-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

DE

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

German

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Biology
Geändert Annexin V / Propidiumiodid Apoptose Assay für eine genaue Beurteilung des Zelltods

Research Article

Geändert Annexin V / Propidiumiodid Apoptose Assay für eine genaue Beurteilung des Zelltods

DOI: 10.3791/2597

April 24, 2011

Aja M. Rieger1, Kimberly L. Nelson1, Jeffrey D. Konowalchuk1, Daniel R. Barreda1,2

1Department of Biological Sciences,University of Alberta, 2Department of Agriculture, Food and Nutrition Sciences,University of Alberta

Cite Watch Download PDF Download Material list
AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

In This Article

Summary Abstract Introduction Protocol Representative Results Discussion Disclosures Acknowledgements Materials References Reprints and Permissions

Erratum Notice

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

Retraction Notice

The article Assisted Selection of Biomarkers by Linear Discriminant Analysis Effect Size (LEfSe) in Microbiome Data (10.3791/61715) has been retracted by the journal upon the authors' request due to a conflict regarding the data and methodology. View Retraction Notice

Summary

Eine genaue Methode für die Beurteilung der Zelltod beschrieben. Das Protokoll verbessert die auf konventionellen Annexin V / Propidiumiodid (PI)-Protokolle, die up-Display zu 40% falsch-positive Ereignisse in Zelllinien und Primärzellen aus einer breiten Palette von Tiermodellen.

Abstract

Studium der Apoptose haben sich seit der Einführung der Durchflusszytometrie-basierte Methoden beeinflusst. Propidiumiodid (PI) ist weit verbreitet in Verbindung mit Annexin V verwendet werden, um festzustellen, ob Zellen lebensfähig, apoptotischen oder nekrotischen werden durch Unterschiede in der Plasmamembran Integrität und Permeabilität 1,2. Die Annexin V / PI-Protokoll ist ein häufig verwendeter Ansatz zur Untersuchung von apoptotischen Zellen 3. PI ist häufiger als andere Kernfärbemittel, weil es wirtschaftlich, stabil und ein guter Indikator für die Lebensfähigkeit der Zellen ist, basierend auf ihrer Fähigkeit, Farbstoff in lebenden Zellen 4,5 ausgeschlossen werden. Die Fähigkeit von PI in eine Zelle ist abhängig von der Durchlässigkeit der Membran; PI keine Flecken zu leben oder frühen apoptotischen Zellen durch das Vorhandensein einer intakten Plasmamembran 1,2,6. In späten apoptotischen und nekrotischen Zellen, verringert sich die Integrität der Plasma-und Kernmembran 7,8, so dass PI durch die Membranen passieren, interkalieren in Nukleinsäuren und zeigen rote Fluoreszenz 1,2,9. Leider finden wir, dass herkömmliche Annexin V / PI-Protokolle führen zu einer erheblichen Zahl von falsch positiven Ereignissen (bis zu 40%), die mit PI-Färbung von RNA im Zytoplasma Fach 10 verbunden sind. Primärzellen und Zelllinien in einer breiten Palette von Tiermodellen betroffen sind, mit großen Zellen (nuclear: zytoplasmatische Verhältnisse <0,5) mit dem höchsten Vorkommen 10. Wir zeigen hier, eine modifizierte Annexin V / PI-Methode, die eine deutliche Verbesserung für die Beurteilung des Zelltods im Vergleich zu herkömmlichen Methoden bietet. Dieses Protokoll nutzt Veränderungen in zellulären Permeabilität während Zellfixierung um das Eindringen von RNase A in Zellen nach Färbung zu fördern. Sowohl das Timing und die Konzentration von RNase A wurden zum Entfernen von cytoplasmatischen RNA optimiert. Das Ergebnis ist eine deutliche Verbesserung gegenüber herkömmlichen Annexin V / PI-Protokolle (<5% events mit zytoplasmatischen PI-Färbung).

Protocol

Dieser Vorgang kann in 500 ul silikonisierten Röhrchen oder 6 ml Polystyrol Rundboden-FACS-Röhrchen durchgeführt werden. Letzteres ist normalerweise verwendet, wenn die Durchführung Lebensfähigkeit Analyse in Verbindung mit anderen Verfahren. Alle Bände beziehen sich auf 6 ml Polystyrol Rundboden-FACS-Röhrchen. Für 500 ul silikonisierten Röhrchen, reduzieren alle Bände von 1 / 5.

Die optimale Konzentration für die Durchflusszytometrie-Analyse beträgt 2-4 x 10 6 Zellen pro 200 ul Volumen. Zellverlust kann durch dieses Verfahren entstehen und somit empfehlen wir, dass jede Probe von 4 x 10 6 Zellen bestehen zu Beginn des Verfahrens.

