核蛋白染色时保留细胞质,报告蛋白荧光的改进方法
武汉菲恩生物科技有限公司
在流式细胞术中,对细胞内蛋白靶标进行染色通常需使用固定剂和破膜剂。固定剂用于稳定细胞结构、维持形态完整性,而破膜剂则在细胞膜上形成微孔,使抗体能够进入胞内结合目标蛋白。这一处理不仅有效暴露细胞内抗原,便于特异性染色与检测,还能保留已结合在膜表面蛋白上的荧光信号(如表面标记抗体),前提是选用兼容的固定与破膜试剂。合理选择固定破膜体系,对于同步分析细胞表面与胞内蛋白、实现多参数精细表型分型至关重要。
研究人员在CD4-Cre × Rosa26-EYFP(CD4/EYFP)小鼠脾细胞中观察到,未经处理的活细胞EYFP荧光信号最强;然而,使用FoxP3染色试剂盒(含Fix/Perm和Perm两步法)后,EYFP荧光几乎完全消失。值得注意的是,若在标准染色流程前先用2%多聚甲醛(PFA)进行预固定,则EYFP信号可有效保留。
这一现象表明,荧光丢失并非源于荧光蛋白的化学降解,而是由于Fix/Perm缓冲液固定能力不足,导致可溶性胞质EYFP在后续破膜和洗涤步骤中被被动洗脱出细胞。
怎样解决
为解决转录因子(TF)染色过程中报告荧光蛋白信号丢失的问题,研究人员首先在CD4-Cre × EYFP小鼠脾细胞中比较了不同固定/破膜方案。进一步实验显示,Fix/Perm处理后的上清液中蛋白含量显著高于Triton X-100处理组,且通过抗GFP抗体捕获法可在Perm处理后的上清中检测到EYFP,但在先经Fix/Perm处理的样本中则无法检出——说明EYFP主要在Fix/Perm步骤中因固定不充分而泄漏。这些结果共同证实:荧光丢失源于固定强度不足,而非荧光团降解。

尽管2%多聚甲醛(PFA)固定能有效保留EYFP荧光,但FoxP3染色的强度和阳性细胞比例却明显下降。同样,CD8⁺ T细胞中T-bet的染色也显著减弱。在已知均一表达RORγt的双阳性(DP)胸腺细胞中,PFA固定严重削弱了RORγt信号;然而,在实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠中枢神经系统浸润的CD4⁺ T细胞中,IFN-γ和IL-17A的细胞因子染色在各种胞内染色方法下表现相似。为平衡荧光保留与转录因子检测,研究人员降低PFA浓度并调整固定时间,随后使用试剂盒的Perm缓冲液进行破膜。结果显示,延长固定时间虽可提升EYFP信号,但荧光恢复仍有限,且伴随FoxP3染色显著损失,表明单纯调节PFA条件难以兼顾两者。

破局关键方法
研究人员尝试使用含少量甲醇的液体甲醛配制的2% FA固定剂,固定40–60分钟后结合Perm破膜染色,取得了理想效果:EYFP荧光信号清晰、阳性率与未处理组一致;FoxP3、T-bet和RORγt染色效率完全恢复,强度媲美标准方案;同时细胞FSC/SSC形态更佳,表面标志物(如CD4、CD8)保留更完整,整体回收率优于商业试剂盒。该方法亦适用于tdRFP报告小鼠——在EAE模型中,91%的中枢浸润CD4⁺ T细胞仍保持RFP阳性,并可同步检测RORγt、IL-17A和T-bet表达。

完整操作流程
本研究推荐一套标准化流程,用于在保留荧光报告蛋白的同时高效染色转录因子或细胞因子。
若需检测细胞因子
- 先用PMA(50 ng/mL)和离子霉素(500 ng/mL)刺激细胞4小时,并加入布雷菲德菌素A(1 μg/mL)阻断蛋白分泌。
- 随后进行表面染色:先以Fc阻断剂(2.4G2克隆,5 μg/mL)处理10分钟,再于4°C避光孵育15分钟,使用含1% BSA和0.1% NaN₃的DPBS缓冲液配制抗体,常用组合包括CD90.2、CD4、CD8、CD25、CD11b和CD45.2等标记。
- 固定步骤采用2%甲醛(FA,由含<3%甲醇的4% Roti-Histofix稀释),室温孵育40–60分钟。破膜与胞内染色使用0.1%皂苷缓冲液或1×Perm缓冲液,加入抗FoxP3、T-bet、RORγt、IL-17A或IFN-γ等抗体,4°C避光染色30分钟至过夜。
- 最后用相同破膜缓冲液洗涤两次,重悬后通过流式细胞仪采集数据。该方案兼顾报告荧光稳定性与核/胞质蛋白染色效率,适用于多参数精细免疫表型分析。
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| 种属 | 细胞群 | 流式抗体搭配 | 货号 |
|---|---|---|---|
|
Human |
T/B/NK细胞群检测 |
CD45-PerCP |
PCP-30039 |
|
CD3-FITC |
FITC-30004 |
||
|
CD16-PE |
PE-30061 |
||
|
CD56-PE |
PE-30008 |
||
|
CD19-APC |
APC-30066 |
||
|
Human |
Th1/Th2 细胞群检测 |
CD3-PerCP-Cy5.5 |
PCP55-30004 |
|
CD4-FITC |
FITC-30005 |
||
|
IFN-γ-PE |
PE-30053 |
||
|
IL4-APC |
APC-30043 |
||
|
Mouse |
Th1/Th2 细胞群检测 |
CD3-PerCP-Cy5.5 |
PCP55-30002 |
|
CD4-FITC |
FITC-30128 |
||
|
IFN-γ-PE |
PE-30074 |
||
|
IL4-APC |
APC-30026 |
||
|
Human |
Treg细胞群检测 |
CD4-FITC |
FITC-30005 |
|
CD25-PE |
PE-30035 |
||
|
CD3-PerCP-Cy5.5 |
PCP55-30004 |
||
|
CD127-FineTest®647 |
F647-30033 |
||
|
Mouse |
Treg细胞群检测 |
CD4-FITC |
FITC-30128 |
|
CD25-APC |
APC-30017 |
||
|
FOXP3-PE |
PE-30111 |








