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一文看懂細胞凋亡和細胞焦亡
本期小翌要和大家分享細胞凋亡與細胞焦亡的相關知識，我們將向您詳細介紹細胞凋亡與焦亡的區別及檢測方法，為您的實驗提供思路。
圖1. 圖源pixabay
PART 01
凋亡和焦亡的區別
細胞凋亡與細胞焦亡同為細胞程序性死亡，均可出現染色質凝聚、核濃縮以及均依賴半胱天冬酶，但二者在諸多方面都大相徑庭，其具體區別如下：
細胞凋亡 | 細胞焦亡 | ||
概念 | 在一定的生理或病理條件下，受內在遺傳機制控制，按照自身程序主動性、生理性的死亡過程 | 又稱細胞炎性壞死，炎性小體引發的一種程序性細胞死亡方式 | |
誘導刺激 | 生理或病理 | 病理性刺激 | |
特征 | 無炎癥反應、凋亡小體形成 | 明顯的炎癥反應、焦亡小體形成 | |
形態學 | 細胞 | 縮小 | 腫脹膨大 |
細胞膜 | 結構完整 | 破裂 | |
細胞器 | 完整 | 變形 | |
DNA | 降解為180-200bp及其整倍數的片段 | 隨機降解 | |
核形態 | 核固縮(邊緣染色質不可逆的凝結)和DNA片段化 | 染色質濃縮、沒有DNA斷裂 | |
分子機制 | Caspase-2/-3/-6/-7/-8/-9/-10，其中,caspase-3為細胞凋亡的主要調控因子 | 人源性的caspase-1/-4/-5和鼠源性的caspase-1/-11 | |
PART 02
細胞焦亡檢測
原理：炎性小體激活可控制caspase-1的活化和裂解,導致效應性促炎細胞因子,如IL-1β前體和IL-18前體的成熟和釋放,引發一系列炎癥反應。焦亡相關的caspase是裂解GSDMD導致細胞焦亡的*因素。
1
形態變化
? 掃描電鏡觀察細胞形態
? TUNEL染色
? 免疫熒光染色（gasdermin D，GSDMD）
2
檢測焦亡相關蛋白
? 檢測焦亡相關基因或蛋白的表達水平（Caspase-1、4、5、11；GSDMD等）
? ELISA試劑盒檢測炎癥因子的水平（IL-1β、IL-18等）
? CCK-8測定細胞活力
PART 03
細胞凋亡檢測
1
凋亡早期
◆ 檢測指標
◆ 原理
位于細胞膜內側的磷脂酰絲氨酸（Phosphotidylserine, PS）由細胞膜的內側翻轉到細胞膜表面，暴露在細胞外環境中。Annexin-Ⅴ（膜聯蛋白-V）是一種分子量為35-36kDa的Ca2+依賴性磷脂結合蛋白，能與PS高親和力結合，通過細胞外側暴露的PS與凋亡早期細胞的胞膜結合。
◆ 客戶數據
2
凋亡中期
◆ 檢測指標
◆ 原理
線粒體膜電位（△Ψm ）的丟失導致線粒體膜中線粒體通透性轉換孔的開放，細胞色素C（Cytochrome C）被釋放到細胞漿中，致使Caspase被激活從而誘導細胞凋亡。JC-1是一種廣泛用于檢測線粒體膜電位△Ψm的理想熒光探針，表現出電勢依賴性的積聚在線粒體內。正常線粒體內，JC-1聚集在線粒體基質中形成聚合物，聚合物發出強烈的紅色熒光（Ex=585 nm，Em=590 nm）；而凋亡細胞，線粒體跨膜電位去極化，JC-1從線粒體內釋放，濃度降低，逆轉為發射綠色熒光的單體形式。線粒體的去極化程度也可以通過紅/綠熒光強度的比例來衡量。
◆ 客戶數據
圖4.Yeasen JC-1熒光探針檢測U87細胞樣本實驗結果（Xu Y, et al. J Exp Clin Cancer Res 2020;39(1):174. IF=11.161，貨號40705ES）
2
凋亡晚期
◆ 檢測指標
◆ 原理
染色體DNA雙鏈斷裂或單鏈斷裂而產生大量的粘性3-OH末端，可在脫氧核糖核苷酸末端轉移酶（TdT）的作用下，將熒光素/酶標記的dUTP結合到DNA的3-末端，從而可進行凋亡細胞的檢測，這類方法稱為脫氧核糖核苷酸末端轉移酶介導的缺口末端標記法(TUNEL)。
◆ 客戶數據
圖5.大鼠心臟切片樣品實驗結果（Zhang YJ, et al. Basic Res Cardiol 2020;115(5):57. IF=17.165，貨號40307ES）
PART 04
翌圣細胞凋亡檢測相關產品
類型 | 品名 | 貨號 | 規格 |
早期凋亡 | Annexin V-FITC/PI 細胞凋亡檢測試劑盒 Annexin V-FITC/PI Apoptosis Detection Kit | 40302ES20/50/60 | 20T/50T/100T |
Annexin V-EGFP/PI 細胞凋亡檢測試劑盒 Annexin V-EGFP/PI Apoptosis Detection Kit | 40303ES20/50/60 | 20T/50T/100T | |
