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流式细胞仪检测细胞增殖方法有哪些?
Ins_bf0c01c3
2024/02/27
私聊
生命科学仪器综合讨论
在生物学和医学研究中,细胞增殖是一个关键过程,对于理解生命活动的基本规律以及疾病的发病机理具有重要意义。随着科技的发展,流式细胞仪作为一种高效、灵敏的分析工具,广泛应用于细胞增殖的检测。流式细胞仪通过快速分析单个细胞,可以对细胞周期、细胞增殖活性、细胞凋亡等多个方面进行研究。本文将探讨流式细胞仪在检测细胞增殖方面的主要方法,包括但不限于溴脱氧尿苷(
BrdU
)掺入法、细胞周期蛋白检测法以及细胞大小分析法等,以期为读者提供全面的技术应用概览。流式细胞仪检测细胞增殖方法:
1
、
3H
(氚离子)掺入法
原理:是在细胞
DNA
合成时,用
3H
脱氧胸腺嘧啶核苷代替普通的脱氧胸腺嘧啶核苷掺入新合成的
DNA
中,增殖的细胞因为掺入
3H
而具有放射性,通过定量检测样品细胞的放射性大小而反映细胞的增值活性
缺点:
1
)使用的是具有放射性的同位素,操作较为复杂,同时需要采取放射性保护措施
2
)低比例高活跃增殖和高比例低活跃增殖可能得到的是相同的结果,用此方法无法进行鉴别
3
)此方法无法进一步得到具有活性的增值细胞用于下一步的研究
4
) 此方法时间较短,无法检测加入前细胞的增殖情况,而且检测到放射性只能说明细胞
DNA
合成,而不能提供合成
DNA
的细胞是否进入增殖阶段的信息
2
、相对计数法
原理:将对照组和各实验组控制在相同条件下直接计数然后比较计数结果得到增殖结论
注意点:
对照组与实验组每种细胞所加浓度必须相同,每组至少设置
3
个复孔,这样每个孔可以得到
1
个细胞数,将
3
个复孔取平均值后就是这个组的结果。如果同时需要得到每孔目标细胞增殖后的绝对参数,在每孔细胞中加入
1*105PE
标记的人工微球作为内参
收集各组的细胞于
EP
管中,注意必须尽量将各组的所有细胞都收集起来。标记需要计数细胞的标志表型的荧光素偶联抗体,
4
℃静置
30min
PBS
洗涤一次,洗去游离的抗体
3
、示踪染料标记法
示踪染料与细胞结合的方式:
1
)能够与细胞内的蛋白质上的氨基发生非特异性的共价结合
2
)能够非特异性地嵌入细胞膜的脂质双分子层中与细胞发生非共价性结合
原理:示踪染料的荧光信号都很强,当细胞分裂时,母细胞内的染料会被平均分配到子细胞中,细胞荧光信号会被减弱一半,所以通过检测减弱的、发射示踪染料荧光信号的细胞比例就可以判断细胞增殖的强弱。当荧光强度减弱到标记时的
1/2
以及以下的细胞都是增殖后的细胞,这些细胞所占比例越高则代表细胞增殖越活跃
标记方法:
①纯化增殖反应的目标细胞,将细胞的浓度调整为
1*106/ml
,加入
CFSE
,其标记浓度为
5
微摩尔
/
升。置于
37
℃水浴中标记
15min
,在标记过程中每隔一段时间混匀细胞一次
②加入预冷、含有血清的培养基终止标记,在
4
℃冰箱中静置
5min
,离心沉淀
③用培养基再洗涤一次,尽量洗净未结合的游离的
CFSE
,然后将目标细胞静置在增殖体系中
4
、
BrdU
和
EdU
掺入法
BrdU
:
5-
溴脱氧尿嘧啶核苷是胸腺嘧啶核苷的类似物,其特点是胸腺嘧啶环上
5
位
C
连接的甲基被溴取代,在细胞增殖
DNA
合成时可以与内源性的胸腺嘧啶核苷竞争掺入到新合成的
DNA
中,而
BrdU
抗体可以特异性的识别
BrdU
,不与胸腺嘧啶核苷结合,所以可以用于检测细胞增殖
适用范围:适用于体内检测目标细胞的增殖,一般将
BrdU
掺入小鼠的应用水中或经腹腔注射,经过一段时间后,取出目标细胞制成单细胞悬液然后用多聚甲醛固定细胞,后用打孔剂皂苷在细胞膜上打孔,最后标记荧光素偶联抗
BrdU
抗体,目标细胞的
BrdU
阳性细胞就是增殖的细胞,阳性比例越高,增殖越活跃。
5
、其他方法
细胞周期法检测细胞增殖:流式细胞术能够检测细胞内
DNA
的含量,所以可以检测细胞周期。处于
S
期的细胞,
DNA
的量处于二倍体和四倍体之间
;
处于
G2/M
期时,
DNA
量为四倍体。处于
S
期和
G2/M
期的细胞比例越高说明细胞增殖越活跃
PCNA
检测细胞增殖:
PCNA
(增殖细胞核抗原),在细胞核合成且只存在于细胞核内,是
DNA
聚合酶的辅助蛋白,所以与细胞
DNA
的合成关系密切,是反映细胞增殖状态的良好指标
Ki-67
检测细胞增殖:是一种与细胞增殖特异相关的核抗原
CD71
检测细胞增殖:是转铁蛋白受体,表达于细胞的表面,该受体广泛表达于各种恶性肿瘤细胞表面,正常细胞表达较少,与肿瘤细胞的增殖密切相关
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