細胞凋亡檢測(實驗簡介,實驗?zāi)康?實驗原理,所需試劑,方法步驟)
細胞凋亡檢測實驗簡介?
凋亡檢測主要用于以下實驗過程:1.研究不同類型的病理標本,包括腫瘤細胞和組織; 2.從促進腫瘤細胞凋亡基因治療的角度進行臨床診斷和治療,新藥開發(fā),生物制品開發(fā),腫瘤放療和化療以及探索; 3.進行相關(guān)疾病的早期發(fā)現(xiàn)以及放療和化療效果評估等實驗。
1.凋亡檢測實驗的目的:
1.掌上細胞凋亡細胞的形態(tài)特征
2.通過實驗通過用熒光探針對細胞進行雙重標記來檢測正常的活細胞,凋亡細胞和壞死細胞的方法。
2.細胞凋亡檢測實驗的實驗原理:
? ? ? ?根據(jù)其性質(zhì),來源和生物學意義,細胞死亡可分為凋亡和壞死不同的兩種類型。細胞凋亡在生活過程中無處不在,在生物個體和生存中起著非常重要的作用。它是在某些生理條件下順序發(fā)生的一系列事件的組合。它是一種自主控制,細胞可以根據(jù)某些法律程序終止其生命。細胞凋亡具有可識別的形態(tài)和生化特征。
? ? ? 從形態(tài)上可以看出,凋亡細胞與周圍細胞脫離,然后變成圓形,細胞膜向內(nèi)收縮,細胞質(zhì)濃縮,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張,細胞核收縮破裂,分布是塊狀或新月形。網(wǎng)狀細胞和細胞膜的進一步融合將細胞分為許多完全包裹的凋亡小體,最終被吞噬細胞吞噬并消化。在細胞凋亡過程中,細胞內(nèi)容物不會在細胞外釋放,不會影響其他細胞,因此不會引起炎癥反應(yīng)。
? ? ? ?在生物化學中,在大多數(shù)細胞凋亡過程中,內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶被激活,其活性增加。核DNA在核小體的連接處被酶隨機切割,并降解為180-200bp的多個片段或其倍數(shù)。如果對核DNA進行瓊脂糖電泳,則可以顯示出以180-200bp為堿基的DNA階梯的特征。
? ? ? ?相反,壞死是當細胞受到嚴重損害時發(fā)生的細胞死亡。在壞死的早期,細胞失去質(zhì)膜的完整性,各種細胞器腫脹,質(zhì)膜塌陷釋放出內(nèi)含物,引起炎癥反應(yīng)。盡管在壞死過程中核DNA也被降解,但是由于存在各種長度的DNA,碎片無法形成梯形條紋,而是分散的。
? ? ? ?一些輕度的損傷刺激和一些抗腫瘤藥物可以誘導細胞凋亡。通常,這些因素還可以在誘導細胞凋亡的同時誘導細胞壞死,這取決于損傷的嚴重程度和細胞本身對刺激的敏感性。
? ? ? ?頭孢噻嗪(HT)是一種自主研發(fā)的抗腫瘤藥物,對急性髓樣白血病,急性單核細胞白血病等有良好的治療作用。研究表明,HT可以誘導HL-60細胞凋亡2小時,范圍為0.02? 5μg/ ml,并表現(xiàn)出典型的凋亡特征。在該實驗中,以1μg/ ml HT體外誘導培養(yǎng)的HL-60細胞凋亡,少數(shù)細胞也壞死。使用Hoechst33342和碘化丙啶(PI)雙重染色,可以區(qū)分細胞凋亡,壞死和正常細胞。
? ? ? 細胞膜是選擇性的生物膜,一般的生物染料如PI不能穿過質(zhì)膜。當細胞壞死且質(zhì)膜不完整時,PI進入細胞內(nèi)部,它可以包埋在DNA或RNA中以染色壞死細胞,而不是凋亡細胞和活細胞。一些活細胞染料由于是親脂性物質(zhì),因此可以跨膜進入活細胞,因此可以對活細胞染色。 Hoechst33342是一種低毒的反應(yīng)性熒光染料。它是二苯并咪唑的衍生物。它特異性結(jié)合DNA(主要結(jié)合到A-T的堿基區(qū)域),顯示凋亡細胞和活細胞??吹降蛲鲂◇w的任何細胞都是凋亡小細胞。
3.實驗所需試劑和材料:
1.試劑:頭孢噻嗪(HT),300μg/ ml,100mmol / L Tris-HCl(pH7.5),5mol / L EDTA緩沖液,堿性裂解液:0.2mol / L NaOH,1%SDS 2.乙酸鈉:3mol / L KAc(pH 4.8);異丙醇70%乙醇;溴酚藍,蔗糖指示劑。 TBE緩沖液,1%瓊脂糖,溴化乙錠。 PI母液:500μg/ ml; Ho33342母液:2 mmol / L。
2.儀器和設(shè)備:熒光顯微鏡,電泳儀,電泳槽,微量取樣器(1ml,100μl)0.5、1.5ml離心管,載玻片,蓋玻片
4.凋亡檢測實驗材料:
將人早幼粒細胞白血病HL-60細胞在含有10%小牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基中于37°C和5%CO2培養(yǎng)。
5.凋亡檢測方法步驟
1.頭孢噻嗪誘導HL-60細胞凋亡
(1)在實驗前約24小時,接種兩瓶標有①,②的HL-60細胞,每瓶包含約6ml培養(yǎng)基,并在37°C,5%CO2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
(2)實驗前約2.5小時,當細胞密度達到70%時,在燒瓶①中加入頭孢菌素200μl使終濃度為1μg/ ml,在燒瓶②中加入等量的PBS(pH7.4)作為控制。將它們放在培養(yǎng)箱中,繼續(xù)培養(yǎng)2.5小時。
2. Ho33342和PI雙重染色可識別三種類型的細胞
(1)染色:將瓶中的細胞搖勻,并在1.5ml離心管中加入200μl,加入Ho33342母液2μl,PI20μl,并染色15分鐘。
(2)滴下:用雙面膠帶在玻璃載玻片上形成一個小腔,從離心管中取出10 μl上述染色的細胞懸液,在腔中加入蓋玻片,并在熒光燈下用紫外線激發(fā)顯微鏡在高倍率下觀察,區(qū)分三種細胞,并注意三種細胞的比例。
5.實驗注意事項:
1. HL-60細胞的誘導培養(yǎng)時間應(yīng)準確;
2.在熒光顯微鏡下觀察細胞時,由于熒光脆弱,觀察應(yīng)盡可能快。