细胞凋亡.坏死.细胞活性检查常见方法及试剂

线粒体膜电位指示染料

线粒体膜电位的下降是细胞凋亡早期的一个标志性事件. 它在凋亡过程中与caspase 活化同时发生并先于磷脂酰丝氨酸（PS ）的外翻。基于以上研究，Biotium 研发了各种的新型的荧光探针用于测量线粒体膜电位。

MitoView 633

MitoView 633 是一种新型的用于测量线粒体膜电位的深红染料(激发光/发射光622/648 nm) 。使用NucView 488 和MitoView 633 凋亡检测试剂盒可以在荧光显微镜(图.1) 或流式细胞仪(图.2、3) 下同时进行线粒体膜电位和caspase-3活性的检测。

图 1. 使用MitoView 633进行活细胞染色:Hela细胞

图 2. 流式细胞仪分析：Jurkat 细胞一组用CCCP 使线粒体去极化，另一组使用staurosporine 作为凋亡诱

导剂。使用MitoView 633 染色

图3. 流式细胞仪分析：对照（A ）与经staurosporine 处理(B)的Jurkat 细胞（JC-1 染色）. FL1 (x- 轴) 为绿色荧光; FL2 (y-轴) 为红色荧光。 (A 图) 较高的红绿荧光比例表明线粒体膜电位未下降. （B 图）较低的红绿荧光比例说明：由于staurosporine 诱导了凋亡的发生，细胞的线粒体膜电位大幅下降。

JC-1 线粒体膜电位检测试剂盒

JC-1通常被用于检测细胞中线粒体膜电位的变化。在健康细胞中,JC-1以聚合体(J-aggregates)，的形式存在在线粒体基质中，可以产生红色的荧光(激发光/发射光 585/590nm)。相反，在正在凋亡或坏死的细胞中，JC-1不能聚集在基质中，以单体的形式存在，从而发出绿色的荧光( 激发光/ 发射光510/527nm)，这样可以使用流式细胞仪和荧光显微镜、荧光计数仪通过测量荧光颜色的转变来检测线粒体膜电位的变化。常用红绿荧光的相对比例来衡量线粒体去极化的比例。通过J C -1 从红色荧光到绿色荧光的转变可以很容易地检测到细胞膜电位的下降，从而可以用于早期的细胞凋亡检测。

Rhodamine 123

Rhodamine 123 是一种绿色荧光染料( 激发光/发射光505/534)，广泛用作检测线粒体膜电位（流式细胞仪检测）。T M R E 和T M R M ：四甲基罗丹明乙脂或是甲基脂, 是穿膜型的红色荧光探针( 激发光/ 发射光548/573 nm)，它们很容易被线粒体摄取。这些荧光探针常用于线粒体膜电位检测（流式细胞仪检测）。

DASPEI

DASPEI 是一种红色的线粒体膜电位荧光染料( 激发光/ 发射光

461/589nm )，被广泛用于高通量分析检测。

DiIC1(5)

DiI C1(5)是一种深红的羟花青染料（激发光/发射光 638/658 nm), 常被用于检测凋亡细胞中的线粒体膜电位。

MCB 谷光苷肽检测试剂盒

在细胞凋亡事件的早期，细胞质中谷胱甘肽（G SH ）水平开始下降。细胞内G S H 的排除非常活跃时，细胞液就由还原环境转为氧化环境，这可能导致了凋亡早期细胞线粒体膜电位的降低，从而使细胞色素C 从线粒体内转移到细胞液中，启动凋亡效应器caspase 的级联反应。MCB (Monochlorobimane) ( 激发光/发射光380/461 nm)是一种荧光染料，在GST

的作用下，它可以与谷胱甘肽结合并会

发出蓝色荧光。可以通过荧光染料monochlorobimane(MCB) 体外检测凋亡细胞细胞质中谷光苷肽的减少来检测凋亡早期细胞内氧化还原状态的变化。( 图 4)

