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华雅思创带您了解流式细胞术的应用与发展

发布时间:2021-10-22

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华雅思创带您了解流式细胞术的应用与发展


前言

流式细胞术是一种基于荧光的检测,从悬浮于溶液中的单个细胞就能同时测定多种特性,例如细胞群计数和蛋白丰度。它是一种强大的工具,可实现细胞特性的快速、定量和准确测定,并且提供针对细胞群异质性的解读。



流式细胞术的应用

流式细胞术是一种高度通用的应用,可提供简单的单靶标读数或复杂的亚群表型分析以及细胞信号转导分析。由于流式细胞术依赖于悬浮液中的细胞,为让细胞能够流过照明源,其与细胞作为单细胞悬浮液(例如,白细胞)自然存在的生物样品极易相容。然而,黏附细胞甚至是组织样品都可能被流式细胞术当作单细胞悬浮液进行解离和分析。

流式细胞术非常适合于需要在单个细胞水平上获得定量信息,从而获得细胞水平和/或细胞群水平的理解。正在分析的定量信息可提供有关给定类型细胞的数量、该细胞类型中存在的特定蛋白的数量或该蛋白的功能活性的见解,举几个示例。由于可同时收集多个读数,流式细胞术还能实现某细胞水平下各读数之间的相关性。

但并非所有生物学研究问题都能使用流式细胞术解决。组织中细胞的空间分布无法使用流式细胞术进行评估,因为需要在分析前将样品解离为单细胞悬浮液。对于该分析,优先使用免疫组织化学法或组织免疫荧光法。精细亚细胞分析更适合通过荧光和/或共聚焦显微镜进行的分析,但成像流式细胞分析仪在这方面取得迅速进展。基因突变或大规模 mRNA 分析更适合使用测序仪器进行。但是,当涉及快速细胞水平定量时,极少有测定法能够超越流式细胞术。


今天主要给大家介绍一下流式细胞术在免疫表型分析以及信号转导中的*应用:


1.使用流式细胞术进行免疫表型分析

人外周血单核细胞 (PBMC) 可以使用免疫表型分析分为各种细胞类型。在此实验中,使用靶向细胞表面的 CD3、CD4 和 CD8 蛋白的抗体检测 T 细胞并进一步细分为 2 种主要亚群。CD3 是一种在所有 T 细胞中均表达的蛋白,它将 T 细胞与其他白细胞(中间、粉色细胞群)区分。一旦选择了 T 细胞,CD4+ 和 CD8+ 细胞群就很容易区分。该实验还使用了一种死活细胞鉴定染料,以便从分析中排除死细胞 .

在细胞生物学中,流式细胞术的一种常见用途就是检测和定量样品中存在的细胞类型。由于不同的细胞类型在其表面上表达的蛋白不同,因此可实现细胞检测。

抗体可特异性靶向这些蛋白,有效添加一个彩色标记,从而区分一种细胞类型与另一种细胞类型。该过程称为免疫表型分析,使研究人员能够理解和监测某种异质细胞群中存在的细胞类型的数量和百分比。免疫表型分析有益于表征免疫系统的各种组分,因为这些细胞存在于血液的悬浮液中,并且差异表面蛋白的特征极其明确。免疫表型分析通过抗体荧光标记来实现,这一过程称为偶联。流式细胞术是精选用于免疫表型分析的方法,因为它非常快,每秒能定量数千个细胞。


2.使用胞内流式细胞术进行信号转导

大多数关键生物过程都发生在细胞内。因此,虽然细胞表面上的蛋白可以用来检测细胞类型,但胞内蛋白的丰度和活性可驱动几乎所有的细胞过程。对胞内蛋白进行定量的能力可提供对细胞生物学的机制见解,并能发现疾病状态下的异常活动。当细胞需要传递来自细胞表面受体的信号时或在细胞本身内各种条件的刺激下,翻译后修饰 (PTM) 通常是保存该信号的一种关键方法。PTM 通常包括通过添加一个小分子(例如磷酸盐、乙酰基或甲基)来修饰蛋白内的单个氨基酸。

PTM 的目的通常是改变蛋白的活性、稳定性或功能,并且 PTM 中的原理就是磷酸化。磷酸化是细胞信号转导级联中研究最透彻的修饰。酶磷酸化可以作为激发酶的开关,从而使其能够作用于其特异底物。

抗体具有特异性,因此仅当某蛋白在特定氨基酸上被磷酸化时,它们才能够结合该蛋白。使用磷酸化特异性抗体通过流式细胞术可轻松检测磷酸化活动。实际上,凭借其灵敏度、定量和细胞水平数据采集,流式细胞术非常适合于细胞群中磷酸化的分析。这种方法称为“磷酸化流式细胞术"。


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