細(xì)胞焦亡的研究方法與檢測(cè)方式【附視頻教程】
來(lái)源/作者:普拉特澤-生物醫(yī)學(xué)整體課題外包平臺(tái)
大家好,今天普拉特澤生物繼續(xù)跟大家一起來(lái)學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)研究的新熱點(diǎn)——細(xì)胞焦亡。本文由普拉特澤生物細(xì)胞實(shí)驗(yàn)平臺(tái)給大家詳細(xì)分享,文尾附有細(xì)胞焦亡概述、文獻(xiàn)、方法打包視頻供大家學(xué)習(xí),現(xiàn)在我們就來(lái)學(xué)習(xí)細(xì)胞焦亡的研究方法與檢測(cè)方式吧!
首先是細(xì)胞焦亡的特點(diǎn):
細(xì)胞焦亡發(fā)生時(shí),細(xì)胞會(huì)發(fā)生腫脹,在細(xì)胞破裂之前,細(xì)胞上形成凸出物(圖1,早期細(xì)胞焦亡),之后細(xì)胞膜上形成孔隙,使細(xì)胞膜失去完整性,釋放內(nèi)容物,引起炎癥反應(yīng),此時(shí),細(xì)胞核位干細(xì)胞中央(圖1,晚期細(xì)胞焦亡),隨著形態(tài)學(xué)的改變,細(xì)胞核固縮,DNA斷裂。
細(xì)胞焦亡過(guò)程,具有caspase-1依賴(lài)性。在外界條件的刺激下,caspase-1前體可以與模式識(shí)別受體NLRP1、NLRP3等通過(guò)接頭蛋白ASC變?yōu)橐粋€(gè)高分子復(fù)合物,即炎癥小體,也稱(chēng)依賴(lài) caspase-1的炎癥小體。細(xì)胞在caspase-1激活同時(shí)會(huì)釋放出炎性因子白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1βIL-1)和IL-18,進(jìn)而吸引更多的炎性細(xì)胞,加重炎癥反應(yīng)。焦亡發(fā)生時(shí)形成子隙,它允許細(xì)胞質(zhì)的內(nèi)容物,如乳酸脫氣酶(lactate dehvdrogenase,LDH)和炎性細(xì)胞因子釋放,熒光標(biāo)記的膜朕蛋白V,7-氨基放線(xiàn)菌D或碘化丙啶進(jìn)入細(xì)胞。
其次是細(xì)胞焦亡的信號(hào)通路:
細(xì)胞焦亡屬于炎癥性死亡途徑,按激活機(jī)制,可分為Caspase-1依賴(lài)和不依賴(lài)兩種途徑。兩種途徑都是通過(guò)切割GSDMD后形成N端游離的肽殷,這一肽殷會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞形成孔道并導(dǎo)致細(xì)胞破裂,釋放胞質(zhì)成分。兩種途徑都能同時(shí)誘導(dǎo)IL-1B和IL-18的前體進(jìn)行切割,形成成熟的IL-1和IL-18。不同的只是是否直接激活Caspase-1。
然后就是我們本文的重點(diǎn),細(xì)胞焦亡的研究方法:
細(xì)胞焦亡的機(jī)制中GSDMD的切割,IL-1B和IL-18前體的切割成熟和釋放是關(guān)鍵信號(hào),因此證明所誘發(fā)的細(xì)胞死亡方式是否為細(xì)胞焦亡,需要幾個(gè)關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)證據(jù):
(1)GSDMD的切割(Western檢測(cè));
(2)Caspase的激活,主要是Caspase-1,Caspase-4,Caspase-5,Caspase-11。(Western檢測(cè));
(3)IL-1β和IL-18前體的切割成熟和釋放(Western,ELISA等);
(4)細(xì)胞形態(tài)學(xué)檢測(cè)(CCK-8等);
(5)染色質(zhì)完整性檢測(cè)(Tunel等)。
而細(xì)胞焦亡完整檢測(cè)方式如下:
1、形態(tài)變化
(1)掃描電鏡觀察細(xì)胞形態(tài);
(2)免疫熒光染色(GSDMD/GSDME);
(3)Tunel檢測(cè);
2、檢測(cè)焦亡相關(guān)基因及蛋白
(1)q-PCR/Western Blot方法檢測(cè)焦亡相關(guān)基因或蛋白的表達(dá)水平(例如,Caspase-14、5、11;GSDMD;Cleaved Caspase-3IL-1BIL-18NLRP3ASC等);
(2)ELISA試劑盒檢測(cè)炎癥因子的水平;(3)CCK8法測(cè)定細(xì)胞活力;
(3)免疫組化檢測(cè)組織蛋白的表達(dá)。
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