Znakowanie komórek aneksyną V i jodkiem propidyny (PI) jest techniką stosowaną do identyfikacji śmierci komórki i rozróżniania jej różnych ścieżek: apoptozy lub zaprogramowanej śmierci komórki i martwicy. Komórki przechodzą wyraźne zmiany morfologiczne w zależności od szlaku. Identyfikując konkretne warunki, które prowadzą komórkę do apoptozy lub martwicy, naukowcy uzyskują wgląd w fizjologię komórkową i patofizjologię choroby. Znakowanie aneksyną V i PI, a następnie cytometria przepływowa, zostały uznane za jedną z najskuteczniejszych metod kategoryzacji rodzaju śmierci komórki.
Dzisiaj opiszemy, w jaki sposób ten test pomaga w identyfikacji ścieżek śmierci komórki, jak wykonać tę technikę oraz kilka ekscytujących przykładowych eksperymentów, które wykorzystują tę metodę, aby odpowiedzieć na ważne pytania w dziedzinie biologii komórki.
Najpierw przyjrzyjmy się zasadom barwienia aneksyny V i PI.
Jak wspomniano wcześniej, komórki apoptotyczne wykazują charakterystyczne cechy morfologiczne. Należą do nich kurczenie się komórek, pęcherzenie błony, fragmentacja jądra i pojawienie się ciał apoptotycznych. Ponadto po indukcji apoptozy – czyli we wczesnej fazie apoptozy – na błonie pojawiają się pewne charakterystyczne zmiany. Normalna błona komórkowa zawiera wszystkie reszty fosfatydyloseryny lub PS na wewnętrznej ulotce. Jednak we wczesnych komórkach apoptotycznych niektóre z tych reszt PS są przenoszone na powierzchnię zewnętrzną - ale jak?
Aby to zrozumieć, cofnijmy się o krok. Podczas apoptozy dobrze wiadomo, że aktywowane są kaspazy cytozolowe. Enzymy te z kolei aktywują enzym związany z błoną zwany scramblazą. Scramblase "miesza" błonę komórkową poprzez translokację reszt PS ze strony cytoplazmatycznej na powierzchnię zewnętrzną. Natomiast podczas martwicy pozostałości PS pozostają tam, gdzie są, ale sama membrana pęka. Oznakowanie Aneksyny V i PI wykorzystuje te różnice w zmianach błonowych tych dwóch typów śmierci komórki.
Aneksyna V sprzężona z barwnikiem fluorescencyjnym, takim jak izotiocyjanian fluoresceiny - powszechnie znany jako FITC - jest nieprzepuszczalnym, naturalnym ligandem dla PS, a zatem łatwo identyfikuje wczesne komórki apoptotyczne poprzez wiązanie się z eksternalizowanym PS. Jednak po pęknięciu błony, do którego dochodzi podczas martwicy, a także w późniejszych stadiach apoptozy, aneksyna może również wiązać się z PS na wewnętrznej powierzchni i dawać fałszywie dodatnie wyniki.
Aby tego uniknąć, naukowcy używają PI. Ta cząsteczka barwnika wiążącego DNA jest ponownie nieprzepuszczalna dla błony i może dostać się do komórki tylko wtedy, gdy błona zostanie zerwana. Dlatego, jeśli komórka jest wybarwiona tylko aneksyną, jest wczesna apoptoza, podczas gdy komórka, która jest wybarwiona zarówno PI, jak i aneksyną, może być nekrotyczna lub późno apoptoza.
Teraz, gdy znasz już podstawowe zasady tego testu, przejdźmy przez procedurę barwienia i analizy śmierci komórki.
Po pierwsze, komórki są zbierane i odwirowywane z małą prędkością, aby zapobiec zakłóceniom morfologicznym, a następnie ponownie zawieszane w fizjologicznym buforze myjącym, takim jak sól fizjologiczna buforowana fosforanami, znana również jako PBS. Po kolejnym etapie wirowania komórki są ponownie zawieszane w buforze wiążącym aneksynę V zawierającym wapń, który jest niezbędny do wiązania aneksyny z PS. Aneksyna V sprzężona z FITC jest następnie dodawana do roztworu, który inkubuje się w temperaturze pokojowej w ciemności, aby umożliwić asocjację aneksyny i PS. W następnym kroku PI dodaje się bezpośrednio do roztworu komórek barwiących aneksynę i inkubuje w ciemności. Po inkubacji komórki są myte w PBS przez odwirowanie, ponownie zawieszane w buforze płuczącym i trzymane na lodzie. Teraz są gotowe do analizy.
