谷草转氨酶(AST)活性检测实验方案:血清、组织与细胞样本的操作流程
做谷草转氨酶(AST/GOT)活性检测,除了按说明书加样、孵育和读数,还有几件事容易影响实验进度:样本该怎么处理?肝脏样本要稀释多少倍?一块板能测多少个样本?试剂量够不够?最后计算时,稀释倍数又该怎么处理?
本文以 CheKine™ 天门冬氨酸氨基转移酶(谷草转氨酶/AST/GOT)活性检测试剂盒(赖氏法,货号 KTB1420)为例,按照实际实验顺序,介绍血清、组织和细胞样本的制备、加样、孵育、读数及结果计算。
其中涉及的孔数和试剂用量,也给出了具体计算方法,方便实验前安排样本和试剂。
一、实验开始前,先确定三件事
正式操作之前,建议先确认样本类型、稀释倍数和结果表达方式。这三件事会直接影响后续的样本制备与计算。
1. 明确样本类型
不同样本的前处理方式不同:
血清(浆):可以直接检测。
动物组织:需要先匀浆,再离心取上清。
细胞:需要超声破碎,再离心取上清。
样本处理方式不同,后续结果归一化所用的数据也不一样。
2. 提前考虑样本是否需要稀释
肝脏组织中的 AST 含量较高,建议将提取液稀释 20~60 倍后检测。
血清和其他组织没有统一适用的稀释倍数。尤其是损伤模型中的样本,AST 活性可能明显升高,直接检测有超出量程的可能。
建议正式检测前先做一次预实验。
可以从不同实验组中挑选 2~3 个预计差异较大的样本,例如对照组和模型组各选一个,完成加样、孵育和读数,再根据计算出的 y 值判断是否需要稀释,以及采用多大的稀释倍数。
这样可以减少正式实验时因超出检测范围而重新测定的情况。
3. 确定最终结果如何表达
AST 活性可以采用不同的归一化方式:
血清(浆):按样本体积表达。
组织:按组织质量或蛋白含量表达。
细胞:按细胞数量或蛋白含量表达。
如果准备按照蛋白含量计算 AST 活性,需要在制备样本时留出一部分提取液,用于测定蛋白浓度。蛋白定量可以使用配套的 BCA 法蛋白质定量试剂盒 KTD3001。
组织质量、细胞数量也要在样本制备时记录。等到实验结束再补这些数据,往往就来不及了。
二、需要准备哪些仪器和试剂?
1. 实验前的准备
酶标仪:提前预热 30 min 以上,检测波长设为 505 nm。
恒温设备:提前开启,温度设为 37℃。
试剂:从 4℃ 取出,使用前平衡至室温。
2. 试剂盒组分
KTB1420 试剂盒包括 5 个组分:
Reagent Ⅰ
Reagent Ⅱ
Reagent Ⅲ
Reagent Ⅳ
Standard:2 µmol/mL 丙酮酸钠标准溶液
所有组分均为即用型试剂,不需要额外配制,保存温度为 4℃。其中,Reagent Ⅱ 需要避光保存。
各组分在规格用量之外额外提供了 10% 的试剂量,可用于标准曲线制作或预实验。
3. 样本制备和检测设备
样本制备需要:
组织匀浆器或研磨仪
超声破碎仪
低温离心机
制冰机
1×PBS(pH 7.4)
检测需要:
透明 96 孔板
适用于小体积加样的单道移液器
多通道移液器(样本较多时使用)
样本和标准品的加样体积较小,建议使用量程合适的移液器。试剂加样量较大时,可以使用多通道移液器提高操作效率。
4. 实验安全
实验过程中应穿实验服、佩戴口罩和手套,建议同时佩戴护目镜,并根据试剂和样本性质,在通风橱或生物安全柜内完成相应操作。
尤其要注意 Reagent Ⅲ 的加样。每孔需要加入 200 µL,整板实验的试剂用量较大,加样和混匀时应避免液体飞溅。
三、血清、组织和细胞样本分别怎么处理?
