细胞的死亡方式可有多种,取决于细胞背景和触发刺激物。
细胞死亡机制包括:
可以使用不同的测定来确定细胞死亡机制或排除细胞群中细胞死亡机制。
细胞凋亡是程序性细胞死亡的高度调控形式,在多细胞生物发育过程中、整个生命周期以及对细胞应激作出反应时可发生细胞凋亡。细胞凋亡由称为 caspase 的“蛋白水解酶”家族介导。其他蛋白(包括促凋亡和抗凋亡蛋白)也扮演重要角色。
在多种疾病状态(包括自身免疫性疾病、神经退行性疾病和癌症)下发生细胞凋亡失调。
可以通过某些蛋白质的表型变化和活性区分凋亡细胞与活细胞。可以使用几种不同的方法来分析和测量人群中的细胞凋亡水平。这些测定包括:
测定法 | 测量内容 | |
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Annexin V 检测 | 检测细胞凋亡早期脂质双层的变化 | |
Annexin V-FITC Early Apoptosis Detection Kit #6592:使用 Annexin V-FITC Early Apoptosis Detection Kit 对未经处理(左图)或已经喜树碱(10uM,4 小时;右图)处理的 Jurkat 细胞进行流式细胞分析。 |
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TUNEL 试剂盒 | DNA 片段化是凋亡的标志 | |
DNA 片段化是凋亡的标志 |
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caspase 裂解 | caspase-3 剪切、caspase 活性测定和其他 caspase 剪切和 PARP 常用于凋亡的读出 | |
Cleaved Caspase-3 (Asp175) Antibody - #9661:使用 Caspase-3 Antibody #9662(上)或 Cleaved Caspase-3 (Asp175) Antibody(下)对未经、经十字孢碱处理(3 小时,1 µM,体内)或经细胞色素 c 处理(1 小时,0.25 mg/ml,体外)的 HeLa、NIH/3T3 和 C6 细胞提取物进行蛋白质印迹分析。 |
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染色质凝聚 | 使用核染料(例如 DAPI 或 Hoechst 33342)染色后,检测凋亡细胞与凝聚染色质 | |
Hoechst 33342 #4082:使用 α-Tubulin (DM1A) Mouse mAb #3873(红色)和 Phospho-Histone H3 (Ser10) (D2C8) XP® Rabbit mAb #3377(绿色)对 HeLa 细胞进行免疫荧光分析。蓝色伪彩 = Hoechst 33342(DNA 荧光染料)。 |
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细胞色素 c 释放 | 细胞色素 c 从线粒体转位到细胞质是凋亡细胞的标志特征 | |
Cytochrome c (6H2.B4) Mouse mAb #129638:使用 Cytochrome c (6H2.B4) Mouse mAb(绿色),对未经处理(左)或 Staurosporine (1 μM) #9953 和 Z-VAD (50 μM) 处理 3 小时(右)的 HeLa 细胞进行共聚焦免疫荧光分析。蓝色伪彩 = DRAQ5 #4084(DNA 荧光染料)。 |
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线粒体膜电位测定 | 去极化和随后线粒体膜电位的降低是凋亡细胞的标志性特征 | |
Mitochondrial Membrane Potential Assay Kit (II) #13296:HeLa 细胞(3x105 个细胞/ml)用不同浓度的 CCCP 处理 15 分钟后再用 200 nM TMRE 标记。 |
坏死是一类非程序性细胞死亡,其发生在急性损伤或感染后或细胞凋亡受到抑制时,并以细胞肿胀和溶解为特征。坏死细胞将细胞内内容物释放到周围环境中,从而激活炎症反应以募集吞噬细胞清除死细胞。但是,不受控制的坏死会导致严重的组织损伤,例如坏疽。
虽然以前认为坏死是被动的和非程序性的,但最近的数据揭示了不同类型的受调控坏死通路。
除坏死外,其他溶解细胞死亡机制包括:
坏死性凋亡标记物 | 坏死性凋亡标记物描述 | |
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RIP | 可调节炎症和细胞死亡的 Ser/苏氨酸激酶 | |
RIP (D94C12) XP® Rabbit mAb #3493:使用 RIP (D94C12) XP® Rabbit mAb(绿色)对 OVCAR8 细胞进行共聚焦免疫荧光分析。蓝色伪彩= DRAQ5 #4084(DNA 荧光染料)。 |
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RIP3 | 坏死性凋亡所需的 Ser/苏氨酸激酶 | |
RIP3 (D4G2A) Rabbit mAb #95702:使用 RIP3 (D4G2A) Rabbit mAb(绿色)对 L-929 细胞进行共聚焦免疫荧光分析。蓝色伪彩= DRAQ5 #4084(DNA 荧光染料)。 |
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Phospho-RIP | 激活的 RIP 结合 RIP3,以触发坏死性凋亡 | |
Phospho-RIP (Ser166) (D1L3S) Rabbit mAb #65746:对未经处理 (-) 或已经以下联合处理方法处理(如图)的 HT-29 细胞进行蛋白质印迹分析:Z-VAD(20 μM,先于其他混合物 30 分钟添加;+)、人 TNF-α(hTNF-α,20 ng/ml,7 小时;+)、SM-164(100 nM,7 小时;+)和 necrostatin-1(Nec-1,50 μM,7 小时;+),使用 Phospho-RIP (Ser166) (D1L3S) Rabbit mAb(上图)或 β-Actin (D6A8) Rabbit mAb #8457(下图)。 |
