流式為什么一定要排除死細胞?
死細胞如何擾亂流式結果?
死細胞對流式結果的影響,主要來自它的兩個特點:膜破了,但抗原還在;保安沒了,什么染料都能亂鉆。
首先,細胞死亡后,雖然膜的完整性喪失了,但表面抗原不會立刻消失。它們仍然能結合抗體,但又不像活細胞那樣保持穩態。這就導致第一個問題:我們測到的陽性信號,到底來自真的陽性細胞,還是死細胞上殘留的抗原?
其次是第二個問題。膜破損后,死細胞內部暴露,各種熒光染料可以自由進入,非特異性地結合到細胞內各種分子上,這可就不是膜上那一點點了。這就導致死細胞的熒光背景會異常升高,而且沒有特異性——它可能在所有通道里都發出信號,因為它什么染料都可能結合一下,在散點圖上常常表現為沿對角線分布的斜線信號。
這會造成幾個后果:假陽性率升高、細胞分群模糊、如果存在弱陽性群體還會被淹沒在高背景里。這里有個很直觀的例子:外周血樣本中如果不排除死細胞,CD4 和 CD8 的散點圖上會出現一團詭異的共陽性細胞群,雖然可能是DP細胞,但正常情況下表達很少,肯定不能是圖上這樣;而死細胞排除后,正常的互斥分布就恢復了。
如何排除死細胞?
FSC/SSC光散射法
這是最簡單快捷的方法。不需要染料專門標記,只要在圈門的時候稍微區分一下就可以分離大部分死細胞。原理很簡單:活細胞、死細胞和細胞碎片,在光散射特性上有差異。
由于前向角散射(FSC)大致反映細胞大小,側向角散射(SSC)反映細胞內部顆粒度。而死細胞通常會皺縮(FSC 變小)、內部結構紊亂(SSC 變大),因此在 FSC/SSC 圖上,它們往往出現在活細胞群的左上方或左外側——比活細胞小,但比碎片大,而且比活細胞混亂。
但這個方法有個局限:它區分的細胞形態上明顯異常。如果細胞剛死,形態變化不明顯,還沒來得及皺縮等情況,光靠 FSC/SSC 不夠。所以更多實驗還要用死活染料進一步確認活細胞群。
死活染料法
更精確的方法是使用死活染料。原理都基于膜完整性,但有兩類:
●核酸染料(如 PI、7-AAD、DAPI):不能透過活細胞膜,只能進入死細胞結合核酸發出熒光。優點是方便,染色后直接上機,但不能洗,也不能固定,因為固定需要對所有細胞進行破膜,活細胞也會染上。
●胺活性染料:這類染料是與蛋白質伯氨基共價結合。活細胞只染上表面蛋白,熒光弱;死細胞染料進入內部,結合大量胞內蛋白,熒光強。最大的優點是染色后可固定、可破膜,適用于胞內染色實驗。
哪些情況建議做死活染色?
這個問題可以理解為:樣本狀態會帶來多少死細胞的影響,以及實驗對準確度的需求有多高。
●從樣本狀態看:新鮮外周血、脾臟等樣本,如果處理得當,死細胞比例低,單靠 FSC/SSC 通常夠用。但如果是腫瘤組織、難制備的組織、凍存復蘇后的細胞,死細胞和碎片會很多,必須用死活染料精確排除。
●從實驗需求看:多色流式實驗、弱表達抗原檢測、胞內染色實驗,都強烈建議做死活染色。道理很簡單:顏色越多,背景越復雜;抗原越弱,越容易被死細胞的非特異性信號淹沒。
反之,如果只是普通地測一下新鮮外周血的 CD3/CD4/CD8 等強表達指標,FSC/SSC 圈門通常就夠了。但前提是樣本狀態確實好,死細胞少,活細胞健康,對實驗精度沒有很高的要求。
總的來說,排除死細胞是根據樣本和實驗精度決定如何做的必須步驟。


