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一文看懂細(xì)胞凋亡和細(xì)胞焦亡

更新時(shí)間:2023-08-25      點(diǎn)擊次數(shù):359

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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?xiàng)l件下,受內(nèi)在遺傳機(jī)制控制,按照自身程序主動(dòng)性、生理性的死亡過(guò)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(wú)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(jī)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(méi)有DNA斷裂

分子機(jī)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(cè)

 


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(qiáng)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(cè)焦亡相關(guān)蛋白


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

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

?  CCK-8測(cè)定細(xì)胞活力

 

圖2 細(xì)胞焦亡分子機(jī)制(圖源知網(wǎng)).jpg


圖2 細(xì)胞焦亡分子機(jī)制(圖源知網(wǎng))


 


細(xì)胞凋亡檢測(cè)

1. 凋亡早期

◆ 檢測(cè)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(guò)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(shí)驗(yàn)結(jié)果.jpg

圖3.小鼠骨髓基質(zhì)細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2. 凋亡中期

◆ 檢測(cè)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(kāi)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(cè)線粒體膜電位△Ψm的理想熒光探針,表現(xiàn)出電勢(shì)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(qiáng)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(guò)紅/綠熒光強(qiáng)度的比例來(lái)衡量。

◆ 客戶數(shù)據(jù)

 

圖4.Yeasen JC-1熒光探針檢測(cè)U87細(xì)胞樣本實(shí)驗(yàn)結(jié)果.jpg

圖4.熒光探針檢測(cè)U87細(xì)胞樣本實(shí)驗(yàn)結(jié)果

 

3. 凋亡晚期

◆ 檢測(cè)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(jìn)行凋亡細(xì)胞的檢測(cè),這類(lèi)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(shí)驗(yàn)結(jié)果.jpg


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