三类样本的前处理方法不同,下面分别说明。
1. 动物组织样本
以约 0.1 g 动物组织为例。
操作步骤:
称取约 0.1 g 组织,加入 1 mL 1×PBS(pH 7.4)。
使用预冷的研磨仪,在冰浴条件下进行匀浆。
匀浆后,以 10000 g、4℃ 离心 10 min。
小心吸取上清液,置于冰上待测。
推荐匀浆参数:
| 参数 | 设置 |
|---|---|
| 钢珠 | 3 颗,直径 3 mm |
| 频率 | 55 Hz |
| 每次匀浆 | 30 s |
| 间隔时间 | 10 s |
| 重复次数 | 4 次 |
需要注意,肝脏组织的 AST 含量通常较高,提取液一般建议稀释 20~60 倍后检测。其他组织是否需要稀释,可以通过预实验判断。
2. 细胞样本
以 5×10⁶ 个细胞为例。
操作步骤:
收集 5×10⁶ 个细胞。
使用预冷的 1×PBS 洗涤。
以 800 g 离心 2 min,弃去上清液。
加入 1 mL 1×PBS(pH 7.4)。
在冰浴条件下超声破碎。
以 10000 g、4℃ 离心 10 min。
取上清液,置于冰上待测。
推荐超声参数:
| 参数 | 设置 |
|---|---|
| 超声功率 | 20% 或 200 W |
| 单次超声 | 3 s |
| 间隔时间 | 7 s |
| 重复次数 | 30 次 |
| 总时长 | 5 min |
超声过程中保持冰浴,按照设定的工作与间隔时间完成破碎。
3. 血清(浆)样本
血清和血浆样本可以直接用于检测,不需要像组织或细胞一样进行匀浆和破碎。
如果预实验发现 AST 活性超过适宜检测范围,再根据需要稀释样本。
4. 样本如何保存?
优先使用新鲜样本。
如果当天不能完成处理,可以将完整细胞或分装好的组织块保存于 -80℃,并在一个月内使用。
这里需要区分保存对象:上述保存建议针对完整细胞和组织块,而不是已经制备完成的提取液。
5. 样本稀释注意事项
需要稀释时,使用 1×PBS(pH 7.4)。
每个样本的稀释倍数都应记录清楚,后续计算结果时需要用到。
如果稀释倍数较大,建议采用适当体积进行分步稀释,尽量避免直接移取过小体积的原液,以减少移液误差。
另外,这份样本提取液也可以用于 ALT 活性检测的 KTB1410、KTB2302,以及 AST 速率法检测的 KTB2303。
如果同一批样本需要同时检测 ALT 和 AST,可以在一次样本制备后按各项目需要分配提取液。
四、一块 96 孔板能测多少样本?试剂要准备多少?
实验前最好先算清楚孔数和试剂用量。
KTB1420 采用标准曲线进行结果计算,每次实验都需要在同一块板上设置标准孔。
1. 先计算总孔数
每次实验需要:
标准曲线:1 个空白孔和 4 个标准孔,共 5 孔。
每个样本:1 个测定孔和 1 个对照孔,共 2 孔。
如果本次实验有 n 个样本,且每个样本只做一组测定孔和对照孔,那么:
总孔数 = 5 + 2n
例如,检测 12 个样本:
总孔数 = 5 + 2×12 = 29 孔。
如果使用一块完整的 96 孔板,按这种单孔测定安排,最多可以检测约 45 个样本。
如果每个样本做两组复孔,每个样本就需要占用 4 孔,一块板大约可以安排 22 个样本。
2. 再计算试剂用量
按照上述孔数安排,各组分的理论用量如下:
| 试剂 | 用量计算 |
|---|---|
| Reagent Ⅰ | 80 + 40n(µL) |
| Reagent Ⅱ | 100 + 40n(µL) |
| Reagent Ⅲ | 1000 + 400n(µL) |
| Reagent Ⅳ | 25 µL |
| Standard | 20 µL |
这里的 n 代表样本数量。注意,后面结果计算公式中的 n 代表稀释倍数,两者含义不同。
以 12 个样本为例:
| 项目 | 理论用量 |
|---|---|
| 总孔数 | 29 孔 |
| Reagent Ⅰ | 560 µL |
| Reagent Ⅱ | 580 µL |
| Reagent Ⅲ | 5.8 mL |
| Reagent Ⅳ | 25 µL |
| Standard | 20 µL |
这些都是理论最低用量。
实际加样时还要考虑移液损耗。特别是使用加样槽和多通道移液器时,加样槽底部通常会残留一部分无法吸取的液体,因此应额外准备一定余量。
即使使用单道移液器逐孔加样,也建议按照实际操作习惯留出余量。
3. 血清样本至少要留多少?
每个样本占用两个孔:
测定孔:5 µL
对照孔:5 µL
因此,一次单孔测定至少需要 10 µL 血清。
如果预计需要稀释后重测,建议再预留一次检测的样本量。
若同一份血清还需要检测 ALT 或其他指标,应提前汇总各项目的样本需求,再进行分装。
4. 孔位怎么安排?
