流式分析细胞周期

流式细胞术测定细胞周期一、实验原理碘化丙锭（PI）可以与细胞内DNA和RNA结合,采用RNA抑制剂将RNA 消化后,通过流式细胞术检测到的与DNA 结合的PI的荧光强度直接反映了细胞内DNA 含量的多少。

由于细胞周期各时相的DNA 含量不同,通常正常细胞的G1/G0期具有二倍体细胞的DNA含量(2N),而G2/M期具有四倍体细胞的DNA 含量(4N),而S期的DNA含量介于二倍体和四倍体之间。

因此,通过流式细胞术PI染色法对细胞内DNA含量进行检测时,可以将细胞周期各时相区分为G1/G0期,S期和G2/M 期,并可通过Multicycle软件计算各时相的百分率。

值得注意的是, PI不能通过细胞膜完整的细胞(如活细胞和早期凋亡细胞) ,在标本制备时,必须先用乙醇或其他破膜剂增强细胞膜的通透性,才能使PI进入细胞内与细胞内的核酸结合。

乙醇通常为终浓度为70%的冷乙醇。

二、实验准备1、试剂胰酶、PBS、纯乙醇（4℃）、RNase A、Triton X-1002、主要器材300目尼龙过滤网三、实验步骤1、每个样品细胞数不得少于100万。

2、胰酶消化，收集细胞（贴壁细胞）或1000rpm离心5分钟直接收集细胞（悬浮细胞）。

3、4℃ PBS洗一次，将细胞重悬于0.3ml 4℃ PBS，加入0.7ml 4℃的纯乙醇，将枪头伸入液面下，轻轻打入乙醇，轻柔混匀两次，4℃固定过夜。

4、1000rpm离心5分钟，去上清，加入染色缓冲液PI染色缓冲液：50 μg/ml PI0.1 mg/ml RNase A0.05% Triton X-100总体积1ml/样品，37℃孵育40分钟。

5、1000rpm 离心5分钟，小心去除上清，加入1ml PBS，轻柔混匀，300目过滤，上机检测。

流式细胞仪检测细胞周期操作步骤取对数生长期的A549细胞，按1×106 cells/ mL以1mL接种于100mm培养皿内↓24h后，进行所需的处理（比如加药,照射）↓特定时间后终止培养，进行下一步的实验↓收集原培养液，洗后的PBS和消化后的细胞，将三者混匀放入15ml离心管中↓1000rpm离心5min（短时低速离心）↓弃上清，用1.5ml预冷PBS，1000rpm离心5min后去除PBS和细胞悬液内的细胞碎片↓加入1.5ml预冷PBS,在涡旋状态下加入3.5ml无水乙醇，混匀后，于4℃固定30min,或-20℃长期保存。

↓1000r/min,离心5min↓将乙醇吸除，加PBS清洗混匀↓1000r/min,5min再离心一遍，将残留在细胞上的乙醇除去↓吸除离心管内PBS，加入200ul PBS和2ul的RNA酶（0.25mg/ml）(37℃下孵育30min)↓加入0.5ml的50ug/ml的PI溶液室温下避光染色30min↓将离心管内的细胞过滤(300um尼龙网膜)至含有PBS的EP管中（PI 具有很强的粘附性，容易使细胞聚团），标记EP管↓提前一天网上预约↓开机（先开仪器后开软件）↓流式细胞仪的结构一般分为5部分：①流动室及液流驱动系统；②激光光源及光束成形系统；③光学系统；④信号检测、存贮、显示、分析系统；⑤细胞分选系统。

↓检测前先涡旋使细胞混匀悬浮呈单个细胞，然后插入流式细胞仪上↓流动室内充满鞘液，细胞排成单列由喷嘴中心喷出，形成细胞液柱↓液柱与激光束相交，细胞上的荧光染料被激发产生荧光（488nm激发光源）↓荧光信号变成电信号输出到计算机，软件分析（荧光染料和细胞DNA分子特异性结合，可以检测出细胞周期各时相细胞比例）↓在用第三方软件分析之前，将流式结果按如下所示导出结果分析——Modfit软件分析——Flowjo 软件分析图片拷贝：直接Ctrl+CFCM-DNA 量分析 1 个细胞增殖群时，可将DNA 含量分布组方图分为三部分，即 G0/1、S 、G2M 。

