sct是什么试验

标准细胞毒性试验（Standard Cytotoxicity Test，SCT）是一种广泛应用于生物医学、药物研发、环境监测及材料科学领域的体外试验方法，旨在评估化学物质、药物、纳米材料、医疗器械浸提液等受试物对细胞的毒性作用，通过检测细胞存活、增殖、膜完整性、代谢活性等关键指标，SCT为受试物的安全性评价和有效性筛选提供重要依据,是毒理学研究和产品开发中不可或缺的基础工具。

试验原理与核心目标

SCT的核心原理基于细胞生命活动对毒性物质的敏感性：当受试物作用于细胞时，可通过多种机制（如膜损伤、酶失活、氧化应激、诱导凋亡等）影响细胞正常生理功能，导致细胞死亡或功能抑制，试验通过量化这些变化，判断受试物的毒性程度及剂量-效应关系。

其核心目标包括：

1. 毒性分级：根据细胞存活率或损伤程度，将受试物分为无毒、轻度毒性、中度毒性或重度毒性；
2. 剂量筛选：确定受试物的半数抑制浓度（IC50）或半数致死浓度（LC50），为后续体内试验提供参考；
3. 机制初探：结合特定指标（如LDH释放、凋亡率）初步判断毒性作用途径（如膜毒性、代谢毒性）。

常见试验方法与检测指标

SCT涵盖多种检测技术，根据检测原理和指标差异可分为以下几类，各有适用场景：

（一）基于细胞代谢活性的检测

此类方法通过检测细胞代谢酶活性反映细胞存活状态，常用技术包括：

• MTT法：利用活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶还原黄色MTT为紫色甲瓒，甲瓒产量与细胞数量正相关，通过酶标仪检测吸光度（OD值）评估细胞活性。
• CCK-8法：WST-8试剂在电子载体作用下被细胞还原为橙黄色水溶性甲瓒，检测灵敏度高于MTT，且无需溶解步骤，操作更简便。
• XTT法：与MTT原理类似，但还原产物为水溶性，避免有机溶剂对细胞的二次损伤。

（二）基于细胞膜完整性的检测

细胞膜损伤是毒性的早期标志，常用方法包括：

• LDH释放法：乳酸脱氢酶（LDH）正常存在于细胞质中，细胞膜损伤后释放到培养液中，通过检测LDH活性反映细胞膜损伤程度。
• 台盼蓝染色法：台盼蓝无法穿透活细胞膜，但可进入死细胞，染色后通过显微镜计数死细胞比例，操作直观但通量较低。

（三）基于细胞凋亡/坏死的检测

• Annexin V-FITC/PI双染法：Annexin V结合磷脂酰丝氨酸（早期凋亡标志），PI染色坏死细胞，通过流式细胞仪区分活细胞、早期凋亡、晚期凋亡和坏死细胞。

（四）其他方法

• 中性红摄取法：中性红可被活细胞溶酶体摄取，反映细胞膜完整性和溶酶体功能；
• 克隆形成试验：长期检测细胞增殖能力，适用于评估受试物的长期毒性。

下表对比了常用SCT方法的优缺点：

试验流程与关键步骤

SCT需严格遵循标准化流程，确保结果可靠性和重复性，典型步骤如下：

试验准备

• 细胞选择：根据研究目的选择敏感细胞株（如L-929成纤维细胞、HepG2肝细胞、A549肺细胞等），常规使用贴壁细胞或悬浮细胞，确保细胞状态良好（活力＞90%）。
• 受试物处理：将受试物溶解或分散于适宜溶剂（如PBS、DMSO，溶剂终浓度≤0.1%），设置系列浓度梯度（通常3-5个浓度，涵盖无效应至高毒性浓度），同时设置阴性对照（溶剂）和阳性对照（如1% Triton X-100、重金属盐）。

细胞接种与培养

• 将细胞悬液接种于96孔板（贴壁细胞需铺板后培养24h贴壁），每孔密度5000-10000个细胞，培养条件为37℃、5% CO2，24h后细胞贴壁并进入对数生长期。

受试物暴露

• 吸弃培养基，加入含不同浓度受试物的培养基，每个浓度设置3-6个复孔，继续培养24-72h（根据受试物作用强度调整时间）。

指标检测

• 根据选择的方法加入检测试剂（如MTT孵育4h，CCK-8孵育1-2h），酶标仪检测OD值（MTT/CCK-8法）或LDH活性（LDH试剂盒）。

数据分析

• 计算细胞存活率：存活率（%）=（实验组OD值-空白对照组OD值）/（阴性对照组OD值-空白对照组OD值）×100%；
• 通过非线性回归计算IC50值（抑制50%细胞存活的受试物浓度），结合剂量-效应曲线判断毒性等级。

应用领域与局限性

（一）主要应用

1. 药物研发：先导化合物筛选、药物候选体早期毒性评价，排除高毒性化合物；
2. 医疗器械安全：根据ISO 10993-5标准，对医疗器械浸提液进行细胞毒性测试，确保产品生物相容性；
3. 环境毒理学：检测污染物（重金属、有机污染物）对细胞系的毒性，评估环境风险；
4. 化妆品与食品：评估原料及成品的刺激性、致敏性，保障消费者安全。

（二）局限性

1. 体外-体内差异：体外试验缺乏免疫系统、代谢酶系统等体内复杂因素，结果需结合体内试验验证；
2. 细胞模型单一： immortalized细胞株与原代细胞或体内组织存在差异，无法完全模拟体内生理状态；
3. 终点指标有限：SCT主要反映急性毒性，难以评估慢性毒性、致癌性等长期效应；
4. 代谢活化不足：部分需代谢活化的前毒物（如某些致癌物）在体外试验中可能低估毒性。

相关标准与质量控制

为确保SCT结果科学可靠，需遵循国际或行业标准，如：

• ISO 10993-5：医疗器械生物学评价-第5部分：细胞毒性试验；
• OECD 471/473：体外哺乳动物细胞基因突变/染色体畸变试验（扩展毒性评估）；
• GB/T 16886.5：医疗器械生物学评价-第5部分：细胞毒性试验（中国国标）。

质量控制要点包括：细胞传代次数控制（通常不超过20代）、实验环境标准化（温度、CO2浓度）、试剂批次一致性、复孔设置及数据统计分析（如标准差计算）。

FAQs

Q1：SCT试验中，阳性对照和阴性对照的作用是什么？如何选择？
A：阳性对照用于验证试验系统的敏感性，应选用已知高毒性物质（如1% Triton X-100、苯酚），确保细胞存活率显著降低（20%）；阴性对照为溶剂对照（如0.1% DMSO），排除溶剂本身对细胞的毒性，确保实验背景正常，选择阳性对照需考虑细胞类型（如L-929细胞常用苯酚），阴性对照需与受试物溶剂一致。

Q2：如何根据SCT结果判断受试物的毒性等级？
A：根据ISO 10993-5标准，细胞存活率与毒性等级划分如下：

• 0级（无毒性）：存活率≥100%；
• Ⅰ级（轻度毒性）：存活率≥80%；
• Ⅱ级（中度毒性）：存活率50%-79%；
• Ⅲ级（重度毒性）：存活率25%-49%；
• Ⅳ级（严重毒性）：存活率＜25%。
  同时需结合IC50值：IC50＞100μg/mL为低毒性，10-100μg/mL为中等毒性，＜10μg/mL为高毒性,具体阈值需参考相关行业标准或文献。