图4. Jurkat 细胞分别以DMSO 处理（作为对照）以及 1 uMstaurosporine 处理( 凋亡诱导4小时) 。使用 MCB

谷光苷肽检测试剂盒检测其谷胱甘肽（GSH ）水平。

NucView TM 488 Caspase-3 底物

可在活细胞中实时检测caspase-3活性

在凋亡早期的过程中，caspase-3 裂解对应的胞浆胞核底物，导致了细胞在形态上和生理生化功能上产生了一些列变化。NucView 488 Caspase-3 底物是一种穿膜型的荧光标记的caspase 底物，可在活细胞中实时检测caspase-3 活性。 传统的荧光caspase 底物不能用于活细胞的caspase 活力检测，因为其需要裂解细胞；其他的一些检测手段也仅仅只能检测在一个细胞群落中caspase 的平均活力。基于荧光标记的caspase 抑制剂的检测技术(FLICA) 可以进入活细胞检测caspase 活力，但是荧光探针本身就是不可逆转的caspase 抑制剂，所以无法在活细胞中实时检测caspase 的活力。

产品特性:

•双功能: 允许研究人员在凋亡细胞内检查caspase-3的同时染色细胞核，显示在细胞核在凋亡过程中经历的形态学变化；

•不会影响caspase-3 的活性, 可以实现实时检测caspase-3；

•直接加入细胞培养液即可快速染色，无需清洗残余；

•可用甲醛固定, 兼容免疫染色；

•可使用荧光显微镜、流式细胞仪、荧光酶标仪进行检测；

•兼容贴壁细胞与悬浮细胞。

NucView 488 Caspase-3 底物是Biotium 公司研发的用于活细胞实时检测caspase-3 活性的荧光探针，适用于荧光显微镜、流式细胞仪、荧光酶标仪。这种底物由一段大量带负电荷的DEVD 肽段与一种DNA 结合染料连接而成。这种底物最初不能结合DNA ，也不能产生荧光，这种底物可以穿过细胞膜进入细胞质，在这里被Caspase-3 所剪切，从而释放出和DNA 高亲和力的染料，释放出的染料迁移进入细胞核并将细胞核染成亮绿色。 ( 图1、图2) 。

图 1. NucView 488 荧光底物检测caspase 活性的原理

图2. 使用Staurosporine 诱导Jurkat 细胞凋亡后，使用NucView 488（活细胞caspase3 检测） ( 绿色) 和

CF 594Annexin V 染色( 红色) 。

NucView TM 488 Caspase-3 活细胞凋亡检测试剂盒

由储存在DMSO 中的NucVIEW 488 Caspase-3 底物与caspase-3 抑制剂 Ac-DEVD-CHO 组成.

NucView TM 488 Caspase-3 底物

分别以1mM 浓度分别存储在DMSO 或是 PBS 中的形式提供。DMSO 储存形式

NucView 488 Caspase-3 底物适用于一般类型的细胞， PBS 储存形式针对DMSO 敏感型的细胞。

NucView TM 488 Caspase-3 底物与CF TM 594-Annexin V 双凋亡检测试剂盒

是一种双凋亡检测方法试剂盒，包括用来检测磷酸化丝氨酸(PS) 转位的深红色荧光探针CF594-annexin V 和Nucview 488 caspase-3 底物( 图.2).

NucView TM 488 与MitoView TM 633 凋亡检测试剂盒

包括了深红荧光探针MitoView 633 和NucView 488 Caspase-3 底物，通过荧光显微镜或是流式细胞仪可同时检测线粒体膜电位与caspase-3 活性。 ( 图.3).

图2：使用流式细胞术检测细胞在凋亡过程中的caspase-3 的活性以及线粒体膜电位（NucView 488 和MitoView 633 凋亡检测试剂盒）

样本：staurosporine 诱导凋亡的Jurkat 细胞

仪器：BD FACS Calibur flow cytometer.

