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一文看懂细胞凋亡和细胞焦亡

更新时间:2023-08-25      点击次数:133

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凋亡和焦亡的区别

细胞凋亡与细胞焦亡同为细胞程序性死亡,均可出现染色质凝聚、核浓缩以及均依赖半胱天冬酶,但二者在诸多方面都大相径庭,其具体区别如下:

 


细胞凋亡

细胞焦亡

概念

在一定的生理或病理条件下,受内在遗传机制控制,按照自身程序主动性、生理性的死亡过程

又称细胞炎性坏死,炎性小体引发的一种程序性细胞死亡方式

诱导刺激

生理或病理

病理性刺激

特征

无炎症反应、凋亡小体形成

明显的炎症反应、焦亡小体形成

形态学

细胞

缩小

肿胀膨大

细胞膜

结构完整

破裂

细胞器

完整

变形

DNA

降解为180-200bp及其整倍数的片段

随机降解

核形态

核固缩(边缘染色质不可逆的凝结)和DNA片段化

染色质浓缩、没有DNA断裂

分子机制

Caspase-2/-3/-6/-7/-8/-9/-10,其中,caspase-3为细胞凋亡的主要调控因子

人源性的caspase-1/-4/-5和鼠源性的caspase-1/-11

 


细胞焦亡检测

 


原理:炎性小体激活可控制caspase-1的活化和裂解,导致效应性促炎细胞因子,如IL-1β前体和IL-18前体的成熟和释放,引发一系列炎症反应。焦亡相关的caspase是裂解GSDMD导致细胞焦亡的zui强因素。


1. 形态变化


 »  扫描电镜观察细胞形态

»  TUNEL染色

»  免疫荧光染色(gasdermin D,GSDMD)


2. 检测焦亡相关蛋白


 »  检测焦亡相关基因或蛋白的表达水平(Caspase-1、4、5、11;GSDMD等)

»  ELISA试剂盒检测炎症因子的水平(IL-1β、IL-18等)

»  CCK-8测定细胞活力

 

图2 细胞焦亡分子机制(图源知网).jpg


图2 细胞焦亡分子机制(图源知网)


 


细胞凋亡检测

1. 凋亡早期

◆ 检测指标

Annexin V

◆ 原理

位于细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸(Phosphotidylserine, PS)由细胞膜的内侧翻转到细胞膜表面,暴露在细胞外环境中。Annexin-Ⅴ(膜联蛋白-V)是一种分子量为35-36kDa的Ca2+依赖性磷脂结合蛋白,能与PS高亲和力结合,通过细胞外侧暴露的PS与凋亡早期细胞的胞膜结合。

◆ 客户数据

图3.小鼠骨髓基质细胞凋亡实验结果.jpg

图3.小鼠骨髓基质细胞凋亡实验结果

2. 凋亡中期

◆ 检测指标

JC-1、JC-10

◆ 原理

线粒体膜电位(△Ψm )的丢失导致线粒体膜中线粒体通透性转换孔的开放,细胞色素C(Cytochrome C)被释放到细胞浆中,致使Caspase被激活从而诱导细胞凋亡。JC-1是一种广泛用于检测线粒体膜电位△Ψm的理想荧光探针,表现出电势依赖性的积聚在线粒体内。正常线粒体内,JC-1聚集在线粒体基质中形成聚合物,聚合物发出强烈的红色荧光(Ex=585 nm,Em=590 nm);而凋亡细胞,线粒体跨膜电位去极化,JC-1从线粒体内释放,浓度降低,逆转为发射绿色荧光的单体形式。线粒体的去极化程度也可以通过红/绿荧光强度的比例来衡量。

◆ 客户数据

 

图4.Yeasen JC-1荧光探针检测U87细胞样本实验结果.jpg

图4.荧光探针检测U87细胞样本实验结果

 

3. 凋亡晚期

◆ 检测指标

TUNEL

◆ 原理

染色体DNA双链断裂或单链断裂而产生大量的粘性3-OH末端,可在脱氧核糖核苷酸末端转移酶(TdT)的作用下,将荧光素/酶标记的dUTP结合到DNA的3-末端,从而可进行凋亡细胞的检测,这类方法称为脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL)。

◆ 客户数据

 

图5.大鼠心脏切片样品实验结果.jpg


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