華雅思創帶您了解流式細胞術的應用與發展

前言

流式細胞術是一種基于熒光的檢測，從懸浮于溶液中的單個細胞就能同時測定多種特性，例如細胞群計數和蛋白豐度。它是一種強大的工具，可實現細胞特性的快速、定量和準確測定，并且提供針對細胞群異質性的解讀。

流式細胞術的應用

流式細胞術是一種高度通用的應用，可提供簡單的單靶標讀數或復雜的亞群表型分析以及細胞信號轉導分析。由于流式細胞術依賴于懸浮液中的細胞，為讓細胞能夠流過照明源，其與細胞作為單細胞懸浮液（例如，白細胞）自然存在的生物樣品極易相容。然而，黏附細胞甚至是組織樣品都可能被流式細胞術當作單細胞懸浮液進行解離和分析。

流式細胞術非常適合于需要在單個細胞水平上獲得定量信息，從而獲得細胞水平和/或細胞群水平的理解。正在分析的定量信息可提供有關給定類型細胞的數量、該細胞類型中存在的特定蛋白的數量或該蛋白的功能活性的見解，舉幾個示例。由于可同時收集多個讀數，流式細胞術還能實現某細胞水平下各讀數之間的相關性。

但并非所有生物學研究問題都能使用流式細胞術解決。組織中細胞的空間分布無法使用流式細胞術進行評估，因為需要在分析前將樣品解離為單細胞懸浮液。對于該分析，優先使用免疫組織化學法或組織免疫熒光法。精細亞細胞分析更適合通過熒光和/或共聚焦顯微鏡進行的分析，但成像流式細胞分析儀在這方面取得迅速進展。基因突變或大規模 mRNA 分析更適合使用測序儀器進行。但是，當涉及快速細胞水平定量時，極少有測定法能夠超越流式細胞術。

今天主要給大家介紹一下流式細胞術在免疫表型分析以及信號轉導中的*應用：

1.使用流式細胞術進行免疫表型分析

人外周血單核細胞 (PBMC) 可以使用免疫表型分析分為各種細胞類型。在此實驗中，使用靶向細胞表面的 CD3、CD4 和 CD8 蛋白的抗體檢測 T 細胞并進一步細分為 2 種主要亞群。CD3 是一種在所有 T 細胞中均表達的蛋白，它將 T 細胞與其他白細胞（中間、粉色細胞群）區分。一旦選擇了 T 細胞，CD4+ 和 CD8+ 細胞群就很容易區分。該實驗還使用了一種死活細胞鑒定染料，以便從分析中排除死細胞 .

在細胞生物學中，流式細胞術的一種常見用途就是檢測和定量樣品中存在的細胞類型。由于不同的細胞類型在其表面上表達的蛋白不同，因此可實現細胞檢測。

抗體可特異性靶向這些蛋白，有效添加一個彩色標記，從而區分一種細胞類型與另一種細胞類型。該過程稱為免疫表型分析，使研究人員能夠理解和監測某種異質細胞群中存在的細胞類型的數量和百分比。免疫表型分析有益于表征免疫系統的各種組分，因為這些細胞存在于血液的懸浮液中，并且差異表面蛋白的特征極其明確。免疫表型分析通過抗體熒光標記來實現，這一過程稱為偶聯。流式細胞術是精選用于免疫表型分析的方法，因為它非常快，每秒能定量數千個細胞。

2.使用胞內流式細胞術進行信號轉導

大多數關鍵生物過程都發生在細胞內。因此，雖然細胞表面上的蛋白可以用來檢測細胞類型，但胞內蛋白的豐度和活性可驅動幾乎所有的細胞過程。對胞內蛋白進行定量的能力可提供對細胞生物學的機制見解，并能發現疾病狀態下的異常活動。當細胞需要傳遞來自細胞表面受體的信號時或在細胞本身內各種條件的刺激下，翻譯后修飾 (PTM) 通常是保存該信號的一種關鍵方法。PTM 通常包括通過添加一個小分子（例如磷酸鹽、乙酰基或甲基）來修飾蛋白內的單個氨基酸。

PTM 的目的通常是改變蛋白的活性、穩定性或功能，并且 PTM 中的原理就是磷酸化。磷酸化是細胞信號轉導級聯中研究最透徹的修飾。酶磷酸化可以作為激發酶的開關，從而使其能夠作用于其特異底物。

抗體具有特異性，因此僅當某蛋白在特定氨基酸上被磷酸化時，它們才能夠結合該蛋白。使用磷酸化特異性抗體通過流式細胞術可輕松檢測磷酸化活動。實際上，憑借其靈敏度、定量和細胞水平數據采集，流式細胞術非常適合于細胞群中磷酸化的分析。這種方法稱為“磷酸化流式細胞術"。

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