流式细胞术在细胞凋亡检测中的应用

多细胞生物通过维持细胞增殖和死亡之间的均衡来实现其细胞数的动态平衡,细胞凋亡(Apoptosis)是正常生理条件下的细胞死亡现象,是维系正常生命活动的重要“杠杆”之一。对凋亡的研究将有助于揭示健康与疾病转化的机制、肿瘤的发生与转归等生命现象的本质。因此,细胞凋亡是近年来细胞生物、遗传、免疫、病理、药理、肿瘤等生命学科研究的热点。快速、准确的检测细胞凋亡的发生,是开展凋亡基础研究及临床应用的首要条件。检测凋亡的传统方法均具有一定的局限性,而流式细胞术(flow cytometry,FCM)正以其独特的优越性成为检测细胞凋亡的新技术。     

"杀手"蛋白酶caspase

细胞凋亡(apoptosis)或称程序性细胞死亡(Programmed cell death,PCD)是多细胞生物正常发育、分化过程中进行细胞删除的一种基本机制,与组织自稳、衰老及细胞损伤密切相关。凋亡异常可引起人类难治性疾病,如Parkinson’s 和Huntington’s 病,AIDS、Alzheimer’s病、免疫缺陷、自身免疫紊乱、缺血性心血管疾病、神经系统疾病、秃发、白血病、淋巴瘤及其他癌症,并与肿瘤治疗抗性有关。虽然细胞凋亡时许多生化事件已被确认,但凋亡诱发、调控的分子生化机制仍不明     

细胞凋亡中的钙调节

胞质Ca^2 升高是细胞凋亡中Ca^2 调节的经典模式,但近年来有证据表明胞质Ca^2 下降同样能诱导细胞凋亡,目前研究发现,胞内Ca^2 在细胞质,细胞核以及细胞钙库线粒体和内质网的动态平衡破坏和重新分布直接参与细胞凋亡信号的调控,而Bcl-2家族蛋白在细胞凋亡过程的胞内Ca^2 调节及继后的一系列生理效应中发挥特殊作用。细胞凋亡中Ca^2 调节的深入研究不但有助于阐明细胞凋亡的调控机理,同时为相关疾病防治和药物开发提供新的策略。     

雏鹅新型病毒性肠炎病毒强毒致鸭胚成纤维细胞凋亡初探

细胞凋亡(Apoptosis)又称程序性细胞死亡[1](Programmed Cell Death,PCD),是细胞在内处物理、化学、生物等因素作用下启动系列自身调节基因而发生的一种生理性细胞死亡过程.     

钙调蛋白激酶Ⅱ对细胞生理功能的调节作用

钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)是一种多功能蛋白激酶,作为细胞钙信号的重要响应分子广泛参与细胞生理功能调节,包括细胞形态、凋亡、迁移、兴奋-收缩偶联和骨重建等。本文在介绍CaMKⅡ分子结构及其活化机制的基础上,就其对细胞生理功能的调节作用作一综述。     

溶酶体损伤与细胞死亡:疾病治疗新靶点

溶酶体(lysosome)是真核细胞中重要的细胞器,其结构的完整性及功能平衡与细胞生存及功能密切相关。溶酶体损伤(lysosome damage)可触发细胞不同的死亡方式,参与多种疾病的发生发展过程,如感染、炎症性疾病和肿瘤等。溶酶体损伤应答(endo-lysosomal damage response,ELDR)是细胞对溶酶体损伤作出的一系列特异性反应,包括溶酶体修复、溶酶体自噬和溶酶体再生,能通过溶酶体进行质量控制进而维持细胞稳态,是改善患者生存及预后的潜在治疗靶点。     

运动对细胞凋亡的影响

细胞凋亡是一种由基因控制的细胞自主性死亡过程,其性质为生理性细胞死亡。细胞凋亡的研究已成为生物医学领域中最热门的课题之一。运动可以诱导细胞凋亡,细胞凋亡发生的比率和程度与运动形式、运动强度和运动持续时间有关,其机制可能主要包括以下方面：影响凋亡相关基因、自由基的介导使氧化与抗氧化系统失衡,损伤线粒体的结构和功能以及机械损伤。为此就运动对细胞凋亡影响的一些新的研究进展进行了综述。     

