細胞凋亡的檢測方法綜述5

4、檢測細胞膜成分變化的Annexin V 聯合PI法
原理：磷脂酰絲氨酸（Phosphatidylserine， PS）正常位于細胞膜的內側，但在細胞凋亡的早期，PS可從細胞膜的內側翻轉到細胞膜的表面，暴露在細胞外環境中（圖3）。Annexin-V是一種分子量為35~36KD的Ca2+依賴性磷脂結合蛋白，能與PS高親和力特異性結合。將Annexin-V進行熒光素（FITC、PE）或biotin標記，以標記了的Annexin-V作為熒光探針，利用流式細胞儀或熒光顯微鏡可檢測細胞凋亡的發生。
碘化丙啶（propidine iodide， PI）是一種核酸染料，它不能透過完整的細胞膜，但在凋亡中晚期的細胞和死細胞，PI能夠透過細胞膜而使細胞核紅染。因此將Annexin-V與PI匹配使用，就可以將凋亡早晚期的細胞以及死細胞區分開來。　

在細胞凋亡早期位于細胞膜內側的磷脂酰絲氨酸（PS）遷移至細胞膜外測。磷脂結合蛋白V（Annexin V）是一種鈣依賴性的磷脂結合蛋白，它于PS具有高度的結合力。因此，Annexin V可以作為探針檢測暴露在細胞外測的磷脂酰絲氨酸。故利用對PS有高度親和力的Annexin V，將Annexin V標記上熒光素（如異硫氰酸熒光素FITC），同時結合使用PI拒染法（因壞死細胞PS亦暴露于細胞膜外測，且對PI高染）進行凋亡細胞雙染法后用流式細胞儀即可檢測凋亡細胞。
(1)方法
懸浮細胞的染色
將正常培養和誘導凋亡的懸浮細胞（0.5~1×106）用PBS洗2次，加入100ul Binding Buffer和FITC標記的Annexin-V（20ug/ml）10ul，室溫避光30min，再加入PI（50ug/ml）5ul，避光反應 5min后，加入400ul Binding Buffer，立即用FACScan進行流式細胞術定量檢測（一般不超過1h）， 同時以不加AnnexinV-FITC及PI的一管作為陰性對照。
貼壁培養的細胞染色
先用0.25%的胰酶消化，洗滌、染色和分析同懸浮細胞。
爬片細胞染色
同上，最后用熒光顯微鏡和共聚焦激光掃描顯微鏡進行觀察。
(2)注意事項
整個操作動作要盡量輕柔，勿用力吹打細胞。
操作時注意避光，反應完畢后盡快在一小時內檢測。
(3)結果判斷
正常活細胞Annexin V 、PI均低染；凋亡細胞Annexin V高染、PI低染；壞死細胞Annexin V/PI均高染。
(4)應用價值
細胞發生凋亡時，膜上的PS外露早于DNA斷裂發生，因此Annexin V聯合PI染色法檢測早期細胞凋亡較TUNEL法更為靈敏。又Annexin V聯合PI染色不需固定細胞，可避免PI染色因固定造成的細胞碎片過多及TUNEL法因固定出現的DNA片段丟失。因此，Annexin V聯合PI法更加省時，結果更為可靠，是目前最為理想的檢測細胞凋亡的方法
五、線粒體膜勢能的檢測
線粒體跨膜電位DYmt的下降，被認為是細胞凋亡級聯反應過程中最早發生的事件，它發生在細胞核凋亡特征（染色質濃縮、DNA斷裂）出現之前，一旦線粒體DYmt崩潰，則細胞凋亡不可逆轉。　　
線粒體跨膜電位的存在，使一些親脂性陽離子熒光染料如Rhodamine 123、3，3-Dihexyloxacarbocyanine iodide[DiOC6（3）]、Tetrechloro-tetraethylbenzimidazol carbocyanine iodide[JC-1]、Tetramethyl rhodamine methyl ester（TMRM）等可結合到線粒體基質，其熒光的增強或減弱說明線粒體內膜電負性的增高或降低。　　
（一）方法
將正常培養的細胞和誘導凋亡的細胞加入使用終濃度為Rhodamine 123（1mM）或終濃度為DiOC6（25nM），JC-1（1mM），TMRM（100nM），37°C平衡30min，流式細胞計檢測細胞的熒光強度。　　
（二）注意事項
1、始終保持平衡染液中pH值的一致性，因為pH值的變化將影響膜電位。　　
2、與染料達到平衡的細胞懸液中如果含有蛋白，他們將與部分染料結合，降低染料的濃度，引起假去極化。