肿瘤的发生开展高度依赖肿瘤微环境(TME),其中肿瘤相关巨噬细胞(TAM)是最核心的基质细胞群。巨噬细胞在微环境刺激下可极化为功能相反的两类:M1 型具有抗肿瘤作用,而M2型(即典型TAM)则顺利获得促进血管生成、免疫抑制、肿瘤细胞增殖与转移等发挥促癌作用。明确肿瘤微环境中M1/M2巨噬细胞的极化格局,是指导肿瘤免疫治疗与预后判断的关键。而流式细胞术正是检测巨噬细胞极化、解析 TAM 功能的核心实验手段,也是召开肿瘤免疫机制研究与临床转化的重要基础。

不同巨噬细胞的抗原表达
图片来源:Zhu, Liya, et al. "Tumor-associated macrophages as a potential therapeutic target in thyroid cancers." Cancer Immunology, Immunotherapy 72.12 (2023): 3895-3917.
mmunology, Immunotherapy 72.12 (2023): 3895-3917.

分组标记:按实验分组准备六孔板,标记荷瘤小鼠信息,每孔加 3ml DMEM 高糖培养基,冰上待用。
消化液配制:将 100× 消化液母液(100mg/ml 胶原酶 I + 20mg/ml DNase I),用 5% FBS-DMEM 高糖培养基稀释 100 倍(终浓度 1mg/ml 胶原酶 I + 200μg/ml DNase I),37℃水浴预热。
器械准备:剪刀、镊子经双蒸水清洗、75% 乙醇消毒后烘干备用。
颈椎脱臼处死荷瘤小鼠,75% 乙醇消毒;在肿瘤右侧 1cm 处剪 2cm 切口,翻折皮肤暴露皮下肿瘤,沿边缘剪开剥离(避开溃烂部位),放入预准备的六孔板中。
吸去六孔板中多余 DMEM,留 0.1ml 防止干燥;冰上用剪刀小幅度高频剪碎肿瘤,至泥浆状(肉眼无清晰组织块)。
每孔加 2ml 预热的 1× 消化液,用 1ml 枪头打散组织碎末;37℃恒温培养箱消化 30min,每 10min 晃动混匀 1 次(严格控时,可按肿瘤大小调整消化液用量)。
消化后冰上终止:每孔加 4ml 5% FBS-DMEM;将悬液经 70μm 细胞滤网过滤,用注射器后部轻轻研磨滤网上残留组织(轻缓操作),用 DMEM 冲洗滤网;所得悬液 4℃、850×g 离心 5min。

肿瘤单细胞悬液的制备流程(Created in BioRender)
流式染色方案:多色panel设计与阻断策略
离心弃上清,用 FACS 缓冲液重悬细胞,计数后调整细胞密度至2×10⁷个 /mL。
取100 μL细胞悬液加入 U 型底 96 孔板,按100:3比例加入抗 Fc 受体抗体(100μL 加 3 μL),4℃孵育 30 min。
用 FACS 缓冲液按抗体配色表配制流式抗体混合液(含 F4/80、MHCII、CD86、CD206 等靶标抗体)。
每孔加入70 μL抗体混合液,避光孵育(常规 4℃ 30 min,可按抗体说明书调整)。
空白对照:不加对应靶标抗体(仅 FACS 缓冲液),用于区分自发荧光与特异性染色。
荧光扣除对照(FMO):用于精准设定补偿与阴性门。
染色结束后,每孔加 200 μL FACS 缓冲液,4℃、850×g 离心 5 min,弃上清;重复洗涤 1 次,弃上清后加 300 μL FACS 缓冲液重悬细胞,转移至带滤网的流式管中(同步过滤细胞悬液);用流式细胞仪检测,FlowJo 10.0 软件分析数据。
抗体配色表

基于 FSC-A(前向散射面积)和 SSC-A(侧向散射面积)圈出完整的肿瘤组织总细胞群,排除细胞碎片;
02
基于 FSC-A 和 FSC-H(前向散射高度)圈出单细胞群,去除粘连的双细胞 / 多细胞团;
03
基于 Fixable Viability Stain 780(APC/Cy7 通道)和 SSC-A,圈出活细胞(Live)群,排除死细胞的非特异性染色干扰;
04
在活细胞群的基础上,基于 CD45(BV785 通道)和 SSC-A,圈出 CD45 + 的总免疫细胞群;
05
在 CD45 + 免疫细胞群中,基于 Ly6G(BV711 通道)和 Ly6C(BV605 通道)排除 Ly6G + 中性粒细胞、Ly6C + 单核细胞等其他髓系细胞;再基于 CD11b(PE/Cy7 通道)和 F4/80(BV421 通道),圈出 CD11b+F4/80 + 双阳性的肿瘤相关巨噬细胞(TAM)群;
06
在 CD11b+F4/80+ TAM 群的基础上,分别基于不同极化标志物设门:基于 MHCII(PerCP/Cy5.5 通道),圈出 MHCII 高表达的M1 型巨噬细胞(占 TAM 的 43.6%);
07
基于 CD86(FITC 通道),圈出 CD86 高表达的M1 型巨噬细胞(占 TAM 的 20.6%);
08
基于 CD206(PE 通道),圈出 CD206 高表达的M2 型巨噬细胞(占 TAM 的 30.6%)。

肿瘤巨噬细胞的流式圈门逻辑
数据来源:金静思, 杨超, and 邓刘福. "肿瘤微环境内巨噬细胞极化的流式检测方法." Bio-protocol (2019): e1010311-e1010311.
1、剪碎、终止消化步骤均在冰上操作,保护细胞活性;
2、研磨时切勿用力,避免脂肪污染细胞悬液;
3、消化时间严格控制,不可过长,可按需调整消化液用量。
4、严禁使用补偿过大的荧光通道,避免串色干扰
5、2 次离心洗涤彻底去游离抗体,重悬后过滤上机,防堵仪器
参考文献
[1] Zhu, Liya, et al. "Tumor-associated macrophages as a potential therapeutic target in thyroid cancers." Cancer Immunology, Immunotherapy 72.12 (2023): 3895-3917.
[2] 金静思, 杨超, and 邓刘福. "肿瘤微环境内巨噬细胞极化的流式检测方法." Bio-protocol (2019): e1010311-e1010311.