第一篇:生物細(xì)胞凋亡總結(jié)
課程報(bào)告
都在說(shuō)二十一世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),很榮幸能夠進(jìn)入生物科學(xué)這個(gè)行業(yè)。
關(guān)于對(duì)自己所學(xué)專業(yè),可能最初是興趣讓我來(lái)到這個(gè)專業(yè),不是太清楚為什么會(huì)對(duì)這個(gè)專業(yè)有這么大的熱情,但真的很喜歡它。生物技術(shù),最官方的定義是指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ),結(jié)合其他基礎(chǔ)科學(xué)的科學(xué)原理,采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段,按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料,為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的。生物技術(shù)是人們利用微生物、動(dòng)植物體對(duì)物質(zhì)原料進(jìn)行加工,以提供產(chǎn)品來(lái)為社會(huì)服務(wù)的技術(shù)。它主要包括發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)?,F(xiàn)代生物技術(shù)綜合基因工程、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、胚胎學(xué)、免疫學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科技術(shù),可用于研究生命活動(dòng)的規(guī)律和提供產(chǎn)品為社會(huì)服務(wù)等。
再我自己看來(lái)生物技術(shù)其實(shí)是一個(gè)既可以看做一個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科也可以看做是一個(gè)很新興的,綜合性的學(xué)科。其實(shí)生物技術(shù)這是一個(gè)很綜合性的學(xué)科,現(xiàn)在和很多領(lǐng)域接軌,對(duì)我們而言這是機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
對(duì)我自己而言,我想在生物技術(shù)這方面有所建樹,最主要的還是在科研方面能攻克一些難題,雖然可能現(xiàn)在想法不是太成熟但是我相信經(jīng)過(guò)幾年的磨練與努力我能夠攻破這些難題。希望能夠在大一下就能夠進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,學(xué)一些基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)技能為以后自己做項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。
然后關(guān)于自己的專業(yè),現(xiàn)在我們所學(xué)的知識(shí)其實(shí)普遍落后,教科書的編排更新不及時(shí),可能我們學(xué)到的東西可能學(xué)校外面已經(jīng)開始產(chǎn)業(yè)化了,測(cè)序技術(shù)已經(jīng)開始第四代了,而我們可能畢業(yè)前一年才開始學(xué)習(xí)切片制作,學(xué)習(xí)的東西很古老,再就是我們這個(gè)專業(yè),并沒(méi)有像其他幾大理科領(lǐng)域一樣有清晰的邏輯和量化,這導(dǎo)致了很多小領(lǐng)域只有開頭和結(jié)果而沒(méi)有一個(gè)可復(fù)制的過(guò)程,而沒(méi)有可復(fù)制的過(guò)程就代表著無(wú)法帶領(lǐng)這個(gè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)化,因此,這個(gè)行業(yè)在沒(méi)有開源的情況下就無(wú)法支撐這個(gè)領(lǐng)域下的大多數(shù)學(xué)生的溫飽,就只能節(jié)流,這樣就導(dǎo)致了本專業(yè)的人才無(wú)法繼續(xù)從事與本專業(yè)有關(guān)行業(yè),轉(zhuǎn)而從事其他行業(yè),從而導(dǎo)致人才流失,最終專業(yè)發(fā)展緩慢。而談到生物技術(shù)不得不說(shuō)到它和其他行業(yè)接軌這一問(wèn)題,的確,和其他領(lǐng)域接軌形成交叉學(xué)科是一個(gè)理想的出路,如合成生物學(xué),生物信息學(xué),的確給生物注入了一股生機(jī)。但是我們都知道越巨大的事物邁步子很大也很緩慢,何況在人才流失的情況下。
說(shuō)到這里,可能真的學(xué)習(xí)這個(gè)專業(yè)我們更多的是在學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)課程后,自己學(xué)習(xí)最新更新的知識(shí),在老師的指導(dǎo)下自己收集資料自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再完成項(xiàng)目。
很多人對(duì)生物技術(shù)這個(gè)專業(yè)有很多的誤解,我們?cè)谕瓿勺约貉芯宽?xiàng)目的同時(shí)也有義務(wù)科普大眾。畢竟這也是吸引人才的重要途徑,同時(shí)也是解決本專業(yè)人才流失的好方法。
