活细胞到固定细胞！一文掌握细胞染色全方法

细胞染色是生物学和医学研究中一项非常基础且重要的技术，用于在显微镜下观察细胞的形态、结构、化学成分以及生理状态。细胞染色方法种类繁多，可以根据染色原理、染色对象和细胞状态（活细胞/死细胞）等进行分类。以下是主要的细胞染色方法分类和介绍：

一、 根据细胞活性分类

1、活细胞染色

用于观察活细胞的生理状态、细胞器、胞内离子浓度等，通常要求染料毒性小，不影响或极小影响细胞正常生命活动。

1）台盼蓝染色： 最经典的死细胞鉴别染色。台盼蓝不能穿透活细胞的完整细胞膜，但可以进入死细胞，使其染成蓝色。常用于细胞计数时计算细胞存活率。

2）荧光染料染色：

钙离子指示剂（如 Fluo-3, Fura-2）： 与胞内钙离子结合后产生荧光，用于检测胞内钙离子浓度变化。线粒体染料（如 MitoTracker, JC-1）： 特异性标记活细胞中的线粒体，JC-1还可用于检测线粒体膜电位。

溶酶体染料（如 LysoTracker）： 特异性标记酸性细胞器如溶酶体。

细胞膜染料（如 DiI, DiO）： 亲脂性染料，可嵌入细胞膜磷脂双分子层中，用于细胞膜标记和示踪。

3）活细胞/死细胞双染色试剂盒：

a. 常用组合如 钙黄绿素-AM（Calcein-AM）/ 碘化丙啶（PI）。

钙黄绿素-AM本身不发荧光，进入活细胞后被酯酶水解产生绿色荧光。

碘化丙啶（PI）不能进入活细胞，但可进入死细胞并与DNA结合产生红色荧光。

b. 可在荧光显微镜下同时区分活细胞（绿色）和死细胞（红色）。

2、固定细胞染色

细胞先经过固定剂（如多聚甲醛、甲醇、乙醇）处理，使其死亡并保持原有形态结构，同时增加细胞膜的通透性，便于染料进入。

几乎所有下面的化学染色和免疫染色都需要先固定细胞。

二、 根据染色原理和目的分类

1、常规化学染色（主要基于染料与细胞成分的化学亲和力）

吉姆萨染色： 常用于血液涂片，可区分白细胞的各种类型（嗜中性、嗜酸性、嗜碱性粒细胞等）和疟原虫等寄生虫。

瑞氏染色： 与吉姆萨染色类似，广泛用于血细胞分类计数。

苏木精-伊红染色： 生物学和医学中最经典、最常用的染色方法。

1）苏木精：碱性染料，将细胞核内的核酸染成蓝紫色。

2）伊红：酸性染料，将细胞质和胞外基质中的蛋白质染成粉红色。

3）两者结合可清晰显示细胞核和细胞质的形态结构。

结晶紫染色： 常用于革兰氏染色（细菌分类）和细胞增殖实验（如克隆形成试验）。

2、荧光染色

使用荧光染料或荧光蛋白，在特定波长激光激发下发出荧光，具有灵敏度高、可进行多色标记的优势。

1）DNA/核染色：

DAPI： 与DNA双螺旋小沟结合，发蓝色荧光。最常用的细胞核染料。

Hoechst 33342/33258： 与DAPI类似，发蓝色荧光，Hoechst 33342可用于活细胞。

碘化丙啶： 与DNA结合发红色荧光，但不能透过活细胞膜，故用于死细胞核染色。

2）细胞骨架染色：

鬼笔环肽（Phalloidin）： 特异性与细胞内的微丝（F-actin） 紧密结合，常用荧光标记物（如FITC、TRITC）标记，显示细胞形态和骨架结构。

3）细胞器特异性染料：

ER-Tracker： 标记内质网。

MitoTracker： 标记线粒体。

LysoTracker： 标记溶酶体。

3、免疫染色

利用抗原-抗体特异性结合的原理，对特定靶蛋白进行定位和可视化。是研究蛋白质表达和定位的金标准方法。

1）免疫荧光：

用荧光素（如FITC, TRITC, Alexa Fluor系列）标记的抗体与细胞内特定抗原结合。

可在荧光显微镜下直接观察目标蛋白的位置和表达量。

通常与DAPI等核染料共染，以确定位置。

2）免疫组织化学/免疫细胞化学：

原理与免疫荧光类似，但抗体上标记的是酶（如HRP辣根过氧化物酶）。

加入底物（如DAB）后，酶催化底物产生不溶性的有色沉淀，从而在普通光学显微镜下观察到目标蛋白的棕褐色信号。

4、原位杂交

荧光原位杂交： 用荧光标记的核酸探针与细胞内的特定基因序列或mRNA结合，从而对基因进行定位或检测mRNA的表达。常用于基因扩增、染色体异常等研究。

5、基因编码的荧光蛋白

严格来说这不是染色，而是遗传学标记方法。

将编码绿色荧光蛋白或其他颜色荧光蛋白的基因与目的基因融合，转染到细胞中并表达。

细胞自身会合成荧光蛋白，从而在活体状态下实时、动态地观察目标蛋白的表达、定位和迁移。例如：GFP（绿色荧光蛋白）。

总结与选择指南

如何选择染色方法？

看细胞形态 → HE染色、吉姆萨染色。

看特定蛋白在哪里 → 免疫荧光。

看细胞是否存活 → 台盼蓝、Calcein-AM/PI。

看细胞核 → DAPI。

看线粒体 → MitoTracker。

在活细胞中动态观察蛋白 → 基因编码荧光蛋白。

2、考虑细胞状态： 活细胞还是固定细胞？

好消息！Absin文献奖励重磅升级！

Absin产品线：

爆款产品：十大试剂盒(mIHC、IHC、凋亡、ELISA、ChIP、Co-IP、TR-FRET、生化检测、残留检测、多因子检测)；细胞培养(类器官试剂盒+基质胶，胎牛血清+培养添加剂+细胞因子)、分化试剂盒；分子(mRNA合成服务+提取试剂盒)；化合物大包装；辅助试剂、耗材/仪器、定制服务(抗体/多肽/蛋白/标记/检测)...

特色产品：鸡胚提取物CEE、B27、N2、霍乱毒素B亚单位CTB、牛脑垂体提取物BPE、百日咳毒素PTX、重组人胰岛素Insulin、人源低密度脂蛋白LDL...

爱必信(上海)生物科技有限公司 联系邮箱：lanwu@univ-bio.com 微信公众号：爱必信生物