經由凋亡途徑而走向死亡一途的細胞,因過程中會將細胞膜內帶負價的磷脂質翻轉 於細胞膜外,Annexin V(分子量 35~36 KD)為一種二價鈣離子依賴性磷脂質結合蛋白,
屬於近幾年發現的annexins 蛋白質家族,含有抗凝血的特質,對於帶負價的磷脂質(例 如 phosphatridylserine ) 具 有 高 結 合 力 的 鍵 結 , 但 對 於 phosphatidylcholine 與
sphingomyeline 為低親和性,所以可以用來偵測凋亡的細胞。
Annexin V 經由 FITC 螢光的標定,再以流式細胞儀分析每顆細胞的狀態,可以對 產生細胞凋亡作用的細胞作定量與定義。以FITC-Annexin V(綠色螢光)與 propidium iodide(紅色螢光)同時染細胞可以區分出未受損的活細胞(FITC-/PI-)、細胞凋亡早期 細胞(FITC+/PI-)及細胞凋亡晚期或細胞壞死的細胞(FITC+/PI+)。而實驗中使用的 Partec CyFlow(CyFlow® SL, Peak Technology Co. Ltd., Münster, Germany)細胞流 式儀具有FL1(525nm)、FL2(575nm)與 FL3(630nm),參考使用的螢光標的物 PI 的excitation wave(342nm, 495nm)與 emisson wave(639nm);以及 Annexin V excitation wave(490nm)與 emisson wave(519nm),因此選擇以 FL1 作為 X 軸
(Annexin V),FL3 作為 Y 軸(PI)來作細胞的 gating。
使用Annexin V 細胞凋亡測試試劑組(Cat No:FC007P; Gene Research Lab. Co.
Ltd., Taipei, Taiwan)來分析中草藥萃出物對於 HepG2 細胞的影響,先將 HepG2 細胞
(3 x 105/well)培養於 6-well 細胞培養盤中(2 mL MEM 細胞培養液中含有 10% FBS)
12 小時,以 2 mL/well PBS 浸洗細胞後,加入含有中草藥水萃出物與 10% FBS 的 MEM 細胞培養液,放入含37℃含有 5% CO2培養箱處理72 小時後,以 0.5 mL 0.5%的 trypsin–EDTA 溶液使細胞游離,再以 1,000 rpm 室溫離心 5 分鐘後,移除懸浮液,細 胞 pellets 藉由冰 HBSS 溶液重新懸浮細胞並清洗兩次,加入 1 X Solution A(1 x 106 cells/mL; annexin V binding buffer),經 200 x g 室溫下離心 5 分鐘,去除懸浮液,加 入100L 的 1 X Solution A(1 x 106cells/0.1mL)重新懸浮細胞後,再加入 2 L 的 Solution B(標定上 FITC 的 annexin V 的抗體)與 5L 的 Solution C(PI),均勻的混 和後,避光置於室溫15 分鐘,加入 1 mL 的 Solution E(running buffer),並以 Partec CyFlow 流式細胞儀分析,並以 Partec FloMax 程式分析 FL1(525 nm)與 FL3(630 nm)
的細胞資料,最後以WinMDI(Windows Multiple Document Interface for Flow
Cytometry)程式(http://www.cyto.purdue.edu/flowcyt/software/Winmdi.htm)分析 2 維統計圖。
本論文中實驗的threshold 判斷是以 Kit 所附的 Solution D(apoptosis inducer)作 為positive control 來區分 Annexin V+/PI+(late apoptotic or necrotic cells)、Annexin V-/PI+(damaged cells)、Annexin V+/PI-(apoptotic cells)及 Annexin V-/PI-(live cells)
等四類細胞,調整threshold 倍數的判別,先以無加藥處理且 unstain 的 HepG2 細胞先 gating SSC 與 FSC 散射光譜圖中的 R 區域,而經 Argon(488 nm)激發後,來作 R 區域中的PI (FL3/630nm)與 Annexin V (FL1/525nm)的判別,而 FL1 與 FL3 二維圖的 R1 (PI+/Annexin V+)與 R2 (PI-/Annexin V+)區域的劃分,為 HepG2 細胞經 apoptotic inducer 處理後,以 PI stain 區分 FL3,再以 Annexin V stain 來區分 FL1,最後 gating R1 與R2 區域。FITC 所標定的 Annexin V 經激發後,呈現綠色螢光,而 PI 為紅色螢光可 標定DNA(一般用為檢測細胞週期),可與 Annexin V 搭配來區分不同狀態的細胞,作 為後續研究的細胞分類依據。