度计算器”,输入产品货号,输入小鼠体重,给药体积,小鼠数量以及给药周期: ■ 免疫缺陷鼠,如裸鼠,NGS 小鼠等体弱小鼠,一般建议配置至少 50X 的储液。 可能有小伙伴要问:50X,这是什么意思?此处以Rapamycin (HY-10219) 为例,一般小鼠体内的给药剂量在 1-10 mg/kg。假设给药 8 mg/kg [3],小鼠体重为 20 g,腹腔注射,200 µL 的给药体积。 我们最终的工作液浓度是 0.8 mg/mL,50X,就是配置 40 mg/mL 的储液 (此产品在 DMSO 中的溶解度为 125 mg/mL,可以满足),使用时按照 2% DMSO+40% PEG300+5% Tween 80+53% saline 稀释给药。 动物实验中,有些模型给药剂量较大,可能无法配置 10X 或者 50X 储备液,那么需要考虑现配现用的方案,比如 0.5% CMC-Na/saline (HY-Y0703),50% PEG 300 (HY-Y0873) +50% saline 等方案可选 (详见往期推文:动物实验溶剂大 Battle!)。但无论哪种实验方案,建议使用前先取少量尝试,能达到澄清溶液或均匀的混悬液,腹腔和口服给药都是可以的。 生物实验是一个不断摸索和尝试的过程,给药剂量,给药方式,溶解方案等都是要在文献的基础上摸索,这样才能达到事半功倍的效果。以上是萌 Cece 对溶解,给药等的一些建议,仅供参考。 最后,萌 Cece 祝大家实验顺利,paper 多多~ 参考文献 [1] Cell Commun Signal. 2022;20(1):35. Published 2022 Mar 19. [2] Arch Physiol Biochem. 2022 Apr;128(2):426-430. PMID: 31746232. [3] Elife. 2016 Aug 23;5:e16351.PMID: 27549339. 点击化学:https://www.medchemexpress.cn/click-chemistry.html返回搜狐,查看更多 |
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