FL1 (x- 轴) ：NucView 488，FL4 (y- 轴) ：MitoView 633从图中可以看出，在凋亡过程中，NucView 488 的荧光信号增强的同时线粒体膜电位在下降（MitoView 633 荧光探针检测）

Annexin V 偶联物

Annexin V 是一段35-36 kDa 的磷脂结合蛋白，与磷脂酰丝氨酸有高度亲和力。细胞发生凋亡早期，膜磷脂酰丝氨酸（PS ）由脂膜内侧翻向外侧，Annexin V 通过细胞外侧暴露的磷脂酰丝氨酸与凋亡早期细胞的胞膜结合1。用荧光标记 的Annexin Ⅴ作为荧光探针，利用流式细胞仪或荧光显微镜可检测细胞凋亡的发生 ( 图.1、图.2) 。Biotium 提供了多种波段荧光标记的annexin V 偶联物，其标记的荧光染料是Biotium 独创的具有超高亮度以及光稳定性的CF 荧光探针，可适用于各种凋亡以及坏死细胞的检测分析。

图 1. Jurkat 细胞凋亡检测，NucView 488 ( 绿色) 与CF647-Annexin V ( 品红) 染色。

Figure 2. 流式细胞术分析：分别是未使用和使用staurosporine 诱导Jurkat cell 凋亡，使用NucView 488 和CF647-Annexin V染色。

Apoptosis and necrosis quantitation kits

我们的凋亡/ 坏死定量检测试剂盒包括了一对荧光探针：绿色的CF

488A-Annexin V 和另一种非穿膜性的红色核酸结合染料（PI 、7-AAD 、EthD-III ）。由于其不能穿透细胞膜，所以对于有完整细胞膜的凋亡早期细胞不能染色，而坏死细胞和凋亡晚期的细胞，其膜的完整性丧失，可以被染色。将其与CF 488A-Annexin V 匹配使用，可以将凋亡早期的细胞和晚期的细胞以及死细胞 区分开来。

Dual apoptosis assay kit

我们的双凋亡检测试剂盒包括用来检测磷酸化丝氨酸(PS) 转位的深红色荧光探针CF594-annexin V 和检测caspase-3 活性的Nucview 488 caspase-3底物。足够在流式细胞仪或荧光显微镜上进行至少50 次实验。

凋亡与坏死定量检测试剂盒

Apoptosis & Necrosis Quantitation Kit

Biotium 的凋亡/ 坏死定量检测试剂盒包括了一对荧光探针：绿色的CF 488A-Annexin V 和另一种非穿膜性的核酸结合染料（如：PI 、7-AAD 、EthD-III ）。由于其不能穿透细胞膜，所以对于有完整细胞膜的凋亡早期细胞不能染色，而坏死细胞和凋亡晚期的细胞，其膜的完整性丧失，可以被染色。将其与CF 488A-Annexin V 匹配使用，可以将凋亡早期的细胞和晚期的细胞以及死细胞 区分开来。( 图.1).Biotium 独创的CF 488 荧光染料在亮度以及光稳定性上远超传统的绿色荧光染料。

CF 488-Annexin V和7-AAD(7-氨基放线菌素D) 凋亡检测试剂盒

适用于荧光显微镜的凋亡检测(图. 1), 因为7-AAD 在绿色荧光通道的溢出效应最小。而CF 488-Annexin V和PropidiumIodide （PI ，碘化丙啶）凋亡检测试剂盒推荐适用流式细胞仪(图. 2).

Apoptosis & Necrosis QuantitationKit Plus

包括CF 488A-Annexin V和Ethidiumhomodimer III荧光探针。

EthidiumhomodimerIII, （EthD-III ）1,2 是一种非穿膜性的核酸结合染料，这是由Bioium 研发的新型探针，它和传统的Propidium iodide （PI ：碘化丙啶）相比，具有

更好的DNA 亲和性以及更高的亮度。

The Apoptotic, Necrotic, and HealthyCells Quantitation Kit

这个试剂盒除了CF 488A-Annexin V 和Ethidiumhomodimer III 一对荧光探针，还包括了Hoechst 33342, 这是一种穿膜性的蓝色DNA 荧光染料(激发光/发射光350/461nm)，从而实现凋亡、坏死、健康细胞的定量检测。

Calcein-AM 活细胞检测试剂盒

可用于活细胞定量检测; 动物细胞存活率和细胞毒性检测试剂盒中含有1对探针：calcein-AM 和ethidiumhomodimerIII （EthD-3）, 绿色荧光的Calcein AM 基于胞内脂酶活性检测活细胞，而红色荧光DNA 染料EthD-3基于膜完整性的破坏检测死细胞。

