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    一文看懂細胞凋亡和細胞焦亡

    更新時(shí)間:2023-08-25      點(diǎn)擊次數:207

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    凋亡和焦亡的區別

    細胞凋亡與細胞焦亡同為細胞程序性死亡,均可出現染色質(zhì)凝聚、核濃縮以及均依賴(lài)半胱天冬酶,但二者在諸多方面都大相徑庭,其具體區別如下:

     


    細胞凋亡

    細胞焦亡

    概念

    在一定的生理或病理條件下,受內在遺傳機制控制,按照自身程序主動(dòng)性、生理性的死亡過(guò)程

    又稱(chēng)細胞炎性壞死,炎性小體引發(fā)的一種程序性細胞死亡方式

    誘導刺激

    生理或病理

    病理性刺激

    特征

    無(wú)炎癥反應、凋亡小體形成

    明顯的炎癥反應、焦亡小體形成

    形態(tài)學(xué)

    細胞

    縮小

    腫脹膨大

    細胞膜

    結構完整

    破裂

    細胞器

    完整

    變形

    DNA

    降解為180-200bp及其整倍數的片段

    隨機降解

    核形態(tài)

    核固縮(邊緣染色質(zhì)不可逆的凝結)和DNA片段化

    染色質(zhì)濃縮、沒(méi)有DNA斷裂

    分子機制

    Caspase-2/-3/-6/-7/-8/-9/-10,其中,caspase-3為細胞凋亡的主要調控因子

    人源性的caspase-1/-4/-5和鼠源性的caspase-1/-11

     


    細胞焦亡檢測

     


    原理:炎性小體激活可控制caspase-1的活化和裂解,導致效應性促炎細胞因子,如IL-1β前體和IL-18前體的成熟和釋放,引發(fā)一系列炎癥反應。焦亡相關(guān)的caspase是裂解GSDMD導致細胞焦亡的zui強因素。


    1. 形態(tài)變化


     ?  掃描電鏡觀(guān)察細胞形態(tài)

    ?  TUNEL染色

    ?  免疫熒光染色(gasdermin D,GSDMD)


    2. 檢測焦亡相關(guān)蛋白


     ?  檢測焦亡相關(guān)基因或蛋白的表達水平(Caspase-1、4、5、11;GSDMD等)

    ?  ELISA試劑盒檢測炎癥因子的水平(IL-1β、IL-18等)

    ?  CCK-8測定細胞活力

     

    圖2 細胞焦亡分子機制(圖源知網(wǎng)).jpg


    圖2 細胞焦亡分子機制(圖源知網(wǎng))


     


    細胞凋亡檢測

    1. 凋亡早期

    ◆ 檢測指標

    Annexin V

    ◆ 原理

    位于細胞膜內側的磷脂酰絲氨酸(Phosphotidylserine, PS)由細胞膜的內側翻轉到細胞膜表面,暴露在細胞外環(huán)境中。Annexin-Ⅴ(膜聯(lián)蛋白-V)是一種分子量為35-36kDa的Ca2+依賴(lài)性磷脂結合蛋白,能與PS高親和力結合,通過(guò)細胞外側暴露的PS與凋亡早期細胞的胞膜結合。

    ◆ 客戶(hù)數據

    圖3.小鼠骨髓基質(zhì)細胞凋亡實(shí)驗結果.jpg

    圖3.小鼠骨髓基質(zhì)細胞凋亡實(shí)驗結果

    2. 凋亡中期

    ◆ 檢測指標

    JC-1、JC-10

    ◆ 原理

    線(xiàn)粒體膜電位(△Ψm )的丟失導致線(xiàn)粒體膜中線(xiàn)粒體通透性轉換孔的開(kāi)放,細胞色素C(Cytochrome C)被釋放到細胞漿中,致使Caspase被激活從而誘導細胞凋亡。JC-1是一種廣泛用于檢測線(xiàn)粒體膜電位△Ψm的理想熒光探針,表現出電勢依賴(lài)性的積聚在線(xiàn)粒體內。正常線(xiàn)粒體內,JC-1聚集在線(xiàn)粒體基質(zhì)中形成聚合物,聚合物發(fā)出強烈的紅色熒光(Ex=585 nm,Em=590 nm);而凋亡細胞,線(xiàn)粒體跨膜電位去極化,JC-1從線(xiàn)粒體內釋放,濃度降低,逆轉為發(fā)射綠色熒光的單體形式。線(xiàn)粒體的去極化程度也可以通過(guò)紅/綠熒光強度的比例來(lái)衡量。

    ◆ 客戶(hù)數據

     

    圖4.Yeasen JC-1熒光探針檢測U87細胞樣本實(shí)驗結果.jpg

    圖4.熒光探針檢測U87細胞樣本實(shí)驗結果

     

    3. 凋亡晚期

    ◆ 檢測指標

    TUNEL

    ◆ 原理

    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移酶(TdT)的作用下,將熒光素/酶標記的dUTP結合到DNA的3-末端,從而可進(jìn)行凋亡細胞的檢測,這類(lèi)方法稱(chēng)為脫氧核糖核苷酸末端轉移酶介導的缺口末端標記法(TUNEL)。

    ◆ 客戶(hù)數據

     

    圖5.大鼠心臟切片樣品實(shí)驗結果.jpg


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