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细胞培养诊断和避免细胞死亡方法(避免细胞死亡)

2023-04-04 10:25:57
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  对于细胞死亡,找到这一问题的根源可能非常具有挑战性,而且会耗费大量的时间,但如果勤于进行适当的记录,细胞培养中的细胞死亡问题是可以诊断和避免的。

  细胞死亡主要发生于两种形式:被动的和程序化的。被动的细胞死亡或坏死,是一个非ATP依赖的进程,突发和严重的环境胁迫导致细胞肿胀,最终裂解。相比之下,程序性细胞死亡是ATP依赖的。其中一种形式,凋亡,可以外部和内部触发,导致细胞收缩、胞质钙离子浓度增加和膜起泡。另一种程序性细胞死亡形式,自噬,是通过细胞溶酶体系统降解和循环利用细胞组分,从而正常促进细胞存活的进程。然而,在极端条件的胁迫下,自噬可以导致细胞死亡,其特点是囊泡的存在。这些囊泡包围线粒体、内质网和核糖体,然后将其递送到溶酶体系统。最新研究表明,凋亡和坏死是十多种细胞死亡形式的两个极端,而且这两种进程之间存在大量交互作用。

  细胞死亡术语:

  失巢凋亡:贴壁细胞中的凋亡,由于缺乏基质互作导致的,可能是一个主要的抑癌机制。

  凋亡,外在途径:胞外信号诱导的程序性细胞死亡,起始于跨膜受体(包括FAS)的连接反应。

  凋亡,内在途径:程序性细胞死亡,可能依赖或不依赖caspase,特征是线粒体膜电位的改变。

  自噬细胞死亡:细胞质液泡化,伴随胞质内容的无差别分解代谢。

  铁死亡:铁依赖、非凋亡、氧化细胞死亡,由半胱氨酸吸收激发的。

  坏死性凋亡:坏死的程序性形式,特征表现为当caspase-8被抑制时,TNFR1通过RIP1进行信号传递。

  依赖性细胞死亡:通过过量的聚合酶活性消耗ATP和NAD+。

  部分拆除/角化:细胞结构和功能的永久性修饰,通常依赖于caspase。比如红细胞摘除术、晶状体纤维的形成和表皮细胞角质化。

  细胞焦亡:炎症条件下,caspase-1介导的凋亡,是机体一种重要的天然免疫反应,在抗击感染中发挥重要作用。

  继发性坏死:凋亡发生后的坏死,通常见于细胞培养过程。

  细胞死亡评估

  对培养器皿进行仔细的显微镜观察可能发现明显的细胞死亡,表现为细胞圆锯齿状、气泡和存在于部分细胞鬼影或膜残骸中的碎片。对于更微妙的情况,有多种实验可用于评估培养物中的细胞死亡。比如,最容易的台盼蓝排斥实验,其原理是拥有完整细胞膜的健康细胞排斥染料;解离或悬浮细胞可用血球计数板快速进行。活力实验可用于区分和定量活细胞,这些实验通过测定细胞功能如酶活、ATP生成、质膜功能和细胞粘附等评估细胞活力。


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