01本篇适用条件
使用ATCC HeLa CCL-2、Invitrogen V13241 Dead Cell Apoptosis Kit(Annexin V Alexa Fluor488及PI),不是任意FITC试剂盒。HeLa常规培养为EMEM+10%FBS,37°C/5%CO₂。厂家说明以Jurkat优化,应用HeLa需验证收集损伤、密度和处理窗口;下面离心与解离体积为教学设置。流式操作须经过仪器与人源细胞生物安全培训。
本页演示未处理基线与阳性控制,若加入研究处理,需另有等量载体组与预先确定的处理方案。四象限是膜磷脂暴露与膜完整性状态,双阳性不能单凭一次测量区分晚期凋亡和其他膜损伤。
02实验原理
凋亡细胞可能先漂浮,若倒掉培养上清会系统性低估阳性。每组把上清、一次洗液和温和解离后的细胞合并,再洗入含钙的1×结合缓冲液。染色后不固定、不透化、不用含EDTA的PBS代替结合液。先设置未染、两种单染,再分析双染样本。
03安全与适用范围
HeLa按BSL-2操作;收集和染色在Ⅱ级生物安全柜内进行,使用本设施允许的人源活细胞上机流程。PI具有潜在致突变风险;阳性处理试剂和含PI废物依SDS分别管理。
04材料与仪器
V13241套装;HeLa每样本至少约2×10⁵可收获细胞;冷PBS、完全培养基、已验证温和解离液、5mL流式管;488nm流式仪及合适的绿色/PI探测器。准备未染、Annexin单染、PI单染、双染阴性及双染阳性样本。
05配液与用量
| 配液/反应 | 具体量 | 结果 |
|---|---|---|
| 1×结合缓冲液5mL | 套装5×液1mL+水4mL | 只用套装含钙配方 |
| PI工作液50µL | 套装1mg/mL PI 5µL+1×结合液45µL | 100µg/mL |
| 每样本起始 | 1×10⁶细胞/mL悬液100µL | 约1×10⁵细胞 |
| 双染 | 加Annexin V原液5µL、PI工作液1µL | 染色反应106µL |
| 15分钟后 | 加1×结合液400µL | 最终506µL,轻混后冰上待测 |
| 阳性候选2mL | 1mM星形孢菌素DMSO原液2µL+完全培养基1998µL | 1µM、DMSO0.1%;载体组2µL DMSO+1998µL培养基 |
阳性候选在37°C处理4小时仅用于预实验,不能保证HeLa全部变为早期凋亡。PI单染用可可靠产生PI阳性的受损细胞材料;不能用全阴性细胞计算不存在的串色信号。
06时间安排
| 时间 | 操作 |
|---|---|
| 前一天 | 铺6孔板,使次日未过密且可收足细胞 |
| 可选4小时 | 阳性候选与等量DMSO载体同步处理 |
| 收集30分钟 | 合并漂浮/贴壁细胞,洗涤、计数 |
| 染色15分钟 | 室温避光,再加400µL缓冲液 |
| 当天尽快 | 冰上短暂保护,按固定顺序上机 |
07开始前的准备
以6孔板每孔2mL为收集示例,先留够单染和未染用细胞。阳性候选孔换入2mL上表1µM星形孢菌素液,载体孔换入2mL等量DMSO培养液,37°C/5%CO₂同步处理4小时;终点全部培养上清均保留收集。预设每样本至少收集1万个单细胞事件,教学目标2万,记录真实达到数;不能只采集固定总事件却包含大量碎片。验证仪器电压、激光和补偿,将载体组及处理组使用相同门与设置。
08逐步操作
- 显微拍照记录每孔贴壁和漂浮状态,不先倒掉旧液;将2mL培养上清完整转入对应离心管。
- 沿孔壁加1mL冷PBS轻洗一次,将洗液合并到同组上清;洗液不跨组共用。
- 用已验证的温和解离方法收取贴壁细胞;教学可用ATCC胰酶250µL短时解离,见松动即以1mL完全培养基终止,不按固定长时间强行消化。
- 将解离细胞与原上清合并,室温200×g离心5分钟,弃上清,加入1mL冷PBS轻柔重悬;再重复离心洗一次,去除血清和残余解离成分。
- 取独立样本计数,用套装1×结合液将细胞调整到约1×10⁶/mL,不加EDTA;每管取100µL。
- 未染管只加相应结合液;Annexin单染加5µL Annexin而不加PI;PI单染只加1µL PI工作液,补液使单染反应体积与双染一致。
- 双染管加入5µL Annexin原液和1µL 100µg/mL PI工作液,轻柔混匀;室温避光15分钟,不在37°C延长染色。
- 每管加入400µL1×结合液,轻混并置冰上,记录结束时间;按说明尽快上机,本例不设长时间储存窗口。
- 先用未染和两种单染设基线与补偿,检查阳性单染足够明亮且未饱和;不能用处理组双染图“调到四象限好看”。
- 依次设细胞群、单细胞门并保留低散射群检查,避免把所有缩小的凋亡细胞当碎片删除;采集约2万单细胞事件。
- 用一致象限线计算Annexin−/PI−、Annexin+/PI−、双阳性、Annexin−/PI+比例,保存原始FCS、门图和补偿矩阵。
- 各独立批次分别汇总,结合形态或caspase等终点解释;报告早期样与双阳性状态,不自动把双阳性全部命名坏死或晚期凋亡。
09结果判断与质控
示例单细胞门内2万事件,Annexin+/PI−为3000、双阳性2000,则早期样15%、双阳性10%、两者合计25%。分母必须是同一门中的全部合格事件;丢掉漂浮细胞或任意排除低散射群都会改变比例。

横轴Annexin V、纵轴PI;对照和处理后的群体分布帮助理解膜外翻与膜完整性。原图为Jurkat细胞加10 µM喜树碱4小时,不是本篇HeLa结果;图中参考线不能直接复制为本机门限。来源为Invitrogen技术手册,非商业推广。
10实验记录模板
| 批次/样本 | 漂浮细胞是否回收 | 活细胞数/解离分钟 | 染色起止 | 单染/补偿文件 | 单细胞事件数 | 四象限/异常 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ______ | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ | ______ |
11常见问题与排错
所有样本PI很高:查解离损伤、延迟上机和样本原状态。Annexin信号全低:查是否误用无钙缓冲液、残余EDTA和试剂保存。补偿后出现斜带:重查单染和亮度,不手动移动象限掩盖串色。
12参考资料
- Invitrogen:V13241官方使用手册,MAN0002108,已读取5×液1:5、PI工作液、100µL样本+5µL Annexin+1µL PI、15分钟及400µL后稀释。
- ATCC:HeLa CCL-2。HeLa收集参数、事件目标和阳性处理为教学候选,未声称厂家针对该株验证。
做完最后一步,再核对原始记录。填写实际用量、起止时间与观察结果;遇到异常,先记录,再查看排错说明。