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當(dāng)前位置:首頁技術(shù)文章常用的細(xì)胞凋亡檢測方法【大盤點(diǎn)】

常用的細(xì)胞凋亡檢測方法【大盤點(diǎn)】

更新時(shí)間:2021-09-22點(diǎn)擊次數(shù):4538

細(xì)胞凋亡

人體內(nèi)的細(xì)胞注定是要死亡的,有些死亡是生理性的,有些死亡則是病理性的,有關(guān)細(xì)胞死亡過程的研究,已成為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)研究的一個熱點(diǎn)。已知的細(xì)胞死亡方式起碼有兩種,即細(xì)胞壞死與細(xì)胞凋亡(apoptosis)細(xì)胞壞死是早已被認(rèn)識到的一種細(xì)胞死亡方式,而細(xì)胞凋亡則是逐漸被認(rèn)識的一種細(xì)胞死亡方式。

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此圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

細(xì)胞凋亡是細(xì)胞的一種基本生物學(xué)現(xiàn)象,在多細(xì)胞生物去除不需要的或異常的細(xì)胞中起著必要的作用。它在生物體的進(jìn)化、內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定以及多個系統(tǒng)的發(fā)育中起著重要的作用。細(xì)胞凋亡不僅是一種特殊的細(xì)胞死亡類型,而且具有重要的生物學(xué)意義及復(fù)雜的分子生物學(xué)機(jī)制。凋亡是多基因嚴(yán)格控制的過程,這些基因在種屬之間非常保守,如Bcl-2家族、caspase家族、癌基因如C-myc、抑癌基因P53等。而凋亡過程的紊亂可能與許多疾病的發(fā)生有直接或間接的關(guān)系。如腫瘤、自身免疫性疾病等,能夠誘發(fā)細(xì)胞凋亡的因素很多,如射線、藥物等。

檢測方法

細(xì)胞發(fā)生凋亡時(shí),不同區(qū)域內(nèi)(如細(xì)胞膜、細(xì)胞漿、線粒體、細(xì)胞核等)會發(fā)生不同的生理生化改變。因此,針對不同區(qū)域的細(xì)胞凋亡檢測要采用不同的方法

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1)Annexin V 凋亡檢測

原理:Annexin Ⅴ是一種分子量為35-36kD的Ca依賴性磷脂結(jié)合蛋白,正常細(xì)胞中,磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine, PS)只分布在細(xì)胞膜脂質(zhì)雙層的內(nèi)側(cè),細(xì)胞發(fā)生凋亡早期,膜磷脂酰絲氨酸(PS)由脂膜內(nèi)側(cè)翻向外側(cè)。Annexin V作為一種磷脂結(jié)合蛋白,與PS有高度親和力,它通過細(xì)胞外側(cè)暴露的磷脂酰絲氨酸與凋亡早期細(xì)胞的胞膜結(jié)合。因此Annexin V是檢測細(xì)胞早期凋亡的靈敏指標(biāo)。該方法通常結(jié)合式細(xì)胞術(shù)一起使用。

2)線粒體膜電位分析(JC-1)

JC-1是一種廣泛用于檢測線粒體膜電位的理想熒光探針??梢詸z測細(xì)胞、組織或純化的線粒體膜電位,線粒體膜電位的下降是細(xì)胞凋亡早期的一個標(biāo)志性事件。
原理:在線粒體膜電位較高時(shí),JC-1聚集在線粒體的基質(zhì)(matrix)中,形成聚合物(J-aggregates),可以產(chǎn)生紅色熒光(Ex/Em = 585/590);在線粒體膜電位較低時(shí),JC-1不能聚集在線粒體的基質(zhì)中,此時(shí)JC-1為單體(monomer),可以產(chǎn)生綠色熒光(Ex/Em = 510/527 nm)。這樣就可以非常方便地通過熒光顏色的轉(zhuǎn)變來檢測線粒體膜電位的變化。

3)Caspase活性檢測

Caspase半胱氨酸蛋白酶家族引發(fā)的級聯(lián)反應(yīng)是細(xì)胞凋亡過程的中心環(huán)節(jié),其激活主要包括線粒體依賴途徑和死亡受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。
原理:激活后的下游 Caspase,通過切割特異性底物,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。Caspase的活化是導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的中心環(huán)節(jié),細(xì)胞凋亡功能的抑制將導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生及免疫功能的異常,而細(xì)胞凋亡功能亢進(jìn)與組織損傷和器官功能衰竭的發(fā)病密切相關(guān)。

4)TUNEL凋亡檢測

細(xì)胞凋亡中, 染色體DNA雙鏈斷裂或單鏈斷裂而產(chǎn)生大量的粘性3'-OH末端,可在脫氧核糖核苷酸末端轉(zhuǎn)移酶(TdT)的作用下,將脫氧尿苷三磷酸核苷酸(dUTP)和熒光素形成的衍生物標(biāo)記到DNA的3'-末端,從而可進(jìn)行凋亡細(xì)胞的檢測,稱為TUNEL法。由于正常的或正在增殖的細(xì)胞幾乎沒有DNA的斷裂,因而沒有3'-OH形成,很少能夠被染色。由此,TUNEL是檢測DNA的片段化(細(xì)胞凋亡)常用方法。
細(xì)胞凋亡是生命的基本現(xiàn)象,是維持體內(nèi)細(xì)胞數(shù)量動態(tài)平衡的基本措施。在胚胎發(fā)育階段通過細(xì)胞凋亡清除多余的和已完成使命的細(xì)胞,保證了胚胎的正常發(fā)育;在成年階段通過細(xì)胞凋亡清除衰老和病變的細(xì)胞,保證了機(jī)體的健康。和細(xì)胞增殖一樣細(xì)胞凋亡也是受基因調(diào)控的精確過程。
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