Annexin V-Alexa Fluor 647/PI 細胞凋亡檢測試劑盒 Annexin V-Alexa Fluor 647/PI Apoptosis Detection Kit | 40304ES20/50/60 | 20T/50T/100T | |
Annexin V-Alexa Fluor 488/PI 細胞凋亡檢測試劑盒 Annexin V-Alexa Fluor 488/PI Apoptosis Detection Kit | 40305ES20/50/60 | 20T/50T/100T | |
Annexin V-PE/7-AAD細胞凋亡檢測試劑盒 Annexin V-PE/7-AAD Apoptosis Detection Kit | 40310ES20/50/60 | 20T/50T/100T | |
中期凋亡 | JC-1熒光探針 | 40705ES03/08 | 1mg/5mg |
JC-10熒光探針 | 40707ES03/08 | 1mg/5mg | |
JC-1 Mitochondrial Membrane Potential Assay Kit JC-1線粒體膜電位檢測試劑盒 | 40706ES60 | 100T | |
晚期凋亡 | TUNEL Apoptosis Detection Kit (FITC) TUNEL細胞凋亡檢測試劑盒（FITC） | 40306ES20/50/60 | 20T/50T/100T |
TUNEL Apoptosis Detection Kit (Alexa Fluor 488) TUNEL?細胞凋亡檢測試劑盒( Alexa Fluor 488) | 40307ES20/50/60 | 20T/50T/100T | |
TUNEL Apoptosis Detection Kit (Alexa Fluor 640) TUNEL細胞凋亡檢測試劑盒（Alexa Fluor 640） | 40308ES20/50/60 | 20T/50T/100T |
PART 05
已發表文獻（部分）
下拉查看更多?
[1].Zhang C, et al. Gold Nanoclusters‐Based Nanoprobes for Simultaneous Fluorescence Imaging and Targeted Photodynamic Therapy with Superior Penetration and Retention Behavior in Tumors[J]. Advanced Functional Materials, 2015, 25(8): 1314-1325. IF =13.325
[2]. Zhang L, et al. An Adenosine Triphosphate-Responsive Autocatalytic Fenton Nanoparticle for Tumor Ablation with Self-Supplied H2O2 and Acceleration of Fe(III)/Fe(II) Conversion. Nano Lett. 2018 Nov 7. IF =12.08
[3]. Ding M, et al. Dynamin‐related protein 1‐mediated mitochondrial fission contributes to post‐traumatic cardiac dysfunction in rats and the protective effect of melatonin[J]. Journal of Pineal Research, 2017. IF =11.613
[4]. Zhang C, et al. Gold Nanoclusters‐Based Nanoprobes for Simultaneous Fluorescence Imaging and Targeted Photodynamic Therapy with Superior Penetration and Retention Behavior in Tumors[J]. Advanced Functional Materials, 2015, 25(8): 1314-1325. IF =13.325
[5]. Zhang YJ, et al. NAD+ administration decreases microvascular damage following cardiac ischemia/reperfusion by restoring autophagic flux. Basic Res Cardiol. 2020;115(5):57. Published 2020 Aug 10. IF=17.165