我自己有一個(gè)不成熟的想法,很久之前曾了解到俄羅斯的“永生計(jì)劃”它的設(shè)計(jì)活體意識(shí)轉(zhuǎn)移到機(jī)器人身上,對(duì)此幾乎大多數(shù)人是不看好,不支持的。而對(duì)于這個(gè)“永生計(jì)劃” 我有一個(gè)想法,癌細(xì)胞是無(wú)限增殖,如果我們能夠完全弄清楚癌細(xì)胞的增殖過(guò)程及機(jī)理,并能夠運(yùn)用到人體衰老細(xì)胞中,對(duì)衰老細(xì)胞進(jìn)行基因修飾添加經(jīng)過(guò)改良的癌細(xì)胞中能夠無(wú)限增殖的基因,或許“永生”并非不可能。同樣的癌細(xì)胞的無(wú)限增殖基因或許也能在器官移植這一領(lǐng)域有所貢獻(xiàn),也是利用無(wú)限增殖,讓器官細(xì)胞增殖,成長(zhǎng)成完整的細(xì)胞?;蛟S研究出癌細(xì)胞無(wú)限增殖的機(jī)理并提取其這個(gè)基因?qū)θ祟悤?huì)有很大貢獻(xiàn)。
至于疑惑這個(gè)方面就是在教材更新?lián)Q代不及時(shí)的情況下,我們是否只能通過(guò)課外閱讀這些方式來(lái)擴(kuò)展自己的知識(shí)面,還有就是技術(shù)的更新我們是否能夠跟的上,倘若有同學(xué)本科畢業(yè)便想進(jìn)入行業(yè)工作,最新的技術(shù)他們又要從何學(xué)習(xí)。最后關(guān)于實(shí)驗(yàn)室,畢竟如果想要真的從事生物研究該如何合理利用現(xiàn)有資源來(lái)完成自己的項(xiàng)目。
最后我個(gè)人的話最想獲得的是關(guān)于癌細(xì)胞無(wú)限增殖機(jī)理方面的指導(dǎo),和我不成熟構(gòu)想的可實(shí)施率。
以上是我個(gè)人對(duì)本專業(yè)的認(rèn)識(shí)及理解,以及對(duì)未來(lái)設(shè)想。
謝謝老師閱讀,有不正確的地方請(qǐng)老師批評(píng)指正。
第二篇:細(xì)胞凋亡總結(jié)
細(xì)胞凋亡 凋亡(apoptosis)一般是指機(jī)體細(xì)胞在發(fā)育過(guò)程中或在某些因素作用下,通過(guò)細(xì)胞內(nèi)基因及其產(chǎn)物的調(diào)控而發(fā)生的一種程序性細(xì)胞死亡(programmed cell death)。一般表現(xiàn)為單個(gè)細(xì)胞的死亡,且不伴有炎癥反應(yīng)。
1.細(xì)胞凋亡的意義 細(xì)胞凋亡普遍存在于生物界,既發(fā)生于生理狀態(tài)下,也發(fā)生于病理狀態(tài)下。由于細(xì)胞凋亡對(duì)胚胎發(fā)育及形態(tài)發(fā)生(morphogenesis)、組織內(nèi)正常細(xì)胞群的穩(wěn)定、機(jī)體的防御和免疫反應(yīng)、疾病或中毒時(shí)引起的細(xì)胞損傷、老化、腫瘤的發(fā)生進(jìn)展起著重要作用,并具有潛在的治療意義,至今仍是生物醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。細(xì)胞凋亡過(guò)多可引起疾病發(fā)生,如:①愛(ài)滋病的發(fā)展過(guò)程中,CD4+T細(xì)胞數(shù)目的減少;②移植排斥反應(yīng)中,細(xì)胞毒性T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞死亡;③缺血及再灌注損傷,導(dǎo)致心肌細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞的凋亡增多;④神經(jīng)系統(tǒng)退化性疾?。ˋlzheimer病、Parkinson's?。┑闹匾蚴羌?xì)胞凋亡的異常增加。神經(jīng)細(xì)胞的凋亡參與老化及Alzheimer病的發(fā)生。Alzheimer氏病是一種常見(jiàn)的老年病,患者在臨床上表現(xiàn)為進(jìn)行性的智力減退。⑤暴露于電離輻射可引起多種組織細(xì)胞的凋亡。細(xì)胞凋亡過(guò)少也可引起疾病發(fā)生:在腫瘤的發(fā)生過(guò)程中,誘導(dǎo)凋亡的基因如p53等失活、突變,而抑制凋亡的基因如bCL-2等過(guò)度表達(dá),都會(huì)引起細(xì)胞凋亡顯著減少,在腫瘤發(fā)病學(xué)中具有重要意義;針對(duì)自身抗原的淋巴細(xì)胞的凋亡障礙可導(dǎo)致自身免疫性疾?。荒承┎《灸芤种破涓腥炯?xì)胞的凋亡而使病毒存活。
2.細(xì)胞凋亡的形態(tài)變化 電鏡下細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)變化是多階段的,可分為 ①細(xì)胞漿濃縮,核糖體、線粒體等聚集,細(xì)胞體積縮小,結(jié)構(gòu)更加緊密; ②染色質(zhì)逐漸凝聚成新月狀附于核膜周邊,嗜堿性增強(qiáng)。細(xì)胞核固縮呈均一的致密物,進(jìn)而斷裂為大小不一的片段:
③胞膜不斷出芽、脫落,細(xì)胞變成數(shù)個(gè)大小不等的由胞膜包裹的凋亡小體(apoptotic bodies)。凋亡小體內(nèi)可含細(xì)胞漿、細(xì)胞器和核碎片,有的不含核碎片;④凋亡小體被具有吞噬功能的細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、上皮細(xì)胞等吞噬、降解: ⑤凋亡發(fā)生過(guò)程中,細(xì)胞膜保持完整,細(xì)胞內(nèi)容物不釋放出來(lái),所以不引起炎癥反應(yīng)。左圖 典型凋亡小體:染色質(zhì)呈新月狀,并可見(jiàn)細(xì)胞器 右圖 凋亡細(xì)胞:凋亡細(xì)胞(↑)與鄰近細(xì)胞分離 細(xì)胞凋亡 光鏡下凋亡一般累及單個(gè)或少數(shù)幾個(gè)細(xì)胞,凋亡細(xì)胞呈圓形,胞漿紅染,細(xì)胞核染色質(zhì)聚集成團(tuán)塊狀。由于凋亡細(xì)胞迅速被吞噬,又無(wú)炎癥反應(yīng),因此,在常規(guī)切片檢查時(shí),一般不易發(fā)現(xiàn),但在某些組織如反應(yīng)性增生的次級(jí)淋巴濾泡生發(fā)中心則易見(jiàn)到。病毒性肝炎時(shí),嗜酸性小體形成即是細(xì)胞凋亡。