Aktywność fluorescencyjna komórek jest analizowana za pomocą cytometrii przepływowej, techniki laserowej, która przechwytuje dane fluorescencyjne z pojedynczych komórek zawieszonych w strumieniu płynu. Po kalibracji fluorescencji przy użyciu komórek oddzielnie barwionych każdym barwnikiem, pozyskiwane są dane z podwójnie barwionych komórek. Sygnały fluorescencyjne z populacji komórek są wykorzystywane do utworzenia wykresu, na którym intensywność FITC związana z anektyną jest wykreślana na logarytmicznej osi X, a PI na logarytmicznej osi Y. Komórki, które są dodatnie pod względem anektyny-FITC i ujemne PI, skupią się w prawym dolnym rogu wykresu, reprezentując wczesne komórki apoptotyczne, a komórki podwójnie dodatnie dla aneksyny-FITC i PI wystąpią w prawym górnym rogu, reprezentując komórki późnej apoptozy lub martwicy. Komórki, które pozostają niezabarwione lub nieznacznie wybarwione zarówno dla aneksyny, jak i PI, są żywymi komórkami.
Skoro już wiesz, dlaczego biolodzy komórkowi polegają na tej technice do badania śmierci komórki, dlaczego nie przyjrzymy się niektórym z jej zastosowań.
Korzystając z tej procedury, naukowcy mogą śledzić, które białka wewnątrzkomórkowe są zaangażowane w apoptozę. W tym filmie naukowcy przeanalizowali wpływ cisplatyny, leku przeciwnowotworowego, na normalne komórki nerkowe, aby sprawdzić, czy indukuje apoptozę. Jeden zestaw komórek został transdukowany w celu nadekspresji aktywnej formy enzymatycznej kinazy białkowej C lub PKC, a drugi zestaw został transdukowany formą niefunkcjonalną - dominującą ujemną PKC. Komórki wykazujące ekspresję PKC i leczone cisplatyną ulegały apoptozie w czasie, ale komórki wyrażające nieaktywną dominującą ujemną PKC były odporne na apoptozę, co wskazuje, że enzym ten jest kluczowym graczem w szlaku apoptozy indukowanej cisplatyną.
Naukowcy wykorzystują również te barwniki do testowania potencjału cytotoksycznego określonych limfocytów T. Cytotoksyczne limfocyty T mogą rozpoznawać specyficzne białka błonowe na komórce docelowej i indukować jej śmierć po związaniu się z nią. Tutaj naukowcy inkubowali limfocyty T specyficzne dla antygenu z docelowymi komórkami nowotworowymi i aneksyną V, a następnie obserwowali indukcję apoptozy komórek nowotworowych przez zaangażowanie limfocytów T. Dane z cytometrii przepływowej ujawniły odsetek śmierci komórek docelowych w obecności i bez cytotoksycznych limfocytów T.
Wreszcie, naukowcy wykorzystują tę metodę do oceny żywotności komórek po dostarczeniu genu. W tym przypadku naukowcy chcieli ocenić przeżywalność komórek po nukleofekcji – metodzie, która wykorzystuje kombinację substancji chemicznych i zastosowanego pola elektrycznego do tworzenia przejściowych porów w błonach komórkowych i jądrowych, ułatwiając w ten sposób dostarczanie genów. Używając aneksyny V i barwnika zwanego 7-aminoaktynomycyną D lub 7-AAD, który, podobnie jak PI wiąże się z DNA, wykazali, że nukleofekcja powoduje niską śmierć komórek przez apoptozę lub martwicę.
Właśnie obejrzałeś film JoVE na temat etykietowania aneksyny V i PI. W tym filmie pokrótce omówiliśmy cechy wyróżniające komórki apoptotyczne i martwicze, dokonaliśmy przeglądu zasad stojących za tą metodą, obejrzeliśmy uogólnioną procedurę dla tej powszechnie stosowanej techniki i zapoznaliśmy się z niektórymi zastosowaniami. Biorąc pod uwagę znaczenie zrozumienia, w jaki sposób różne komórki umierają w różnych warunkach, znakowanie aneksyny V i PI służy jako ważne narzędzie dla biologów komórkowych zainteresowanych tym zjawiskiem. Jak zawsze, dziękujemy za oglądanie!
