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流式細(xì)胞術(shù)如何檢測細(xì)胞周期和凋亡

嘉峪檢測網(wǎng)        2024-12-16 08:01

一、細(xì)胞周期

 

細(xì)胞周期反映了細(xì)胞增殖速度。在這個(gè)過程中,細(xì)胞的DNA復(fù)制并加倍,在分裂結(jié)束時(shí)平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。在細(xì)胞周期的不同時(shí)相,包括G1/G0期(2C DNA)、S期(介于2C~4C之間)和G2/M(4C DNA),DNA含量存在差異,用DNA染料(PI是最經(jīng)典的)進(jìn)行染色,染料的熒光強(qiáng)度與DNA含量成正比,從熒光強(qiáng)度的變化,可以判斷細(xì)胞所處的細(xì)胞周期時(shí)相。結(jié)合每個(gè)周期時(shí)相的細(xì)胞數(shù)目,可以判斷各時(shí)相細(xì)胞所占百分比,從而判斷細(xì)胞周期狀況。

 

 

 

1.材料 

 

腫瘤細(xì)胞系、15ml 管、EP管、吸頭、移液器和400目濾網(wǎng)試劑乙醇、胰酶、1XPBS、細(xì)胞周期試劑盒。

 

2.實(shí)驗(yàn)步驟

 

①制備單細(xì)胞懸液:

 

1)使用長滿細(xì)胞的10厘米培養(yǎng)皿。

 

2)收集上清至15毫升離心管中。

 

3)用1XPBS洗滌一次,再次收集至15毫升離心管中。

 

4)加入1毫升胰酶,靜置4分鐘,在顯微鏡下觀察細(xì)胞消化情況。當(dāng)細(xì)胞形態(tài)變?yōu)閳A形時(shí),加入胰酶至15毫升離心管中。 

 

5)輕輕拍打皿底,幫助細(xì)胞從表面脫落,形成單細(xì)胞懸液。

 

6)加入1XPBS將細(xì)胞收集至15毫升離心管中。

 

7)以1500 rpm離心5分鐘,棄去上清液。

 

②周期染色:

 

1)加入500μL 1XPBS液,使1x106細(xì)胞懸浮于15ml離心管中。

 

2)緩慢加入冰冷的無水乙醇至2ml,最終濃度達(dá)到75%,并在4°C保存過夜。

 

3)以1500 rpm離心5分鐘,棄去上清液。

 

4)加入1ml 1XPBS,懸浮細(xì)胞,再次離心洗滌1遍。

 

5)棄去上清液,加入300μL  PI/RNase染色液,混勻后在避光條件下室溫染色15分鐘。使用400目篩網(wǎng)過濾單細(xì)胞懸液。

 

6)上機(jī)檢測

 

7)Modifit軟件模擬檢測結(jié)果

 

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果解讀

 

 

上圖是筆者自己做的流式周期實(shí)驗(yàn)

 

X軸(FL2-A PE-A)表示熒光強(qiáng)度,反映DNA含量。Y軸(Number)表示細(xì)胞數(shù)量。

 

G1峰(深紅色區(qū)域):左側(cè)的高峰,表示處于G1期的細(xì)胞,占總細(xì)胞的65.71%,對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度為32.42。這是因?yàn)镚0/G1期的細(xì)胞DNA含量較少(相對(duì)于G2/M期),因此熒光強(qiáng)度較低。 

 

G2峰:右側(cè)的次高峰,表示處于G2期的細(xì)胞,占總細(xì)胞的4.96%,對(duì)應(yīng)的熒光強(qiáng)度為62.51。G2/M期的細(xì)胞熒光強(qiáng)度最高,因?yàn)槠銬NA含量是G1期的兩倍。

 

S期區(qū)域(斜紋藍(lán)色區(qū)域):G1和G2峰之間的區(qū)域,表示正在進(jìn)行DNA復(fù)制的細(xì)胞,占總細(xì)胞的29.33%。

 

二、細(xì)胞凋亡

 