流式细胞技术检测细胞周期分布1) 已转染miRNA mimics的细胞培养达到85％融合时，用胰酶消化细胞。

1000 rpm，离心5min，收集细胞沉淀；2) 已消毒的PBS重悬细胞，1000 rpm/min，离心5 min，收集细胞。

重复此步骤2次，以除去胰酶；3) 加入预冷的70%乙醇固定细胞过夜；4) 第二天1000rpm，离心5 min，收集细胞沉淀，PBS重悬两次，以除去乙醇；5) 离心后加入500ul PBS重悬细胞，加入碘化丙锭(PI)染色液(含50mg/L PI，1g/L Triton X-100，100g/L RNase)混匀，4℃避光孵育30min。

6）流式细胞仪FACStar (美国BD公司) 检测。

接收的信号经Cellquest软件处理，对检测细胞的荧光强度进行分析。

实验重复3次。

2.11流式细胞技术检测细胞凋亡水平1) 已转染BART6-3p mimics的细胞培养达到85％融合时，将上清培养液收集至离心管内；常常2）PBS清洗贴壁细胞3次，用胰酶消化细胞（注意：消化时不可过度），收集于第一步的离心管内；3) 1000 rpm离心5min，弃上清收集细胞，PBS轻轻重悬后，加入195 ulAnnexin V-FITC结合液，吹打混匀，重悬细胞，加入5ul Annexin V，轻轻混匀。

避光室温孵育15min；4) 加入10 ul PI染色液，轻轻混匀，避光孵育；空白：Annexin V—FITC结合液200ul双染：185ul结合液+5 ulAnnexin V—FITC+10ul PI单染：195ul结合液+5ul Annexin V—FITC190ul结合液+10PI5) 进行流式细胞仪检测，Annexin V-FITC为绿色荧光，PI为红色荧光。

流式细胞仪用于细胞周期分析细胞周期生物学基础细胞的生成依赖于细胞的割裂而产生两个子代细胞的进程。

在割裂进程最需要复制并传递给子代细胞的是细胞核，因为它包括了细胞的遗传信息载体-DNA。

在绝大多数情形下，一个生物体的每一个细胞都含有相等的DNA物质和相同成份的染色体。

因此，细胞在割裂前必需复制DNA如此它的子代细胞就可以够拥有与父代相同的DNA含量。

细胞由DNA含量增加至割裂，再由它的子代继续复制并割裂，那个进程称之为细胞周期。

在细胞周期中最具特征性的阶段是在割裂前的DNA含量增加并达到2倍量的时候，并在现在细胞开始割裂其自身-有丝割裂期。

细胞周期中这两个循环步骤通常以一字母来表示：S期（合成期）和M期（有丝割裂期）。

当细胞周期中的S期和M期被概念后，咱们可观察到在有丝割裂完成后和DNA合成刚开始之时有短暂的停顿或间隙，一样的停顿或间隙存在于DNA合成期后和有丝割裂开始之时。

这两个间隙咱们将之命名为G1和G2期。

如此整个细胞周期可划分为G1 →S →G2 →M →G1，如下图所示：图1显示了细胞周期中个环节在流式细胞仪上分析时的图谱特征当细胞没有进入割裂进程时（咱们机体中的绝大部份细胞），它们处于细胞周期的G1期的位置上。

