外周血高质量样本制备秘籍!裂红法 密度梯度离心法(含高频问题QA)
在流式细胞免疫表型检测中,全血样本因其操作便捷性成为优选方案,既能有效维持细胞结构完整性,又可最大限度减少细胞损耗。需特别注意的是,全血中红细胞与有核细胞的比例通常高达600:1(存在样本来源和物种差异),因此在检测稀有细胞亚群时需适当增加样本量以提高检出率。
方法 | 溶血法 | 密度梯度离心法 |
所需血量 | 100 μL | |
优点 | 操作简单/得率高 | 避免红细胞的干扰,PBMC纯度较高 |
缺点 | 裂解程度不好控制 | 耗时长,要求高 |
适用检测 类型 | 流式表面指标分析检测 | 后续需要冻存/须做刺激培养或胞内因子实验 |
一、裂红法
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样本要求
1)使用肝素采样管采集全血,或使用含有10% EDTA二钾(1 μL/100 μL全血)的采样管。
2)取100 μL未裂解的全血样本加到12×75 mm试管中,分别作为抗体染色管和单色对照管(用于补偿调节);剩余未裂解的全血样本可制备未染色空白对照管。
Tips
EDTA适用于白细胞的免疫表型分析,可防止成熟的髓系细胞贴壁造成细胞损失,并具有较强的抗血小板凝集能力,但对细胞活性的保持不如肝素抗凝。同时EDTA是二价阳离子的强螯合剂,会影响与Ca2+相关的抗原位点(如CD11b等),并会抑制与Ca2+ 相关的细胞功能。肝素常用于白细胞功能研究,可维持Ca2+和Mg2+在细胞内的生理浓度,更好保持细胞活性,适用于放置时间较长、不能及时检测的样本,但不适合血小板的相关检测。
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裂红步骤

1)采集人或鼠的外周血样本于抗凝管中,室温保存,血液样品离体建议2 h内处理效果最佳,若无法及时处理,4℃保存,12 h 内处理;
2)取新鲜抗凝血100 μL,加入900 μL的1×红细胞裂解液,轻柔吹打混匀,室温下裂解4-15 min;
3)加入4 mL PBS,轻柔混匀重悬沉淀;
4)4°C,350×g离心5 min,小心弃去红色上清;
5)计数活细胞,在细胞染色缓冲液中以相应浓度重新悬浮细胞沉淀。
Tips
1)小鼠的血液裂解4-5 min已经足够;
2)人的外周血,宜延长裂解时间至 10-15 min,裂解过程中轻轻摇动以促进红细胞裂解;
3)少量残留红细胞不会干扰后续检测,可以在流式分析中通过设门排除。如果发现红细胞裂解不完全,可以重复上述步骤裂红1-2次;

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效果判断
1)通过观察样本的浑浊度评价红细胞裂解程度:当样本从浑浊变得澄清时,红细胞裂解完成;
2)上机检测时如何判断裂红效果:白细胞群体应清晰可辨,无大量红细胞干扰。可以染死活和CD45判断。

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优势
1)不含固定剂,能够温和而快速地裂解红细胞,而对于白细胞没有影响,使其维持基本形态与活性,不影响下游实验;
2)适用种属和样本范围广;
3)可在室温裂解,不需要低温条件。


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Troubleshooting
1)裂不干净,上机异常
a. 试剂选择不对、使用浓度不对或保存温度不对(看说明书),10×需要用ddH2O稀释至1×后使用,稀释后一个月内使用完毕。


2) 小鼠&大鼠外周血红细胞裂解难度分析与优化策略
裂解难度高原因分析
a. 细胞膜特性差异
■ 膜成分特殊:鼠类红细胞膜富含胆固醇与鞘磷脂,形成更致密的脂质双层结构,机械强度显著高于人类红细胞。
■ 抗氧化能力突出:鼠类红细胞内抗氧化酶(如SOD、过氧化氢酶)活性较高,可抵抗裂解液中的氧化损伤,延缓膜破裂。
b. 形态学差异
■ 体积小且膜厚:小鼠/大鼠红细胞直径约5-7 μm(人类约7-8 μm),膜厚度增加约20%,需更高裂解压力才能破坏膜结构。
■ 血红蛋白稳定性:鼠类血红蛋白四聚体结构更稳定,在低渗或化学裂解条件下变性速率较慢。
解决方案
a. 适当提高裂解液的剂量,以增强裂解效果。
b. 延长裂解时间。
c. 可以重复裂解步骤1-2次,但需注意避免过度裂解导致白细胞损伤。
d. 适当降低离心速度(如300-400g)以避免白细胞丢失。
二、密度梯度离心法

Ficoll

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Ficoll方法介绍
针对全血样本中PBMC的提取,通常采用Ficoll密度梯度离心试剂进行分离。Ficoll的主要成分是聚蔗糖-泛影葡胺,其性质温和且平均分子量达到400,000。在密度为1.2 g/mL的情况下,它并未超出正常生理性渗透压,也不会穿过生物膜。在全血样本中,不同种类的细胞具有不同的密度。红细胞和多核白细胞比重较大,为 1.092 左右,淋巴细胞和单个核细胞比重为 1.075 左右。利用 Ficoll 作密度梯度离心时,各种血液成分将按密度梯度重新分布聚集:血浆和血小板密度较低,,悬浮于分离液的上部;红细胞与粒细胞密度较大,沉于分离液的底部;PBMC 密度稍低于分离液,位于分离液界面之上,移去上层组分就可获得 PBMC。

Tips
a. 人外周血提取Ficoll密度选择:1.077,但是小鼠外周血提取Ficoll密度选择:1.084。
b. Ficoll温度低时,离心后白膜层较为分散,建议Ficoll从冰箱中拿出来之后,先恢复到室温。
c. 仔细阅读说明书,根据说明书的要求进行实验操作。
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Troubleshooting


Percoll

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Percoll 方法介绍
Percoll是1978年发布的一款密度分离介质,成分是PVP(聚乙烯吡咯烷酮)包裹的硅胶颗粒,分离细胞更精密。外周血中PBMC包括淋巴细胞和单核细胞,各类免疫细胞体积、密度等有所不同,红细胞和多核白细胞密度较大,为1.090左右,而淋巴细胞和单核细胞密度为1.075~1.090,血小板为1.030~1.035。为此利用一种密度介于1.075~1.092之间而近于等渗的溶液(分层液)做密度梯度离心,使一定密度的细胞按相应密度梯度分布,从而将各种血细胞加以分离。


Tips
小鼠一般使用40%和80%的Percoll进行分离。
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Percoll 的配制的两种方法
1)按照百分比用两步法计算:用一份的 1.5M NaCl 或者 2.5M 蔗糖加九份 Percoll 原液,得到 100% 的 SIP 溶液。在此基础上,比如想要得到 44% 和 67% 的工作液,分别按 0.15M 的 NaCl 或者 0.25M 的蔗糖:SIP=(100-44):44 和(100-67):67 的比例取相应体积的溶液进行配制即可。

2)根据密度进行一步法计算,该计算方法需要知道最终配制的溶液的密度、细胞分离液的密度(Percoll 密度范围 1.130.005 g/ml,具体密度可根据批次号在英文官网中查询 COA 获得),以及用于稀释的 buffer 的密度(1.5M 的 NaCl 密度为 1.058 g/ml,2.5M 的蔗糖的浓度为 1.316 g/ml)。

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