在正常細(xì)胞中,磷脂酰絲氨酸(PS)只分布在細(xì)胞膜脂質(zhì)雙層的內(nèi)側(cè),其外翻是細(xì)胞凋亡早期的一個(gè)關(guān)鍵信號(hào),使得細(xì)胞表面發(fā)生分子組成的變化,從而被免疫系統(tǒng)識(shí)別和清除。AnnexinV是一種分子量為 35~36kD 的Ca2+依賴性磷脂結(jié)合蛋白,能夠高親和力地結(jié)合到PS上,其結(jié)合不依賴于細(xì)胞是否處于凋亡狀態(tài),因此它能夠標(biāo)記所有PS外翻的細(xì)胞,包括早期凋亡細(xì)胞。碘化丙啶(Propidium Iodide,PI)是一種熒光核酸染料,能夠結(jié)合到DNA和RNA上。由于其分子較大,無法穿透活細(xì)胞的完整細(xì)胞膜,因此只能進(jìn)入膜完整性受損的細(xì)胞,如凋亡中晚期和壞死細(xì)胞。

 

通過使用熒光標(biāo)記的Annexin V(如Annexin V-FITC)與PI的聯(lián)合染色,可以在流式細(xì)胞儀上同時(shí)檢測PS的外翻和細(xì)胞膜的完整性,從而區(qū)分活細(xì)胞、早期凋亡細(xì)胞、中晚期凋亡細(xì)胞和壞死細(xì)胞。

 

 

1.材料 

 

腫瘤細(xì)胞系、FALCON 管、EP管、吸頭、移液器和400目濾網(wǎng),胰酶、1XPBS、凋亡試劑盒

 

2.實(shí)驗(yàn)步驟

 

①具體分組:

 

對(duì)照組(未經(jīng)過任何處理的正常細(xì)胞,作為實(shí)驗(yàn)的基線數(shù)據(jù))

 

實(shí)驗(yàn)組(根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),可能會(huì)有多個(gè)實(shí)驗(yàn)組,每個(gè)組都經(jīng)過特定的處理,如藥物處理、輻射、基因敲除等)

 

單染組(分別使用Annexin V和PI單獨(dú)染色,用于流式細(xì)胞儀的補(bǔ)償調(diào)節(jié)和確定染色的特異性)

 

未染色組(未進(jìn)行任何染色的細(xì)胞,用于確定細(xì)胞的自發(fā)熒光水平)

 

②制備單細(xì)胞懸液:

 

與上述細(xì)胞周期收集單細(xì)胞懸液操作相同。

 

③凋亡檢測的染色(FITC/PI雙染試劑盒):

 

1)將細(xì)胞懸浮于500μL 1X Binding Buffer中,均勻分裝4到個(gè)離心管中(每管1 X 106細(xì)胞),包括未染色管、FITC單陽管、PI單陽管,F(xiàn)ITC_PI雙陽管。在管子上進(jìn)行標(biāo)記,并放置于冰盒中。

 

2)在FITC單陽管,F(xiàn)ITC_PI雙陽管中分別加入5μl Annexin V-FITC。

 

3)在PI單陽管,F(xiàn)ITC_PI雙陽管中分別加入5μl PI后輕輕混勻。

 

4)在室溫避光條件下孵育15分鐘。

 

5)將所有實(shí)驗(yàn)管中加入200μl 1X Binding Buffer。

 

6)使用400目篩網(wǎng)過濾單細(xì)胞懸液。

 

7)上機(jī)檢測。

 

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果解讀

 

 

Annexin V-FITC單陽性細(xì)胞(Q3)為早期凋亡細(xì)胞。Annexin V-FITC和PI染色雙陽性的細(xì)胞(Q2)為壞死細(xì)胞或者晚期凋亡。PI單染色陽性(Q1)為裸核細(xì)胞,即發(fā)生機(jī)械損傷的細(xì)胞。Annexin V-FITC和PI染色雙陰性的細(xì)胞(Q4)為正常細(xì)胞。

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來源:實(shí)驗(yàn)老司機(jī)

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