因此G1细胞在数量上绝对是居各期细胞之首并在流式图谱上形成最高的信号峰。

在G1期细胞中有一群细胞特别安静而且没有进入细胞循环的任何生物学特征，咱们称这些细胞为G0期细胞。

一些发生在G1和G2期细胞内的生物进程现还不完全明了。

处于G1期的细胞已开始为割裂前的DNA的复制和细胞成长预备许多RNA和蛋白分子。

处于G2期的细胞则会修复在DNA复制进程发生的错误并识别出在M期时将DNA平均等分的切割位置。

细胞循环中这些阶段的长度因细胞种类的不同而不同。

典型细胞循环中各期的进展时刻为：G1期12小时，S期6小时，G2期4小时及M期小时。

分析和流式细胞术细胞周期分析流式细胞最初的应用之一即是检测细胞的DNA含量，它可快速将细胞循环中的其它阶段与有丝割裂期区别开来。

流式细胞仪常用的几种检测方法1.细胞计数和生存率检测：流式细胞仪可以通过测定细胞的大小、形状和胞内染色物来实现细胞计数和生存率的检测。

通过自动聚焦和自动获取图像的功能，可以对大量的细胞进行计数和分析，并得出生存率数据。

2.表面标记检测：流式细胞仪可以利用荧光染料或荧光标记抗体对细胞表面的蛋白质、糖类或其他生物分子进行检测。

这种检测方法主要用于检测细胞表面标记的数量和分布情况，例如测定细胞表面特定抗原的表达水平。

3.细胞周期分析：流式细胞仪可以通过染色剂或荧光标记抗体对细胞进行染色，然后分析细胞在不同细胞周期阶段的比例。

这种检测方法可以用于研究细胞的增殖能力、细胞周期调控机制以及细胞周期与疾病发展的关系。

4.细胞凋亡检测：流式细胞仪可以利用染色剂或荧光标记抗体对细胞凋亡的标志物进行检测。

凋亡是细胞死亡的一种形式，通过测定凋亡细胞的数量和凋亡标志物的表达水平，可以研究细胞凋亡的调控机制以及细胞凋亡与疾病的关系。

5.细胞功能检测：流式细胞仪可以通过检测细胞内Ca2+浓度、ROS （活性氧物种）水平、蛋白质磷酸化等细胞功能指标来研究细胞的信号转导和功能活性。

例如，利用荧光染料可以测定细胞内钙离子的浓度变化，以研究细胞响应外界刺激的机制。

此外，流式细胞仪还可以进行细胞分选、多色细胞分析和细胞细胞间相互作用的研究。

细胞分选功能可以根据细胞标记物的表达水平将细胞分离出来，用于研究特定功能细胞的特性。

多色细胞分析可以用于同时检测多种标记物的表达水平，以揭示不同细胞类型的分子特征。

细胞间相互作用的研究可以通过检测细胞间的共聚或共表达标记物来研究细胞间的相互作用和相互影响。

总的来说，流式细胞仪是一种功能强大的实验室设备，常用于细胞生物学和疾病研究。

通过不同的检测方法，可以在细胞水平上研究细胞的数量、表面标记、周期、凋亡、功能以及细胞间相互作用等方面的特征。

细胞周期和DNA倍体流式细胞术分析细胞周期是指细胞从一个有丝分裂开始到下一次有丝分裂开始所经历的一系列连续的时期。

细胞周期通常被分为四个阶段：G1期（Gap1期，细胞生长期）、S期（DNA合成期）、G2期（Gap2期，前期细胞准备期）和M期（有丝分裂期）。

细胞周期具有非常重要的生物学意义，它决定了一个细胞的生长、分化和复制过程。

了解细胞周期的调控机制对于研究细胞增殖、肿瘤发生机制等具有重要的意义。

DNA倍体流式细胞术是一种通过荧光染料标记DNA，利用流式细胞术分析细胞DNA含量和细胞周期的技术。

该技术通过细胞破碎和DNA染色使细胞DNA可见，并将细胞通过流式细胞术导入流式细胞仪中进行分析。

DNA倍体流式细胞术可以帮助我们了解细胞的DNA含量和倍体状态，从而推测细胞的生活循环和增殖能力。

DNA倍体流式细胞术的主要步骤包括：1.细胞处理：将细胞收集并进行预处理，使其达到适宜测量的状态；2.细胞固定：使用适当的化学物质固定细胞，以便于后续的染色和分析；3.DNA染色：通过DNA染色剂（如荧光素染剂）染色细胞DNA，使其可见；4.流式细胞术：将染色后的细胞通过流式细胞仪分析流式细胞术；5.数据分析：根据细胞染色的荧光强度和形态学特征来判断细胞周期和DNA倍体状态。

细胞周期和DNA倍体流式细胞术在分析细胞生命活动和基因组复制状态方面具有广泛的应用前景。

首先，细胞周期和DNA倍体流式细胞术可用于研究肿瘤的发生和发展机制。

在肿瘤细胞中，由于基因突变等原因，细胞周期的调控失去平衡，细胞周期的不正常分布和DNA倍体异常常常出现。

通过检测细胞周期和DNA倍体状态，可以更好地了解肿瘤细胞的生物学特性，从而为肿瘤治疗提供理论依据。

其次，细胞周期和DNA倍体流式细胞术还可用于研究细胞分化和发育过程。

细胞分化和发育是多个细胞周期的连续进行，通过细胞周期和DNA 倍体状态的测量，可以揭示不同细胞类型的分化和发育过程的调控机制，进一步推测细胞分化和发育的时序和关系。