建议将同一个样本的测定孔和对照孔放在相邻位置,便于核对读数和计算 ΔA。
标准孔和空白孔可以集中安排在板的一角,与样本检测区域分开。
正式加样前,最好先做好完整的孔位记录,避免出现测定孔与对照孔对应错误的问题。
五、正式加样:按照时间顺序操作
完成样本制备和孔位安排后,就可以开始检测。
本实验的主要反应过程包括:
37℃ 孵育 30 min
37℃ 孵育 20 min
室温(25℃)静置 10 min
反应及显色过程合计约 60 min,不包括实际加样所花的时间。
1. 加样与孵育时间表
| 时间点 | 操作 | 孵育条件 |
|---|---|---|
| T0 | 测定孔加入样本 5 µL、Reagent Ⅰ 20 µL;对照孔加入 Reagent Ⅰ 20 µL | 混匀,37℃ 孵育 30 min |
| T+30 min | 所有孔加入 Reagent Ⅱ 20 µL;对照孔补加样本 5 µL;同时配制标准孔及空白孔 | 混匀,37℃ 孵育 20 min |
| T+50 min | 所有孔加入 Reagent Ⅲ 200 µL | 混匀,25℃ 静置 10 min |
| T+60 min | 使用酶标仪在 505 nm 处读数 | 记录各孔吸光度 |
其中,T+30 min 是操作较集中的时间点。
既要给所有孔加入 Reagent Ⅱ,又要给对照孔补加样本,还需要完成标准孔和空白孔的配制。
如果样本数量较多,建议提前安排好加样顺序,尽量减少不同孔之间的时间差。
2. 标准孔如何配制?
标准曲线一共设置 5 个点,包括 1 个空白点和 4 个标准点。
具体加样如下:
| 组分 | 空白孔 | 标准1 | 标准2 | 标准3 | 标准4 |
|---|---|---|---|---|---|
| Reagent Ⅳ(µL) | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| Standard(µL) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
| Reagent Ⅰ(µL) | 20 | 18 | 16 | 14 | 12 |
| Reagent Ⅱ(µL) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 对应卡门氏单位 | 0 | 24 | 61 | 114 | 190 |
Standard 加入量依次为 0、2、4、6、8 µL,Reagent Ⅰ 的加入量相应减少,保证两者合计为 20 µL。
完成配制并混匀后,标准孔与样本孔一起进行第二段 37℃、20 min 孵育。
随后所有孔加入 Reagent Ⅲ 200 µL,室温静置 10 min,再进行吸光度检测。
3. 加样时重点注意什么?
第一,对照孔的样本不能提前加。
测定孔在 T0 加入样本,而对照孔需要等到 T+30 min,和 Reagent Ⅱ 在同一阶段加入样本。
这是两个孔在操作顺序上的主要区别,不能弄反。
第二,液体尽量加到孔底,并充分混匀。
不要让液体长时间附着在孔壁上,以免影响反应和读数。
第三,控制不同孔之间的加样时间差。
尤其在 T+30 min 阶段,建议提前准备孔位图、试剂和移液器,按固定顺序加样。
让各孔尽量保持一致的孵育时间,比临时调整加样顺序更容易获得可比较的结果。
六、505 nm 读数后,实验数据怎么记录?
完成最后 10 min 显色后,在 505 nm 波长处读取吸光度。
需要记录四类数据:
A标准
A空白
A测定
A对照
其中:
ΔA测定 = A测定 − A对照
ΔA标准 = A标准 − A空白
样本 AST 活性的计算需要用到 ΔA测定,而标准曲线的拟合需要用到 ΔA标准。
1. 标准曲线如何处理?
以标准孔的 ΔA标准 为横坐标,以对应的卡门氏单位为纵坐标,采用二次多项式进行拟合:
y = ax² + bx + c
得到拟合方程后,将样本的 ΔA测定 代入,计算出对应的 y 值。
这里的 y 就是根据标准曲线换算得到的卡门氏单位数值。
需要注意,赖氏法在这里采用二次多项式拟合,不应直接改用线性拟合。
2. 以小鼠肝脏样本为例
假设取 0.1 g 小鼠肝脏,加入 1 mL PBS 制备组织提取液,再将上清液稀释 40 倍后检测。
得到以下数据:
| 记录项目 | 示例数值 |
|---|---|
| A测定 | 0.361 |
| A对照 | 0.234 |
| ΔA测定 | 0.127 |
| y(卡门氏单位) | 55.86 |
| 稀释倍数 | 40 |
| 组织质量 W | 0.1 g |
| 稀释后样本计算值 | 0.269 U/g |
| 计入稀释倍数后的结果 | 10.77 U/g |
先计算:
ΔA测定 = 0.361 − 0.234 = 0.127
假设本次使用的典型标准曲线为:
y = 2175.3x² + 158.93x + 0.5902
代入 x = 0.127:
y = 2175.3×0.127² + 158.93×0.127 + 0.5902
计算得到:
y = 55.86
需要说明的是,这里采用的是典型标准曲线,仅用于演示计算过程。
每次实验的标准曲线可能存在差异,实际结果必须使用当次实验得到的拟合方程计算,不能直接套用这个示例方程。
七、AST 活性结果怎么计算?稀释倍数怎么处理?