1. Cell Preparation

  1. Ernten Sie die Zellen - beziehen sich auf spezifische Verfahren für die entsprechenden Zelllinien oder primären Zellen Isolierungen.
  2. Centrifuge Proben bei 335 x g für 10 Minuten und Dekantieren des Überstandes.
  3. Die Zellen in 2 mL 1 x Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung (PBS) - / - (kein Kalzium, kein Magnesium).
  4. Centrifuge Proben bei 335 x g für 10 Minuten und Dekantieren des Überstandes.
  5. Die Zellen in 1 ml 1 x Annexin V-Bindungspuffer.
  6. Centrifuge Proben bei 335 x g für 10 Minuten und Dekantieren des Überstandes.
  7. Die Zellen in 100 ul 1 x Annexin V-Bindungspuffer.

2. Die Anwendung des Annexin V / PI Stain

  1. Add Annexin V nach den Empfehlungen des Herstellers [zB 5 ul Annexin V Alexa Fluor 488 (Molecular Probes, A13201)].
  2. Die Röhrchen im Dunkeln für 15 Minuten bei Raumtemperatur.
  3. Geben Sie 100 ul 1 x Annexin V-Bindungspuffer zu jedem Reaktionsgefäß. Es sollte etwa 200 ul in jedes Röhrchen werden.
  4. Add 4 ul PI (Sigma, Kat. Nr. P-4864-10ml), dass die verdünnt wurden in 1 x Annexin V-Bindungspuffer (dh 1 ul PI mit 9 ul 1 x Annexin V-Bindungspuffer) 1:10. Man erhält einen endgültigen PI-Konzentration von 2 pg / mL in jeder Probe.
  5. Die Röhrchen im Dunkeln für 15 Minuten bei Raumtemperatur.
  6. Add 500 ul 1 x Annexin V-Bindungspuffer, um die Zellen zu waschen.
  7. Centrifuge Proben bei 335 x g für 10 Minuten und Dekantieren des Überstandes.
  8. Die Zellen in 500 ul 1 x Annexin V-Bindungspuffer und 500 ul 2% Formaldehyd zu einer 1% Formaldehyd (Fixativ)-Lösung zu schaffen. Mix Rohre durch vorsichtiges Schnippen.
  9. Fix Proben auf Eis für 10 Minuten. Alternativ können die Proben über Nacht bei 4 ° C gelagert werden in der Dunkelheit. Wenn die letztere Methode gewählt wird, stellen Sie sicher zu sein über alle Rohre mit Annexin V / PI (einschließlich des Ersatzes Kontrollen) bezeichnet konsistent.
  10. 1 ml 1 x PBS - / - zu jeder Probe und mischen Sie vorsichtig durch flicking.
  11. Zentrifugenröhrchen bei 425 x g für 8 Minuten und Dekantieren des Überstandes.
  12. Wiederholen Sie die Schritte 2,10 und 2,11.
  13. Pellet Dazu den Schlauch.
  14. Add 16 ul von 1:100 verdünnt RNase A (Sigma, R4642) zu einer Endkonzentration von 50 ug / mL zu geben. Inkubieren für 15 min bei 37 ° C.
  15. 1 ml 1 x PBS - / - und vorsichtig mischen durch flicking.
  16. Zentrifugenröhrchen bei 425 x g für 8 Minuten.
  17. Die Proben werden nun analysiert werden. Alternativ können die Proben für die anschließende Färbung Schritte verwendet werden, wenn Annexin / PI-Färbung ist in parallel mit anderen Verfahren durchgeführt werden.

3. Repräsentative Ergebnisse:

Beispiele von Zelltypen und Zelllinien, die in unterschiedlichem Maße von falsch-positiven PI-Färbung haben, sind in Abbildung 1 dargestellt. Um der falsch-positiven Ereignisse wurden die Zellen fixiert und anschließend mit RNase A behandelt Daraus ergibt sich eine signifikante Abnahme in der Zahl der falsch-positiven Ereignisse im Vergleich zu Zellen, die nicht unterzogen wurden RNase-Behandlung (Abbildung 2B). Abbildung 2C zeigt repräsentative Bilder von Zellen, die RNase-Behandlung unterzogen, im Vergleich zu Zellen, die keine RNase-Behandlung hatte. Abbildung 3 zeigt, wie die modifizierte Annexin V / PI-Protokoll, mit Fixierung und RNase Behandlungsschritte, auf herkömmliche Protokolle verbessert, indem die Anzahl der falsch-positiven Färbung Veranstaltungen.