Barwienie aneksyną V i jodkiem propidyny (PI) zapewnia naukowcom sposób na identyfikację różnych typów śmierci komórki - martwicy lub apoptozy. Ta tec…
Znakowanie komórek aneksyną V i jodkiem propidyny (PI) jest techniką stosowaną do identyfikacji śmierci komórki i rozróżniania jej różnych ścieżek: apoptozy lub zaprogramowanej śmierci komórki i martwicy. Komórki przechodzą wyraźne zmiany morfologiczne w zależności od szlaku. Identyfikując konkretne warunki, które prowadzą komórkę do apoptozy lub martwicy, naukowcy uzyskują wgląd w fizjologię komórkową i patofizjologię choroby. Znakowanie aneksyną V i PI, a następnie cytometria przepływowa, zostały uznane za jedną z najskuteczniejszych metod kategoryzacji rodzaju śmierci komórki.
Dzisiaj opiszemy, w jaki sposób ten test pomaga w identyfikacji ścieżek śmierci komórki, jak wykonać tę technikę oraz kilka ekscytujących przykładowych eksperymentów, które wykorzystują tę metodę, aby odpowiedzieć na ważne pytania w dziedzinie biologii komórki.
Najpierw przyjrzyjmy się zasadom barwienia aneksyny V i PI.
Jak wspomniano wcześniej, komórki apoptotyczne wykazują charakterystyczne cechy morfologiczne. Należą do nich kurczenie się komórek, pęcherzenie błony, fragmentacja jądra i pojawienie się ciał apoptotycznych. Ponadto po indukcji apoptozy – czyli we wczesnej fazie apoptozy – na błonie pojawiają się pewne charakterystyczne zmiany. Normalna błona komórkowa zawiera wszystkie reszty fosfatydyloseryny lub PS na wewnętrznej ulotce. Jednak we wczesnych komórkach apoptotycznych niektóre z tych reszt PS są przenoszone na powierzchnię zewnętrzną - ale jak?
Aby to zrozumieć, cofnijmy się o krok. Podczas apoptozy dobrze wiadomo, że aktywowane są kaspazy cytozolowe. Enzymy te z kolei aktywują enzym związany z błoną zwany scramblazą. Scramblase "miesza" błonę komórkową poprzez translokację reszt PS ze strony cytoplazmatycznej na powierzchnię zewnętrzną. Natomiast podczas martwicy pozostałości PS pozostają tam, gdzie są, ale sama membrana pęka. Oznakowanie Aneksyny V i PI wykorzystuje te różnice w zmianach błonowych tych dwóch typów śmierci komórki.
Aneksyna V sprzężona z barwnikiem fluorescencyjnym, takim jak izotiocyjanian fluoresceiny - powszechnie znany jako FITC - jest nieprzepuszczalnym, naturalnym ligandem dla PS, a zatem łatwo identyfikuje wczesne komórki apoptotyczne poprzez wiązanie się z eksternalizowanym PS. Jednak po pęknięciu błony, do którego dochodzi podczas martwicy, a także w późniejszych stadiach apoptozy, aneksyna może również wiązać się z PS na wewnętrznej powierzchni i dawać fałszywie dodatnie wyniki.
Aby tego uniknąć, naukowcy używają PI. Ta cząsteczka barwnika wiążącego DNA jest ponownie nieprzepuszczalna dla błony i może dostać się do komórki tylko wtedy, gdy błona zostanie zerwana. Dlatego, jeśli komórka jest wybarwiona tylko aneksyną, jest wczesna apoptoza, podczas gdy komórka, która jest wybarwiona zarówno PI, jak i aneksyną, może być nekrotyczna lub późno apoptoza.
Teraz, gdy znasz już podstawowe zasady tego testu, przejdźmy przez procedurę barwienia i analizy śmierci komórki.