得到 y 值后,还需要根据样本类型,换算成相应的活性单位。
1. 不同样本的计算公式
| 结果表达方式 | 计算公式 |
|---|---|
| 血清(浆)(U/L) | 0.482 × y × n |
| 组织(U/g) | 0.482 × y × V × n ÷ W |
| 细胞(U/10⁶ 个) | 0.482 × y × V × n ÷ N |
| 蛋白(U/g prot) | 0.482 × y ÷ Cpr |
各参数含义如下:
y:通过标准曲线换算得到的卡门氏单位。
n:样本稀释倍数;未稀释时,n = 1。
V:样本制备时加入的 PBS 体积,单位为 L。
W:组织质量,单位为 g。
N:细胞数量,以 10⁶ 个为单位。
Cpr:用于计算的样本蛋白浓度,单位为 g/L。
例如,组织和细胞样本制备时加入 1 mL PBS,则:
V = 0.001 L
如果使用 5×10⁶ 个细胞,则:
N = 5
2. 组织样本的计算示例
继续使用前面的小鼠肝脏数据:
y = 55.86
V = 0.001 L
W = 0.1 g
n = 40
组织活性计算公式为:
AST(U/g)= 0.482 × y × V × n ÷ W
先不计入稀释倍数,即 n = 1:
AST = 0.482 × 55.86 × 0.001 ÷ 0.1
得到:
0.269 U/g
这个数值尚未计入 40 倍稀释。
因此,需要进一步计算:
AST = 0.269 × 40
最终得到:
10.77 U/g
如果 V = 0.001 L,且样本没有稀释,组织公式也可以写成:
AST(U/g)= 4.82×10⁻⁴ × y ÷ W
实际记录时,建议同时保留稀释前后的计算信息,并明确最终报告的是已经校正稀释倍数的结果。
同一个实验课题内,应采用一致的计算与报告方式。
3. 按蛋白含量计算时,需要注意什么?
按照蛋白浓度归一化时,公式为:
AST(U/g prot)= 0.482 × y ÷ Cpr
这里要特别注意:y 和 Cpr 必须对应同一稀释状态下的样本。
如果 AST 活性检测使用的是稀释后的样本,那么代入公式的蛋白浓度也应是该稀释状态下的蛋白浓度。
此时不再额外乘以稀释倍数 n。
否则,容易造成稀释倍数被重复计算。
如果使用官网技术中心提供的在线计算器,也要先确认其对稀释倍数的处理方式。
对于计算方法有疑问,可以联系 Abbkine 技术支持:400-6800-830。
八、实验结果异常,先检查哪些地方?
1. y 值过高或过低
如果计算出的 y 值大于 150,建议使用 1×PBS(pH 7.4)进一步稀释样本后重新检测。
如果 y 值小于 3,可以考虑适当增加样本量后重新检测。
调整样本加入量时,还需要确认相应的反应体系与计算方法。
2. ΔA 为负值或接近 0
如果 A测定 − A对照 得到负值,或者结果非常接近 0,可以先检查加样记录。
重点确认:
测定孔和对照孔是否对应正确。
对照孔的样本是否在 T+30 min 加入。
样本 AST 活性是否可能较低,需要调整样本用量。
这些属于常见的实验排查方向,并不意味着负值一定由某一个原因引起。
3. 复孔之间差异较大
优先检查移液和混匀过程。
本实验涉及 5 µL 样本,以及 2~8 µL 标准品等小体积加样,对移液准确性要求较高。
如果复孔差异明显,建议检查移液器量程是否合适、移液操作是否稳定,以及试剂是否加入孔底并充分混匀。
4. 标准曲线拟合效果不好
可以重点回查标准孔的配制过程:
Standard 是否按照 0、2、4、6、8 µL 准确加入。
Reagent Ⅰ 的加入量是否对应调整。
各标准孔是否充分混匀。
标准孔加样和孵育是否按照规定操作。
如果确认存在加样错误,必要时需要重新制作标准曲线。
同时注意,本方法采用二次多项式拟合,不能直接使用直线拟合代替。
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《谷草转氨酶(AST)活性检测试剂盒怎么选?赖氏法与速率法、样本与量程的选购要点》
如果想进一步了解赖氏法为什么使用丙酮酸钠标准品、卡门氏单位的含义,以及标准曲线为什么采用二次多项式,可以阅读:
《谷草转氨酶(AST)活性检测原理:赖氏法的卡门氏单位是怎么来的?》
本产品仅供科学研究使用,不用于临床诊断。文中实验参数及操作信息以产品随附说明书为准。
