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      一文看懂細(xì)胞凋亡和細(xì)胞焦亡

      更新時間:2023-08-25      點擊次數(shù):657

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      凋亡和焦亡的區(qū)別

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

       


      細(xì)胞凋亡

      細(xì)胞焦亡

      概念

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

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

      誘導(dǎo)刺激

      生理或病理

      病理性刺激

      特征

      無炎癥反應(yīng)、凋亡小體形成

      明顯的炎癥反應(yīng)、焦亡小體形成

      形態(tài)學(xué)

      細(xì)胞

      縮小

      腫脹膨大

      細(xì)胞膜

      結(jié)構(gòu)完整

      破裂

      細(xì)胞器

      完整

      變形

      DNA

      降解為180-200bp及其整倍數(shù)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(jié))和DNA片段化

      染色質(zhì)濃縮、沒有DNA斷裂

      分子機制

      Caspase-2/-3/-6/-7/-8/-9/-10,其中,caspase-3為細(xì)胞凋亡的主要調(diào)控因子

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

       


      細(xì)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(dǎo)致效應(yīng)性促炎細(xì)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(yīng)。焦亡相關(guān)的caspase是裂解GSDMD導(dǎo)致細(xì)胞焦亡的zui強因素。


      1. 形態(tài)變化


       ?  掃描電鏡觀察細(xì)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(xì)胞活力

       

      圖2 細(xì)胞焦亡分子機制(圖源知網(wǎng)).jpg


      圖2 細(xì)胞焦亡分子機制(圖源知網(wǎng))


       


      細(xì)胞凋亡檢測

      1. 凋亡早期

      ◆ 檢測指標(biāo)

      Annexin V

      ◆ 原理

      位于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的磷脂酰絲氨酸(Phosphotidylserine, PS)由細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)到細(xì)胞膜表面,暴露在細(xì)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+依賴性磷脂結(jié)合蛋白,能與PS高親和力結(jié)合,通過細(xì)胞外側(cè)暴露的PS與凋亡早期細(xì)胞的胞膜結(jié)合。

      ◆ 客戶數(shù)據(jù)

      圖3.小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞凋亡實驗結(jié)果.jpg

      圖3.小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞凋亡實驗結(jié)果

      2. 凋亡中期

      ◆ 檢測指標(biāo)

      JC-1、JC-10

      ◆ 原理

      線粒體膜電位(△Ψm )的丟失導(dǎo)致線粒體膜中線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔的開放,細(xì)胞色素C(Cytochrome C)被釋放到細(xì)胞漿中,致使Caspase被激活從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。JC-1是一種廣泛用于檢測線粒體膜電位△Ψm的理想熒光探針,表現(xiàn)出電勢依賴性的積聚在線粒體內(nèi)。正常線粒體內(nèi),JC-1聚集在線粒體基質(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(xì)胞,線粒體跨膜電位去極化,JC-1從線粒體內(nèi)釋放,濃度降低,逆轉(zhuǎn)為發(fā)射綠色熒光的單體形式。線粒體的去極化程度也可以通過紅/綠熒光強度的比例來衡量。

      ◆ 客戶數(shù)據(jù)

       

      圖4.Yeasen JC-1熒光探針檢測U87細(xì)胞樣本實驗結(jié)果.jpg

      圖4.熒光探針檢測U87細(xì)胞樣本實驗結(jié)果

       

      3. 凋亡晚期

      ◆ 檢測指標(biāo)

      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(zhuǎn)移酶(TdT)的作用下,將熒光素/酶標(biāo)記的dUTP結(jié)合到DNA的3-末端,從而可進行凋亡細(xì)胞的檢測,這類方法稱為脫氧核糖核苷酸末端轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的缺口末端標(biāo)記法(TUNEL)。

      ◆ 客戶數(shù)據(jù)

       

      圖5.大鼠心臟切片樣品實驗結(jié)果.jpg


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