图 1. Staurosporine诱导的Jurkat 细胞CF 488A -Annexin V 探针 ( 绿色) 与7-AAD 探

针 ( 绿色)

图2. 流式细胞术分析Jurkat 细胞：左图为对照，右图使用1 uMstaurosporine 处理5 小时，使用CF 488A Annexin V and PI Apoptosis Kit 进行分析。活细胞为Annexin V (-)/PI (-) , 早期凋亡细胞显示为Annexinv V（+）/ PI(-),凋亡晚期细胞和坏死细胞显示为Annexin V（+）/ PI（+）。

dUTP 偶联物与TUNEL 试剂盒

在细胞凋亡中, 染色体DNA 的断裂是一个重要的标志事件1. 凋亡细胞的DNA 双链断裂或只要一条链上出现缺口会产生的一系列DNA 的3’-OH 末端，可在脱氧核糖核苷酸末端转移酶（TdT ）的作用下，将荧光素或是生物素标记的dUTP 偶联物连接到断裂DNA 的3’-OH 末端，可以通过流式细胞仪或是荧光显微镜检测到dUTP 偶联物发出的荧光。这就是常说的TUNEL 法（TdT 介导的dUTP 缺口末端标记技术）的原理。

TUNEL 法凋亡检测是分子生物学与形态学相结合的研究方法，对完整的单个凋亡细胞核或凋亡小体进行原位染色，能准确的反应细胞凋亡最典型的生物化学和形态特征，可用于石蜡包埋组织切片、冰冻组织切片、培养的细胞和从组织中分离的细胞的细胞凋亡测定，并可检测出极少量的凋亡细胞，灵敏度远比一般的组织化学和生物化学测定法要高，因而在细胞凋亡的研究中已被广泛采用。

CF 荧光标记dUTP 偶联物

Biotium 提供各种波段的CF 荧光染料标记dUTP 偶联物，用作直标法TUNEL 凋亡检测。我们的 CF 488A 和CF 594 TUNEL Assay ApoptosisDetection Kits 包括完整的反应缓冲液、用于TUNEL 标记的TdT 酶，以及Biotium 独创的具有超高亮度和光稳定性的绿色荧光CF 488A 和深红色荧光CF 594 偶联的dUTP 。整个实验操作过程, 简便、快速，实验结果直观并且灵敏度高。

生物素标记的dUTP 偶联物

Biotium 提供数种不同连接臂长度的生物素-dUTP 偶联物. 这些偶联物可用于TUNEL 法凋亡检测，可以使用荧光标记的链霉亲和素或是抗生物素的抗体进行显色分析。一般情况下，dUTP 与生物素之间的连接臂长度越短，其与DNA 的 3’-OH 末端的连接效率越高，之间的连接臂长度越长，生物素与链霉亲和素结合的效率越好。生物素与dUTP 之间的数字表明其连接臂的长度，例如： biotin-11-dUTP 表示之间是11 个原子的连接臂长度。

图 1. Jurkat 细胞无处理（对照），1 uMstaurosporine 诱导凋亡3 小时，CF 488 TUNELAssay Apoptosis Detection Kit 染色分析，使用DAPI ( 蓝色) 共染色。

活性染料与凋亡诱导剂

活性染料

Biotium 独创的RedDot 2 非穿膜性的核酸结合染料，可以基于细胞膜完整性选择性的对细胞核进行染色。RedDot 2 也可以作为透性化细胞、固定细胞或组织切片的核酸复染剂。Ethidiumhomodimer III 1,2（EthD- III ）是一种非穿膜性的核酸结合染料，这是由Bioium 研发的新型探针，它和传统的P ropidium iodide （PI ：碘化丙啶）相比，具有更好的DNA 亲和性以及更

高的亮度。

Biotium 提供多种的非穿膜性的核酸荧光染料，可基于细胞膜的完整性来标记细胞。包括EthDIII 、7-AAD 和PI 。我们也提供各种穿膜性活细胞染色的核酸荧光探针，包括深红的RedDot 核酸染料, Hoechst 染料, 和acridine orange（AO ：丫啶橙）, 这些染料与ethidium bromide (EB)联合使用，可用作活细胞与死细胞的鉴定。