Falsch/richtig positive Zellidentifikation, Fluoreszenzmikroskopie, Hellfeld, PI/DRAQ5-Färbeergebnisse.
Abbildung 1. Konventionelle Propidiumiodidfärbung Protokolle eine signifikante Anzahl von falsch positiven Ereignissen führen. Wir haben früher Ausmaß der falsch-positiven Färbung in primären Zellen in einem breiten Spektrum von Tiermodellen sowie in einer Vielzahl von Zell-Linien 10 ausgewertet. Repräsentative Bilder zeigen Ausmaß der falsch-positiven Färbung in drei einzigartigen Zellpopulationen (eine häufig verwendete Zelllinie - RAW Makrophagen und zwei primäre Zellen - Knochenmark der Maus Makrophagen (BMM) und Goldfische primären Nieren-Makrophagen (PKM)). Wahre positive Ereignisse die erwarteten Co-Lokalisation zwischen PI und DRAQ5 innerhalb der nuklearen Fach (gelbe Flächen zeigen Kolokalisation zwischen PI und DRAQ5). DRAQ5 ist sehr membrane durchlässiger Farbstoff, der genau Flecken nuklearen Fach sowohl in lebenden und toten Zellen 10,11,12. Zur leichteren visuellen Bestimmung der Kolokalisation DRAQ5 Fleck war eine grüne pseudocolour gegeben.

Vergleich der Zellfärbung, Balkendiagramm, RNase-Effekt; Mikroskopie, PI/DRAQ5-Bildanalyse.
Abbildung 2. Verbesserung der Genauigkeit der PI Kernfärbung. (A) Wir untersuchten die Genauigkeit der PI Kernfärbung auf Grad der Ähnlichkeit einer Reihe von gut charakterisierten Kernfärbemittel (BrdU, 7-AAD und DAPI) zu DRAQ5 basiert. BrdU ist ein synthetisches Nukleosid, die in die DNA proliferierender Zellen eingebaut wird, und als solche wird nur innerhalb der nuklearen Fach Fleck. 7-AAD hat eine hohe Affinität für DNA und, ähnlich wie bei PI, sie können nicht über eine intakte Plasmamembran. DAPI hat auch eine starke Affinität zu DNA und ist die am häufigsten verwendeten nuklearen in Fluoreszenzmikroskopie Fleck. Der Grad der Ähnlichkeit war> 99% zwischen BrdU, 7-AAD, DAPI und DRAQ5, Hervorhebung ihrer Fähigkeit, genau zu färben den Zellkern in RAW 264.7 Makrophagen. Im Gegensatz dazu führt zytoplasmatische PI-Färbung auf herkömmlichen Protokollen zu einer deutlichen Abnahme in Prozent Ähnlichkeit der Färbung gegenüber DRAQ5. Knochenmark der Maus Makrophagen (BMM) und Goldfische primären Nieren-Makrophagen (PKM): (B) Ähnliche Ergebnisse werden in zwei primäre Zellen getestet beobachtet. Der Einbau von 50 ug / mL RNase A bei bestimmten Stufe innerhalb der Färbung entfernt nicht-nuklearen PI-Färbung und erhöht Grad der Ähnlichkeit in Bezug auf DRAQ5 Färbung. (C) Repräsentative Bilder von primären Nieren-Makrophagen zeigen den Grad der Ähnlichkeit für Zellen mit und ohne RNase-Behandlung. Zur leichteren visuellen Bestimmung der Unterschiede zwischen den Behandlungen war DRAQ5 einen grünen gegeben. Yellow Bereichen zeigen Kolokalisation zwischen BrdU und DRAQ5 und PI und DRAQ5.

Durchflusszytometrische Diagramme: Annexin V-FITC vs. PI für die Apoptose-Analyse, mit RNase-Vergleich; Balkendiagramme zeigen die Viabilität von Zellen in Prozent an.
Abbildung 3. Geändert Annexin V / PI reduziert falsche Apoptose / Nekrose Veranstaltungen. Primäre Goldfisch Nieren Makrophagen (PKM) wurden mit herkömmlichen und modifizierten Annexin V / PI-Protokolle gefärbt. Streudiagramme zeigen die Annexin V / PI in Goldfische PKM Fleck. Das Streudiagramm auf der linken Seite zeigt konventionellen Annexin V / PI-Färbung (keine RNase) von PKM-Zellen. Das Streudiagramm auf der rechten Seite zeigt PKM-Zellen mit dem modifizierten Annexin V / PI-Protokoll (mit RNase) gefärbt. Die Zugabe von RNase führt zu einer deutlichen Reduzierung der PI-Färbung durch das Entfernen von falsch-positiven Flecken. PKM Zellen wurden dann auf unterschiedliche Populationen innerhalb der Kulturen und frühen Vorläuferzellen (EP), Monozyten (Mono) und reifen Makrophagen (Mat mac) analysiert wurden. Der Rückgang in der Anzahl der positiven PI Ereignisse, aufgrund der Entfernung von falsch-positiven Ereignisse ist ausgeprägter in großen reifen Makrophagen als in kleineren frühen Vorläuferzellen. Schlussfolgerungen zu herkömmlichen Protokollen basieren würden fälschlicherweise vorgeschlagen haben eine positive Korrelation in zellulären Tod für die reifere Makrophagen Teilmengen.