细胞周期检测方法细胞周期检测是指利用特定的实验方法和技术来研究和分析细胞的生命周期和不同阶段的变化。

细胞周期是指细胞从一个时间点开始进行DNA复制，到下一个DNA复制结束之间的时间段。

细胞周期检测方法可以帮助我们了解细胞的增殖、分化和死亡过程，并在生物医学研究中发挥重要作用。

本文将介绍几种常用的细胞周期检测方法。

一、流式细胞术流式细胞术是一种常见的细胞周期检测方法，通过利用细胞在流式细胞仪中流动时吸收和散射光的不同特性来分析细胞的周期。

在流式细胞术中，可以使用DNA 染料（如普罗津红或荧光素）将细胞的DNA染成不同浓度的颜色，根据DNA 含量的不同来分析细胞处于不同的细胞周期阶段。

此外，流式细胞术还可以利用蛋白标记和单克隆抗体来检测特定细胞周期蛋白的表达水平。

流式细胞术准确、快速、灵敏，可以同时检测大量的细胞，因此被广泛应用于细胞周期的研究和生物医学领域。

二、免疫荧光染色法免疫荧光染色法是一种利用免疫学技术和荧光探针对特定蛋白进行定位和分析的方法。

在细胞周期检测中，可以利用特定蛋白的表达来反映细胞处于不同的细胞周期阶段。

例如，细胞周期蛋白D（Cyclin D）在G1期表达增加，在细胞周期的S期和G2期表达较低。

通过使用与Cyclin D特异性结合的荧光探针，可以在细胞中观察和分析Cyclin D的表达情况，从而判断细胞处于细胞周期的哪个阶段。

三、细胞核酸染色法细胞核酸染色法主要利用染色剂（如乙锭、Hoechst33342等）染色DNA分子，观察和分析细胞核的形态和DNA含量的变化来判断细胞的细胞周期阶段。

在染色前后使用不同颜色的荧光染料来观察和分析细胞核的变化。

通过测量细胞核中DNA含量的变化，可以确定细胞处于细胞周期的哪个阶段。

此外，细胞核酸染色法还可以与流式细胞术或免疫荧光染色法相结合使用，进一步提高细胞周期的检测准确性和灵敏度。

四、蛋白质组学方法蛋白质组学方法是一种通过比较和分析细胞中蛋白质的表达、修饰和互作来研究细胞功能和生命周期的方法。

流式细胞仪检测细胞周期操作步骤取对数生长期的A549细胞，按1×106 cells/ mL以1mL接种于100mm培养皿内↓24h后，进行所需的处理（比如加药,照射）↓特定时间后终止培养，进行下一步的实验↓收集原培养液，洗后的PBS和消化后的细胞，将三者混匀放入15ml离心管中↓1000rpm离心5min（短时低速离心）↓弃上清，用1.5ml预冷PBS，1000rpm离心5min后去除PBS和细胞悬液内的细胞碎片↓加入1.5ml预冷PBS,在涡旋状态下加入3.5ml无水乙醇，混匀后，于4℃固定30min,或-20℃长期保存。

↓1000r/min,离心5min↓将乙醇吸除，加PBS清洗混匀↓1000r/min,5min再离心一遍，将残留在细胞上的乙醇除去↓吸除离心管内PBS，加入200ul PBS和2ul的RNA酶（0.25mg/ml）(37℃下孵育30min)↓加入0.5ml的50ug/ml的PI溶液室温下避光染色30min↓将离心管内的细胞过滤(300um尼龙网膜)至含有PBS的EP管中（PI 具有很强的粘附性，容易使细胞聚团），标记EP管↓提前一天网上预约↓开机（先开仪器后开软件）↓流式细胞仪的结构一般分为5部分：①流动室及液流驱动系统；②激光光源及光束成形系统；③光学系统；④信号检测、存贮、显示、分析系统；⑤细胞分选系统。

