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细胞凋亡的几种检测方法

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-11-22
核心提示:细胞凋亡的几种检测方法
   1、形态学观察方法
 
  (1)HE(苏木精 — 伊红染色法)染色、光镜观察:凋亡细胞呈圆形,胞核深染,胞质浓缩,染色质成团块状,细胞表面有“出芽”现象。
 
  (2)丫啶橙(AO)染色,荧光显微镜观察:活细胞核呈黄绿色荧光,胞质呈红色荧光。凋亡细胞核染色质呈黄绿色浓聚在核膜内侧,可见细胞膜呈泡状膨出及凋亡小体。
 
  (3)台盼蓝染色:如果细胞膜不完整、破裂,台盼蓝染料进入细胞,细胞变蓝,即为坏死。如果细胞膜完整,细胞不为台盼蓝染色,则为正常细胞或凋亡细胞。此方法对反映细胞膜的完整性,区别坏死细胞有一定的帮助。
 
  (4)透射电镜观察:可见凋亡细胞表面微绒毛消失,核染色质固缩、边集,常呈新月形,核膜皱褶,胞质紧实,细胞器集中,胞膜起泡或出“芽”及凋亡小体和凋亡小体被临近巨噬细胞吞噬现象。
 
  2、DNA凝胶电泳
 
  细胞发生凋亡或坏死,其细胞DNA均发生断裂,细胞内小分子量DNA片断增加,高分子DNA减少,胞质内出现DNA片断。但凋亡细胞DNA断裂点均有规律的发生在核小体之间,出现180-200bpDNA片断,而坏死细胞的DNA断裂点为无特征的杂乱片断,利用此特征可以确定群体细胞的死亡,并可与坏死细胞区别。
 
  正常活细胞DNA 电泳出现阶梯状(LADDER)条带;坏死细胞DNA电泳类似血抹片时的连续性条带。
 
  3、酶联免疫吸附法(ELISA)核小体测定
 
  凋亡细胞的DNA断裂使细胞质内出现核小体。核小体由组蛋白及其伴随的DNA片断组成,可由ELISA法检测。
 
  检测步骤
 
  1、将凋亡细胞裂解后高速离心,其上清液中含有核小体;
 
  2、在微定量板上吸附组蛋白体’
 
  3、加上清夜使抗组蛋白抗体与核小体上的组蛋白结合‘
 
  4、加辣过氧化物酶标记的抗DNA抗体使之与核小体上的DNA结合’
 
  4、加酶的底物,测光吸收制。
 
  用途
 
  该法敏感性高,可检测5*100/ml个凋亡细胞。可用于人、大鼠、小鼠的凋亡检测。该法不需要特殊仪器,适合基层工作,但是不能精确测定凋亡细胞发生的绝多对量。
 
  3、流式细胞仪定量分析
 
  细胞发生凋亡时,其细胞膜的通透性也增加,但是其程度介于正常细胞与坏死细胞之间。利用这一特点,被检测细胞悬液用荧光素染色,利用流式细胞仪测量细胞悬液中细胞荧光强度来区分正常细胞、坏死细胞核凋亡细胞。
 
  应用价值
 
  流式细胞仪检测具有以下特点:
 
  1)、检测的细胞数量大,因此其反映群体细胞的凋亡状态比较准确
 
  2)、可以做许多相关性分析
 
  3)、结合被检测细胞的DNA含量的分析,可确定凋亡的细胞所处的细胞周期
 
  (1)检测形态学及细胞膜完整性的Hoechs-PI双染色法
 
  细胞发生凋亡时,其细胞膜的通透性液增加,但其程度介于正常细胞和坏死细胞之间,利用这一特点,被检测细胞悬液用荧光素染色,利用流式细胞仪检测细胞悬液中细胞荧光强度来区分正常细胞、坏死细胞和凋亡细胞。
 
  利用Hoechs-PI染色法,正常细胞对染料有抗拒性,荧光染色很浅,凋亡细胞主要摄取Hoecha染料,呈现强蓝色荧光,而坏死细胞主要摄取碘化丙啶(PI)而呈强的红色荧光。
 
  (2)DNA片断原位标记法
 
  凋亡细胞DNA片断原位末端检测技术是指在细胞(或组织)结构保持不变的情况下,用荧光素、地高辛或生物素标记的脱氧尿三磷酸(DUTP)和末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)相反应与凋亡细胞裂解后3?的羟基(-OH)端结合,经显色反应后检测DNA裂解点的技术。
 