3.細(xì)胞凋亡的機(jī)制 細(xì)胞凋亡是一系列依賴能量的分子水平變化的終點(diǎn),細(xì)胞凋亡過(guò)程包括以下4個(gè)階段,即:誘導(dǎo)啟動(dòng)、細(xì)胞內(nèi)調(diào)控、實(shí)施和凋亡細(xì)胞的吞噬搬運(yùn)階段。
(1)誘導(dǎo)啟動(dòng) 引起凋亡的信號(hào)可以來(lái)自細(xì)胞外,通過(guò)跨膜傳導(dǎo)對(duì)細(xì)胞內(nèi)的調(diào)控分子起作用;也可以直接作用于細(xì)胞內(nèi)的靶分子。一些跨膜作用的抑制因子(如生長(zhǎng)因子、某些激素、細(xì)胞因子、某些病毒蛋白等)具有抑制凋亡的作用,有利于細(xì)胞的生存。當(dāng)這些因子缺乏時(shí),會(huì)激發(fā)細(xì)胞凋亡。另外一些跨膜作用的刺激因子通過(guò)受體與配體的結(jié)合而激活細(xì)胞凋亡程序,其中最重要的是腫瘤壞死因子受體家族。此外,尚有多種其它凋亡誘導(dǎo)因子。在胚胎發(fā)育過(guò)程中,形態(tài)發(fā)生蛋白、生長(zhǎng)因子、分化因子對(duì)細(xì)胞凋亡可起促進(jìn)作用,又可起抑制作用。
(2)細(xì)胞內(nèi)調(diào)控 細(xì)胞內(nèi)的某些特異蛋白與細(xì)胞死亡信號(hào)相連接,這些特異蛋白對(duì)細(xì)胞的死亡與否起決定作用。BCL-2蛋白家族(BCL-2 family of proteins)是調(diào)節(jié)線粒體通透性的主要成分,通過(guò)形成同源(BCL-2/BCL-2, Bax/Bax)和異源(BCL-2/Bax)二聚體對(duì)細(xì)胞凋亡進(jìn)行調(diào)控。BCL-2同源二聚體抑制細(xì)胞凋亡,Bax同源二聚體促進(jìn)細(xì)胞凋亡。此外,細(xì)胞表面受體Fas(CD95),屬TNFR家族,當(dāng)免疫細(xì)胞產(chǎn)生的Fas的配體與T細(xì)胞表面的Fas結(jié)合時(shí),也啟動(dòng)了死亡程序。這種Fas-Fas配體介導(dǎo)的凋亡在清除免疫反應(yīng)(如自身免疫病)中被激活的淋巴細(xì)胞非常重要。細(xì)胞凋亡后的梯狀DNA 足葉乙甙誘導(dǎo)白血病細(xì)胞凋亡后的梯狀DNA
(3)凋亡的實(shí)施 細(xì)胞凋亡的實(shí)施是通過(guò)蛋白水解的一系列連鎖反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。各種組織的細(xì)胞凋亡都要激活caspase家族。Caspase成員作為酶原的形式存在于細(xì)胞內(nèi),經(jīng)裂解激活后,迅速啟動(dòng)序列性酶解死亡程序,裂解細(xì)胞骨架和細(xì)胞核蛋白基質(zhì)并激活了核酸內(nèi)切酶。在內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶作用下,DNA進(jìn)行有控降解,產(chǎn)生長(zhǎng)度為180~200 bp整倍數(shù)的DNA片段,這正好是纏繞組蛋白多聚體的長(zhǎng)度,提示染色質(zhì)DNA恰好是在核小體與核小體連接部被切斷。DNA瓊脂糖凝膠電泳出現(xiàn)ladder也成為檢測(cè)凋亡發(fā)生的重要標(biāo)志。
(4)凋亡細(xì)胞的吞噬搬運(yùn) 凋亡細(xì)胞碎片的表面有標(biāo)志分子(血小板反應(yīng)素、粘附糖蛋白)有利于臨近的巨噬細(xì)胞以及其他細(xì)胞的識(shí)別、吞噬和處理。凋亡細(xì)胞的吞噬搬運(yùn)過(guò)程非常有效而迅速,凋亡細(xì)胞很快消失,不留痕跡,也無(wú)炎癥反應(yīng)。
4.細(xì)胞凋亡與壞死的區(qū)別 凋亡 壞死
1機(jī)制 基因調(diào)控的程序化(programmed)細(xì)胞死亡,主動(dòng)進(jìn)行(自殺性)意外事故性(accident)細(xì)胞死亡,被動(dòng)進(jìn)行(他殺性)
2誘因 生理性或輕微病理性刺激因子誘導(dǎo)發(fā)生,如生長(zhǎng)因子缺乏 病理性刺激因子誘導(dǎo)發(fā)生,如缺氧、感染、中毒 死亡范圍 多為散在的單個(gè)細(xì)胞 多為聚集的大片細(xì)胞
3形態(tài)特征 細(xì)胞固縮,核染色質(zhì)邊集,細(xì)胞膜及各細(xì)胞器膜完整,膜可發(fā)泡成芽,形成凋亡小體 細(xì)胞腫脹,核染色質(zhì)絮狀或邊集,細(xì)胞膜及各細(xì)胞器膜溶解破壞,溶酶體酶釋放,細(xì)胞自溶
4生化特征 耗能的主動(dòng)過(guò)程,有新蛋白合成,DNA早期規(guī)律降解為180-200bp片段,瓊脂凝膠電泳呈特征性梯帶狀 不耗能的被動(dòng)過(guò)程,無(wú)新蛋白合成,DNA降解不規(guī)律,片段大小不一,瓊脂凝膠電泳不呈梯帶狀
5周圍反應(yīng) 不引起周圍組織炎癥反應(yīng)和修復(fù)再生,但凋亡小體可被鄰近細(xì)胞吞噬 引起周圍組織炎癥反應(yīng)和修復(fù)再生
細(xì)胞自噬
細(xì)胞自噬的生理功能
1及時(shí)清除細(xì)胞中隨時(shí)產(chǎn)生的“垃圾”(如破損或衰老的細(xì)胞器、長(zhǎng)壽命蛋白質(zhì)、合成錯(cuò)誤或折疊錯(cuò)誤的蛋白質(zhì)等),2維持細(xì)胞自穩(wěn)狀態(tài).無(wú)論是腫瘤細(xì)胞還是正常細(xì)胞,保持一種基礎(chǔ)、低水平的自噬活性是至關(guān)重要的
3.同時(shí),自噬的產(chǎn)物,如氨基酸、脂肪酸等小分子物質(zhì),又可為細(xì)胞提供一定的能量和合成底物.可以說(shuō),細(xì)胞自噬就是一個(gè)“備用倉(cāng)庫(kù)”.鑒于上述作用,在正常生理情況下,細(xì)胞自噬可以幫助細(xì)胞在缺乏營(yíng)養(yǎng)的惡劣環(huán)境中生存.自噬也可為腫瘤細(xì)胞帶來(lái)幾大好處:
