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探秘细胞程序性死亡 [1]— 细胞凋亡及检测工具大盘点

发布者:艾美捷科技发布时间:2019-11-20


程序性细胞死亡(Programmed Cell Death, PCD)是有机体在漫长的进化过程中发展起来的细胞自杀机制,在清除无用的、多余的或癌变的细胞,维持机体内环境稳态方面发挥重要作用。程序性细胞死亡调控机制的失调与多种疾病的发生发展相关,如神经变性性疾病、自身免疫病、恶性肿瘤、衰老、病原微生物感染、肌细胞功能失调等。多数学者将细胞的死亡形式分为凋亡性程序性细胞死亡(Apoptosis)、自噬性程序性细胞死亡(Autophagy)、细胞坏死(Necrosis)和细胞焦亡等。

 

细胞凋亡(Apoptosis)一般是指机体细胞在发育过程中或在某些因素作用下通过细胞内基因及其产物的调控而发生的一种程序性细胞死亡过程。 细胞凋亡途径中各事件的发生是有时序性的,即各事件按先后顺序依次发生,最终导致凋亡小体的出现,细胞随后发生凋亡。细胞凋亡对胚胎发育及形态发生(morphogenesis)、组织内正常细胞群的稳定、机体的防御和免疫反应、疾病或中毒时引起的细胞损伤、老化、肿瘤的发生进展起着重要作用,并具有潜在的治疗意义。

 

细胞凋亡

 

细胞坏死(necrosis)是因病理而产生的被动死亡,如物理性或化学性的损害因子及缺氧与营养不良等均导致细胞坏死。表现为细胞胀大、胞膜破裂、细胞内容物外溢、核变化较慢、DNA降解不充分和引起严重的局部炎症反应等。

 

细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡(Apoptosis)一般是指机体细胞在发育过程中或在某些因素作用下通过细胞内基因及其产物的调控而发生的一种程序性细胞死亡过程, 细胞坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。

 

 

 细胞凋亡

 

 

 

细胞凋亡的三个典型特征:

 

 

细胞处于不同的凋亡阶段具有不同的生物学特征,典型的特征包括:1 )细胞膜PS(磷脂酰丝氨酸)外翻;2)线粒体膜电位丧失;3)细胞核浓缩和断裂

 

 

 

常见的几种细胞死亡方式的比较:

 

 

表一:细胞凋亡,坏死,细胞自噬和细胞焦亡的区别

区别条目

细胞凋亡

细胞坏死

细胞自噬

细胞焦亡

起因

生理或是病理性刺激因子诱发

病理性刺激因子诱发或是剧烈损伤

营养缺乏或激素诱导

病理性刺激

作用范围

单个细胞

组织或是成群细胞

单个细胞


细胞形态

膜皱缩,体积变小

体积膨大,变形

产生空泡,形成自噬体

体积膨大,变形

细胞膜

保持完整直到形成凋亡小体

破损

膜结构完整

破损

细胞器

无明显变化

膨大和破损

被自噬体吞噬,最终被溶酶体消化

变形

基因组DNA

规律性降解,呈片段化

随机降解,呈现弥散型

随机降解

随机降解

炎症反应

有,释放细胞内含物

伴随着大量促炎症因子的释放

分子机制

与蛋白酶caspases基因家族有关

与蛋白激酶PIP3表达有关

受LC3-II、Beclin-1和P62蛋白调控

由GSDMD(gasdermin D)蛋白介导的细胞炎性坏死

 

表二:细胞凋亡的不同检测方式

早期检测

 PS(磷脂酰丝氨酸)在细胞外膜上的检测

细胞内氧化还原状态改变的检测

细胞色素C的定位检测

线粒体膜电位变化的检测

晚期检测

TUNEL法检测

LM-PCR Ladder (连接介导的PCR检测)

端粒酶检测

———

mRNA水平检测

Northern杂交检测

RT-PCR跑胶检测

———

———

 

 

 

凋亡研究相关产品

 

 

 

 

 

 

 

  1. 膜联蛋白V及相关检测试剂盒

 

 

在凋亡过程中,磷脂酰丝氨酸(PS)从质膜的细胞质面转移到细胞表面,膜联蛋白V(Annexin V)对PS具有很强的Ca2 +依赖性,因此可用作检测细胞凋亡的探针。

