細胞凋亡時,核酸內切酶激活,導致DNA 斷裂,這是凋亡的特征性表現,也為FCM 鑒別凋亡細胞奠定了基礎。而檢測細胞凋亡DNA 斷裂的方法中,最常用、最簡便的就是細胞DNA 含量分析。當細胞用乙醇、TrtionX—100 處理后細胞膜上出現漏洞,小片段DNA 從細胞內釋放出來,使其DNA 含量低于正常細胞的二倍體。用碘化丙啶( PI) 染色后分析,可在二倍體C0/ G1 ,峰前出現“亞二倍體”峰,即細胞凋亡峰(APO峰) ,根據APO 峰可測出凋亡細胞百分率,該法簡單易行,可大批定量檢測凋亡標本,亦可同時分析細胞的細胞周期位置。另外,應用FCM 方法通過對DNA 和RNA 的聯合檢測可以鑒別出G0 期細胞,因此,可分析細胞凋亡與G1 或G0 細胸的關系。DNA 降解的程度取決于凋亡的階段、細胞的類型和凋亡誘發因子的特性。染色過程中DNA 的逸出量變化也影響FCM 檢測結果。據研究,將高濃度的磷酸鹽———枸椽酸鹽緩沖液加入漂洗液中,可增高降解DNA 的逸出量,從而提高鑒別凋亡細胞與正常細胞的能力。
DNA 含量測定在檢測細胞凋亡中的局限性在于其特異性和敏感性均不高。特異性不高是因為APO 峰代表了一組細胞群體,包括凋亡細胞、機械損傷細胞、低DNA 含量的細胞或不同染色體結構的細胞,在上述情況下,DNA 與熒光染料的結合量均小。另外,非固定的細胞在低滲溶液中被溶解時,可導致大量的核碎片出現,此時APO 峰的細胞數目只代表了核碎片的數目,并不代表凋亡細胞數目。敏感性較差的原因是細胞凋亡早期只有DNA 斷裂點出現,但尚未出現DNA 片段的大量丟失,所以該法不能檢出早期凋亡細胞和發生于S 期或G2/ M 期的凋亡細胞,因為其實際含量不低于二倍體細胞所含的DNA ,因此該法進行凋亡細胞分析時應結合其它形態或生化方法,以期更準確地分析細胞的凋亡狀態。