一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
通過檢測(cè)細(xì)胞內(nèi) DNA 含量的變化,檢測(cè)外界干預(yù)手段對(duì)細(xì)胞生長周期的影響。
二、實(shí)驗(yàn)原理
細(xì)胞周期(cell cycle):是指細(xì)胞從前一次分裂結(jié)束起到下一次分裂結(jié)束為止的活動(dòng)過程,通常由 G0/G1 期、S 期、G2/M 期組成。G0/G1 期:二倍體細(xì)胞的 DNA 含量 (2N)。S 期:DNA 開始合成,這時(shí)細(xì)胞核內(nèi) DNA 的含量介于 G1 期和 G2 期之間。G2/M 期:DNA 復(fù)制結(jié)束成為 4 倍體(4N)。
碘化丙啶 (Propidium, PI)PI 為插入性核酸熒光染料,能選擇性的嵌入核酸 DNA 或 RNA 雙鏈螺旋的堿基之間,產(chǎn)生紅色熒光,并且熒光強(qiáng)度和所嵌入的核酸含量成正比。細(xì)胞周期檢測(cè)時(shí),首先用 RNA 酶將 RNA 消化排除影響,通過流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè) PI 熒光強(qiáng)度直接反映細(xì)胞各時(shí)相的 DNA 分布狀態(tài),從而計(jì)算出各時(shí)相的百分率。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1. 細(xì)胞樣品的準(zhǔn)備:待各實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞融合度達(dá)到 70%,用胰酶消化細(xì)胞,至細(xì)胞可以被輕輕用移液管或槍頭吹打下來時(shí),加入含有血清的完quan培養(yǎng)基終止消化,吹打下所有的貼壁細(xì)胞,并輕輕吹散細(xì)胞。再次收集到離心管內(nèi)。1000 g 左右離心 3 分鐘,沉淀細(xì)胞。小心吸除上清。加入 1 毫升冰浴預(yù)冷的 PBS,重懸細(xì)胞,并轉(zhuǎn)移到 1.5 毫升離心管內(nèi)。再次離心沉淀細(xì)胞,小心吸除上清。輕輕彈擊離心管底以適當(dāng)分散細(xì)胞,避免細(xì)胞成團(tuán)。
對(duì)于懸浮細(xì)胞:收集細(xì)胞到離心管內(nèi),1000 g 左右離心 3 分鐘,沉淀細(xì)胞。小心吸除上清,加入 1 毫升冰浴預(yù)冷的 PBS,重懸細(xì)胞,并轉(zhuǎn)移到 1.5 毫升離心管內(nèi)。再次離心沉淀細(xì)胞,小心吸除上清,輕輕彈擊離心管底以適當(dāng)分散細(xì)胞,避免細(xì)胞成團(tuán)。
2. 細(xì)胞固定:加入 1 毫升冰浴預(yù)冷 70% 乙醇,輕輕吹打混勻,4℃ 固定過夜。1000 g 左右離心 3 分鐘,沉淀細(xì)胞。小心吸除上清,加入 1 毫升冰浴預(yù)冷的 PBS,重懸細(xì)胞。再次離心沉淀細(xì)胞,小心吸除上清,輕輕彈擊離心管底以適當(dāng)分散細(xì)胞,避免細(xì)胞成團(tuán)。
3. 碘化丙啶染色液的配制:參考下表,根據(jù)待檢測(cè)樣品的數(shù)量配制適量的碘化丙啶染色液,現(xiàn)配現(xiàn)用:
1個(gè)樣品 | 6個(gè)樣品 | 12個(gè)樣品 | |
RNase A (50X) | 10ul | 60ul | 120ul |
碘化丙啶染色液(25X) | 20ul | 120ul | 240ul |
染色緩沖液 | 470ul | 2.82ml | 5.64ml |
Final volume | 500ul | 3.0ml | 6ml |
染色:每管細(xì)胞樣品中加入 0.5 毫升碘化丙啶染色液,緩慢并充分重懸細(xì)胞沉淀, 37℃ 避光溫浴 30 分鐘。
流式檢測(cè)和分析:用流式細(xì)胞儀在激發(fā)波長 488nm 波長處檢測(cè)紅色熒光,同時(shí)檢測(cè)光散射情況。采用分析軟件進(jìn)行細(xì)胞 DNA 含量分析和光散射分析。
四、常見問題及解答
Q1:是否可以直接用乙醇固定細(xì)胞?
A:不可以,直接 70~75% 乙醇加入很容易導(dǎo)致細(xì)胞聚團(tuán)現(xiàn)象,很難重懸成單細(xì)胞,影響固定效果,其至容易導(dǎo)致固定后無細(xì)胞沉淀的現(xiàn)象。正確做法是: 待細(xì)胞, 充分分散成單細(xì)胞后,緩慢地滴入無水乙醇中,使其終濃度為 70~75%7 醇。
Q2:細(xì)胞量過少,無法獲得數(shù)據(jù)結(jié)果?
A:首先,要保證收集足夠的細(xì)胞樣品 (個(gè)人經(jīng)驗(yàn)至少收集 100 萬左右): 如果藥物處理后。細(xì)胞死亡過多,應(yīng)該降低藥物濃度;其次,固定細(xì)胞時(shí)先用預(yù)冷的 PBS 重懸細(xì)胞,再逐滴滴入無水乙醇中;細(xì)胞清洗時(shí),不可過度吹打細(xì)胞,以防產(chǎn)生過多的細(xì)胞碎片。最后,盡量采用尖底的離心管和水平的離心機(jī),離心后盡量用移液槍吸走上清,不要傾倒,殘留一點(diǎn),不要吸完。
Q3:什么樣的數(shù)據(jù)結(jié)果可以用?
A:G2/M 期細(xì)胞的 DNA 含量是 G1 期的 2 倍,在直方圖上形成一個(gè) 2 倍于 G1 信號(hào)峰的高斯峰;CV(變異系數(shù)) 表示峰的寬度,CV 值越小,峰形越好,最好是在 5% 左右,一般小于 10%
也被認(rèn)可。RCS 最好是在 1~3,高于 5 則不被認(rèn)可。RCS 高,說明數(shù)據(jù)的分布和軟件所建立模型的預(yù)期值的差別比較大,可能由于處理細(xì)胞的時(shí)候 RNA 酶消化不好,或者是 PI 的濃度不佳造成的。
Q4:如何提高分辨率和精確度?
A:變異系數(shù) (Coefficient of Variation,CV 值) 反映 G0/G1 峰分辨率和精確度。而樣品 CV 值為樣品固有,與樣本制備過程中細(xì)胞質(zhì)量有關(guān)。細(xì)胞碎片越少、細(xì)胞聚團(tuán)越少、RNA 酶消化越充分,可以減少樣本的 CV 值,提高 G0/G1 峰分辨率和精確度。
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