 

膜联蛋白V

 

货号

名称

产品描述

K109

Annexin V-生物素凋亡试剂盒

检测细胞凋亡的早期/中期;区分凋亡和坏死

K102

Annexin V-Cy3细胞凋亡试剂盒

用流式或者荧光显微镜检测凋亡情况,适用于GFP表达细胞的双重染色

K103

Annexin V-Cy5细胞凋亡试剂盒

用流式或者荧光显微镜检测凋亡情况

K104

Annexin V-EGFP细胞凋亡试剂盒

EGFP是一种明亮且光稳定的绿色荧光蛋白,在同时进行膜联蛋白V-EGFP和PI染色时,该试剂盒可区分凋亡与坏死

K101

Annexin V-FITC细胞凋亡试剂盒

在同时进行膜联蛋白V-FITC和PI染色时,试剂盒可区分凋亡与坏死

K201

Annexin V-FITC细胞凋亡试剂盒Plus

Annexin VFITC Plus试剂盒包含sytox绿色染料(而非PI),该染料可对坏死细胞进行绿色荧光染色,其颜色高于FITC

K128

Annexin V-PE细胞凋亡检测试剂盒

Annexin V-PE细胞凋亡检测试剂盒包含易于检测的亮橙色红色PE荧光探针

K129

Annexin V-PE-Cy5细胞凋亡检测试剂盒

检测细胞凋亡的早期/中期;区分凋亡和坏死

1005

Annexin V,人源重组

未标记的膜联蛋白V试剂可与任何选择的标记物缀合

 

       2. 细胞凋亡相关

 

 

 

       3. 组织蛋白酶:

 

货号

名称

产品描述

K140

组织蛋白酶B

检测启动或传播凋亡信号的溶酶体组织蛋白酶B

K143

组织蛋白酶D活性荧光分析试剂盒

检测启动或传播凋亡信号的溶酶体组织蛋白酶D

K145

组织蛋白酶H活性荧光测定试剂盒

检测启动或传播凋亡信号的溶酶体组织蛋白酶H

E4620,E4621,E4622

人/小鼠/大鼠组织蛋白酶K(CTSK)ELISA试剂盒

定量测量人/小鼠/大鼠血清,血浆,组织匀浆和其他生物液体中的组织蛋白酶K

K142

组织蛋白酶L活性荧光测定试剂盒

检测启动或传播凋亡信号的溶酶体组织蛋白酶L

K144

组织蛋白酶S活性荧光测定试剂盒

检测启动或传播凋亡信号的溶酶体组织蛋白酶S


 

 

      4. Caspase蛋白酶家族:

 

 

半胱天冬水解酶(Caspase)家族的活性位点均包含半胱氨酸残基,能够特异性的切割靶蛋白天冬氨酸残基上的肽键,名称由此而来。caspase负责选择性地切割某些蛋白质,从而造成细胞凋亡,除了下表列出的Caspase检测试剂盒外,艾美捷科技还提供人/大鼠/小鼠等来源的Caspase蛋白酶检测试剂盒,Caspase1-13抗体,抑制剂及活化剂。

 

货号

名称

产品描述

K111

Caspase-1比色分析试剂盒

检测各类样本中的Caspase 1 酶相对活性

K117

Caspase-2比色分析试剂盒

检测各类样本中的Caspase 2 酶相对活性

K106

Caspase-3比色分析试剂盒

检测各类样本中的Caspase 3 酶相对活性

K127

Caspase-4比色测定试剂盒

检测各类样本中的Caspase 4 酶相对活性

K123

Caspase-5比色分析试剂盒

检测各类样本中的Caspase 5 酶相对活性

K115

Caspase-6比色分析试剂盒

检测各类样本中的Caspase 6 酶相对活性

E4295-100

Caspase-7(人类)ELISA试剂盒

定量测定人血清,血浆,组织匀浆和其他生物液体中的Caspase-7

K113

Caspase-8比色分析试剂盒

检测各类样本中的Caspase 8 酶相对活性

K119

Caspase-9比色分析试剂盒

检测各类样本中的Caspase 9 酶相对活性

K125

Caspase-10比色分析试剂盒

检测各类样本中的Caspase 10酶相对活性

K139

Caspase-12荧光测定试剂盒

检测各类样本中的Caspase 11酶相对活性

 