Po pierwsze, komórki są zbierane i odwirowywane z małą prędkością, aby zapobiec zakłóceniom morfologicznym, a następnie ponownie zawieszane w fizjologicznym buforze myjącym, takim jak sól fizjologiczna buforowana fosforanami, znana również jako PBS. Po kolejnym etapie wirowania komórki są ponownie zawieszane w buforze wiążącym aneksynę V zawierającym wapń, który jest niezbędny do wiązania aneksyny z PS. Aneksyna V sprzężona z FITC jest następnie dodawana do roztworu, który inkubuje się w temperaturze pokojowej w ciemności, aby umożliwić asocjację aneksyny i PS. W następnym kroku PI dodaje się bezpośrednio do roztworu komórek barwiących aneksynę i inkubuje w ciemności. Po inkubacji komórki są myte w PBS przez odwirowanie, ponownie zawieszane w buforze płuczącym i trzymane na lodzie. Teraz są gotowe do analizy.
Aktywność fluorescencyjna komórek jest analizowana za pomocą cytometrii przepływowej, techniki laserowej, która przechwytuje dane fluorescencyjne z pojedynczych komórek zawieszonych w strumieniu płynu. Po kalibracji fluorescencji przy użyciu komórek oddzielnie barwionych każdym barwnikiem, pozyskiwane są dane z podwójnie barwionych komórek. Sygnały fluorescencyjne z populacji komórek są wykorzystywane do utworzenia wykresu, na którym intensywność FITC związana z anektyną jest wykreślana na logarytmicznej osi X, a PI na logarytmicznej osi Y. Komórki, które są dodatnie pod względem anektyny-FITC i ujemne PI, skupią się w prawym dolnym rogu wykresu, reprezentując wczesne komórki apoptotyczne, a komórki podwójnie dodatnie dla aneksyny-FITC i PI wystąpią w prawym górnym rogu, reprezentując komórki późnej apoptozy lub martwicy. Komórki, które pozostają niezabarwione lub nieznacznie wybarwione zarówno dla aneksyny, jak i PI, są żywymi komórkami.
Skoro już wiesz, dlaczego biolodzy komórkowi polegają na tej technice do badania śmierci komórki, dlaczego nie przyjrzymy się niektórym z jej zastosowań.
Korzystając z tej procedury, naukowcy mogą śledzić, które białka wewnątrzkomórkowe są zaangażowane w apoptozę. W tym filmie naukowcy przeanalizowali wpływ cisplatyny, leku przeciwnowotworowego, na normalne komórki nerkowe, aby sprawdzić, czy indukuje apoptozę. Jeden zestaw komórek został transdukowany w celu nadekspresji aktywnej formy enzymatycznej kinazy białkowej C lub PKC, a drugi zestaw został transdukowany formą niefunkcjonalną - dominującą ujemną PKC. Komórki wykazujące ekspresję PKC i leczone cisplatyną ulegały apoptozie w czasie, ale komórki wyrażające nieaktywną dominującą ujemną PKC były odporne na apoptozę, co wskazuje, że enzym ten jest kluczowym graczem w szlaku apoptozy indukowanej cisplatyną.
Naukowcy wykorzystują również te barwniki do testowania potencjału cytotoksycznego określonych limfocytów T. Cytotoksyczne limfocyty T mogą rozpoznawać specyficzne białka błonowe na komórce docelowej i indukować jej śmierć po związaniu się z nią. Tutaj naukowcy inkubowali limfocyty T specyficzne dla antygenu z docelowymi komórkami nowotworowymi i aneksyną V, a następnie obserwowali indukcję apoptozy komórek nowotworowych przez zaangażowanie limfocytów T. Dane z cytometrii przepływowej ujawniły odsetek śmierci komórek docelowych w obecności i bez cytotoksycznych limfocytów T.
Wreszcie, naukowcy wykorzystują tę metodę do oceny żywotności komórek po dostarczeniu genu. W tym przypadku naukowcy chcieli ocenić przeżywalność komórek po nukleofekcji – metodzie, która wykorzystuje kombinację substancji chemicznych i zastosowanego pola elektrycznego do tworzenia przejściowych porów w błonach komórkowych i jądrowych, ułatwiając w ten sposób dostarczanie genów. Używając aneksyny V i barwnika zwanego 7-aminoaktynomycyną D lub 7-AAD, który, podobnie jak PI wiąże się z DNA, wykazali, że nukleofekcja powoduje niską śmierć komórek przez apoptozę lub martwicę.
