细胞染色专题——荧光染料选择指南

表1 几种常用细胞染色方法及特点

染色方法

染色特点及应用范围

革兰氏染色法

一种重要的 细菌鉴别 染色法，经染色后，阳性菌呈紫色，阴性菌呈红色，可以清楚地观察到细菌的形态、排列及某些结构特征，从而用以分类鉴定。

瑞氏染色法

瑞氏试剂中酸性伊红和碱性美蓝混合经化学作用后，变成中性的伊红化美蓝，久置后，经氧化而含有天青。此三种染料分别和细胞中的NH 3+ 和COO - 等结合，使 细胞核 及 胞浆 着色。由于系中性染料，又有缓冲液调节酸碱度，所以细胞受染后，蓝红等颜色都较适中，核染质、胞浆以及其中颗粒显色较为清楚。

姬姆萨染色法

病理学 以及 疾病研究 中常用的染色剂。染色原理和结果与瑞氏染色法基本相同。但该法对 细胞核 和 寄生虫 着色较好，结构显示更清晰，而细胞质和中性颗粒则着色较差。为兼顾二者之长，可用复合染色法。

免疫组化染色法

利用抗原抗体之间的特异性结合，用于研究 细胞产物 如分子、蛋白质或糖蛋白的表达、定位、分布和迁移等。

了解细胞染色方法后，下面小爱向大家介绍研究不同细胞结构用到的荧光染料。

一、 细胞膜 常用染料

DiD、DiR、DiO和DiI染料是最常见的细胞膜染料（见表2），它们是一族亲脂性的荧光染料， 用于细胞的形态学和结构研究 。该系列染料进入细胞膜后，会在整个细胞膜上侧向扩散，在最佳浓度时可以使整个细胞膜染色。其中DiD染料的染色效率高，染色均一，荧光不易猝灭，无明显细胞毒性，且受自身荧光背景干扰小。目前DiD已成功应用于多种细胞的体内示踪研究，如Treg细胞、间充质干细胞、肿瘤细胞、造血干祖细胞等。

表2 细胞膜常用染料及荧光颜色

货号

产品名称

荧光颜色

λEx(nm)/ λEm (nm)

abs47048165

DiD 对氯苯磺酸盐

红色

644/663

abs45153692

DiR 碘化物

深红色

748/780

abs45153674

DiO 高氯酸盐

绿色

484/501

abs42002237

DiI 高氯酸盐

橙色

549/565

二、其他细胞结构常用染料

生物染料在细胞结构和组分鉴定中有着广泛的应用，除细胞膜研究外，我们经常也会对一些其它细胞结构及成分进行探索，例如线粒体、溶酶体、蛋白质、细胞核等，而对于不同的细胞结构有不同的染料进行染色，小爱总结如下：

表3常用细胞染料及用途

货号

产品名称

产品用途

abs47047616

DAPI染色液

细胞和组织 细胞核 染色。

abs47048270

TRITC-Phalloidin

选择性结合丝状肌动蛋白F-actin，用于 细胞骨架 研究。

abs47047622

台盼蓝染色液（0.4%）

常用于检测细胞 膜完整性 和细胞 存活率 。

abs47047618

姬姆萨染液

用于 染色体、血液、组织切片、原生动物寄生虫 等。

abs47047620

Hoechst 33342

标记DNA ，也用于 细胞核 和 线粒体 的显像观察。

abs47047744

JC-10

可以检测细胞、组织或纯化的 线粒体膜电位 。

abs47014951

吖啶橙盐酸盐

细胞周期 研究，细胞培养物和组织模型的 凋亡研究 。也能用作 溶酶体 染料，但缺乏特异性。

abs42023979

(+)生物素-N-琥珀酰亚胺基酯

在温和条件下标记 蛋白质、肽 、细胞器、抗体、寡核苷酸和微珠。

三、细胞染色神器D API + Phalloidin

DAPI 染色液（DAPI Staining Solution）常用于 细胞核 染色，可将细胞核染成蓝色。 鬼笔环肽 （Phalloidin）是 细胞骨架 的染色神器，罗丹明标记的Phalloidin（TRITC- Phalloidin）可将细胞染成橙红色，DAPI与Phalloidin染色液是研究细胞形态变化时经常用到的两种 共染 的试剂，染色效果可见图1 [1] ：A1-E1用TRITC-鬼笔环肽（橙红）染色的细胞骨架免疫荧光图；A2-E2用DAPI（蓝色）染色的细胞核免疫荧光图；A3-E3合并的L929细胞免疫荧光染色图。图2 [2] 是S100A16过表达或下调前后PDAC细胞形态的变化。

注意事项：

※ 荧光染料都存在淬灭的问题，建议染色后尽快检测；

※ 避免反复冻融，否则容易失效；

※ DAPI对人体有刺激性，注意适当防护；

※ 鬼笔环肽具有毒性，需小心操作（对人的半数致死剂量 LD 50 约 2mg/kg）。

[1] Li J, Chen JN, Peng ZX, et al. Multifunctional Electrospinning Polyhydroxyalkanoate Fibrous Scaffolds with Antibacterial and Angiogenesis Effects for Accelerating Wound Healing[J]. Applied Materials & Interfaces. 2022.

[2] Li T, Ren TY, Huang CM, et al. YS100A16 induces epithelial-mesenchymal transition in human PDAC cells and is a new therapeutic target for pancreatic cancer treatment that synergizes with gemcitabine[J]. Biochemical Pharmacology 189 (2021) 114396.

常见问题解答（FAQ）

Question

Answer

一般情况下先用鬼笔环肽对细胞骨架进行染色20~40分钟，PBS清洗细胞2次，再用DAPI复染10~20分钟。可根据实际染色情况缩短或延长时间。

染色时应注意滴加量不要太多，否则会造成整张图像呈现蓝色背景，只需覆盖上薄薄的一层即可。此外，荧光染料存在淬灭的问题，建议染色后尽快检测。

DAPI相对很容易染上色，避光处理时加样等操作短时见光没有关系，但是不操作的时候需要暗盒或锡纸包裹，染色后应尽快检测。

可以选择TRITC（橙红）或是Fluor 700（远红）标记的鬼笔环肽。

主要是荧光基团的差异，激发不同的荧光颜色，用来区分共染时其他荧光染料的颜色，选择时应满足机器激发和发射波长。

鬼笔环肽不能直接应用于活细胞的染色，因为它无法穿越细胞膜。DAPI可以透过完整的细胞膜，它可以用于活细胞和固定细胞的染色。

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