运动对细胞凋亡的影响

细胞凋亡是一种由基因控制的细胞自主性死亡过程,其性质为生理性细胞死亡。细胞凋亡的研究已成为生物医学领域中最热门的课题之一。运动可以诱导细胞凋亡,细胞凋亡发生的比率和程度与运动形式、运动强度和运动持续时间有关,其机制可能主要包括以下方面:影响凋亡相关基因、自由基的介导使氧化与抗氧化系统失衡,损伤线粒体的结构和功能以及机械损伤。为此就运动对细胞凋亡影响的一些新的研究进展进行了综述。     

活性氧:从毒性分子到信号分子--活性氧与细胞的增殖、分化和凋亡及其信号转导途径

活性氧(reactive oxygen species,ROS)是生物体有氧代谢产生的一类活性含氧化合物的总称,主要包括O2·-、H2O2、·OH等,机体细胞通过多种途径维持ROS产生与消解的动态平衡。近年的研究揭示ROS参与细胞正常的生理过程,与细胞的增殖、分化及凋亡密切相关。不同刺激诱导细胞产生的内源性ROS可作为第二信使,通过改变氧化还原状态调节增殖、分化和凋亡相关的信号转导通路中多种靶分子的活性,最终决定细胞的命运。     

IL-1与NMDAR在中枢神经系统惊厥性损伤的相互作用

惊厥性疾病是最常见的神经系统疾病之一,惊厥造成的脑损伤均为兴奋毒性损伤,在惊厥脑损伤中兴奋性氨基酸释放增加,N-甲基-D-天门冬氨酸受体(NMDAR)激活起主要作用,细胞内钙稳态失衡,导致细胞功能受损起着关键的作用,白细胞介素1(IL-1)起重要的调质作用。IL-1在中枢神经系统病理状态下与NMDA受体活化有关,它们之间相互作用,共同在脑惊厥性损伤中发挥重要作用,深入研究它们之间的相互关系有可能为治疗婴幼儿惊厥性疾病提供新策略。     

内质网应激与急性肺损伤的研究进展

正内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERs)表现为内质网腔内错误折叠与未折叠蛋白聚集以及钙离子平衡紊乱,可激活未折叠蛋白反应、内质网超负荷反应和caspase-12介导的凋亡通路等信号途径,既能诱导葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78kD,GRP78)、GRP94等内质网分子伴侣表达而产生保护效应,亦能独立诱导细胞凋亡。内质网应激直接影响应激细胞的转归,如适应、损伤或凋亡。急性肺损伤(acute lung injury,ALI)是在严重感染、休克、创伤及烧伤等非心源性疾病过程中,肺毛细血管内皮细胞和肺     

Cajal间质细胞及其可塑性的研究进展

Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal,ICC)是一类主要分布于胃肠道的间质细胞,与平滑肌细胞以及肠神经细胞有着紧密的关系。ICC分布于整个胃肠道,是胃肠道起搏细胞,具有产生和传播慢波的功能,参与神经递质调节,在一些胃肠动力性疾病中表现为异常状态。近期,关于ICC的生理功能、损伤和恢复机制的研究取得了显著的进展。ICC网络存在动态平衡,为了维持ICC网络功能,ICC周期代谢需要被紧密的控制调节平衡ICC死亡和更替。研究表明,ICC具有高度的可塑性,在一些缺失ICC的疾病中ICC并不一定死亡,转分化、去分化和细胞凋亡可能是ICC丢失的机制。。本文主要对Cajal间质细胞及其可塑性的研究进展进行了综述。     