(1)首先,腫瘤細(xì)胞本身就具有高代謝的特點(diǎn),對(duì)營(yíng)養(yǎng)和能量的需求比正常細(xì)胞更高,但腫瘤微環(huán)境往往不能如意,如腫瘤發(fā)生初始期到血管發(fā)生之前、腫瘤長(zhǎng)大發(fā)生血管崩塌時(shí)、腫瘤細(xì)胞脫離原發(fā)灶游走時(shí)等都會(huì)出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不足或供應(yīng)中斷,而此時(shí)提高自噬活性可以有助于度過(guò)這一危機(jī)
(2)(2)當(dāng)化療、放療后,腫瘤細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生大量的破損細(xì)胞器、損壞的蛋白質(zhì)等有害成分,此時(shí)提高自噬活性可及時(shí)清除這些有害物質(zhì),并提供應(yīng)急的底物和能量為修復(fù)受損DNA贏得時(shí)間和條件.(3)另外,抑制細(xì)胞自噬可以導(dǎo)致細(xì)胞更容易發(fā)生凋亡,然而,細(xì)胞自噬在腫瘤的生成和癌癥的發(fā)展中到底扮演怎樣的角色,目前還沒(méi)有取得廣泛一致的意見(jiàn).細(xì)胞自噬可以抑制細(xì)胞發(fā)生癌變,可能產(chǎn)生于以下幾種機(jī)制
(1)細(xì)胞自噬的抑制會(huì)加重壞死細(xì)胞的局部炎癥反應(yīng),從而導(dǎo)致腫瘤的生長(zhǎng)(2)而細(xì)胞自噬可以清除壞死的細(xì)胞器,調(diào)整內(nèi)源性的壓力,從而穩(wěn)定基因組,減少細(xì)胞向癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)變.(3)細(xì)胞自噬既可以加強(qiáng)細(xì)胞檢驗(yàn)點(diǎn)的檢查作用,又起到了穩(wěn)定基因組的作用,從而減少了細(xì)胞的癌變
第三篇:高一生物細(xì)胞凋亡教案2
講義 孟凡雷
要點(diǎn)提煉
死亡是生命的普遍現(xiàn)象,但細(xì)胞死亡并非與機(jī)體死亡同步。細(xì)胞凋亡是由基因來(lái)控制的正常的組織中,經(jīng)常發(fā)生“正?!钡募?xì)胞死亡,它是維持組織一個(gè)自然過(guò)程。機(jī)能和形態(tài)所必需的。這種正常死亡是普遍存在于生物體中的細(xì)胞凋亡(cell apoptosis)現(xiàn)象。
細(xì)胞凋亡是指在生物個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,由基因控制的,按照一定程序發(fā)生的細(xì)胞死亡,因而細(xì)胞凋亡又稱為程序性細(xì)胞死亡(PCD)。
1.細(xì)胞凋亡的過(guò)程和機(jī)制 細(xì)胞凋亡發(fā)生時(shí),器官和組細(xì)胞凋亡是借用古希臘語(yǔ),表示細(xì)胞像秋天的樹葉一樣凋織并沒(méi)有發(fā)生壞死現(xiàn)象,即不發(fā)落的死亡方式。1972年Kerr最先提出這一概念,他發(fā)現(xiàn)結(jié)扎大生炎癥。而當(dāng)細(xì)胞受到急性強(qiáng)力鼠肝的左、中葉門靜脈后,其周圍細(xì)胞發(fā)生缺血性壞死,但由傷害時(shí)立即出現(xiàn)的早期反應(yīng)。包肝動(dòng)脈供應(yīng)區(qū)的實(shí)質(zhì)細(xì)胞仍存活,只是范圍逐漸縮小,其間一括胞膜直接破壞,然后發(fā)生炎癥些細(xì)胞不斷轉(zhuǎn)變成細(xì)胞質(zhì)小塊,不伴有炎癥,后在正常鼠肝中(如下圖)。也偶然見(jiàn)到這一現(xiàn)象。與細(xì)胞壞死是有區(qū)別的。細(xì)胞凋亡可以分為以下三個(gè)階段:
①凋亡的起始:細(xì)胞皺縮,細(xì)胞連接消失,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膨脹,染色質(zhì)固縮、分塊,位于核膜上。
②凋亡小體的形成:核膜破裂,染色體斷裂為大小不等的片斷,與一些細(xì)胞器聚集后被內(nèi)折的細(xì)胞膜包圍,在細(xì)胞表面形成許多泡狀和芽狀的突起,這些突起叫做凋亡小體(如下圖)。
細(xì)胞凋亡的過(guò)程是細(xì)胞機(jī)能的退化,進(jìn)而細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的破裂,然后被吞噬細(xì)胞吞噬消化。
③細(xì)胞的解體:凋亡小體逐漸與細(xì)胞分離,脫落至細(xì)胞間質(zhì),最終被周圍的細(xì)胞吞噬并消化。
探究活動(dòng)
細(xì)胞凋亡的機(jī)制
【實(shí)驗(yàn)1】 蛙胚發(fā)育22天時(shí),前腦兩側(cè)向外凸出,形成視泡。視泡與外面的外胚層上皮接觸,誘導(dǎo)后者形成晶狀體,隨后在視杯和晶狀體共同誘導(dǎo)下外面的表皮形成角膜。如果把視泡切下,移植到頭部任何部位,亦可誘導(dǎo)與其接觸的上方外胚層發(fā)育為晶狀體。在胚胎細(xì)胞分化中,誘導(dǎo)作用普遍存在,它對(duì)個(gè)體發(fā)生和建成具有重要意義。
【實(shí)驗(yàn)2】 激素對(duì)細(xì)胞分化的影響可看作是遠(yuǎn)距離細(xì)胞間的相互作用,這種作用在動(dòng)物個(gè)體發(fā)生中比較普遍存在。例如
要點(diǎn)提煉
動(dòng)物在一定的胚胎發(fā)育時(shí)期,一部分細(xì)胞影響相鄰的細(xì)胞使其向一定方向分化的作用稱為胚胎誘導(dǎo)。眼的發(fā)生是胚胎誘導(dǎo)的典型例證。
細(xì)胞凋亡的發(fā)生是受甲狀腺激素的調(diào)節(jié)的,甲狀腺激素對(duì)發(fā)無(wú)尾兩棲類的幼體發(fā)育要經(jīng)過(guò)一變態(tài)階段,在此階段中發(fā)生的變化有蝌蚪的尾鰭和尾部被吸收,前后肢形成等。這些變化與甲狀腺分泌的甲狀腺素有關(guān)系。幼體發(fā)育到一定時(shí)期,甲狀腺激素分泌量增加,便引起變態(tài)。人類胎兒時(shí)期,指(趾)間組織和尾部組織也發(fā)生與蝌蚪尾部退化相類似的變化。
2.細(xì)胞凋亡的意義
