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流式细胞实验设计:对照设置指南!

时间:2026-11-02 阅读:105
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做流式细胞实验时,会遇到这些情况:阴阳性细胞分不开,换一种画门方式结果就变了,处理组的荧光增强也难以解释。本文以常规多色流式检测为例,按实验准备、对照配管和结果分析的顺序,讲清不同对照的用途。



一、实验前准备:先明确检测目标


实验开始前,先确定要分析的细胞群、检测指标,以及最终比较阳性细胞比例还是荧光强度。例如,观察刺激后CD4⁺ T细胞的CD69表达变化,需要先识别目标细胞群,再在该群体内分析CD69。


随后核对仪器的激光和检测通道,选择适配的荧光组合,并完成抗体滴定。抗体用量应以阳性群与阴性群的分离效果为依据,过量抗体可能增加背景,影响弱阳性群体的识别。


同时预留对照所需的样本。细胞数量有限时,可为适用的抗体选择补偿微球,但活死染料等试剂需要另行确认兼容的对照材料。



二、按顺序完成对照设计


Step 1|设置生物学对照,确定比较基准

生物学对照用于判断处理带来的变化。药物实验通常设置溶剂对照;刺激实验设置未刺激对照。两组应采用一致的培养、收集和染色流程。


建立新检测体系时,还可加入已知阳性样本,验证检测体系能否识别目标信号。已知不表达目标抗原的细胞或基因敲除样本,则可帮助评估染色特异性。


生物学对照通常需要完整染色。例如,未刺激组同样加入全部检测抗体,才能与刺激组直接比较。它与完全不加荧光试剂的未染对照承担不同任务。


Step 2|准备未染对照,观察样本本底

未染对照不加入荧光抗体和荧光染料,主要用于观察自发荧光,并辅助检查散射光分布和仪器设置。


未染样本应尽量匹配实验样本的细胞类型及处理流程。药物处理、细胞活化和固定等操作,都可能改变自发荧光;出现这类变化时,应分别准备相应的未染样本。


分析时,先观察未染细胞在各通道中的分布,再结合其他对照判断阳性边界,避免把样本本底计入目标信号。


Step 3|准备单染对照,计算荧光补偿

一种荧光染料发出的信号可能被多个检测通道接收。常规多色流式通过补偿校正这部分信号溢出,计算依据来自单染对照。


面板中的每种荧光染料都应有对应的单染对照,包括活死染料。配管时,每管只加入一种荧光试剂,并确保:

使用与实验样本一致的荧光染料;串联染料尽量使用同批次试剂。

阳性信号足够明亮,达到或超过实验样本中的相应信号,同时避免超出检测范围。

对照中的阴性和阳性群体具有匹配的本底。

固定、洗涤和保存等条件与实验样本保持兼容。


抗体捕获微球可用于适配的荧光抗体;其他染料需使用兼容微球或染色细胞。完成补偿后,应检查各单染群体的分布,确认计算结果合理。

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图1丨荧光补偿前后对比图


Step 4|针对关键指标设置FMO对照

荧光减一对照(fluorescence minus one,FMO)保留面板中的其他荧光试剂,只去掉待判断指标对应的试剂。

例如,检测CD3、CD4和CD69时,CD69的FMO管加入CD3、CD4抗体,去掉CD69抗体;若面板包含活死染料,FMO管中也应保留该染料。


这管样本可以显示:在完整染色背景下,其他荧光信号对CD69所在通道的分布产生了多大影响。将它与全染样本放在同一目标细胞群中比较,有助于确定阳性门。


弱表达、连续表达、阴阳性界限不清,以及决定关键分群的指标,应优先设置FMO。是否需要FMO,应结合分群难度和面板验证结果决定。单染对照用于补偿,FMO用于辅助画门,两者各有用途。

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图2丨FMO 对照阳性门划定对比图


Step 5|按需加入同型对照

同型对照采用与目标抗体相匹配、但不识别样本目标抗原的抗体,辅助评估部分非特异性结合背景。选择时需关注抗体种属、免疫球蛋白类型、亚型、荧光标记及使用浓度。


同型对照有其局限:即使这些条件接近,两种抗体的聚集程度、标记比例和非特异性结合仍可能不同。因此,同型对照不宜单独作为阳性门的依据,也不必在每次实验中机械设置。


对于Fc受体相关背景,应结合样本特点安排Fc受体封闭;采用未标记一抗加荧光二抗的间接染色时,还应设置仅加二抗的对照。



三、用一个检测示例安排配管


假设比较刺激前后CD4⁺ T细胞的CD69表达,采用CD3、CD4、CD69三种荧光抗体,并加入一种活死染料,可按下表准备:

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在实际对照数量还取决于样本处理、检测指标和验证结果;同一批次中的部分技术对照可在条件匹配并经验证后共用。



四、上机与分析:保持一致的判断顺序


上机前完成仪器质控,确认样本状态和对照信号。分析时,可依次检查采集稳定性、细胞群、单细胞和活细胞,再进入目标群体。例如,在活的单细胞中识别CD3⁺CD4⁺群体,随后比较CD69。


画门应结合相应对照,并在可比样本间采用一致的判定规则。阳性比例适合边界明确的群体;连续表达的指标,还可结合荧光强度分布分析。报告结果时,应注明所用的强度统计量。


保存数据时,建议同时保留原始FCS文件、补偿矩阵、完整门控流程、抗体信息及仪器设置,便于复核和重复实验。

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图3丨流式标准逐级门控流程图
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图4丨死细胞与粘连体去除示意图


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