MTTアッセイとMTSアッセイの主な違いは、MTTアッセイにはホルマザン結晶の可溶化に関連するステップが追加されるのに対し、MTSアッセイにはホルマザン結晶の可溶化が関連しないことである。
MTTおよびMTSアッセイは、in vitroでの細胞生存率を測定するために使用される2種類のアッセイです。
これらは、細胞生存率に影響を与える、細胞増殖および細胞毒性に対する試験分子の影響を明らかにするのに役立つ。
さらに、MTTアッセイは、MTSアッセイよりも時間がかかる。
MTTアッセイとは
MTTアッセイは、ハイスループット・スクリーニング（HTS）に適した96ウェルフォーマット用に開発された最初の均質な細胞生存率アッセイです。
このアッセイの原理は、生存している細胞に存在するNAD(P)H依存性細胞酸化還元酵素の作用により、細胞がテトラゾリウム色素を還元する能力に基づいて、細胞の生存率を決定することである。
ここで、MTTアッセイに用いられるテトラゾリウム色素は、3-（4，5-ジメチルチアゾール-2-イル）-2，5-ジフェニルテトラゾリウムブロマイドで、黄色です。
上記の酵素作用により、細胞内や細胞表面付近、培養液中に結晶の形で沈殿した不溶性のフォルマザン生成物が形成される。
しかし、ホルマザン生成物の量は吸光度を測定する手段で測定されるため、まず不溶性結晶を可溶化し、その後570nmでの吸光度を測定する必要がある。
図1: MTTの反応
しかし、MTT法は材料や工程が少ない反面、いくつかのデメリットがあります。
この方法は、細胞を懸濁させるのに適していない。
さらに、サンプル中に含まれる沈殿したタンパク質や細胞の破片が吸光度測定の妨げとなり、アッセイの感度と精度が低下する可能性がある。
また、アッセイ時間やサンプル中の細胞数は、細胞の種類によって最適化する必要があります。
MTSアッセイとは
MTSアッセイは、新しいタイプのテトラゾリウム色素を使用し、最終的に水溶性のホルマザン生成物を得るため、MTTアッセイの新しい方法です。
ここで、MTSアッセイに用いられるテトラゾリウム色素は、3-（4，5-ジメチルチアゾール-2-イル）-5-（3-カルボキシメトキシフェニル）-2-（4-スルホフェニル）-2H-テトラゾリウムです。
可溶性ホルマザン色素の生成は、中間電子受容体となるフェナジンメトサルフェート（PMS）の存在下で、NADHから電子を移動させてテトラゾリウム色素を還元し、可溶性ホルマザン生成物を生成する。
図2：MTTプレート
可溶性ホルマザン生成物が直接形成されるため、MTTアッセイにおけるホルマザン生成物の可溶化工程を減らすことができます。
そのため、MTSアッセイはより効率的で、より少ない時間での測定が可能です。
また、培地の除去やホルマザン生成物の可溶化の際に起こりうる、細胞の損失などの潜在的なエラーを取り除くことができます。
さらに、得られたホルマザン生成物は色が濃いため、アッセイの感度と正確さが向上します。
MTTアッセイとMTSアッセイの類似性
- MTTアッセイとMTSアッセイは、in vitroで細胞の生存率を測定する2種類のアッセイです。
- 両アッセイとも、細胞増殖や細胞毒性に対する試験分子の影響を評価するのに役立つ。
- また、どちらも比色定量法です。
- さらに、テトラゾリウム色素をホルマザンに還元する能力から、細胞の代謝活性を評価する。
- また、上記還元反応を担う酵素は、NAD(P)H依存性細胞内酸化還元酵素であり、生細胞に存在する。
- さらに、この還元反応は細胞膜電子輸送により細胞外で起こる。
- MTT試薬は光に弱いため、暗所での測定が必要です。
- また、テトラゾリウム色素添加後のインキュベーション時間はどちらも同じで、37℃で1～4時間です。
MTTとMTSアッセイの違い
定義
MTTアッセイとは、細胞の代謝活性を評価するための比色測定法を指し、MTSアッセイとは、MTTアッセイで必要となる断続的なステップを必要とせず、試薬を直接細胞培養に加えるという利便性を提供する「ワンステップ」MTTアッセイを指します。
これが、MTTアッセイとMTSアッセイの大きな違いです。
アッセイに使用するテトラゾリウム色素の種類
さらに、MTTアッセイではMTT（3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide）が、MTSアッセイではMTS (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H tetrazolium) が使われます。
フォルマザン生成物の溶解度
また、MTTアッセイにおけるホルマザン生成物は不溶性であるのに対し、MTSアッセイにおけるホルマザン生成物は可溶性です。
従って、これはMTTアッセイとMTSアッセイの重要な違いです。
吸収量の測定
さらに、MTTアッセイでは570 nmで吸光度を測定するのに対し、490 nmで吸光度を測定する。
時間
MTTとMTSの違いは、時間です。
MTSアッセイは、MTTアッセイよりも時間がかかりません。
感度・精度
その上、MTTアッセイは細胞の残骸や沈殿したタンパク質が吸光度の測定を妨害するため、感度と精度が低く、MTSアッセイは濃いホルマザン生成物を形成するため、感度と精度が高い。
コスト
MTT 法と MTS 法のもう一つの違いはコストです。
MTTアッセイはMTSアッセイより安価です。
結論
MTTアッセイは、細胞生存率を測定し、細胞増殖および細胞毒性に対する試験分子の影響を評価する古典的なアッセイです。
しかし，MTTアッセイで得られるホルマザン生成物は不溶性であるため，このアッセイではホルマザン生成物を可溶化するための追加のステップが必要であった。
これに対し、MTS法は新しい細胞生存率測定法であり、可溶性のホルマザンを生成する新しい種類のテトラゾリウム塩を用いるため、MTT法の手順を1つ減らすことができる。
したがって、MTSアッセイはMTTアッセイと比較した場合、より効率的です。
従って、MTTとMTSアッセイの主な違いは、ホルマザン生成物の特性です。
