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细胞凋亡技术-生物探索
细 胞 凋 亡 技 术
细胞凋亡(Apoptosis)又称程序性细胞死亡(Programmed cell death 简称 PCD),是
细胞衰老自然死亡的主要方式之一,在机体中承担着重要的调控作用。它不仅在维持细胞群
体数量的稳定、胚胎发育和免疫系统的克隆选择方面,而且在肿瘤发生、发展、抗肿瘤药物
的治疗等方面均具有十分重要的作用。
细胞凋亡是由基因编程控制的细胞主动参与的自杀过程,是一种生理性调节机制,与细
胞坏死的死亡机制是完全不同的,与细胞凋亡相关的癌和抑癌基因有两类,一类是促进凋亡
的如 C-myc、野生型 P53、Fas 和Fasl、bcl-xs、bax、ICE、bak、bad 等;另一类是抗细胞
凋亡的基因,如突变型 P53、bcl 家庭的 bcl-2、bcl-XL 及病毒来源的 BHRF1 等,这两类基
因与调控细胞凋亡密切相关,在肿瘤研究中,如果促凋亡基因活化和高表达,将会导致肿瘤
的发生和恶化,用药后受抑,表明药物疗效好,预后佳,肿瘤发生与发展受抑制。反之,若
促凋亡基因受抑,肿瘤发生和发展恶化。如果抗凋亡的基因活化和高表达将促进肿瘤的发生
与发展,会导致肿瘤细胞耐药、预后不良;反之肿瘤的发生与发展受抑,对放/化疗敏感,
疗效好。由此可见,研究细胞凋亡不仅对研究组织和细胞的分化有理论研究价值,而且对肿
瘤的发生和发展及临床治疗均有指导意义。
一、细胞凋亡的特征
细胞凋亡的特征是内源性核酸内切酶的激活,染色质DNA被有规律地切成整数倍的核小
体片断,凝胶电泳呈梯形图像,电镜下可见有形态学变化,如细胞邹缩,胞膜完整,胞浆致
密,染色质浓缩成新月形并断裂,有核膜包绕含核碎片的凋亡小体形成。经DAPI即 4-6-二
脒基二苯基吲哚(4.6-diamido-2-phenylindole hyodrochloride)荧光染色,可见有细胞固
缩,核断裂后形成大小不等的块状或颗粒状的荧光碎片。由于核断裂后形成的小片断可透过
膜而丢失,仅剩下大片断在流式细胞检测细胞周期时可测出,称“G1”期的AP峰(即凋亡峰)。
细胞死亡包括坏死和凋亡两种形式,两者区别如表 13-1 所示。
表 13-1 细胞坏死与凋亡的区别
凋 亡 (Apoptosis) 坏 死(Necrosis)
(1)、定义:一种与遗传机制有关的(即由 外在的致损伤因素作用达到一定强度,
基因调控的)主动的、自发死亡的 持续一定时间后所导致的细胞死亡(被
方式,无炎症反应。 动),有炎症反应。
(2)、形态学观察
细胞核:核浓缩、碎裂(染色质浓缩→ 核溶解(无规律的染色质团块→溶解)
有规律性、断裂成核碎片),有新月形 无规律性。
凋亡小体。
细胞器:完整 崩解
细胞膜:完好 尚失去完整性
细胞体积:细胞浓缩 细胞肿胀
在组织中:常呈单个细胞发生 常成群细胞发生
(3)、生物化学检测
核DNA有规律断裂50~300kb /或180
bp 左右的片断 DNA 无规律地断裂
凝胶电泳:呈梯形条带(ladder) 条带不清(smears)
DAPI 萤光染色,片状、颗粒状核荧光。 无颗粒或片状核荧光出现
流式细胞仪检测:可见亚G1峰(AP峰) 无此峰
核基因表达:必须 ——
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