碘化丙啶染色(PI stain)可以对细胞周期与细胞凋亡进行分析。碘化丙啶(Propidium Iodide, PI)是一种可以嵌合到双链DNA和RNA的碱基对中并与之结合的荧光染料,无碱基特异性。碘化丙啶与双链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Propidium Iodide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的分析。碘化丙啶染色后,假设G0/G1期细胞的荧光强度为1,那么含有双份基因组DNA的G2/M期细胞的荧光强度的理论值为2,正在进行DNA复制的S期细胞的荧光强度为1~2之间。凋亡细胞由于细胞核发生浓缩以及发生DNA片段化(DNA fragmentation)导致部分基因组DNA片断在染色过程中丢失,因此凋亡细胞碘化丙啶染色后呈现明显的弱染,即荧光强度小于1,在流式检测的荧光图上出现所谓的sub-G1峰,即凋亡细胞峰。
细胞凋亡时,流式细胞检测可呈现亚二倍体核型的特征,根据光散射的特点,PI染色可以区分细胞凋亡和细胞坏死的细胞峰型。细胞凋亡时,出现凋亡细胞皱缩、染色质浓缩、核碎裂,产生凋亡小体,使细胞的前向光散射低于正常。在细胞凋亡的早期,细胞对前向角光散射的能力显著降低,对侧向光散射的能力增加或没有变化。在细胞凋亡的晚期,前向和侧向光散射的信号均降低。细胞坏死时细胞多表现为细胞肿胀,因此前向光散射高于正常,对侧向光散射高于正常。
碘化丙啶PI染色液(1mg/ml)主要由PI、破膜剂等组成,经常用于培养的贴壁或悬浮细胞的细胞周期与细胞凋亡检测, 亦可用于区分细胞凋亡和细胞坏死。PI染色液工作浓度为20~50μg/ml,不含RNase,推荐用于RNA染色,细胞检测含量范围一般为0.1~1×106之间。
自备材料:
胰蛋白酶消化液
流式细胞仪
PBS
预冷固定液:预冷的70%乙醇或4%多聚甲醛
染色结果:凋亡细胞G1峰左侧出现亚二倍体细胞群的峰型,在光散射谱上,前向光散射低于正常,侧向光散射高于正常。
注意事项:
荧光染料都存在淬灭的问题,建议染色后尽快检测。
为减缓荧光淬灭可以使用抗荧光淬灭封片液。
在为了获得细胞沉淀的离心的过程中,对于特殊细胞,如果细胞沉淀不充分,可以适当提高离心力或延长离心时间。
如果用于组织的细胞周期与细胞凋亡检测,则必须把组织消化后,制备成单细胞悬液,才可以进行检测。
细胞凋亡时,凋亡细胞的标志之一是DNA可染行降低,但这种情况并是绝对的,DNA含量的降低或者DNA与染料结合能力下降也会导致DNA可染行降低,在分析的时候应特别注意。
PI对人体有一定刺激性,请注意适当防护。
为了您的安全和健康,请穿实验服并戴一次性手套操作。6、 PI对人体有一定刺激性,请注意适当防护。
7、 为了您的安全和健康,请穿实验服并戴一次性手套操作。
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