一氧化氮供体对过氧化氢引起的心肌细胞损伤的保护作用

关于一氧化氮(NO)对心肌细胞是否具有保护作用目前尚存在争议,为探讨NO对过氧化氢(H2O2)引起的心肌细胞损伤是否具有保护作用及其可能的机制,实验将体外培养的新生大鼠心肌细胞分为3组(1)阴性对照组(Normal组);(2)H2O2组H2O2(0.1mmol/L)与心肌细胞共育4h;(3)S-亚硝基-N-乙酰青霉胺(SNAP)+H2O2组NO供体SNAP(0.5mmol/L)处理心肌细胞10min后,加入H2O2与心肌细胞共育4 h.用流式细胞术检测心肌细胞凋亡率,心肌细胞损伤程度以心肌细胞存活率和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性来表示,同时检测心肌细胞超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性和丙二醛(MDA)含量.通过激光共聚焦显微术检测在不同处理条件下心肌细胞胞内钙的变化.结果表明,正常心肌细胞LDH活性和细胞存活率分别为631.4±75.6 U/L和93.1±6.2%,细胞凋亡率为0;H2O2处理细胞后可使细胞LDH活性显著增高(1580.5±186.7 U/L,P＜0.01),细胞存活率明显下降(58.3±7.6%,P＜0.01),流式细胞仪检测到大量心肌细胞凋亡,凋亡率为26.4±5.7%;SOD活性较正常细胞19.67±0.85 NU/ml显著下降,为14.73±1.68 NU/m(P＜0.01),MDA含量较正常细胞6.95±0.83μmol/L显著增高,为15.35±3.49μmol/L(P＜0.01).SNAP预处理细胞可显著提高心肌细胞存活率(79.7±9.3%,P＜0.01),降低LDH活性和细胞凋亡率(分别为957.8±110.9 U/L和9.1±3.3%,P＜0.01);并提高细胞抗氧化能力,表现为较H2O2处理组的SOD活性增高(21.36±3.11 NU/ml,P＜0.01),MDA含量下降(9.12±1.47 μmol/L,P＜0.01).激光共聚焦显微镜检测结果表明,H2O2可升高细胞内钙,而SNAP则可降低细胞内钙,SNAP预处理细胞后可取消H2O2升高细胞内钙的作用.上述结果提示,NO供体SNAP可对抗H2O2对心肌细胞的损伤,其机制与提高心肌细胞抗氧化损伤能力和对抗H2O2引起的细胞内钙超载有关.     

ASK1激活的分子机制与相关疾病

凋亡信号调节激酶1(Apoptosis signal-regulating kinase 1,ASK1)是细胞丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶(mitogen-activated protein kinase kinase kinase,MAP3Ks)家族成员之一,在调节细胞凋亡过程中起到非常重要的作用.在正常细胞中,ASK1的活化受到严格的控制,如苏氨酸/丝氨酸磷酸化和去磷酸化、蛋白-蛋白相互作用等.多种应激和促炎因子能激活ASK1,因此在多种生理和病理过程中都有活化的ASK1的参与.     

间充质干细胞作用机制的研究进展

间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)是一类具有自我更新和多向分化潜能的成体干细胞.取决于局部微环境的刺激, MSCs可产生大量生物活性物质,具有造血支持、提供营养、激活内源性干/祖细胞、组织损伤修复、免疫调节、促进血管新生、抗细胞凋亡、抗氧化、抗纤维化以及归巢等多方面的作用.临床试验结果表明, MSCs在许多疾病治疗中都表现出很好的效果,特别是自身免疫性疾病、组织损伤性疾病和退行性疾病等.然而, MSCs在疾病治疗中的作用机制尚不明确,本文重点介绍了目前研究发现的MSCs作用机制,这些机制主要包括转分化和细胞融合、旁分泌作用、细胞与细胞接触依赖、胞外囊泡和线粒体转移以及表观遗传学调控等.此外,还讨论了能够增强MSCs临床治疗效果的方法.     

唐古特大黄多糖对过氧化氢所致肠上皮细胞损伤的保护作用

目的:观察唐古特大黄多糖(Rheumtanguticum polysaecharide,RTP)对过氧化氢所致正常人肠上皮细胞损伤的保护作用.方法:以过氧化氢(100μmol/L)诱导正常人肠上皮细胞损伤,损伤前用RTP(30,100,300 μg/ml)预处理细胞.采用MTT比色法测定细胞活力并进行形态学观察;吖啶橙染色法及流式细胞术观察细胞凋亡情况,采用分光光度法,用相应试剂盒测定乳酸脱氢酶(LDH)活性、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性.结果:加入过氧化氢后,细胞活力及SOD活性均降低,而MDA含量、LDH释放量及细胞凋亡数量均增高,与正常组比较具显著性差异(P＜0.05或0.01);以RTP预处理细胞后发现,细胞活力明显增高,且SOD活性增强,同时,MDA水平、LDH活性均降低并可使凋亡细胞数减少.结论:RTP对过氧化氢所致的肠上皮细胞损伤具保护作用,且能抑制细胞凋亡及坏死,表明其具有一定的抗氧化损伤作用.     

