細(xì)胞凋亡是一個(gè)有序的生理過程,其早期會發(fā)生磷脂酰絲氨酸(PS)外翻—— 正常情況下位于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的 PS 翻轉(zhuǎn)到外側(cè),這是凋亡早期的標(biāo)志性事件。
- Annexin V:一種鈣依賴性磷脂結(jié)合蛋白,可高特異性、高親和力地與膜外 PS 結(jié)合,通過熒光標(biāo)記(如 FITC,異硫氰酸熒光素)實(shí)現(xiàn)對凋亡早期細(xì)胞的識別。
- PI(碘化丙啶):一種核酸染料,無法透過完整細(xì)胞膜,但可進(jìn)入膜破損的細(xì)胞(如凋亡晚期細(xì)胞或壞死細(xì)胞),與 DNA 結(jié)合發(fā)出紅色熒光,用于區(qū)分凋亡晚期 / 壞死細(xì)胞與活細(xì)胞、凋亡早期細(xì)胞。
通過雙染后流式細(xì)胞術(shù)或熒光顯微鏡檢測,可將細(xì)胞分為四類:
- 活細(xì)胞:Annexin V?/PI?(無熒光)
- 凋亡早期細(xì)胞:Annexin V?/PI?(僅綠色熒光)
- 凋亡晚期細(xì)胞:Annexin V?/PI?(綠色 + 紅色熒光)
- 壞死細(xì)胞:Annexin V?/PI?(僅紅色熒光,膜完整性早于凋亡被破壞)
- Annexin V-FITC:熒光標(biāo)記的 Annexin V,通常溶于含防腐劑的緩沖液中,避光保存。
- PI 染色液:高濃度 PI 溶液(需稀釋使用),具有潛在毒性和誘變作用,操作時(shí)需注意防護(hù)。
- Binding Buffer:含鈣離子的緩沖液,維持 Annexin V 與 PS 結(jié)合所需的離子環(huán)境,避免使用無鈣緩沖液(如 PBS)替代。
- 說明書:包含具體稀釋比例、染色時(shí)間、操作步驟及注意事項(xiàng)。
- 細(xì)胞收集:貼壁細(xì)胞需用胰酶消化(避免過度消化導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷),懸浮細(xì)胞直接離心收集,用冷 PBS 洗滌 2 次以去除培養(yǎng)基成分。
- 洗滌與重懸:將細(xì)胞重懸于 Binding Buffer 中,調(diào)整濃度至 1×10? cells/mL,確保細(xì)胞狀態(tài)良好(避免機(jī)械損傷導(dǎo)致的假陽性)。
- 雙染反應(yīng):每 100μL 細(xì)胞懸液中加入 5μL Annexin V-FITC 和 5μL PI,室溫避光孵育 5-15 分鐘(時(shí)間過短可能染色不充分,過長可能導(dǎo)致 PI 非特異性進(jìn)入活細(xì)胞)。
- 檢測:
- 流式細(xì)胞術(shù):孵育后加入 400μL Binding Buffer,1 小時(shí)內(nèi)上機(jī)檢測,激發(fā)波長 488nm,F(xiàn)ITC 檢測通道為 FL1(綠色熒光),PI 檢測通道為 FL2 或 FL3(紅色熒光)。
- 熒光顯微鏡:滴加染色后的細(xì)胞懸液至載玻片,封片后觀察,凋亡早期細(xì)胞呈綠色,凋亡晚期細(xì)胞呈黃橙色,壞死細(xì)胞呈紅色。
- 基礎(chǔ)研究:探究藥物、輻射、細(xì)胞因子等對細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)或抑制作用。
- 臨床檢測:評估腫瘤細(xì)胞對化療藥物的敏感性,監(jiān)測免疫細(xì)胞的凋亡狀態(tài)。
- 毒理學(xué)研究:檢測化學(xué)物質(zhì)或環(huán)境因素對細(xì)胞的毒性及凋亡誘導(dǎo)效應(yīng)。
- 避光操作:FITC 和 PI 均易受光漂白,染色及孵育過程需避光,流式檢測前樣本需置于冰上并盡快上機(jī)。
- 鈣離子依賴:Binding Buffer 中的鈣離子是 Annexin V 結(jié)合 PS 的關(guān)鍵,若緩沖液含鈣量不足,會導(dǎo)致染色效率下降。
- 細(xì)胞濃度:過高的細(xì)胞濃度可能導(dǎo)致熒光信號疊加,影響結(jié)果分析,建議調(diào)整至 1×10? cells/mL 左右。
- 對照設(shè)置:需設(shè)置空白對照(未染色細(xì)胞)、單染對照(僅 Annexin V-FITC 或 PI)用于流式細(xì)胞術(shù)的熒光補(bǔ)償調(diào)節(jié)。
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