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細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)

簡要描述:細(xì)胞死亡根據(jù)其性質(zhì)、起源及生物學(xué)意義區(qū)分為凋亡和壞死兩種不同類型。凋亡普遍存在于生命界,在生物個體和生存中起著非常重要的作用。它是細(xì)胞在一定生理?xiàng)l件下一系列順序發(fā)生事件的組合,是細(xì)胞遵循一定規(guī)律自己結(jié)束生命的自主控制過程。細(xì)胞凋亡 具有可鑒別的形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)特征。

  • 更新時間:2024-10-26 00:00:00
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詳細(xì)介紹

細(xì)胞死亡根據(jù)其性質(zhì)、起源及生物學(xué)意義區(qū)分為凋亡和壞死兩種不同類型。凋亡普遍存在于生命界,在生物個體和生存中起著非常重要的作用。它是細(xì)胞在一定生理?xiàng)l件下一系列順序發(fā)生事件的組合,是細(xì)胞遵循一定規(guī)律自己結(jié)束生命的自主控制過程。細(xì)胞凋亡具有可鑒別的形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)特征。
在形態(tài)上可見凋亡細(xì)胞與周圍細(xì)胞脫離接觸,細(xì)胞變園,細(xì)胞膜向內(nèi)皺縮、胞漿濃縮、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張、細(xì)胞核固縮破裂呈團(tuán)塊狀或新月狀分布、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞膜進(jìn)一步融合將細(xì)胞分成多個完整包裹的凋亡小體,凋亡小體最后被吞噬細(xì)胞吞噬消化。在凋亡過程中細(xì)胞內(nèi)容物并不釋放到細(xì)胞外,不會影響其它細(xì)胞,因而不引起炎癥反應(yīng)。
在生物化學(xué)上,多數(shù)細(xì)胞凋亡的過程中,內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶活化,活性增加。核DNA隨機(jī)地在核小體的連接部位被酶切斷,降解為180-200bp或它的整倍數(shù)的各種片斷。如果對核DNA進(jìn)行瓊脂糖電泳,可顯示以180-200bp為基數(shù)的DNA ladder(梯狀帶紋)的特征。
相比之下,壞死是細(xì)胞處于劇烈損傷條件下發(fā)生的細(xì)胞死亡。細(xì)胞在壞死早期即喪失質(zhì)膜完整性,各種細(xì)胞器膨脹,進(jìn)而質(zhì)膜崩解釋放出其中的內(nèi)容物,引起炎癥反應(yīng),壞死過程中細(xì)胞核DNA雖也降解,但由于存在各種長度不等的DNA片斷,不能形成梯狀帶紋,而呈彌散狀。
一些溫和的損傷刺激及一些抗腫瘤藥物可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,通常這些因素在誘導(dǎo)凋亡的同時,也可產(chǎn)生細(xì)胞壞死,這取決于損傷的劇烈程度和細(xì)胞本身對刺激的敏感程度。
三尖杉酯堿(HT)是我國自行研制的一種對急性粒細(xì)胞白血病,急性單核白血病等有良好療效的抗腫瘤藥物。研究表明HT在0.02~5μg/ml范圍內(nèi)作用2小時,即可誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞凋亡,并表現(xiàn)出典型的凋亡特征。本實(shí)驗(yàn)用1μg/ml HT在體外誘導(dǎo)培養(yǎng)的HL-60細(xì)胞發(fā)生凋亡,同時,也有少數(shù)細(xì)胞發(fā)生壞死。用Hoechst33342和碘化丙啶(propidium iodide,PI)對細(xì)胞進(jìn)行雙重染色,可以區(qū)別凋亡、壞死及正常細(xì)胞。
細(xì)胞膜是一選擇性的生物膜,一般的生物染料如PI等不能穿過質(zhì)膜。當(dāng)細(xì)胞壞死時,質(zhì)膜不完整,PI就進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部,它可嵌入到DNA或RNA中,使壞死細(xì)胞著色,凋亡細(xì)胞和活細(xì)胞不著色。而一些活細(xì)胞染料由于為親脂性物質(zhì),可跨膜進(jìn)入活細(xì)胞,因而可進(jìn)行活細(xì)胞染色。Hoechst33342是一種活性熒光染料且毒性較弱,它是雙苯并咪唑的一種衍生物。與DNA特異結(jié)合(主要結(jié)合于A-T)堿基區(qū)),顯示凋亡細(xì)胞和活細(xì)胞。凡是看到有凋亡小體的細(xì)胞都是凋亡細(xì)胞。
 

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