葉落歸根是因?yàn)闃淙~的自然生命走到了盡頭,而人和生物的最基本組成元素——細(xì)胞到了一定時(shí)期也會(huì)像樹葉那樣自然死亡,但是這種死亡是對(duì)于個(gè)體的正常發(fā)育、代謝等有著重要的意義。
(1)有利于清除多余、無(wú)用的細(xì)胞。這種細(xì)胞死亡對(duì)于胚胎發(fā)育是必需的,比如,蝌蚪變形成為青蛙就是如此。在人類胚胎,手指與腳趾的形成中也需要一部分細(xì)胞程序性死亡,如此才可能生成指、趾。同樣,在大腦發(fā)育的最初階段程序性細(xì)胞死亡也決定著大量神經(jīng)細(xì)胞的產(chǎn)生與消亡。
(2)有利于清除完成正常使命的衰老細(xì)胞。無(wú)論在發(fā)育期還是在成人體內(nèi),既有大量的新細(xì)胞產(chǎn)生,也有大量的舊細(xì)胞死亡,這是生物體的一種自然現(xiàn)象。為了維持機(jī)體組織中適宜的細(xì)胞數(shù)量,在細(xì)胞分裂和細(xì)胞死亡之間需要一種精確的動(dòng)態(tài)平衡。由于這種生成與死亡的有序流程,在胚胎和成人期便維持著人體組織的適宜細(xì)胞數(shù)量。而這種精密地控制細(xì)胞的消亡過(guò)程就稱為程序性細(xì)胞死亡。
(3)有利于清除體內(nèi)的有害細(xì)胞。關(guān)于程序性細(xì)胞死亡的知識(shí)可以幫助我們更深刻地理解健康與疾病、生命與死亡,以及它們之間的相互關(guān)系。比如,在健康的機(jī)體中,細(xì)胞的生與死總是處在一種良性的動(dòng)態(tài)平衡中,如果這種平衡被破壞,人就會(huì)患病。比如,癌癥就是該死亡的細(xì)胞沒(méi)有死亡而造成的。而在艾滋病病毒的攻擊下,不該死亡的淋巴細(xì)胞大量死亡,人的免疫力遭破壞,艾滋病便發(fā)作。
3.細(xì)胞凋亡與人類健康
(1)細(xì)胞凋亡過(guò)度造成的疾病:細(xì)胞凋亡也幫助我們理解一些病毒和細(xì)菌侵襲人體細(xì)胞的機(jī)理。除了AIDS,另外一些疾病,如帕金森氏綜合癥、再生障礙性貧血(是骨髓造血功能衰竭的一組綜合癥)等都是由于很多正常細(xì)胞被不正確地啟動(dòng)了程序性死亡過(guò)程而造成細(xì)胞過(guò)量死亡。
(2)細(xì)胞凋亡不足造成的疾病,如上面提到的腫瘤的發(fā)生等。有了對(duì)程序性細(xì)胞死亡的認(rèn)識(shí),還可把這種認(rèn)識(shí)應(yīng)用和深化到一些嚴(yán)重威脅人類疾病,如癌癥的防治上。比如,目前臨床許多治療方法是建立在刺激細(xì)胞“自殺程序”的基礎(chǔ)上的。這是一種非常有意味和挑戰(zhàn)性的工作,可以預(yù)言,通過(guò)進(jìn)一步研究能夠找到更精確的方式來(lái)誘發(fā)癌細(xì)胞的細(xì)胞死亡,從而戰(zhàn)勝癌癥。
育起促進(jìn)作用。
思維拓展
大腦的發(fā)育初期,具有大量的神經(jīng)細(xì)胞,發(fā)育的過(guò)程就是大量的無(wú)用神經(jīng)元的死亡。要點(diǎn)提煉
正常的生命需要細(xì)胞分裂以產(chǎn)生新細(xì)胞,并且也要有細(xì)胞的死亡,由此人體和生物的器官才得以維持平衡。
沒(méi)有了正常的細(xì)胞凋亡,人與動(dòng)物體將會(huì)得病。癌癥是該死亡的細(xì)胞沒(méi)有死亡而造成的。
全析提示
帕金森氏綜合癥是以震顫、肌強(qiáng)直、體位反射消失為特征的綜合癥,是60歲以上老年人多發(fā)病之一,往往與老年癡呆伴發(fā)。
思維拓展
腫瘤分子生物學(xué)的焦點(diǎn)可能仍然是細(xì)胞增殖的控制,因?yàn)檫@是許多癌基因發(fā)揮作用的地方。然而現(xiàn)在有有力證據(jù)表明必須考慮問(wèn)題的另一方面,即細(xì)胞的死亡率。
第四篇:細(xì)胞凋亡檢測(cè)方法總結(jié)
1、磷脂酰絲氨酸外翻分析(Annexin V法)
磷脂酰絲氨酸(Phosphatidylserine, PS)正常位于細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè),但在細(xì)胞凋亡的早期,PS可從細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)到細(xì)胞膜的表面,暴露在細(xì)胞外環(huán)境中(圖3)。Annexin-V是一種分子量為35~36KD的Ca2+依賴性磷脂結(jié)合蛋白,能與PS高親和力特異性結(jié)合。將Annexin-V進(jìn)行熒光素(FITC、PE)或biotin標(biāo)記,以標(biāo)記了的Annexin-V作為熒光探針,利用流式細(xì)胞儀或熒光顯微鏡可檢測(cè)細(xì)胞凋亡的發(fā)生。
PS轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜外不是凋亡所獨(dú)特的,也可發(fā)生在細(xì)胞壞死中。兩種細(xì)胞死亡方式間的差別是在凋亡的初始階段細(xì)胞膜是完好的,而細(xì)胞壞死在其早期階段細(xì)胞膜的完整性就破壞了。
碘化丙啶(propidine iodide, PI)是一種核酸染料,它不能透過(guò)完整的細(xì)胞膜,但在凋亡中晚期的細(xì)胞和死細(xì)胞,PI能夠透過(guò)細(xì)胞膜而使細(xì)胞核紅染。因此將Annexin-V與PI匹配使用,就可以將凋亡早晚期的細(xì)胞以及死細(xì)胞區(qū)分開來(lái)。
在雙變量流式細(xì)胞儀的散點(diǎn)圖上,左下象限顯示活細(xì)胞,為(FITC-/PI-);右上象限是非活細(xì)胞,即壞死細(xì)胞,為(FITC+/PI+);而右下象限為早期凋亡細(xì)胞,顯現(xiàn)(FITC+/PI-)。右上象限為獨(dú)立的核(FITC-/PI+)。
Annexin-V可以再鈣離子存在的情況下,和細(xì)胞表面外翻的磷脂酰絲氨酸結(jié)合,而磷脂酰絲氨酸的外翻是細(xì)胞凋亡的早期事件。
PI是一種DNA染料,當(dāng)細(xì)胞凋亡的晚期,細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性增加,PI從而進(jìn)入細(xì)胞核與DNA結(jié)合。
