Annexin V-FITC/PI細胞凋亡檢測試劑盒是用FITC標記的Annexin V作為探針,來檢測細胞早期凋亡的發(fā)生,是細胞凋亡檢測實驗中最常用的一種探針組合。
在細胞凋亡早期階段,細胞膜內(nèi)側的磷脂酰絲氨酸(PS)從胞質轉至胞外,暴露在細胞外環(huán)境中,細胞膜通透性增加,從而被PS特異的Annexin-V探針標記。
Annexin-V為Ca2+依賴性磷脂結合蛋白,對PS有極強的結合力。PI是一種經(jīng)濟、穩(wěn)定的核酸染料,它不能透過正常細胞或早期凋亡細胞的完整的細胞膜,但可以透過凋亡晚期和壞死細胞的細胞膜而使細胞核染紅。
將Annexin V與PI聯(lián)合使用時,PI被排除在活細胞和早期凋亡細胞之外,而晚期凋亡細胞和壞死細胞同時被FITC和PI結合染色呈現(xiàn)雙陽性。

圖1. Annexin V-FITC/PI細胞凋亡檢測原理
流式細胞儀分析:
FITC最大激發(fā)波長為488 nm,最大發(fā)射波長525 nm,FITC的綠色熒光在FL1通道檢測;
PI-DNA復合物的最大激發(fā)波長為535 nm,最大發(fā)射波長為615 nm,PI的紅色熒光在FL2或FL3通道檢測。

圖2. Annexin V-FITC/PI細胞凋亡檢測結果
在凋亡實驗中,經(jīng)常會出現(xiàn)假陽性或與預期結果不符的情況,可能的原因有補償調(diào)節(jié)不當、細胞濃度過高、消化過度、藥物干擾、藥物處理時間過長、樣本自身問題等多個方面,接下來,小翌就帶您一起看看該如何得到一張完美的結果圖。
熒光素被激光激發(fā)后發(fā)出不同波長的熒光,理論上每一種熒光通過選擇恰當?shù)臑V光片可被相應的檢測器檢測到,而不受其他熒光的干擾。但目前這些熒光染料都具有寬發(fā)射譜性質,盡管它們的發(fā)射峰各不相同,但發(fā)射譜范圍有一定的重疊【1】,也就是說,相鄰的檢測器會檢測到彼此的熒光信號,這樣就影響了檢測結果的準確性,因此,多色分析時必須進行光譜重疊的校正。【2】

圖3. FITC和PI的發(fā)射光譜
調(diào)節(jié)方法:設置對照
空白管:誘導凋亡的細胞不加染料,用來調(diào)節(jié)熒光通道的光電倍增管電壓;
單染管:分別需要只加PI和熒光標記的Annexin V兩個單染管,用來調(diào)節(jié)2個熒光通道的補償值;
熒光素之間的補償值應保持恒定;雙熒光染色時,如果一個熒光很強,而另一個很弱,則一定要做補償;補償只應用在同一個激光激發(fā)的不同熒光素之間,避免補償不足和過度補償。【3】
細胞濃度過高,培養(yǎng)基消耗過快,導致細胞饑餓發(fā)生凋亡。因此在做細胞凋亡處理前,應盡量使細胞處在最佳狀態(tài),再進行細胞凋亡誘導處理,避免細胞本身的衰老引起的凋亡。

圖4. 細胞濃度過高導致細胞自發(fā)凋亡,空白對照(左),實驗組(右)
對貼壁細胞,消化是最關鍵的步驟,消化液需用不含EDTA的胰酶,因為Annexin V和PS的結合需要Ca2+,而EDTA是Ca2+ 螯合劑,使用含有EDTA的胰酶會造成假陰性。細消化時可以將胰酶鋪滿孔板底后,輕搖使胰酶與細胞充分接觸,然后倒掉大部分胰酶,利用剩余少量胰酶再消化一段時間,待細胞間空隙增大,瓶底呈花斑狀即可終止,吹打細胞要輕柔,過度消化和機械損傷都會引起細胞膜的損傷,造成假陽性。

圖5. 細胞消化過度導致早期凋亡細胞占89.15%
下圖中可以看出,未經(jīng)處理的空白對照組(左)早期凋亡占3.38%,晚期凋亡細胞占6.64%,而右圖中Q1和Q2中的細胞占90%,幾乎所有細胞都在PI通道產(chǎn)生熒光,判斷是藥物帶來的熒光干擾。因此,在選擇試劑盒時,應盡量避開藥物和細胞自帶的熒光信號。

圖6. 藥物自身的熒光干擾:空白對照(左)和經(jīng)過藥物處理的細胞(右)
樣品處理完畢后應進快進行流式檢測。樣品處理時間過長,也容易導致細胞進入晚期凋亡和壞死階段,如下圖,空白對照組結果正常,但是藥物處理組出現(xiàn)大量凋亡晚期細胞,考慮是藥物處理時間過長導致。

圖7. 藥物處理時間過長:空白對照(左)和經(jīng)過藥物處理的細胞(右)
神經(jīng)細胞膜容易破壞外翻,導致假陽性,所以Annexin V/PI 雙染法流式檢測細胞凋亡不適用于神經(jīng)細胞。
如果樣品來源于血液,請務必除去血液中的血小板。因為血小板含有PS,能與Annexin V結合,從而干擾實驗結果??梢允褂煤蠩DTA的緩沖劑并在200 g離心洗去血小板。
【1】Pietkiewicz S , Schmidt J H , Lavrik I N . Quantification of apoptosis and necroptosis at the single cell level by a combination of Imaging Flow Cytometry with classical Annexin V/propidium iodide staining[J]. Journal of Immunological Methods, 2015, 423:99-103.
【2】陳軍浩, 劉勇, 鄒征云,等. 流式細胞術Annexin V/PI檢測細胞凋亡陽性界線值及補償值的確定[J]. 現(xiàn)代檢驗醫(yī)學雜志, 2008(04):24-27.
【3】王輝, 高穎. 應用流式細胞儀的常見問題及解決對策[J]. 現(xiàn)代儀器與醫(yī)療, 2012(01):64-65.
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