细胞周期与增殖分析试剂盒操作使用精要
发表时间:2025-06-10在细胞生物学研究和应用领域,细胞周期染色分析与细胞增殖成像分析是洞察细胞生命活动规律的关键技术窗口。细胞周期染色分析试剂盒(Cell Cycle Staining Kit)以及细胞增殖成像分析试剂盒(Cell Proliferation EdU Image Kit (Green Fluorescence)),凭借其独特优势,为科研与临床实践提供了有力工具。以下聚焦于这两类试剂盒的操作使用要点,助力使用者高效、精准地开展细胞分析实验。
试剂盒选用:精准匹配实验需求
面对细胞周期染色分析与细胞增殖成像分析试剂盒,首要任务是依据实验目的与细胞类型精准选型。细胞周期染色分析试剂盒主要用于探究细胞在 G0/G1、S、G2/M 期的分布情况,适用于研究细胞增殖、凋亡、细胞周期阻滞等生理病理过程。例如,当研究抗癌药物对肿瘤细胞周期的阻滞效应时,该试剂盒能清晰呈现药物作用后细胞在各周期阶段比例的变化。而细胞增殖成像分析试剂盒(EdU 类)则侧重于检测细胞 DNA 合成活跃度,直观反映细胞增殖能力。以干细胞培养与扩增研究为例,EdU 试剂盒可快速、灵敏地标记处于增殖状态的干细胞,助力评估干细胞的自我更新能力。
不同细胞类型对试剂盒的适配性也需考量。对于悬浮细胞,如白血病细胞系,细胞周期染色分析试剂盒中的固定、透化步骤需优化调整,防止细胞在操作过程中丢失,同时确保染色剂充分渗透。而对于贴壁细胞,如成纤维细胞,在使用 EdU 试剂盒时,细胞的铺板密度、EdU 的孵育时间需根据细胞增殖速率精细设定。一般而言,增殖缓慢的细胞需延长 EdU 作用时间,以保证足够数量的细胞摄入 EdU,使检测信号达到可识别水平。
染色操作:解锁细胞奥秘
细胞周期染色
细胞固定是关键前置步骤。以 70% 乙醇固定为例,将收集的细胞以 [合适速度] 离心沉淀,小心移除上清,沿管壁缓慢加入预冷的 70% 乙醇,使细胞逐渐悬浮并固定。固定过程中要保持温度在 [低温范围],避免细胞因温度升高发生自溶,同时防止乙醇挥发导致固定剂浓度改变。固定时间控制在 [时长区间 1],过短则固定不充分,细胞结构松散,影响染色;过长易使细胞蛋白过度变性,染色特异性下降。固定后的细胞需用 PBS 充分洗涤,去除残留乙醇,防止后续染色过程中乙醇与染色剂发生不良反应。
细胞透化需精准把控。采用 0.1% - 0.5% Triton X-100 进行透化时,根据细胞种类与实验需求调整浓度。浓度偏低,细胞膜透化不充分,染色剂难以深入细胞内部与 DNA 结合;浓度过高则可能破坏细胞膜完整性,导致细胞内容物泄漏,干扰染色结果。透化时间一般在 [时长区间 2],在 [适宜温度] 下进行。透化后再次用 PBS 洗涤细胞,去除未结合的透化剂,确保染色环境纯净。
DNA 染色环节至关重要。将处理好的细胞与染色试剂混合,置于避光环境中孵育 [时长区间 3]。染色试剂中的 DNA 结合染料(如 PI)会与细胞内 DNA 的特定区域结合,其荧光强度与 DNA 含量呈正比关系。孵育过程中要保持温度稳定([温度范围]),避免温度波动影响染料与 DNA 的结合效率。同时,为保证染色均匀性,可轻柔振荡混匀反应体系,防止细胞沉降聚集成团,使每个细胞都能与染料充分接触。
细胞增殖成像(EdU)
EdU 标记过程相对简便。将处于对数生长期的细胞以合适密度接种于培养皿或 96 孔板中,待细胞贴壁后,加入含 EdU 的培养基。EdU 能够在 DNA 合成期(S 期)替代胸腺嘧啶(T)掺入到新合成的 DNA 中。孵育时间依据细胞类型与增殖速度而定,对于快速增殖的肿瘤细胞,[短时长] 即可使足够数量的细胞摄入 EdU;而对于增殖缓慢的神经干细胞,则需延长至 [长时长]。孵育过程中要确保细胞培养环境稳定(温度 [37℃]、CO?浓度 [5%]),以维持细胞正常生理状态与增殖活性。
标记完成后,细胞固定采用 4% 多聚甲醛,在室温下固定 [固定时长]。多聚甲醛能快速固定细胞形态,同时保存细胞内 EdU 标记的 DNA 结构。固定后用 PBS 洗涤细胞,去除未结合的多聚甲醛,防止其影响后续的染色反应。接着进行细胞通透处理,使用 0.5% Triton X-100 在 [通透温度] 下作用 [通透时长],使细胞膜形成合适孔径,便于荧光染料进入细胞核与 EdU 结合。
荧光染料标记 EdU 是关键步骤。将通透后的细胞加入含有荧光染料(如 Alexa Fluor® 488 azide)的反应 buffer 中,避光孵育 [孵育时长]。该荧光染料能特异性地与 EdU 发生点击化学反应,形成稳定的共价键结合。反应完成后,用 PBS 洗涤细胞,去除未反应的荧光染料,减少背景荧光干扰。为增强细胞核整体染色以便对照观察,可加入 DAPI 对所有细胞核进行复染,避光孵育 [复染时长],使实验组与对照组细胞核形态清晰可辨。
数据获取与分析:洞察细胞动态
对于细胞周期染色分析,流式细胞仪是主要检测设备。在上机检测前,要对流式细胞仪进行全面校准,包括光路校准、液流调节与补偿设置。光路校准确保激光发射与检测器接收精准匹配,液流调节使细胞以单列、均匀流速通过检测区域,避免细胞重叠导致信号重叠无法分辨。补偿设置用于消除不同荧光通道之间的串扰,保证检测信号的纯净性与准确性。
获取流式细胞术数据后,运用专业数据分析软件(如 FlowJo)进行处理。首先对原始数据进行补偿修正,依据前向散射光(FSC)和侧向散射光(SSC)设定阈值,剔除碎片、死亡细胞与杂质信号,保留完整的活细胞群体进行分析。通过软件内置的细胞周期分析模块,根据 DNA 含量的分布将细胞划分为 G0/G1、S、G2/M 期,并计算各期细胞所占比例。正常细胞周期分布具有特定模式,当受到药物干预、基因编辑等操作时,各期细胞比例会发生相应变化,据此可深入探究细胞增殖与凋亡机制。
细胞增殖成像分析主要依赖荧光显微镜与高内涵成像分析系统。荧光显微镜下,EdU 标记的细胞核呈现绿色荧光(若使用 Alexa Fluor® 488 azide),而 DAPI 复染的细胞核为蓝色。通过调整显微镜的光阑、焦距与曝光时间,获取清晰、高对比度的荧光图像。利用图像分析软件(如 ImageJ)对图像进行定量分析,统计 EdU 阳性细胞(绿色荧光细胞)数量与总细胞数(蓝色荧光细胞),计算细胞增殖率。同时,可结合细胞形态学特征分析,观察细胞在增殖过程中的形态变化,如细胞体积增大、核仁明显等,综合评估细胞增殖状态。