一百多年前,人们就在细胞中观察到了自然发生的细胞死亡现象,然而长期以来它都被视为是一种细胞被动现象。
随着科学探索的逐渐推进,人们逐渐认识到这一现象并非被动地发生,而是一种主动的细胞行为。
如今,细胞凋亡检测运用十分广泛,它不仅可以用于肿瘤细胞和组织在内的不同种类病理标本研究,还能应用于临床诊疗、新药研制、生物制品开发、肿瘤放化疗、以及肿瘤的基因治疗等,对于相关疾病的早期发现、放化疗的疗效评价也具有举足轻重的地位。
目前研究组织体内细胞凋亡最广泛的方法是Tunel法,它不仅能检测早期基因组的断裂,还能通过标记的多少,进行半定量研究。
区别点 |
细胞凋亡
|
细胞坏死
|
起因 |
生理或病理性 |
病理性变化或剧烈损伤 |
范围 |
单个散在细胞 |
大片组织或成群细胞 |
细胞膜 |
保持完整,一直到形成凋亡小体 |
破损 |
染色质 |
凝聚在核膜下呈半月状 |
呈絮状 |
细胞器 |
无明显变化 |
肿胀、内质网崩解 |
细胞体积 |
固缩变小 |
肿胀变大 |
凋亡小体 |
有,被邻近细胞或巨噬细胞吞噬 |
无,细胞自溶,残余碎片被巨噬细胞吞噬 |
基因组DNA |
有控降解,电泳图谱呈梯状 |
随机降解,电泳图谱呈涂抹状 |
蛋白质合成 |
有 |
无 |
调节过程 |
受基因调控 |
被动进行 |
炎症反应 |
无,不释放细胞内容物 |
有,释放内容物。 |

Tunel是分子生物学与形态学相结合的研究方法,对完整的单个凋亡细胞核或凋亡小体进行原位染色,能准确地反应细胞凋亡典型的生物化学和形态特征,可用于石蜡包埋组织切片、冰冻组织切片、培养的细胞和从组织中分离的细胞的细胞形态测定,并可检测出极少量的凋亡细胞,因而在细胞凋亡的研究中被广泛采用。
1. 常规方法制作石蜡切片,用二甲苯浸洗2次,每次5min;
2. 用梯度乙醇(100、95、90、80、70%)各浸洗1次,每次3min;
3. PBS漂洗2次;用Proteinase K工作液(20ug/ml)处理组织15-30 min 在21–37°C(温度、时间、浓度均需摸索)或者加细胞通透液8min;
4. 加入含2%过氧化氢的PBS,室温反应5min,PBS漂洗2次
5. 制备TUNEL反应混合液,处理组用50μl TdT+450μl 荧光素标记的dUTP液混匀;而阴性对照组仅加50μl 荧光素标记的dUTP液,阳性对照组先加入100μl DNase 1,反应在15~25℃×10min,后面步骤同处理组。
6. 玻片干后,用滤纸小心吸去切片周围多余液体,加50μl TUNEL反应混合液(阴性对照组仅加50μl 荧光素标记的dUTP液)于标本上,加盖玻片或封口膜在暗湿盒中反应37℃×1h。
7. 加入到已预热37℃的洗涤与终止反应缓冲液,37℃保温30min,PBS漂洗3次;
8. 可以加1滴PBS在荧光显微镜下计数凋亡细胞(激发光波长为450~500nm,检测波长为515~565nm);
9. 玻片干后加50μl DIG-POD于标本上,加盖玻片或封口膜在暗湿盒中反应37℃×30min。
10. PBS漂洗3次;在组织处加50~100μlDAB底物,反应15~25℃×10min;
11. PBS漂洗3次;拍照后再用苏木素或甲基绿复染,几秒后立即用自来水冲洗。梯度酒精脱水、二甲苯透明、中性树胶封片。
12. 加一滴PBS或甘油在视野下,用光学显微镜观察凋亡细胞(共计200~500个细胞)并拍照。可结合凋亡细胞形态特征来综合判断(未染色细胞变小,胞膜完整但出现发泡现象,晚期出现凋亡小体,贴壁细胞出现皱缩、变圆、脱落;而染色细胞呈现染色质浓缩、边缘化,核膜裂解,染色质分割成块状/凋亡小体)。
(1)出现非特异性荧光标记:组织或细胞未充分固定;使用了不适当的固定液; TUNEL反应时间过长,或反应液渗漏。
(2)荧光背景高:支原体污染片;细胞核中的DNA断裂;TUNEL反应过强;红细胞中血红蛋白导致的自发荧光产生严重干扰。
(3)标记效率低:使用甲醇或乙醇固定;固定时间过长;未避光操作。
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