流式细胞抗体染色是流式细胞术中的关键步骤,其原理基于抗原-抗体特异性结合,通过荧光标记的抗体识别细胞表面或内部的特定分子,结合流式细胞仪的光信号检测实现细胞分型与定量分析。具体原理及操作要点如下:
一、核心原理
抗原-抗体特异性结合
荧光标记的抗体通过其抗原结合位点,精准识别细胞表面或内部的特定分子(如蛋白质、糖类等)。这种特异性结合是流式细胞术区分不同细胞类型的基础。
荧光信号激发与检测
结合后的荧光抗体在激光束照射下被激发,产生特定波长的荧光信号。流式细胞仪通过光电倍增管等检测器捕获这些信号,并将其转换为电信号,最终由计算机分析生成细胞分群图谱。
多参数分析
流式细胞术可同时检测多个荧光通道,实现对细胞表面标记物、胞内细胞因子、DNA含量等多参数的同步分析,从而全面表征细胞特性。
二、染色方法分类
表面抗原直接染色
操作:将细胞与荧光偶联抗体直接孵育,无需固定或破膜。
适用场景:检测细胞表面分子(如CD4、CD8等T细胞亚群标记物)。
优势:操作简便,保留细胞活性,适用于后续功能实验。
胞内抗原染色
操作:
固定:使用多聚甲醛等试剂固定细胞,保持细胞形态并减少活性。
破膜:通过Triton X-100等打孔剂在细胞膜上形成通道,使抗体进入胞内。
染色:加入荧光偶联抗体,与胞内抗原(如细胞因子、转录因子)结合。
适用场景:检测胞内分子(如IFN-γ、IL-2等细胞因子)。
注意事项:破膜步骤可能影响细胞骨架完整性,需优化条件以减少非特异性结合。
三、关键操作步骤
样本制备
将组织或细胞悬液处理为单细胞状态,确保细胞活性(如使用肝素抗凝处理外周血,或通过酶解法消化实体组织)。
调整细胞密度至适宜范围(如每管含1×10⁶个细胞),保证实验组间一致性。
抗体染色
表面染色:
加入荧光偶联抗体至细胞悬液,轻柔混匀后避光孵育(通常2-8℃或冰上,30-60分钟)。
使用洗涤液(如预冷PBS)去除未结合抗体,减少背景干扰。
胞内染色:
固定细胞后,加入破膜剂打孔,再加入荧光抗体孵育。
若检测细胞因子,可提前用高尔基体阻断剂(如BFA)阻断分泌,提高胞内信号强度。
死活细胞区分
使用死活染料(如7-AAD、PI)标记死亡细胞,避免其自发荧光或非特异性吸附抗体导致的假阳性。
注意:固定后的细胞无法用核酸类死活染料区分,需在染色前完成死活鉴定。
上机检测
过滤样本以去除团块,防止堵塞流式细胞仪。
尽快上机检测,避免荧光素猝灭(尤其是避光保存的样本)。
调整仪器电压和补偿,确保信号完整显示,并设定阈值提高数据收集效率。
四、质量控制要点
抗体选择与优化
考虑抗体特异性、荧光素信号强度及标记方式,避免同型对照来源或浓度不一致导致的偏差。
通过抗体滴定实验确定最佳用量,减少背景染色或样本浪费。
对照设置
单染对照:确定各荧光通道的补偿值。
同型对照:排除非特异性结合。
FMO对照:明确多色染色中的阳性分界。
生物学对照:验证实验条件对细胞状态的影响。
仪器校准
定期校准流式细胞仪的光电倍增管电压、增益及荧光补偿,确保数据准确性。
根据阴性对照信号调整电压,保持实验间一致性。