  DNA片段原位标记法有二种:
 
  1、原位缺口转移(in situ nick-translation,ISNT)技术,它是利用DNA多聚酶I将标记的核苷酸连接到断裂DNA的3?-OH端
 
  2、原位缺口末端标记技术(in situ end labelling technique,ISEL),即TUNEL法,它是利用TdT将标记的DUPT接到3?-OH端。研究证明,TUNEL法的敏感性远高于ISNT,尤其对早期凋亡的检测,TUNEL更为合适。
 
  (3)检测细胞膜成分变化的Annexin V 联合PI法
 
  原理:在细胞凋亡早期位于细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸(PS)迁移至细胞膜外测。磷脂结合蛋白V(Annexin V)是一种钙依赖性的磷脂结合蛋白,它于PS具有高度的结合力。因此,Annexin V可以作为探针检测暴露在细胞外测的磷脂酰丝氨酸。故利用对PS有高度亲和力的Annexin V,将Annexin V标记上荧光素(如异硫氰酸荧光素FITC),同时结合使用PI拒染法(因坏死细胞PS亦暴露于细胞膜外测,且对PI高染)进行凋亡细胞双染法后用流式细胞仪即可检测凋亡细胞。
 
  结果判断:正常活细胞Annexin V 、PI均低染;凋亡细胞Annexin V高染、PI低染;坏死细胞Annexin V/PI均高染。
 
  应用价值:细胞发生凋亡时,膜上的PS外露早于DNA断裂发生,因此Annexin
 
  V联合PI染色法检测早期细胞凋亡较TUNEL法更为灵敏。又Annexin V联合PI染色不需固定细胞,可避免PI染色因固定造成的细胞碎片过多及TUNEL法因固定出现的DNA片段丢失。因此,Annexin V联合PI法更加省时,结果更为可靠,是目前最为理想的检测细胞凋亡的方法。
 
  方法及步骤
 
  A. 直接标记抗体(FITC标记抗体):
 
  (1)  收集1×106个细胞,800rpm离心5min,4℃以上冷PBS洗一次。
 
  (2)  用4%多聚甲醛1ml室温固定40分钟,800rpm离心5min去上清。加2ml PBS重悬洗涤细胞,800rpm离心5min。
 
  (3)  用1ml含5% 人血清的 PBS 重悬细胞,冰上孵育10min,800rpm离心5min去上清。加入200ul含0.5%BSA 和饱和剂量的荧光标记抗体(5×105个细胞/20ul抗体)的PBS ,避光冰上放置30min,离心弃上清。 加入200ul 1% 多聚甲醛固定,待测即可。
 
  (4)  用流式细胞仪检测荧光值,每管计数10 000个细胞。
 
  B. 未标记抗体间接免疫荧光标记法:
 
  (1)收集2×106个细胞,用冷的PBS 2ml 洗涤细胞一次,800rpm离心5min。
 
  (2)用2ml 4%多聚甲醛室温固定细胞40min,800rpm离心5min;2ml PBS重悬细胞,800rpm离心5min;
 
  (3)用1ml含0.2%Triton-X100和5%血清的PBS重悬细胞,冰上放置10min,800rpm离心5min。
 
  (4)加入饱和剂量未标记抗体,冰上放置40min,800rpm离心5min,用2ml冷的PBS 重悬细胞,800rpm离心5min,洗去未结合一抗,重复一次。
 
  (5)加入荧光标记(FITC)标记的二抗,冰上避光放置40min后,800rpm离心5min,去上清,PBS洗涤两次。
 
  (6)加入0.5ml 1%多聚甲醛重悬细胞;固定待测。
 
  (7)流式细胞仪检测荧光值,每管计数10 000个细胞。
 
  C.细胞周期、细胞凋亡及DNA倍体分析样品(PI染色)的制备:
 
  (1)待测样本制成单细胞悬液,然后200g离心5分钟,弃上清。
 
  (2)用4℃预冷的70%冷乙醇固定,4℃保存 ,至少固定18小时。
 
  (3)调整细胞浓度为106细胞/毫升,取1毫升细胞悬液,用PBS洗三次,细胞重悬于1毫升PI染液中,37℃孵育30分钟即可进行流式分析。
 
  (4)PI染液终浓度为50微克/毫升,RNase A终浓度为20微克/毫升。
 
 
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