Discussion

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Disclosures

Eine genaue Methode für die Beurteilung der Zelltod beschrieben. Das Protokoll verbessert die auf konventionellen Annexin V / Propidiumiodid (PI)-Protokolle, die up-Display zu 40% falsch-positive Ereignisse in Zelllinien und Primärzellen aus einer breiten Palette von Tiermodellen.

Acknowledgements

Diese Studie wurde von einem Natural Sciences and Engineering Council of Canada (NSERC) Forschungsstipendium und Alberta Agriculture Funding Consortium gewähren DRB unterstützt. AMR ist durch ein NSERC Vanier kanadischen Graduate Scholarship, der University of Alberta Lehre Assistenzzeit und Queen Elizabeth II Graduiertenstipendium unterstützt.

Materials

1 x PBS-/-
1 x Annexin V BindungspufferBD Biosciences556454
Annexin V-Alexa Fluor 488Molekulare Sonden, Life TechnologiesA13201
Propidiumiodid (PI)Sigma-AldrichP48641 mg/ml in H2O
2% FormaldehydSigma-AldrichF1268
RNase A aus der bovinen BauchspeicheldrüseSigma-AldrichR4642
DRAQ5BiostatusDR500501:60 verdünnen in 1 x PBS-/-

References

  1. Vermes, I., Haanen, C., Steffens-Nakken, H., Reutelingsperger, C. A novel assay for apoptosis. Flow cytometric detection of phosphatidylserine expression on early apoptotic cells using fluorescein labeled Annexin V. J Immunol Methods. 184, 39-51 (1995).
  2. Vermes, I., Haanen, C., Reutelingsperger, C. Flow cytometry of apoptotic cell death. J Immunol Methods. 243, 167-190 (2000).
  3. Cornelissen, M., Philippe, J., De Sitter, S., De Ridder, L. Annexin V expression in apoptotic peripheral blood lymphocytes: An electron microscopic evaluation. Apoptosis. 7, 41-47 (2002).
  4. Fried, J., Perez, A. G., Clarkson, B. D. Flow cytofluorometric analysis of cell cycle distributions using propidium iodide. Properties of the method and mathematical analysis of the data. J Cell Biol. 71, 172-181 (1976).
  5. Bacso, Z., Everson, R. B., Eliason, J. F. The DNA of Annexin V-binding apoptotic cells is highly fragmented. Cancer Res. 60, 4623-4628 (2000).
  6. Darzynkiewicz, Z., Bruno, S., Del Bino, G., Gorczyca, W., Hotz, M. A., Lassota, P., Traganos, F. Features of apoptotic cells measured by flow cytometry. Cytometry. 13, 795-808 (1992).
  7. Kroemer, G., Dallaporta, B., Resche-Rigon, M. The mitochondrial death/life regulator in apoptosis and necrosis. Annu. Rev. Physiol. 60, 619-642 (1998).
  8. Denecker, G., Vercammen, D., Declercq, W., Vandenabeele, P. Apoptotic and necrotic cell death induced by death domain receptors. Cell Mol. Life Sci. 58, 356-370 (2001).
  9. Faleiro, L., Lazebnik, Y. Caspases disrupt the nuclear-cytoplasmic barrier. J Cell Biol. 151, 951-959 (2000).
  10. Rieger, A. M., Hall, B. E., Luong, L. T., Schang, L. M., Barreda, D. R. Conventional apoptosis assays using propidium iodide generate a significant number of false positives that prevent accurate assessment of cell death. J Immunol Methods. 358, 81-92 (2010).
  11. Edward, R. Minireview: Use of DNA-specific anthraquinone dyes to directly reveal cytoplasmic and nuclear boundaries in live and fixed cells. Mol. Cells. 27, 391-396 (2009).
  12. Njoh, K. L., Patterson, L. H., Zloh, M., Wiltshire, M., Fisher, J., Chappell, S., Ameer-Beg, S., Bai, Y., Matthews, D., Errington, R. J., Smith, P. J. Spectral analysis of the DNA targeting bisalkylaminoanthraquinone DRAQ5 in intact living cells. Cytometry Part A. 69, 805-814 (2006).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission

Play Video

Geändert Annexin V / Propidiumiodid Apoptose Assay für eine genaue Beurteilung des Zelltods
JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code