所以
Annexin-V陰性-PI陰性 代表正常細(xì)胞
Annexin-V陽(yáng)性-PI陰性 代表凋亡早期的細(xì)胞
Annexin-V陽(yáng)性-PI陽(yáng)性 代表凋亡晚期的細(xì)胞或壞死的細(xì)胞
Annexin-V陰性-PI陽(yáng)性 一般不存在這一群細(xì)胞,如果出現(xiàn)這一團(tuán)細(xì)胞可能是PI標(biāo)記時(shí)間過(guò)長(zhǎng),或者操作過(guò)于劇烈而傷害到原本正常的細(xì)胞。(還有一種說(shuō)法是凋亡最后階段的細(xì)胞,細(xì)胞已經(jīng)沒(méi)有細(xì)胞膜了說(shuō)以不結(jié)合Annexin-V而只結(jié)合PI)
2.線粒體膜電位變化的檢測(cè)
實(shí)驗(yàn)原理
JC-1是一種廣泛用于檢測(cè)線粒體膜電位(mitochondrial membrane potential)△Ψm的理想熒光探針??梢詸z測(cè)細(xì)胞、組織或純化的線粒體膜電位。在線粒體膜電位較高時(shí),JC-1 聚集在線粒體的基質(zhì)(matrix)中,形成聚合物(J-aggregates),可以產(chǎn)生紅色熒光(FL-2 通道);在線粒體膜電位較低時(shí),JC-1 不能聚集在線粒體的基質(zhì)中,此時(shí)JC-1 為單體(monomer),可以產(chǎn)生綠色熒光(FL-1 通道)。這樣就可以非常方便地通過(guò)熒光顏色的轉(zhuǎn)變來(lái)檢測(cè)線粒體膜電位的變化。常用紅綠熒光的相對(duì)比例來(lái)衡量線粒體去極化的比例。線粒體膜電位的下降是細(xì)胞凋亡早期的一個(gè)標(biāo)志性事件。通過(guò) JC-1 從紅色熒光到綠色熒光的轉(zhuǎn)變可以很容易地檢測(cè)到細(xì)胞膜電位的下降,同時(shí)也可以用JC-1 從紅色熒光到綠色熒光的轉(zhuǎn)變作為細(xì)胞凋亡早期的一個(gè)檢測(cè)指標(biāo)。
JC-1 單體的最大激發(fā)波長(zhǎng)為 514nm,最大發(fā)射波長(zhǎng)為 527nm;JC-1 聚合物(J-aggregates)的最大激發(fā)波長(zhǎng)為 585nm,最大發(fā)射波長(zhǎng)為 590nm。
A-C 為對(duì)照,細(xì)胞亞群(R1)在 FL-2和FL-1 通道同時(shí)顯示 JC-1 的熒光信號(hào)。D-F 顯示 JC-1在FL-2通道熒光信號(hào)降低的細(xì)胞亞群(R2)顯著增加,證明線粒體膜電位△Ψm 下降,細(xì)胞發(fā)生凋亡。凋亡與線粒體膜電位的去極化相關(guān)。細(xì)胞凋亡時(shí)線粒體膜電位發(fā)生去極化,JC-1進(jìn)入線粒體以單體形式存在,僅在Fl-1通道有熒光。
檢測(cè)原理
正常細(xì)胞:JC-1聚集在線粒體內(nèi),形成多聚體,呈鮮紅色熒光,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有綠色;即紅光++,綠光++。
凋亡細(xì)胞:由于線粒體跨膜電位的破壞,不能聚集到線粒體內(nèi),紅色熒光減弱,單體的形式存在于胞質(zhì)內(nèi)發(fā)綠色熒光。即紅光+,綠光++
3、Caspase-3活性的檢測(cè)
Caspase家族在介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的過(guò)程中起著非常重要的作用,其中caspase-3為關(guān)鍵的執(zhí)行分子,它在凋亡信號(hào)傳導(dǎo)的許多途徑中發(fā)揮功能。Caspase-3正常以酶原(32KD)的形式存在于胞漿中,在凋亡的早期階段,它被激活,活化的Caspase-3由兩個(gè)大亞基(17KD)和兩個(gè)小亞基(12KD)組成,裂解相應(yīng)的胞漿胞核底物,最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。但在細(xì)胞凋亡的晚期和死亡細(xì)胞,caspase-3的活性明顯下降。
(1)Western blot 分析Procaspase-3的活化,以及活化的Caspase-3及對(duì)底物多聚ADP-核糖聚合酶[poly(ADP-ribose)polymerase,PARP]等的裂解。
(2)熒光分光光度計(jì)分析
檢測(cè)原理:活化的Caspsae與其特異性底物DEVD-pNA結(jié)合切割,釋放出游離pNA,通過(guò)測(cè)定其吸光度,根據(jù)其發(fā)光強(qiáng)度的高低代表其活化程度。
(3)流式細(xì)胞術(shù)分析
PharMingen 多克隆或單克隆 Caspase-3 抗體可以識(shí)別 Caspase-3 活化形式,它特異性識(shí)別由無(wú)活性的 Pro-Caspase-3 活化水解后的暴露的斷裂端, 熒光標(biāo)記多克隆兔抗 Active-Caspase-3 抗體為流式細(xì)胞術(shù)分析凋亡細(xì)胞的 Caspase-3 而設(shè)計(jì)。1、2、3是早期凋亡現(xiàn)象;
4、5是晚期凋亡現(xiàn)象。
4、TUNEL法(末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的dUTP缺口末端標(biāo)記)
