科研干货 | 一文搞懂流式活性氧(ROS)实验

学术   2024-07-31 22:23   吉林  

活性氧(Reactive Oxygen Species,简称ROS)是指在生物体内与氧代谢有关的、含氧自由基和易形成自由基的过氧化物的总称,包括超氧自由基阴离子(O2•−)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(OH•)等

一、活性氧在细胞信号传导中具体是如何发挥作用的?

细胞凋亡的诱导
       高浓度的ROS可以触发细胞凋亡程序,通过影响线粒体功能、激活caspase级联反应等方式导致细胞死亡。
细胞内钙离子水平的调节
      ROS能够影响细胞内钙离子的稳态,通过氧化还原反应改变钙离子通道或泵的功能,导致钙离子浓度的变化,进而激活钙离子依赖的信号途径。

对线粒体的影响

      活性氧的产生主要发生在线粒体中,这是细胞内能量代谢的主要场所。线粒体电子传递链在传递电子给氧气的过程中,部分氧气被还原形成O2−或H2O2。此外,NADPH氧化酶家族蛋白也能通过质子传递电子产生ROS,参与多种细胞信号的激活 。
对肿瘤细胞的影响
      在肿瘤细胞中,ROS的水平通常比正常细胞要高,这使得肿瘤细胞对ROS更为敏感。利用这一特性,可以通过增加肿瘤细胞内ROS水平来达到治疗癌症的目的。例如,三氧化二砷、吉西他滨等促氧化性药物可以利用这一点来治疗癌症


二、ROS实验步骤

艾思力克
检测原理

      常用的荧光染料是DCFH-DA(2,7-二氯荧光素二乙酸酯),它能够进入细胞并在细胞内被酯酶水解成DCFH。DCFH随后可以被细胞内的活性氧氧化,生成发荧光的DCF。DCFH-DA本身没有荧光,但可以自由穿过细胞膜,一旦进入细胞,它会被细胞内的酯酶水解成DCFH,由于DCFH无法穿过细胞膜,因此荧光探针会在细胞内积聚。细胞内的ROS能够氧化无荧光的DCFH,生成有荧光的DCF,且荧光强度与ROS水平成正比。

流式活性氧检测过程:
  1. 将收集完单细胞悬液以500g离心5min,弃上清。

  2. 用2mL PBS重悬细胞洗涤一次,500g离心5min弃上清。

  3. 按照1:1000用PBS稀释 DCFH-DA探针,使终浓度为 10μmol/L,即1mL PBS中加入1μL ROS探针。

  4. 加入稀释好的DCFH-DA 1mL重悬细胞, 37℃避光孵育30 min。

  5. 用2ml PBS 500g离心5min洗涤细胞1次,以充分去除未进入细胞内的 DCFH-DA。

  6. 加入200uL PBS重悬,上机检测。


注意事项:

  1. 用此方法检测活性氧的细胞注意不要携带绿色荧光标签。

  2. 使用已知能增加ROS产生的化合物作为阳性对照,以验证实验条件是否有效。

  3. 建议选用胰酶消化,消化时间必须严格控制,及时终止消化,消化时间太久,容易对细胞造成损伤和死亡。


三、实验结果解读


      可以看出实验组与对照组相比,荧光强度明显增加,第一行图片是通过荧光拍照对比荧光强度;第二行图片是通过流式峰图对比荧光强度,通常关注荧光强度的变化,这可以通过Mean(平均值)、Geomean(几何平均值)或% Gated(被门阈值包含的细胞百分比)等参数来表示。


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