一种新的细胞死亡形式——parthanatos研究进展

作为一种不同于凋亡的新型调控性细胞死亡形式,parthanatos与神经退行性疾病、中风、谷氨酸兴奋性中毒、活性氧(ROS)诱导的损伤和肿瘤等诸多疾病的发生发展密切相关。由于多聚ADP核糖聚合酶-1(ADP-ribose polymerase-1,PARP-1)的异常活化是诱发parthanatos发生的先决条件,所以parthanatos亦被称为PARP-1介导的细胞凋亡。此外,凋亡诱导因子(apoptosis inducing factor,AIF)和巨噬细胞迁移抑制因子(migration inhibitory factor,MIF)亦是parthanatos发生过程的关键因子。该文欲对parthanatos发生的分子机制及parthanatos对相关疾病发生发展影响的最新研究进展作一综述。     

ROS在镉诱导HK-2细胞氧化损伤和凋亡中的作用研究

该文研究了活性氧(reactive oxygen species, ROS)在镉(Cadmium, Cd)诱导HK-2细胞氧化损伤和凋亡中的作用。不同浓度CdCl2处理HK-2细胞不同时间后,通过MTT法、DCFH-DA标记、JC-1染色、彗星实验和流式细胞术分别检测细胞活性、ROS、线粒体膜电位Δψm、DNA损伤及细胞凋亡情况。结果显示, CdCl2处理引起HK-2细胞形态皱缩、变圆,活性下降,且呈时间和剂量依赖性; CdCl2处理导致ROS水平升高、线粒体膜电位Δψm下降、DNA损伤和caspase-3活化,最终导致细胞凋亡,且60μmol/L处理组及高浓度组与对照组相比差异极显著(P0.01)。采用ROS清除剂NAC与CdCl2共处理细胞24 h,发现细胞形态明显恢复、ROS水平显著降低、线粒体膜电位Δψm显著升高、彗星尾部长度和DNA百分比显著下降、凋亡细胞减少(P0.01)。综上所述, ROS介导了Cd诱导的HK-2细胞氧化损伤和凋亡。     

鱼类和哺乳类Bcl-2家族蛋白的研究进展

细胞凋亡, 即细胞程序性死亡, 在多细胞生物的发育和稳态调控过程中发挥关键作用。Bcl-2家族蛋白是凋亡过程中的主要调控因子, 关于Bcl-2家族蛋白在凋亡过程中的功能及其作用机制一直是研究的热点。已有研究显示Bcl-2家族蛋白不仅作用于线粒体引发凋亡, 并且参与了包括对细胞内质网Ca2+的调控、DNA损伤的修复及与自噬的相互作用等多种反应, 从多方面对细胞的生存状态进行调控。Bcl-2家族蛋白保守存在于脊椎动物和无脊椎动物中, 其功能在进化中存在异同。文章以高等脊椎动物(哺乳动物)和低等脊椎动物(硬骨鱼类)为代表, 总结了近年来Bcl-2家族蛋白在调控宿主凋亡与自噬、DNA损伤及新陈代谢等方面取得的最新进展。该研究为深入了解鱼类和哺乳类Bcl-2家族蛋白的功能和作用机制提供了重要参考。     

心肌梗死大鼠钙敏感受体表达与心肌细胞凋亡的变化

目的:观察大鼠急性心肌梗死后不同时间心肌钙敏感受体(CaSR)的表达和心肌细胞凋亡的变化情况。方法:健康Wistar大鼠随机分为假手术组(Sham)和心肌梗死(AMI)组,通过结扎左侧冠状动脉前降支的方法,建立大鼠心肌梗死模型,分别在手术后1、2、4周(每组成功存活n=5)检测心脏形态学和血流动力学的改变,检测心肌组织中CaSRmRNA和蛋白的表达,以及Bax、Bcl-2、caspase-3和caspase-9蛋白的表达,检测血清中乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)活性和肌钙蛋白(cTnT)水平,观察心肌细胞凋亡情况。结果:和Sham组相比,随着心肌梗死的发展,AMI组大鼠心肌组织CaSR的mRNA和蛋白的表达、细胞凋亡指数均明显增加(P<0.05),心肌细胞超微结构损伤严重;左心室收缩压(LVSP)、左心室内压最大上升速率(+dp/dtmax)(mmHg/s)和最大下降速率(-dp/dtmax)(mmHg/s)减少,左心室舒张末期压(LVEDP)明显增大(P<0.05);AMI组血清cTnT水平、CK和LDH活性均升高(P<0.05),随着心肌梗死的发展,cTnT水平和CK活性逐渐降低,LDH变化不明显。心肌组织中促凋亡相关蛋白Bax、caspase-3、caspase-9表达增多,抑制凋亡的相关蛋白(或因子)Bcl-2表达减少(P<0.05)。结论:随着AMI的发展,AMI组大鼠心肌组织中CaSR的mRNA和蛋白的表达增多,细胞凋亡数增加,表明CaSR参与了心肌梗死的发展,其机制可能与促进细胞凋亡有关。