細(xì)胞凋亡中, 染色體DNA雙鏈斷裂或單鏈斷裂而產(chǎn)生大量粘性3'-OH末端,可在脫氧核糖核苷酸末端轉(zhuǎn)移酶(TdT)的作用下將脫氧核糖核苷酸和熒光素、過(guò)氧化物酶、堿性磷酸酶或生物素形成的衍生物標(biāo)記到DNA的3'-末端,從而可進(jìn)行凋亡細(xì)胞的檢測(cè),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(terminal-deoxynucleotidyl transferase mediated nick end labeling, TUNEL)。由于正常的或正在增殖的細(xì)胞幾乎沒(méi)有DNA的斷裂,因而沒(méi)有3'-OH形成,很少能夠被染色。TUNEL實(shí)際上是分子生物學(xué)與形態(tài)學(xué)相結(jié)合的研究方法,對(duì)完整的單個(gè)凋亡細(xì)胞核或凋亡小體進(jìn)行原位染色,能準(zhǔn)確地反應(yīng)細(xì)胞凋亡典型的生物化學(xué)和形態(tài)特征,可用于石蠟包埋組織切片、冰凍組織切片、培養(yǎng)的細(xì)胞和從組織中分離的細(xì)胞的細(xì)胞形態(tài)測(cè)定,并可檢測(cè)出極少量的凋亡細(xì)胞,因而在細(xì)胞凋亡的研究中被廣泛采用。
5、DNA ladder 細(xì)胞凋亡晚期,核酸內(nèi)切酶在核小體之間剪切核DNA,產(chǎn)生大量長(zhǎng)度在180-200 bp 的DNA片段。細(xì)胞經(jīng)處理后,采用常規(guī)方法分離提純DNA,進(jìn)行瓊脂糖凝膠和溴化乙啶染色,在凋亡細(xì)胞群中可觀察到典型的DNA ladder。在瓊脂糖凝膠電泳上表現(xiàn)為梯形電泳圖譜(DNA ladder)。壞死細(xì)胞---連續(xù)性條帶。
一、形態(tài)學(xué)觀察方法
1、HE染色、光鏡觀察:凋亡細(xì)胞呈圓形,胞核深染,胞質(zhì)濃縮,染色質(zhì)成團(tuán)塊狀,細(xì)胞表面有“出芽”現(xiàn)象?!咎K木精 — 伊紅染色法,(hematoxylin-eosin staining),簡(jiǎn)稱HE染色法。蘇木精染液為堿性,主要使細(xì)胞核內(nèi)的染色質(zhì)與胞質(zhì)內(nèi)的核糖體著紫藍(lán)色 ;伊紅為酸性染料,主要使細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞外基質(zhì)中的成分著紅色?!?/p>
2、丫啶橙(AO)染色,熒光顯微鏡觀察:活細(xì)胞核呈黃綠色熒光,胞質(zhì)呈紅色熒光。凋亡細(xì)胞核染色質(zhì)呈黃綠色濃聚在核膜內(nèi)側(cè),可見(jiàn)細(xì)胞膜呈泡狀膨出及凋亡小體。
3、臺(tái)盼藍(lán)染色:如果細(xì)胞膜不完整、破裂,臺(tái)盼藍(lán)染料進(jìn)入細(xì)胞,細(xì)胞變藍(lán),即為壞死。如果細(xì)胞膜完整,細(xì)胞不為臺(tái)盼藍(lán)染色,則為正常細(xì)胞或凋亡細(xì)胞。此方法對(duì)反映細(xì)胞膜的完整性,區(qū)別壞死細(xì)胞有一定的幫助。
4、透射電鏡觀察:可見(jiàn)凋亡細(xì)胞表面微絨毛消失,核染色質(zhì)固縮、邊集,常呈新月形,核膜皺褶,胞質(zhì)緊實(shí),細(xì)胞器集中,胞膜起泡或出“芽”及凋亡小體和凋亡小體被臨近巨噬細(xì)胞吞噬現(xiàn)象。
一、細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)檢測(cè)
1、光學(xué)顯微鏡和倒置顯微鏡
(1)未染色細(xì)胞:凋亡細(xì)胞的體積變小、變形,細(xì)胞膜完整但出現(xiàn)發(fā)泡現(xiàn)象,細(xì)胞凋亡晚期可見(jiàn)凋亡小體。貼壁細(xì)胞出現(xiàn)皺縮、變圓、脫落。
(2)染色細(xì)胞:常用姬姆薩染色、瑞氏染色等。凋亡細(xì)胞的染色質(zhì)濃縮、邊緣化,核膜裂解、染色質(zhì)分割成塊狀和凋亡小體等典型的凋亡形態(tài)。
2、熒光顯微鏡和共聚焦激光掃描顯微鏡
一般以細(xì)胞核染色質(zhì)的形態(tài)學(xué)改變?yōu)橹笜?biāo)來(lái)評(píng)判細(xì)胞凋亡的進(jìn)展情況。常用的DNA特異性染料有:HO 33342(Hoechst 33342),HO 33258(Hoechst 33258), DAPI。三種染料與 DNA的結(jié)合是非嵌入式的,主要結(jié)合在DNA的A-T堿基區(qū)。紫外光激發(fā)時(shí)發(fā)射明亮的藍(lán)色熒光。
Hoechst是與DNA特異結(jié)合的活性染料,儲(chǔ)存液用蒸餾水配成1mg/ml的濃度,使用時(shí)用PBS稀釋成終濃度為2~5mg/ml。
DAPI為半通透性,用于常規(guī)固定細(xì)胞的染色。儲(chǔ)存液用蒸餾水配成1mg/ml的濃度,使用終濃度一般為0.5 ~1mg/ml。
結(jié)果評(píng)判:細(xì)胞凋亡過(guò)程中細(xì)胞核染色質(zhì)的形態(tài)學(xué)改變分為三期:Ⅰ期的細(xì)胞核呈波紋狀(rippled)或呈折縫樣(creased),部分染色質(zhì)出現(xiàn)濃縮狀態(tài);Ⅱa期細(xì)胞核的染色質(zhì)高度凝聚、邊緣化;Ⅱb期的細(xì)胞核裂解為碎塊,產(chǎn)生凋亡小體(圖1)。
3、透射電子顯微鏡觀察
結(jié)果評(píng)判:凋亡細(xì)胞體積變小,細(xì)胞質(zhì)濃縮。凋亡Ⅰ期(pro-apoptosis nuclei)的細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)高度盤繞,出現(xiàn)許多稱為氣穴現(xiàn)象(cavitations)的空泡結(jié)構(gòu)(圖2);Ⅱa期細(xì)胞核的染色質(zhì)高度凝聚、邊緣化;細(xì)胞凋亡的晚期,細(xì)胞核裂解為碎塊,產(chǎn)生凋亡小體。圖2
七、凋亡相關(guān)蛋白TFAR19蛋白的表達(dá)和細(xì)胞定位分析