凋亡诱导剂

化学凋亡诱导剂在细胞凋亡的研究中有着广泛的应用。Staurosporine 是一种非特异性的蛋白激酶抑制剂，能够诱导多种类型细胞凋亡。我们也提供

ionomycin, 一种钙离子载体，它可以通过激活钙蛋白酶来诱导凋亡的发生。

活细胞定量检测

Biotium 公司提供数种用于细胞存活率和细胞毒性检验试剂盒，他们根据不同的原理检测细胞存活率和细胞毒性的不同方面。

Calcein-AM 活细胞定量检测试剂盒

Calcein-AM 是一种胞浆荧光标记物，本身无荧光。Calcein-AM 由于在Calcein( 钙黄绿素) 的基础上加强了疏水性，因此能够轻易穿透活细胞膜。当其进入到细胞质后，酯酶会将其水解为Calcein( 钙黄绿素) 留在细胞内, 发出强绿色荧光。与其它同类试剂相比，Calcein-AM 是非常适合作为荧光探针去染活细胞的，因为Calcein( 钙黄绿素) 不会抑制任何的细胞功能如增殖或淋巴球的趋化性，所以它的细胞毒性很低。

Calcein-AM 活细胞检测试剂盒可用于活细胞定量检测; 动物细胞存活率和细胞毒性检测试剂盒中含有1 对探针：calcein-AM 和ethidiumhomodimer III

（EthD-3）, 绿色荧光的CalceinAM 基于胞内脂酶活性检测活细胞，而红色荧光DNA 染料EthD-3 基于膜完整性的破坏检测死细胞。

对于活的或死的细菌细胞的检测，请使用细菌细胞存活率和细胞毒性检测试剂盒（Cat#30027），它同样提供了两种荧光的染色。

Resazurin （刃天青）, MTT, 与XTT 细胞活性检测试剂盒MTT, XTT, 和resazurin (又名：Alamar Blue阿尔玛蓝) 都能被活细胞线粒体所代谢而产生荧光物质, 利用荧光或吸光度测量，可检测这种变化，从而检测细胞活性和定量活细胞数目。

MTT 、XTT 在活细胞中会被代谢成有色的formazin 盐，可以利用酶标仪测量其吸光度（OD 值）5,6。MTT 产生的是一种不溶性的formazin 盐，所以在测量时需要裂解细胞，而XTT 在测量时无需裂解细胞。

Resazurin ( 刃天青又名：Alamar Blue 阿尔玛蓝) ）是一种非荧光蓝色染料。加入培养液中，可作为氧分子电子传递链的受体，其代谢产物是一种粉红色荧光复合物（resorufin ），呈现由蓝向红转变的颜色变化，可用光度计测定，也可用荧光检测。

图 1. HeLa细胞定量检测使用Calcein AM Cell Viability Assay Kit 进行检测

检测前：96 板培养24 小时。

图2. 用Calcein AM/Ethd-3 染色的Hela 细胞。活细胞被染成绿色，死细胞被染成红色。

图3. Hela细胞活性定量分析。

Resazurin 细胞活性检测试剂盒

ATP-Glo Bioluminometric Cell ViabilityAssay Kit

ATP-Glo Bioluminometric Cell ViabilityAssay Kit 是通过定量存在的ATP ，确定培养物中活细胞数目的方法。其中ATP 是细胞代谢活性的指示剂。本试剂盒采用生物发光（bioluminescent ）法，利用Firefly luciferase （萤火虫荧光素酶）催化底物D-Luciferin （荧光素）的转化，高效利用ATP 的能量，发射出光子。发光信号与存在的ATP 量呈正比，而ATP 与存在于培养基中的细胞数目直接呈正比.8-10 ATP-Glo kit 最低可以检测到单个细胞或是0.01 picomole 的ATP, 检测信号的线性范围可以达到6 个数量级。ATP-Glo kit适用于单样品系统的luminometer 荧光发光检测仪或是全自动96 孔板luminometer 荧光发光检测仪。

图2. Jurkat细胞数量滴度曲线，使用ATPGlo Bioluminetric Cell Viability 试剂盒分析. 仪器：单管型luminometer ，Jurkat 细胞悬浮液依次10 倍稀释