↓检测前先涡旋使细胞混匀悬浮呈单个细胞，然后插入流式细胞仪上↓流动室内充满鞘液，细胞排成单列由喷嘴中心喷出，形成细胞液柱↓液柱与激光束相交，细胞上的荧光染料被激发产生荧光（488nm激发光源）↓荧光信号变成电信号输出到计算机，软件分析（荧光染料和细胞DNA分子特异性结合，可以检测出细胞周期各时相细胞比例）↓在用第三方软件分析之前，将流式结果按如下所示导出结果分析——Modfit软件分析图片拷贝：直接Ctrl+C。

PI染色检测细胞周期
1、HepG2细胞培养至70%左右，细胞铺板（60mm小皿），8万/皿，饥饿48小时，加药处理96h（加药组10万/皿）
2、收集培养基，2ml胰酶消化细胞，新培养基3ml重悬，收集细胞悬液，1000rpm，5min离心
3、弃去上清，加入1ml预冷的PBS充分重悬细胞，转移到1.5ml的EP管
4、混匀，4°，600g，5min离心
5、弃去上清，用250ul预冷的PBS重悬细胞，充分重悬，加入至750ul冰浴的无水乙醇，轻轻吹打混匀；
6、用封口膜封口，—20°，4h，最好过夜，可在—20°保存1w左右；
7、染色：
㈠、除去封口膜，加入500ulPBS重悬细胞，4°，600g，5min离心；
㈡、弃去上清，加入1ml预冷的PBS洗涤一次；
㈢、同上离心，弃去上清；
㈣、每管加入200ul PBS +2ul RnaseA（100µg/ml）溶液缓慢充分混匀后，室温，避光孵育30min, 再加2.5ul PI(250µg/ml)，室温避光15min；
㈤、24h内流式检测。

试剂：RnaseA，beyotime,10mg/ml,ST576
PI, beyotime,20 mg/ml,ST512。

基于流式细胞术的细胞周期分析细胞周期是生命科学中一个非常重要的概念。

细胞周期指的是细胞在生命周期中的一次分裂过程的全过程，包括从细胞生长、DNA复制到细胞分裂等一系列过程。

细胞周期的控制与细胞的增殖和分化、肿瘤的发生和发展密切相关。

因此，研究细胞周期对于我们深入了解生命活动、疾病发生机制以及治疗等方面都有着重要意义。

细胞周期的研究手段有很多，其中流式细胞术技术是一种经典且重要的方法。

流式细胞术是一种将细胞悬浮液通过装置推进以获得细胞个体某些特征的技术，它可以同时获得大量的细胞特征信息，包括细胞的大小、形态、DNA含量等参数，并且可以对这些参数进行统计分析。

在细胞周期研究中，通过采用流式细胞术对细胞进行染色分析，可以准确测定细胞周期的各个阶段，对细胞周期的研究提供了非常有力的工具。

细胞周期可以分为四个主要阶段：G1期、S期、G2期和M期。

G1期为生长期，细胞的体积增大，蛋白质合成增加，准备进行DNA复制。

S期为DNA合成期，细胞的DNA复制分为前期和后期两部分，复制完成后，细胞核内将有两套完全相同的DNA序列。

G2期为后生长期，细胞生长和检查DNA复制的准确性。

M期为分裂期，包括前期、中期和后期三个分阶段。

其中中期时细胞染色体粘附到纺锤体纤维上并完成分离，后期时新核膜形成，染色体解缠并核质分划，两个新的细胞膜形成。

在细胞周期分析中，可以通过多种方法染色来区分不同时期的细胞。

例如，DNA染色剂如荧光素-二乙酸盐（PI）染色，可以区分G1期、S期和G2期细胞；利用蛋白质抗体标记技术可以检测细胞的分裂状态，还可以用流式细胞术探测特定分子（如细胞周期蛋白等）的表达量来分析细胞周期进程。

通过不同的染色方式，我们可以精准地区分不同的细胞周期阶段，实现对细胞周期的深入研究。

细胞周期研究的应用范围非常广泛。

在肿瘤学领域，流式细胞术被广泛应用于分析肿瘤细胞的分裂、生长特性和药物处理后的变化。

通过对细胞周期阶段特异性化合物的筛选，可以发现对某些恶性肿瘤的治疗非常有效的药物。