细胞周期(cell cycle)是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程,分为间期与分裂期两个阶段。
细胞周期检测
细胞周期可以分为G0/G1期二倍体、G2/M期四倍体和DNA复制的S期,核酸染料如PI、DAPI等染色后,不同时期的 细胞插入的核酸染料含量不同,流式检测后根据荧光强度的不同,能检测到二倍体、四倍体和S期细胞的百分比。
细胞株消化后70%乙醇固定过夜,RNase/PI染色液孵育半小时后,流式检测到cell cycle百分比。
细胞株经不同处理后,PI染色分析细胞周期,处理组明显有细胞增殖和四倍体阻滞现象。
G0/G1期:G1期,细胞体积逐渐增大,细胞开始RNA和蛋白质的合成,DNA含量保持二倍体状态,G0期是脱离细胞周期暂时停止分裂的一个阶段。但在一定适宜刺激下,又可进入周期,从 DNA含量上无法区分G0与G1期;
S期:在这一阶段完成DNA的合成以及合成与DNA组装构成染色质等有关的组蛋白。DNA含量在此时期增加,介于G1期和G2期之间;
G2/M期:G2期是DNA复制结束和开始有丝分裂之间的间隙。从DNA含量上同样无法区分G2期和M期。
PI/RNase染色法技术原理
检测细胞周期最常用的方法就是检测细胞DNA含量,正常生长的细胞都会经历分裂过程,G0/G1期是两倍体时期,S期DNA开始合成,到G2/M期,细胞处于四倍体时期,之后细胞一分为二,进入下一个细胞周期。
碘化丙啶(Propidium ,简称PI)是一种双链DNA的荧光染料。碘化丙啶和双链DNA结合后可以产生荧光,并且荧光强度和双链DNA的含量成正比。细胞内的DNA被碘化丙啶染色后,可以用流式细胞仪对细胞进行DNA含量测定,然后根据DNA含量的分布情况,可以进行细胞周期和细胞凋亡分析。
实验方法(以悬浮细胞为例)
1、离心收集细胞,弃上清,用预冷的PBS洗涤2次;
2、细胞固定:用残留的少许PBS混匀沉淀,缓慢加入-20°C预冷的70%乙醇,边加边摇匀,避免细胞粘连在一起,置于-20°C冰箱固定4h以上;
3、细胞染色:350g离心5min,弃上清,用2ml的PBS洗涤2次,按照10^6 cells 加入500μlPBS,含50μg/ml的 PI,100μg/ml的RNaseA,4°C避光孵育15min-30min(可将PI直接用PBS配成工作浓度,RNaseA现加进去);
4、上机分析:由于PI具有很强的粘附性,容易使细胞聚团,建议过滤后再上机分析,同时别忘了检查流式仪器的状态,一般低速收集2-3万个细胞即可。
技术总结
1、PI既能与DNA结合,又能与RNA结合,所以要用RNase消化RNA;
2、进样速度:进样速度为低速。若峰形较宽,可能就是进样速度太快;
3、仪器质控定期做,尽可能排除因机器设置引起的峰形加宽;
4、排除粘连细胞(FL2-A/FL2-W),最大程度的减少粘连细胞带来的假阳性结果。
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