 

 

  1. 凋亡细胞分离试剂盒:

 

货号

名称

产品描述

K258

凋亡细胞分离试剂盒

使用膜联蛋白V磁珠(MagBeads)从正常培养物中分离凋亡细胞,分离的凋亡细胞和正常细胞可以用于多种测定中以研究凋亡机制和途径。

 

 

 

  1. DNA片段化检测:

 

 

核小体间DNA片段化是哺乳动物细胞凋亡的标志,我们的凋亡DNA Ladder 抽提试剂盒提供了一种简便而灵敏的方法来检测凋亡细胞中的DNA片段。该试剂盒选择性地提取了DNA 片段,同时没有完整基因组DNA的干扰。

 

货号

名称

产品描述

K170

凋亡DNA Ladder 抽提试剂盒

可提取凋亡DNA 片段,而不会干扰完整的基因组DNA

K401

ApoBrdU DNA片段检测试剂盒(TUNEL法)

基于TUNEL的分析试剂盒提供了完整的组件,包括阳性和阴性对照细胞,可方便地检测培养的细胞和组织切片中的DNA片段,适用于流式细胞仪和荧光显微镜

K404

ApoBrdU Red DNA片段检测试剂盒(TUNEL法)

基于TUNEL的分析试剂盒提供了完整的组件,包括阳性和阴性对照细胞,可方便地检测培养的细胞和组织切片中的DNA片段,适用于流式细胞

K403

ApoBrdU-IHC DNA片段检测试剂盒(TUNEL法)

基于TUNEL的分析试剂盒提供了完整的组件,包括阳性和阴性对照细胞,可方便地检测培养细胞和组织切片中的DNA片段,适用于免疫组化

 

 

 

  1. 线粒体分析:

 

 

凋亡过程中很多关键事件集中于线粒体,包括半胱天冬酶激活剂的释放(例如细胞色素c),离子运输的变化,线粒体跨膜电位的丧失,细胞氧化还原状态的改变以及促凋亡和抗凋亡Bcl-2家族蛋白的参与。

 

货号

名称

产品描述

K250

线粒体细胞凋亡检测荧光试剂盒

该试剂盒通过检测线粒体跨膜电位的变化来区分健康细胞和凋亡细胞。

K257

细胞色素c释放细胞凋亡检测试剂盒

该试剂盒为检测细胞凋亡过程中从线粒体到细胞溶胶的细胞色素c转运提供了有效的手段。

K287

细胞色素氧化酶活性比色分析试剂盒

快速测量细胞色素氧化酶的酶活性。

K255

ADP / ATP比生物发光测定试剂盒

ADP / ATP比值测定可提供高度一致的结果,并且与其他凋亡标记物(例如基于TUNEL的测定和caspase测定)具有极好的相关性。

K239

线粒体通透性转化孔(MPT检测试剂盒

线粒体通透性转化孔(MPT孔或MPTP)是由线粒体内膜和内层膜的组分形成的非特异性通道,在细胞死亡过程中似乎参与了线粒体组分的释放。在健康细胞中,MPTP在打开和关闭状态之间闪烁,但在细胞死亡期间,MPTP会极大地改变线粒体的通透性。细胞色素c的释放和线粒体膜电位的丧失是在连续的孔活化之后。

 

作为全球生命科学公司的领导者,BioVision在开发和研究细胞凋亡,代谢方面具有卓越的影响力。包括检测试剂盒,抗体,重组蛋白和酶等多种产品,以及其他创新的研究工具。除了细胞凋亡和代谢分析方面的传统领域,BioVision的高品质产品还覆盖细胞增殖,细胞应激,细胞损伤和修复,糖尿病,肥胖和代谢综合症,干细胞生物学,基因调控,信号转导等多个细胞生物学领域。BioVision的产品目前正销往全球60多个国家。

 

艾美捷科技作为BioVision在中国的区域总代理,艾美捷将与BioVision一起为研究者们提供最好、最新的细胞生物学研究工具而不断扩大产品及服务质量。如果您对上述产品感兴趣,请致电免费客户专线400-6800-868到艾美捷科技有限公司垂询相关的产品信息及完整实验解决方案。

 

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