细胞凋亡是一个有序的生理过程,其早期会发生磷脂酰丝氨酸(PS)外翻—— 正常情况下位于细胞膜内侧的 PS 翻转到外侧,这是凋亡早期的标志性事件。
- Annexin V:一种钙依赖性磷脂结合蛋白,可高特异性、高亲和力地与膜外 PS 结合,通过荧光标记(如 FITC,异硫氰酸荧光素)实现对凋亡早期细胞的识别。
- PI(碘化丙啶):一种核酸染料,无法透过完整细胞膜,但可进入膜破损的细胞(如凋亡晚期细胞或坏死细胞),与 DNA 结合发出红色荧光,用于区分凋亡晚期 / 坏死细胞与活细胞、凋亡早期细胞。
通过双染后流式细胞术或荧光显微镜检测,可将细胞分为四类:
- 活细胞:Annexin V⁻/PI⁻(无荧光)
- 凋亡早期细胞:Annexin V⁺/PI⁻(仅绿色荧光)
- 凋亡晚期细胞:Annexin V⁺/PI⁺(绿色 + 红色荧光)
- 坏死细胞:Annexin V⁻/PI⁺(仅红色荧光,膜完整性早于凋亡被破坏)
- Annexin V-FITC:荧光标记的 Annexin V,通常溶于含防腐剂的缓冲液中,避光保存。
- PI 染色液:高浓度 PI 溶液(需稀释使用),具有潜在毒性和诱变作用,操作时需注意防护。
- Binding Buffer:含钙离子的缓冲液,维持 Annexin V 与 PS 结合所需的离子环境,避免使用无钙缓冲液(如 PBS)替代。
- 说明书:包含具体稀释比例、染色时间、操作步骤及注意事项。
- 细胞收集:贴壁细胞需用胰酶消化(避免过度消化导致细胞膜损伤),悬浮细胞直接离心收集,用冷 PBS 洗涤 2 次以去除培养基成分。
- 洗涤与重悬:将细胞重悬于 Binding Buffer 中,调整浓度至 1×10⁶ cells/mL,确保细胞状态良好(避免机械损伤导致的假阳性)。
- 双染反应:每 100μL 细胞悬液中加入 5μL Annexin V-FITC 和 5μL PI,室温避光孵育 5-15 分钟(时间过短可能染色不充分,过长可能导致 PI 非特异性进入活细胞)。
- 检测:
- 流式细胞术:孵育后加入 400μL Binding Buffer,1 小时内上机检测,激发波长 488nm,FITC 检测通道为 FL1(绿色荧光),PI 检测通道为 FL2 或 FL3(红色荧光)。
- 荧光显微镜:滴加染色后的细胞悬液至载玻片,封片后观察,凋亡早期细胞呈绿色,凋亡晚期细胞呈黄橙色,坏死细胞呈红色。
- 基础研究:探究药物、辐射、细胞因子等对细胞凋亡的诱导或抑制作用。
- 临床检测:评估肿瘤细胞对化疗药物的敏感性,监测免疫细胞的凋亡状态。
- 毒理学研究:检测化学物质或环境因素对细胞的毒性及凋亡诱导效应。
- 避光操作:FITC 和 PI 均易受光漂白,染色及孵育过程需避光,流式检测前样本需置于冰上并尽快上机。
- 钙离子依赖:Binding Buffer 中的钙离子是 Annexin V 结合 PS 的关键,若缓冲液含钙量不足,会导致染色效率下降。
- 细胞浓度:过高的细胞浓度可能导致荧光信号叠加,影响结果分析,建议调整至 1×10⁶ cells/mL 左右。
- 对照设置:需设置空白对照(未染色细胞)、单染对照(仅 Annexin V-FITC 或 PI)用于流式细胞术的荧光补偿调节。
注意事项
1.开盖前请离心。
2.开盖后组份按要求条件保存。
3.拆封后请尽快使用完!
检测方法
1.流式细胞仪
2.激光共聚焦
3.荧光显微镜
产品特点
1.方便:可用流式细胞仪或荧光显微镜检测;
2.快速:1小时内即可完成实验;
3.准确:能准确区分活细胞、凋亡细胞和坏死细胞,并计数各群细胞的比例。
产品应用
1.流式细胞仪
2.激光共聚焦
3.荧光显微镜
仪器准备
1.流式细胞仪或荧光显微镜或激光共聚焦
2.离心机
3.移液器
4.冰箱
5.冰盒
试剂准备
1.PBS 缓冲液(pH7.4,实验室常用的10mM磷酸缓冲盐溶液(1X))
2.或者HBSS(Hank's Balanced Salt Solution)
使用注意事项
1.螺旋盖微量试剂管装的试剂在开盖前请短暂离心,将盖内壁上的液体收集至管底,避免开盖时液体损失导致试剂量不够用。
2.细胞处理需要小心操作,尽量避免人为的损伤细胞。离心力在不损失细胞的前提下尽可能小,重悬细胞是动作要轻柔,避免多次反复的激烈吹打。不用涡旋振荡器。
3.Annexin V-FITC(等)和Propidium iodide(等)是光敏物质,在操作时请注意避光,尽量减少它们暴露在光下的时间。有必要时可以使用带盖子的冰盒或铝箔纸避光。标记后将细胞保持在避光环境中。移液过程中短暂暴露在光线下(<30秒)是可以接受的。
4.由于细胞凋亡是一个快速和动态的过程,因此最好在染色后立即进行分析。
5.使用Annexin V-FITC(等) 试剂盒检测凋亡需要针对活细胞。不要固定细胞,固定操作会对结果产生干扰。
使用方法
样品染色:
1. 离心收集悬浮细胞。离心机约300×g力,2-8°C,离心时间5分钟,弃培养基。
2. 用冷PBS洗涤细胞两次。
3. 用400 μl 1X Annexin V结合液重新悬浮细胞,浓度大约为1×106 cells/ml。
4. 在细胞悬浮液中加入5 μl Annexin V-FITC染色液,轻轻混匀后于2-8°C避光条件下孵育15分钟。
5. 加入5-10 μl 7-AAD染色液后轻轻混匀于2-8°C避光条件下孵育2-5分钟。 6. 立即用流式细胞仪或荧光显微镜检测。
常见问题分析
实验过程中Annexin V染不上色或阳性率偏低。可能的原因如下:
1. 用于检测的流式细胞仪/显微镜设置不当。调整使用正确的仪器设置。
2. 确定实验中的诱导剂是否能产生凋亡。可通过设定确切凋亡诱导效果的阳性药物对照来排除这一情况。
3. 细胞未启动凋亡。重新确定诱导后凋亡启动的时间点(时程实验)。
4. 细胞数量偏少。增加细胞数量。
5. 贴壁细胞消化不当。Annexin V 跟PS 的结合需要Ca2+离子,结合液中含有Ca2+,EDTA 的消化会影响染色,建议使用无EDTA 的胰酶,或者消化后用PBS洗涤干净。
实验过程中阳性率偏高。可能的原因如下:
1. 用于检测的流式细胞仪/显微镜设置不当。调整使用正确的仪器设置。
2. 细胞本身活力太差。实验中发现未经诱导凋亡的对照细胞经染色后AnnexinV+/PI+双阳性的细胞比例过高,造成这种结果的原因可能是细胞本身活力太差。建议用台盼蓝染色计算细胞的活力,台盼蓝拒染的细胞应大于95%。若活力偏低低,建议重新复苏细胞,通常刚复苏的细胞至少要传代3 次以后才能进行实验。
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