測量ROS的產生或氧化應激有多種方法,其中,使用最廣泛的螢光探針是2',7'二氯二氫螢光素二乙酸酯(DCFH2-DA),該分子是無色和親脂的。 DCFH2-DA通過細胞膜進入細胞內,受到細胞內酯酶的作用,脫乙醯化變成DCFH2,無法再透過細胞漏出。多種類型的ROS(過氧化氫,過氧亞硝酸鹽,羥基自由基,一氧化氮和過氧自由基)均可對DCFH2產生作用,使其進一步氧化為螢光的DCF(Ex/Em:485–500 nm/515–530 nm),可以在流式細胞儀相應通道檢測到(常見為FL1通道)。
超氧化物不會與DCFH2發生強烈反應,但會與另一種探針二氫乙啶(DHE)反應,產生螢光產物2-羥基乙啶(以及其他與螢光無關的超氧化物氧化物)。可以使用518 nm的激發波長和605 nm的發射波長(常為FL2通道)檢測DHE氧化的螢光產物。
儘管使用起來相對簡單,但要利用這些探針檢測ROS需要了解其局限性,並做好染色細節,設置好正確的對照,方可獲得有效的實驗結果和結論。
ROS試劑準備•在60μL無水DMF(N,N-二甲基甲醯胺)中溶解凍幹的DCFH2-DA,得到5 mM儲存液。使用前輕輕混合。(注意:在-20°C下,配製的試劑保質期約為1周。故配好後應立即將試劑分裝到避光小瓶中,可以最大程度地減少其氧化,這樣在-20°C時具有最長的保存期限。)•在60μL無水DMF中溶解凍幹的DHE,得到5 mM儲備液。使用前輕輕混合。•在20μL無水DMF中溶解ROS誘導劑(Pyocyanin,綠膿菌素),得到50 mM儲存液。•在123μL去離子水中溶解ROS抑制劑(N-acetyl-L-cysteine,N-乙醯基-L-半胱氨酸),得到0.5 M的儲存液。•向無酚紅的DMEM中添加0.1%FBS,製備低血清DMEM(無酚紅)。•將抗BSA抗體分裝成小等分試樣(取決於使用情況)並將其儲存在-80°C下。•用HBSS(Hanks』 balanced salt solution)或PBS中配製100mg/mL BSA儲備液。分裝成100μL等分試樣,並保存在-20°C下。•準備ROS探針的2x溶液:每10 mL低血清DMEM,添加4μL DCFH2-DA和4μL DHE。•與上一條類似,準備僅包含DCFH2-DA的2x探針溶液,再準備僅包含DHE的2x探針溶液。
測定條件和對照用於每個實驗的流式補償對照:•未染色和未刺激的細胞。•僅用DCFH2-DA染色的細胞,並用ROS誘導劑處理。•僅用DHE染色的細胞,並用ROS誘導劑處理。
對於每批次樣本,包括以下6種對照:•未染色和未刺激的細胞•染色和未刺激的細胞•用陽性誘導劑處理的染色細胞•用陽性誘導劑和ROS抑制劑處理的染色細胞(確保陽性誘導的特異性)
染色步驟•用ROS 2x探針溶液,對綠膿菌素儲存液進行1:100稀釋,製備為2x陽性誘導劑溶液,即500μM的綠膿菌素(終濃度為250μM)。同樣,將綠膿菌素1:100分別稀釋到前述「僅包含DCFH2-DA的2x探針溶液」和「僅包含DHE的2x探針溶液」中,得到對應的單陽性誘導劑溶液。•通過將BSA儲存液稀釋到2x探針溶液中來製備2x BSA溶液,以獲得2μg/ mL的濃度(終濃度為1μg/ mL)。•在開始特定刺激(FcγR交聯)之前,請確保所有試劑和細胞均已準備就緒。按照刺激順序將試管放在冰上。•對於帶有自動進樣器的流式細胞儀,請注意流式細胞儀獲取兩個樣品之間所花費的時間,包括任何混合和探針洗滌步驟(例如3.5分鐘)。注意:定時對於ROS測定非常關鍵。為了很好地控制條件,需要為每管在準確的時間(30分鐘)內按順序刺激,並上機採集樣品,例如,如果流式細胞儀獲取兩個樣本之間所需的時間為3.5分鐘,則按每3.5分鐘對樣本按照分析的順序刺激。•每管樣本,均避光,於37°C,5%CO2下,與「測定條件和對照」對應的試劑孵育30分鐘。•上機檢測。
分析用「測定條件和對照」的補償對照,調節補償(green probe=DCFH2-DA單染,orange probe=DHE單染):
用上述補償,分析實驗樣本:
參考文獻:Shehat MG, Tigno-Aranjuez J. Flow Cytometric Measurement Of ROS Production In Macrophages In Response To FcγR Cross-linking. J Vis Exp. 2019;(145):10.3791/59167. Published 2019 Mar 7. doi:10.3791/59167
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