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《細(xì)胞凋亡檢測方法》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、細(xì)胞凋亡檢測方法一、細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)檢測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,全面皺縮,細(xì)胞膜完整但出現(xiàn)發(fā)泡現(xiàn)象,細(xì)胞凋亡晚期可見凋亡小體,凋亡小體為數(shù)個圓形小體圍繞在細(xì)胞周圍。貼壁細(xì)胞出現(xiàn)皺縮、變圓、脫落?! 。?)?染色細(xì)胞:姬姆薩(Giemsa)染色、瑞氏染色等:正常細(xì)胞核色澤均一;凋亡細(xì)胞染色質(zhì)濃縮、邊緣化,核膜裂解、染色質(zhì)分割成塊狀和凋亡小體等典型的凋亡形態(tài);壞死細(xì)胞染色淺或沒染上顏色。蘇木素-伊紅(HE)染色:細(xì)胞核固縮碎裂、呈藍(lán)黑色、胞漿呈淡紅色(
2、凋亡細(xì)胞),正常細(xì)胞核呈均勻淡藍(lán)色或藍(lán)色,壞死細(xì)胞核呈很淡的藍(lán)色或藍(lán)色消失。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)來評判細(xì)胞凋亡的進展情況。常用的DNA特異性染料有:Hoechst?33342,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,能進入正常細(xì)胞膜而對細(xì)胞沒有太大細(xì)胞毒作用。Hoechst33342在凋亡細(xì)胞中的熒光
3、強度要比正常細(xì)胞中要高。DAPI為半通透性,用于常規(guī)固定細(xì)胞的染色。PI和Hoechst33342雙標(biāo):PI、Hoechst33342均可與細(xì)胞核DNA(或RNA)結(jié)合。但PI不能通過正常細(xì)胞膜,Hoechst則為膜通透性熒光染料,故細(xì)胞在處于壞死或晚期調(diào)亡時細(xì)胞膜被破壞,這時可為PI著紅色。正常細(xì)胞和中早期調(diào)亡細(xì)胞均可被Hoechst著色,但是正常細(xì)胞核的Hoechst著色的形態(tài)呈圓形,淡蘭色,內(nèi)有較深的蘭色顆粒;而調(diào)亡細(xì)胞的核由于濃集而呈亮蘭色,或核呈分葉,碎片狀,邊集。故PI著色為壞死細(xì)胞
4、;亮蘭色,或核呈分葉狀,邊集的Hoechst著色的為調(diào)亡細(xì)胞。凋亡細(xì)胞體積變小,細(xì)胞質(zhì)濃縮。細(xì)胞凋亡過程中細(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)。63?透射電子顯微鏡觀察 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)
5、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。二、磷脂酰絲氨酸外翻分析(AnnexinV法)磷脂酰絲氨酸(Phosphatidylserine,PS)正常位于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè),但在細(xì)胞凋亡早期,PS可從細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)到細(xì)胞膜表面,暴露在細(xì)胞外環(huán)境中。磷脂酰絲氨酸的轉(zhuǎn)位發(fā)生在凋亡早期階段,先于細(xì)胞核的改變、DNA斷裂、細(xì)胞膜起泡。體內(nèi)的吞噬細(xì)胞可通過識別磷脂酰絲氨酸來清除凋亡細(xì)胞。Annexin-V(green)是一種分子量為35~36KD的C
6、a2+依賴性磷脂結(jié)合蛋白,能與PS高親和力特異性結(jié)合,細(xì)胞處于調(diào)亡或壞死時,Annexin-V可為陽性(早期壞死細(xì)胞可能為陰性),是檢測細(xì)胞早期凋亡的靈敏指標(biāo)。將Annexin-V進行熒光素(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細(xì)胞凋亡的發(fā)生。PI和Annexin-V雙標(biāo):碘化丙啶(propidineiodide,PI)是一種核酸染料,它不能透過完整的細(xì)胞膜,但在凋亡中晚期的細(xì)胞和死細(xì)胞,PI能夠透過細(xì)胞膜而使細(xì)胞核紅染。
7、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。*注意:細(xì)胞凋亡時其DNA可染性降低被認(rèn)為是凋亡細(xì)胞標(biāo)志之一,但這種DNA可染性降低也可能是因為DNA含量的降低,或者是因為DNA結(jié)構(gòu)的改變使其與染料結(jié)合的能力發(fā)生改變所致。在分析結(jié)果時應(yīng)該注意?;罴?xì)胞不能被AnnexinV-FITC或PI染色(右圖左下象限)。早期凋亡細(xì)胞因磷脂酰絲氨酸的暴露及具有完整細(xì)胞膜,故呈AnnexinV-FITC染色陽性及PI染色陰性(右圖右下象限)。壞死或晚期凋亡的細(xì)胞呈Annexi
8、nV-FITC及PI染色雙陽性(右圖右上象限)。*注意:未處理的對照細(xì)胞進行常規(guī)培養(yǎng)的過程中也有一小部分的細(xì)胞死亡發(fā)生。三、線粒體膜電位的檢測線粒體跨膜電位下降,被認(rèn)為是細(xì)胞凋亡級聯(lián)反應(yīng)過程中最早發(fā)生的事件,它發(fā)生在細(xì)胞核凋亡特征(染色質(zhì)濃縮、DNA斷裂)出現(xiàn)之前,一旦線粒體DYmt崩潰,則細(xì)胞凋亡不可逆轉(zhuǎn)。線粒體跨膜電位的存在,使一些親脂性陽離子熒光染料可結(jié)合到線粒體基質(zhì),其熒光的增強或減弱說明線粒體內(nèi)膜電負(fù)性的增高或降低。名稱檢測原理3,3’-Dihexyloxacarbocyanineio