Właśnie obejrzałeś film JoVE na temat etykietowania aneksyny V i PI. W tym filmie pokrótce omówiliśmy cechy wyróżniające komórki apoptotyczne i martwicze, dokonaliśmy przeglądu zasad stojących za tą metodą, obejrzeliśmy uogólnioną procedurę dla tej powszechnie stosowanej techniki i zapoznaliśmy się z niektórymi zastosowaniami. Biorąc pod uwagę znaczenie zrozumienia, w jaki sposób różne komórki umierają w różnych warunkach, znakowanie aneksyny V i PI służy jako ważne narzędzie dla biologów komórkowych zainteresowanych tym zjawiskiem. Jak zawsze, dziękujemy za oglądanie!
Zaloguj się lub , aby uzyskać dostęp do pełnej treści. Dowiedz się więcej o dostępie Twojej instytucji do treści JoVE tutaj
Znakowanie komórek aneksyną V i jodkiem propidyny (PI) jest techniką stosowaną do identyfikacji śmierci komórki i rozróżniania jej różnych ścieżek: apoptozy lub zaprogramowanej śmierci komórki i martwicy. Komórki przechodzą wyraźne zmiany morfologiczne w zależności od szlaku. Identyfikując konkretne warunki, które prowadzą komórkę do apoptozy lub martwicy, naukowcy uzyskują wgląd w fizjologię komórkową i patofizjologię choroby. Znakowanie aneksyną V i PI, a następnie cytometria przepływowa, zostały uznane za jedną z najskuteczniejszych metod kategoryzacji rodzaju śmierci komórki.
Dzisiaj opiszemy, w jaki sposób ten test pomaga w identyfikacji ścieżek śmierci komórki, jak wykonać tę technikę oraz kilka ekscytujących przykładowych eksperymentów, które wykorzystują tę metodę, aby odpowiedzieć na ważne pytania w dziedzinie biologii komórki.
Najpierw przyjrzyjmy się zasadom barwienia aneksyny V i PI.
Jak wspomniano wcześniej, komórki apoptotyczne wykazują charakterystyczne cechy morfologiczne. Należą do nich kurczenie się komórek, pęcherzenie błony, fragmentacja jądra i pojawienie się ciał apoptotycznych. Ponadto po indukcji apoptozy – czyli we wczesnej fazie apoptozy – na błonie pojawiają się pewne charakterystyczne zmiany. Normalna błona komórkowa zawiera wszystkie reszty fosfatydyloseryny lub PS na wewnętrznej ulotce. Jednak we wczesnych komórkach apoptotycznych niektóre z tych reszt PS są przenoszone na powierzchnię zewnętrzną - ale jak?
Aby to zrozumieć, cofnijmy się o krok. Podczas apoptozy dobrze wiadomo, że aktywowane są kaspazy cytozolowe. Enzymy te z kolei aktywują enzym związany z błoną zwany scramblazą. Scramblase "miesza" błonę komórkową poprzez translokację reszt PS ze strony cytoplazmatycznej na powierzchnię zewnętrzną. Natomiast podczas martwicy pozostałości PS pozostają tam, gdzie są, ale sama membrana pęka. Oznakowanie Aneksyny V i PI wykorzystuje te różnice w zmianach błonowych tych dwóch typów śmierci komórki.
Aneksyna V sprzężona z barwnikiem fluorescencyjnym, takim jak izotiocyjanian fluoresceiny - powszechnie znany jako FITC - jest nieprzepuszczalnym, naturalnym ligandem dla PS, a zatem łatwo identyfikuje wczesne komórki apoptotyczne poprzez wiązanie się z eksternalizowanym PS. Jednak po pęknięciu błony, do którego dochodzi podczas martwicy, a także w późniejszych stadiach apoptozy, aneksyna może również wiązać się z PS na wewnętrznej powierzchni i dawać fałszywie dodatnie wyniki.
Aby tego uniknąć, naukowcy używają PI. Ta cząsteczka barwnika wiążącego DNA jest ponownie nieprzepuszczalna dla błony i może dostać się do komórki tylko wtedy, gdy błona zostanie zerwana. Dlatego, jeśli komórka jest wybarwiona tylko aneksyną, jest wczesna apoptoza, podczas gdy komórka, która jest wybarwiona zarówno PI, jak i aneksyną, może być nekrotyczna lub późno apoptoza.