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Phospho-RIP3 | RIP3 的激活会导致 MLKL 磷酸化 | |
Phospho-RIP3 (Ser227) (D6W2T) Rabbit mAb #93654:对未经处理 (-) 或已经以下联合处理方法处理的 HT-29 细胞进行蛋白质印迹分析:Z-VAD(20 μM,先于其他化合物 30 分钟添加;+)、Human Tumor Necrosis Factor-α #8902(hTNF-α,20 ng/ml,7 小时;+)和 SM-164(100 nM,7 小时;+),使用 Phospho-RIP3 (Ser227) (D6W2T) Rabbit mAb。膜不用(左图)或用牛小肠磷酸酶处理(CIP;右图),以确定磷酸特异性。 |
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MLKL | RIP3 下游蛋白靶标 | |
使用 MLKL (E7V4W) Mouse mAb(上图)或 GAPDH (D16H11) XP® Rabbit mAb #5174(下图)对转染空载 (-) 或转染带有 Myc 标签的全长人 MLKL 蛋白 (hMLKL-Myc; +) 表达载体的 293T 细胞的提取物进行蛋白质印迹法分析。 |
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Phospho-MLKL | MLKL 的磷酸化可导致孔形成,也是坏死细胞的标记物 | |
Phospho-MLKL (Ser345) (D6E3G) Rabbit mAb #37333:使用 Phospho-MLKL (Ser345) (D6E3G) Rabbit mAb(绿色)对已经 Z-VAD(20 μM,30 分钟)预处理后再用 SM-164 (100 nM) 和 Mouse Tumor Necrosis Factor-α (mTNF-α) #5178(20 ng/mL,2.5 小时)处理,随后处理的 L-929 细胞进行共聚焦免疫荧光分析。红色 = Propidium Iodide (PI)/RNase Staining Solution #4087(DNA 荧光染料)。 |
细胞焦亡标记物 | 细胞焦亡标记物描述 | |
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炎性体形成 | 细胞焦亡的特点是炎性体的形成;炎性体的标记物是 NLRP3 | 炎性体信号转导相互作用通路 >> |
Caspase-1 活性 | 剪切的 caspase-1 是其活性的标记物。活化的 caspase-1 可剪切 IL-1β 和 gasdermin D | |
Gasdermin 剪切 | 细胞焦亡期间发生 gasdermin-D 剪切,从而导致孔形成。 |
细胞焦亡标记物 | 细胞焦亡标记物描述 | |
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炎性体形成 | 细胞焦亡的特点是炎性体的形成;炎性体的标记物是 NLRP3 | |
Caspase-1 活性 | 剪切的 caspase-1 是其活性的标记物。活化的 caspase-1 可剪切 IL-1β 和 gasdermin D | |
Cleaved Caspase-1 (Asp296) (E2G2I) Rabbit mAb #89332:使用 Cleaved Caspase-1 (Asp296) (E2G2I) 兔单克隆抗体(上)或 Caspase-1 (E2Z1C) 兔单克隆抗体(下), 对未经处理 (-) 或已经 Lipopolysaccharides (LPS) #14011(50 ng/ml,4 小时)处理,然后使用 Nigericin处理(15 μM,45 分钟)(+) 的小鼠骨髓源性巨噬细胞 (mBMDM) 的细胞或培养基提取物进行蛋白质印迹分析。 |
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Gasdermin 剪切 | 细胞焦亡期间发生 gasdermin-D 剪切,从而导致孔形成。 | |
Cleaved Gasdermin D (Asp275) (E7H9G) Rabbit mAb #36425:使用 Cleaved Gasdermin D (Asp275) (E7H9G) Rabbit mAb 对石蜡包埋的人乳腺导管癌细胞进行免疫组织化学分析。 |
坏死标记物 | 坏死标记物描述 | |
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高迁移率族蛋白 B1 (HMGB1) | 在坏死期间释放到胞外环境中的核蛋白,而不是细胞凋亡、细胞死亡 | |
HMGB1 (D3E5) Rabbit mAb #6893:使用 HMGB1 (D3E5) Rabbit mAb,对不同细胞系提取物进行蛋白质印迹法分析。 |
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乳酸脱氢酶 A (LDHA) | 坏死性细胞死亡期间释放到胞外空间中的胞质酶 | |
LDHA (C4B5) Rabbit mAb #3582:使用 LDHA (C4B5) Rabbit mAb 对不同细胞类型的提取物进行蛋白质印迹分析。 |
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白细胞介素-1β (IL-1β) | 坏死期间释放的促炎性细胞因子 | |
IL-1β (D3U3E) Rabbit mAb #12703:使用 IL-1β (D3U3E) Rabbit mAb(绿色)对未经处理的(左)或经 LPS 处理(500 ng/ml,2 小时;右)的 THP-1 细胞进行共聚焦免疫荧光分析。使用 DY-554 phalloidin(红色)标记肌动蛋白纤丝。 |