TFAR19(PDCD5)是由本研究室在國(guó)際上首先報(bào)導(dǎo)的一個(gè)擁有自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)的人類新基因,前期的功能研究表明,它是促進(jìn)細(xì)胞凋亡的增強(qiáng)劑。利用熒光素(FITC)標(biāo)記的TFAR19單克隆抗體為探針,對(duì)細(xì)胞凋亡過(guò)程中TFAR19蛋白的表達(dá)水平及定位研究發(fā)現(xiàn),凋亡早期TFAR19表達(dá)水平增高并出現(xiàn)快速核轉(zhuǎn)位現(xiàn)象,伴隨著細(xì)胞核形態(tài)學(xué)的變化,持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間,在凋亡小體中仍然可見(jiàn)。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn),凋亡早期TFAR19蛋白的核轉(zhuǎn)位早于磷脂酰絲氨酸(PS)外翻和細(xì)胞核DNA的片段化,提示TFAR19蛋白的核轉(zhuǎn)位是細(xì)胞凋亡更早期發(fā)生的事件之一。進(jìn)一步的研究證明,凋亡早期TFAR19的核轉(zhuǎn)位具有普遍意義,不同細(xì)胞凋亡早期均出現(xiàn)TFAR19高表達(dá)和核轉(zhuǎn)位。這為研究細(xì)胞凋亡早期所發(fā)生的事件,提供了一種新的技術(shù)和指標(biāo)。
第五篇:細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)技術(shù)總結(jié)
細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)技術(shù)總結(jié) 一形態(tài)學(xué)檢測(cè)
1、光學(xué)顯微鏡和倒置顯微鏡觀察法
未染色細(xì)胞:凋亡細(xì)胞體積變小、變形,膜完整但出現(xiàn)發(fā)泡現(xiàn)象,晚期出現(xiàn)凋亡小體。貼壁細(xì)胞出現(xiàn)皺縮,變圓,脫落。染色細(xì)胞:姬姆薩染色,瑞氏染色等。凋亡細(xì)胞染色質(zhì)濃縮,邊緣化,核膜裂解,染色質(zhì)分割成塊狀,形成凋亡小體。
2、熒光顯微鏡檢測(cè)法-熒光染料
例如,碘化丙啶(PI)是一種核酸染料,它不能透過(guò)完整的細(xì)胞膜,但在凋亡中晚期的細(xì)胞和死細(xì)胞,PI 能夠透過(guò)細(xì)胞膜而使細(xì)胞核紅染。選用536nm 激發(fā)光,細(xì)胞核呈紅色熒光。
3、電子顯微鏡
收集細(xì)胞,2.5%戊二醛4°C 固定24h,1%四氧化鋨后固定,丙酮梯度脫水,經(jīng)包埋劑浸透后環(huán)氧樹脂包埋,超薄切片,醋酸鈾和枸櫞酸鉛雙重染色,透射電鏡觀察。凋亡Ⅰ期的細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)高度盤繞,出現(xiàn)許多稱為氣穴現(xiàn)象的空泡結(jié)構(gòu)。Ⅱa 期細(xì)胞核的染色質(zhì)高度凝聚、邊緣化;細(xì)胞凋亡的晚期,細(xì)胞核裂解為碎塊,產(chǎn)生凋亡小體。
4、激光掃描共焦顯微鏡技術(shù)
FITC-AnnexinV+PI雙染,觀察凋亡過(guò)程中細(xì)胞膜PS表面的變化,并區(qū)分正常細(xì)胞(An-PI-),早期凋亡細(xì)胞(An+PI-),晚期凋亡細(xì)胞及壞死細(xì)胞(An+PI+),細(xì)胞收集過(guò)程中出現(xiàn)的損傷細(xì)胞(An-PI+)。
二、細(xì)胞凋亡的生化及分子生物學(xué)檢測(cè)
1、DNA 斷裂檢測(cè)法
如使用瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè),細(xì)胞凋亡時(shí),核染色質(zhì)凝聚,染色質(zhì)DNA 在核小體單位之間的連接處斷裂。凋亡早期可形成50~300kbp 的DNA 大片段,晚期核酸內(nèi)切酶在核小體之間剪切核DNA,產(chǎn)生大量長(zhǎng)度在180~200bp 整數(shù)倍的寡核苷酸片段。
2、膜聯(lián)蛋白V 法
磷脂酰絲氨酸(PS)位于正常細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè),但在細(xì)胞凋亡的早期,PS 可從細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)到細(xì)胞膜表面。Annexin-Ⅴ(膜聯(lián)蛋白-V)是一種分子量為35-36KD 的Ca2+ 依賴性磷脂結(jié)合蛋白,與PS高親和力。將Annexin-Ⅴ進(jìn)行熒光素或生物素標(biāo)記,以標(biāo)記了的Annexin-Ⅴ作為探針,利用流式細(xì)胞儀、熒光顯微鏡以及共聚焦激光掃描顯微鏡檢測(cè)細(xì)胞凋亡的發(fā)生。
3、細(xì)胞凋亡的酶Caspase檢測(cè)
檢測(cè)Caspase活力可用免疫雜交技術(shù)分析酶原的加工和底物水解的產(chǎn)物,或用人工底物檢測(cè)酶活力,也可對(duì)活化的Caspase做親和標(biāo)記。例如分析底物的水解產(chǎn)物,PARP(多聚ADP-核糖聚合酶)第一個(gè)被認(rèn)識(shí)的caspase-3底物,它的相對(duì)分子質(zhì)量為116000,水解后形成相對(duì)分子質(zhì)量為85000 及相對(duì)分子質(zhì)量為25000 的兩個(gè)片段,用抗相對(duì)分子質(zhì)量為85000 片段的抗體檢測(cè)細(xì)胞是否發(fā)生凋亡。
4、線粒體膜勢(shì)能變化的檢測(cè)
線粒體跨膜電位的存在,使一些親脂性陽(yáng)離子熒光染料可結(jié)合到線粒體基質(zhì),其熒光的增強(qiáng)或減弱反映了線粒體內(nèi)膜電負(fù)性的增高或降低流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞的熒光強(qiáng)度或熒光顯微鏡觀察,拍照正常細(xì)胞中, Rh123 能夠依賴線粒體跨膜電位進(jìn)入線粒體基質(zhì),熒光強(qiáng)度減弱或消失。而凋亡時(shí),線粒體膜完整性破壞,線粒體膜通透性轉(zhuǎn)運(yùn)孔開放,引起線粒體跨膜電位的崩潰, Rh123 重新釋放出線粒體, 從而發(fā)出強(qiáng)黃綠色熒光。