Teraz, gdy znasz już podstawowe zasady tego testu, przejdźmy przez procedurę barwienia i analizy śmierci komórki.
Po pierwsze, komórki są zbierane i odwirowywane z małą prędkością, aby zapobiec zakłóceniom morfologicznym, a następnie ponownie zawieszane w fizjologicznym buforze myjącym, takim jak sól fizjologiczna buforowana fosforanami, znana również jako PBS. Po kolejnym etapie wirowania komórki są ponownie zawieszane w buforze wiążącym aneksynę V zawierającym wapń, który jest niezbędny do wiązania aneksyny z PS. Aneksyna V sprzężona z FITC jest następnie dodawana do roztworu, który inkubuje się w temperaturze pokojowej w ciemności, aby umożliwić asocjację aneksyny i PS. W następnym kroku PI dodaje się bezpośrednio do roztworu komórek barwiących aneksynę i inkubuje w ciemności. Po inkubacji komórki są myte w PBS przez odwirowanie, ponownie zawieszane w buforze płuczącym i trzymane na lodzie. Teraz są gotowe do analizy.
Aktywność fluorescencyjna komórek jest analizowana za pomocą cytometrii przepływowej, techniki laserowej, która przechwytuje dane fluorescencyjne z pojedynczych komórek zawieszonych w strumieniu płynu. Po kalibracji fluorescencji przy użyciu komórek oddzielnie barwionych każdym barwnikiem, pozyskiwane są dane z podwójnie barwionych komórek. Sygnały fluorescencyjne z populacji komórek są wykorzystywane do utworzenia wykresu, na którym intensywność FITC związana z anektyną jest wykreślana na logarytmicznej osi X, a PI na logarytmicznej osi Y. Komórki, które są dodatnie pod względem anektyny-FITC i ujemne PI, skupią się w prawym dolnym rogu wykresu, reprezentując wczesne komórki apoptotyczne, a komórki podwójnie dodatnie dla aneksyny-FITC i PI wystąpią w prawym górnym rogu, reprezentując komórki późnej apoptozy lub martwicy. Komórki, które pozostają niezabarwione lub nieznacznie wybarwione zarówno dla aneksyny, jak i PI, są żywymi komórkami.
Skoro już wiesz, dlaczego biolodzy komórkowi polegają na tej technice do badania śmierci komórki, dlaczego nie przyjrzymy się niektórym z jej zastosowań.
Korzystając z tej procedury, naukowcy mogą śledzić, które białka wewnątrzkomórkowe są zaangażowane w apoptozę. W tym filmie naukowcy przeanalizowali wpływ cisplatyny, leku przeciwnowotworowego, na normalne komórki nerkowe, aby sprawdzić, czy indukuje apoptozę. Jeden zestaw komórek został transdukowany w celu nadekspresji aktywnej formy enzymatycznej kinazy białkowej C lub PKC, a drugi zestaw został transdukowany formą niefunkcjonalną - dominującą ujemną PKC. Komórki wykazujące ekspresję PKC i leczone cisplatyną ulegały apoptozie w czasie, ale komórki wyrażające nieaktywną dominującą ujemną PKC były odporne na apoptozę, co wskazuje, że enzym ten jest kluczowym graczem w szlaku apoptozy indukowanej cisplatyną.
Naukowcy wykorzystują również te barwniki do testowania potencjału cytotoksycznego określonych limfocytów T. Cytotoksyczne limfocyty T mogą rozpoznawać specyficzne białka błonowe na komórce docelowej i indukować jej śmierć po związaniu się z nią. Tutaj naukowcy inkubowali limfocyty T specyficzne dla antygenu z docelowymi komórkami nowotworowymi i aneksyną V, a następnie obserwowali indukcję apoptozy komórek nowotworowych przez zaangażowanie limfocytów T. Dane z cytometrii przepływowej ujawniły odsetek śmierci komórek docelowych w obecności i bez cytotoksycznych limfocytów T.
Wreszcie, naukowcy wykorzystują tę metodę do oceny żywotności komórek po dostarczeniu genu. W tym przypadku naukowcy chcieli ocenić przeżywalność komórek po nukleofekcji – metodzie, która wykorzystuje kombinację substancji chemicznych i zastosowanego pola elektrycznego do tworzenia przejściowych porów w błonach komórkowych i jądrowych, ułatwiając w ten sposób dostarczanie genów. Używając aneksyny V i barwnika zwanego 7-aminoaktynomycyną D lub 7-AAD, który, podobnie jak PI wiąże się z DNA, wykazali, że nukleofekcja powoduje niską śmierć komórek przez apoptozę lub martwicę.
