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流式细胞术检测细胞凋亡(如何通过流式细胞术检测细胞凋亡)

发布时间:2022-04-26 10:37:06 阅读:15672次 来源:百度学术

  有时,只有一小部分细胞群会显示出凋亡特征,这使得流式细胞术成为识别和量化它们的绝佳方法。之前的Bitesize Bio 文章展示了流式细胞术如何检测凋亡标志。超过 30 种不同的染料可用于检测细胞凋亡。也可以说它们获得了单一的细胞凋亡特征,而不是整个生化过程。

  “多数人的需求大于少数人的需求”

  所有多细胞生物都必须平衡细胞增殖和细胞死亡(细胞凋亡)。细胞通常会因创伤而意外丢失,但在某些情况下细胞会选择死亡。后者的一个很好的例子是落叶树落叶。

  几种生化途径允许细胞死亡——它们通常在术语细胞凋亡中混为一谈,但除非特别定义,否则细胞凋亡还包括自噬、坏死性凋亡和截肢(分别是调节性坏死和另一种细胞死亡形式)。细胞凋亡一词源于 1970 年代早期的工作,当时在组织切片中发现了异常细胞,我们将在此考虑检测这一过程。

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  细胞凋亡 vs. 凋亡 vs. 坏死 vs. 自噬。Jhayes21 的维基共享资源。 抄送 3.0。

  细胞凋亡是一个受到严格调控的生化过程,涉及特定途径的激活,主要集中在称为半胱天冬酶的酶家族周围。细胞凋亡可以通过细胞收缩、染色质边缘化和细胞分裂为凋亡小体来进行形态学鉴定。

  细胞凋亡可能由外部环境变化引起,如肿瘤坏死因子 (TNF) 等小分子的激活。这是外在或死亡受体途径。

  在内源性途径中,细胞凋亡诱导来自细胞内部。细胞监测它们的健康。如果事情变得太糟糕(例如通过过度的 DNA 损伤),那么细胞会选择通过从线粒体释放细胞色素 c 来死亡。

  外在和内在途径都启动了一系列反应,将细胞包装成碎片,通过吞噬作用去除。

  我们如何通过流式细胞术检测细胞凋亡?

  我们可以广泛检测凋亡途径的四个部分:

  细胞器的变化,尤其是线粒体。我们可以用 TMRE 和 JC-1 等染料测量线粒体膜电位。当细胞进入凋亡状态时,穿过线粒体膜的质子梯度消失。这种梯度的损失导致这些染料的荧光减少。您还可以通过荧光标记抗体方法跟踪细胞色素 c 的释放。

  激活特定的半胱天冬酶,尤其是半胱天冬酶 3,也被称为“细胞凋亡的执行者”。存在几种对这种酶的活性形式具有特异性的抗体,因此只有在凋亡细胞中才能检测到活性 caspase 3。

  质膜的变化。检测细胞凋亡的经典流式细胞术方法之一是使用膜联蛋白 V 与通常位于质膜内的磷脂酰丝氨酸残基结合。磷脂酰丝氨酸残基在细胞凋亡过程中被外化,因此只有决定死亡的细胞才会被膜联蛋白 V 结合检测到。

  核DNA的变化。随着细胞凋亡的进展,DNA变得碎片化。您可以通过末端标记技术检测片段化的 DNA,或者简单地用去污剂处理细胞以提取 DNA 片段并查看 DNA 含量。这是广泛使用的“Sub-G1 方法”,其中凋亡细胞的 DNA 含量低于正常 G1 细胞。但是,在之前的文章中讨论了这种方法的一些注意事项。

  所有这些方法都需要仔细解释,因为其他细胞,不仅是凋亡细胞,也可以表现出这些特定特征中的任何一种。但是,如果您查看几种方法并将其与形态学或分子方法相结合,您可以更有信心检测凋亡过程。

  那么,我应该使用哪种技术?

  因为有很多可用的技术,一个明显的问题是我们应该使用哪种方法?那么,答案将取决于几个因素:

  正在使用的单元格类型。您是在查看悬浮培养的细胞、单层细胞还是原代组织。每个都需要不同的准备和方法。例如,观察膜变化的方案可能不适用于贴壁细胞。

  诱导剂的性质。我们可能知道哪种途径被可能影响所用方法的特定药物激活。但如果我们不确定细胞凋亡是如何进行的,那么我们可能需要尝试几种方法。

  可用的细胞仪和专业知识。对于所有流式细胞术实验,我们需要知道流式细胞仪中有哪些激光,因为我们可以使用的荧光染料取决于激光的波长。此外,我们需要知道哪些滤光片可用于检测发射的荧光。

  方法的成本。我们都非常清楚实验室预算,有些试剂比其他试剂更贵,所以在计划 200 管实验之前检查成本!

  当然,我们也可以组合方法——这是流式细胞术的一大优点。因此,例如,我们可以观察膜联蛋白 V 的结合和线粒体膜电位的变化,或细胞色素 c 和 DNA 含量的释放。组合将取决于您对系统的了解、荧光染料的兼容性以及正在寻找的信息。但即使是简单的流式细胞仪,也有很多选择!

本文链接:https://www.zjby-biotech.com/news/hyzx/1092.html

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