细胞凋亡荧光实验
一、常用荧光检测方法
Annexin V-FITC/PI双染法
原理:Annexin V结合凋亡细胞外翻的磷脂酰丝氨酸(PS),PI标记坏死细胞破损的细胞膜,区分早期凋亡(Annexin V⁺/PI⁻)、晚期凋亡(Annexin V⁺/PI⁺)及坏死细胞(Annexin V⁻/PI⁺)。
适用样本:贴壁细胞、悬浮细胞。
TUNEL法(DNA断裂标记)
原理:利用TdT酶将荧光标记的dUTP连接到凋亡细胞DNA的3'-OH末端,直接标记DNA断裂位点。
适用场景:组织切片、细胞涂片。
Hoechst 33258/PI双染法
原理:Hoechst 33258穿透活细胞膜标记浓缩的凋亡细胞核(亮蓝色荧光),PI仅标记坏死细胞核(红色荧光)。
二、实验步骤(以Annexin V-FITC/PI法为例)
细胞处理
悬浮细胞:1000g离心5分钟收集,PBS洗涤2次。
贴壁细胞:胰酶(不含EDTA)消化后终止,PBS洗涤并制备单细胞悬液。
染色与孵育
加入195μL Binding Buffer重悬细胞,依次加入5μL Annexin V-FITC和10μL PI染色液,避光室温孵育10-20分钟。
检测与分析
流式细胞术:设置FITC(Ex 488 nm/Em 530 nm)和PI(Ex 535 nm/Em 617 nm)通道,分析各象限细胞比例。
荧光显微镜:直接观察绿色(Annexin V⁺)和红色(PI⁺)荧光信号分布。
三、关键注意事项
样本制备
避免消化过度:胰酶处理时间≤2分钟,防止假阳性凋亡信号6。
固定与通透:TUNEL法需4%多聚甲醛固定15-20分钟,0.2% Triton X-100通透10分钟。
染色优化
避光操作:所有荧光染料需全程避光保存和使用。
浓度控制:Hoechst 33258染色浓度5-10μg/mL,孵育时间≤10分钟。
干扰排除
设置阴性对照:不含TdT酶的TUNEL反应液验证非特异性标记。
排除死细胞干扰:流式检测前用PI预染筛选活细胞群体。
四、结果判读标准
检测方法 活细胞 早期凋亡 晚期凋亡/坏死
Annexin V/PI双染 Annexin V⁻/PI⁻ Annexin V⁺/PI⁻ Annexin V⁺/PI⁺
Hoechst/PI双染 弱蓝色均匀核 亮蓝色碎片化核 红色核
TUNEL法 无绿色荧光 绿色荧光聚焦点 强绿色弥散信号
五、应用案例
药物筛选:Annexin V/PI法验证化疗药物(如顺铂)诱导肿瘤细胞凋亡率提升>40%。
机制研究:TUNEL法显示凋亡抑制剂(Z-VAD-FMK)可显著减少神经元DNA断裂信号。