Właśnie obejrzałeś film JoVE na temat etykietowania aneksyny V i PI. W tym filmie pokrótce omówiliśmy cechy wyróżniające komórki apoptotyczne i martwicze, dokonaliśmy przeglądu zasad stojących za tą metodą, obejrzeliśmy uogólnioną procedurę dla tej powszechnie stosowanej techniki i zapoznaliśmy się z niektórymi zastosowaniami. Biorąc pod uwagę znaczenie zrozumienia, w jaki sposób różne komórki umierają w różnych warunkach, znakowanie aneksyny V i PI służy jako ważne narzędzie dla biologów komórkowych zainteresowanych tym zjawiskiem. Jak zawsze, dziękujemy za oglądanie!
View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos
Q1: How does phosphatidylserine translocation distinguish apoptotic cells from necrotic cells?
During apoptosis, cytosolic caspases activate scramblase, an enzyme that translocates phosphatidylserine (PS) residues from the inner cell membrane to the outer surface. In necrosis, PS remains internal but the membrane ruptures. Annexin V binds externalized PS in early apoptotic cells, while propidium iodide enters only when membranes rupture, allowing researchers to differentiate between these death pathways.
Q2: Why is propidium iodide used alongside annexin V in cell death assays?
Propidium iodide (PI) is a membrane-impermeable DNA-binding dye that enters cells only when membranes rupture. Since annexin V alone cannot distinguish early apoptosis from late apoptosis or necrosis, PI provides critical differentiation. Cells positive for annexin V but negative for PI indicate early apoptosis, while double-positive cells represent late apoptotic or necrotic cells.
Q3: What are the key steps in preparing cells for annexin V and propidium iodide staining?
Cells are harvested and centrifuged at low speed, then resuspended in phosphate-buffered saline (PBS). After centrifugation, cells are resuspended in annexin V binding buffer containing calcium, which is necessary for annexin binding to phosphatidylserine. Annexin V conjugated with fluorescein isothiocyanate (FITC) is added and incubated in the dark, followed by propidium iodide addition and another dark incubation.
Q4: How does flow cytometry interpret annexin V and propidium iodide staining patterns?
Flow cytometry plots annexin-FITC intensity on the logarithmic X-axis and PI on the Y-axis. Cells positive for annexin-FITC but negative for PI cluster in the lower right quadrant, representing early apoptotic cells. Double-positive cells appear in the upper right, indicating late apoptotic or necrotic cells. Unstained or insignificantly stained cells in the lower left represent live cells.
Q5: How have researchers used annexin V and PI labeling to study protein kinase C in cisplatin-induced apoptosis?
Researchers compared kidney cells overexpressing active protein kinase C (PKC) with cells expressing inactive dominant-negative PKC. When treated with cisplatin, cells with active PKC underwent apoptosis over time, while dominant-negative PKC cells resisted apoptosis. This demonstrated that PKC is a key player in the cisplatin-induced apoptosis pathway, revealing important mechanisms of an introduction to cell death.
Q6: What do annexin V and PI staining reveal about cytotoxic T cell function?
Researchers incubate antigen-specific cytotoxic T cells with target tumor cells in the presence of annexin V and PI. Flow cytometry data reveals the percentage of target cell death induced by T cell engagement. This method demonstrates how cytotoxic T cells recognize specific membrane proteins on target cells and induce apoptosis upon binding.
Q7: How is annexin V and PI staining used to assess cell viability after nucleofection?
Nucleofection uses chemicals and electric fields to create transient pores in cell membranes for gene delivery. Researchers use annexin V plus 7-aminoactinomycin D (7-AAD), a DNA-binding dye similar to PI, to evaluate cell survival post-nucleofection. This staining approach quantifies cell death by apoptosis or necrosis, demonstrating nucleofection's impact on cell viability.
Rozdziały w tym filmie
0:00
Overview
1:07
Principles Behind Annexin V/PI Staining
3:48
Generalized Protocol for Annexin V/PI Staining
5:58
Applications
8:23
Summary