细胞功能
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细胞功能检测主要包括:细胞周期、细胞增殖,凋亡等。
细胞周期
细胞的生命开始于产生它的母细胞的分裂, 结束于它的子细胞的形成,或是细胞的自身死亡。细胞周期(cell cycle)是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程,分为间期与分裂期两个阶段。
 (一) 间期
1. G1期(first gap) 从有丝分裂到DNA复制前的一段时期,又称合成前期,此期主要合成RNA和核糖体。该期特点是物质代谢活跃,迅速合成RNA和蛋白质,细胞体积显著增大。这一期的主要意义在于为下阶段S期的DNA复制作好物质和能量的准备。
2. S期(synthesis) 即DNA合成期,在此期,除了合成DNA外,同时还要合成组蛋白。DNA复制所需要的酶都在这一时期合成。
3. G2期(second gap)期为DNA合成后期,是有丝分裂的准备期。在这一时期,DNA合成终止,大量合成RNA及蛋白质,包括微管蛋白和促成熟因子等。 
 (二)分裂期
M期:细胞分裂期。
细胞的有丝分裂(mitosis)需经前、中、后,末期,是一个连续变化过程,由一个母细胞分裂成为两个子细胞。一般需1~2小时。
 
细胞增殖
细胞增殖是指细胞分裂(细胞质分裂)引起的细胞数量增加,是细胞周期的最后一步。细胞增殖在生命周期中正常组织发育和维持是必须的。细胞增殖是一个严格调控的过程,许多不同的蛋白质控制着细胞周期检查点。在癌细胞中发现的基因突变会导致不受控制的细胞增殖。
细胞增殖检测通常是基于DNA含量或细胞代谢实现的,主要的研究方向为对活细胞的代谢活性的检测(基于CCK-8、WST、XTT、MTT等)及对DNA合成的检测(基于BrdU、EdU),可通过体内成像、微孔板或流式细胞术检测等多种技术进行细胞示踪。
   

增殖标记物

增殖标记物描述

增殖细胞核抗原 (PNCA)

在 DNA 复制中起重要作用的滑动 DNA 夹蛋白

Ki-67

仅在增殖细胞中高水平表达的非核组蛋白

磷酸化组蛋白 H3

在增殖细胞中磷酸化的核组蛋白

β-半乳糖苷酶活性

β-半乳糖苷酶活性与不增殖的衰老细胞有关 

   
  一、MTT
MTT细胞增殖及细胞毒性检测试剂盒(MTT Cell Proliferation and Cytotoxicity Assay Kit)被广泛应用于细胞增殖和细胞毒性的实验方法。由于细胞活力与细胞数呈正相关,因此常常用来检测细胞的增殖情况。
MTT可以被线粒体内的一些脱氢酶还原生成结晶状的深紫色产物formazan。在特定溶剂存在的情况下,可以被完全溶解。然后通过酶标仪可以测定570nm波长附近的吸光度。细胞增殖越多越快,则吸光度越高;细胞毒性越大,则吸光度越低。该方法已广泛用于一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感性测定等。它的特点是灵敏度高、经济。
   
  二、CCK-8
Cell Counting Kit-8简称CCK-8试剂盒,是一种基于WST-8的广泛应用于细胞增殖和细胞毒性的快速高灵敏度检测试剂盒。WST-8是一种类似于MTT的化合物,在电子耦合试剂存在的情况下,可以被线粒体内的一些脱氢酶还原生成橙黄色的formazan。细胞增殖越多越快,则颜色越深;细胞毒性越大,则颜色越浅。对于同样的细胞,颜色的深浅和细胞数目呈线性关系。
   
  三、Brdu
BrdU是DNA前体胸腺BrdU是胸腺嘧啶T的类似物,在培养细胞过程中在培养基中加入BrdU,BrdU在合成DNA过程中会随机插入到DNA中,之后对细胞固定破膜,用DNA酶处理之后,用BrdU的抗体进行染色,即可得到细胞增殖的结果。
   
  四、EdU
EdU(5-Ethynyl-2’- deoxyuridine)是一种胸腺嘧啶核苷类似物,能够在细胞增殖时期代替胸腺嘧啶(T)渗入正在复制的DNA分子中,通过基于EdU与Apollo®荧光染料的特异性反应快速检测细胞DNA复制活性,适用于细胞增殖、细胞分化、生长与发育、DNA修复、病毒复制、细胞标记示踪等方面的研究,尤其适合进行siRNA、miRNA、小分子化合物及其他药物的筛选实验。
   
  五、VPD450/CFSE
CFSE或VPD450是细胞增殖染料,细胞质会与染料结合,分裂一代之后胞浆内染料浓度减半,再次分裂,胞浆内染料浓度降低为原来的四分之一。随着分裂代数的增加,染料浓度逐渐降低,荧光强度降低。
   
细胞凋亡
程序性细胞死亡(Programmed cell death, PCD) 是多细胞生物中,由基因调控的细胞自杀过程,对多细胞生物的发育、体内稳态和完整性至关重要。PCD 的研究涉及多个领域,如免疫、神经系统发育、癌症、感染等。常见的PCD有细胞凋亡(Apoptosis)、自噬(Autophagy)和焦亡(Pyroptosis),以及近年发现的铁死亡(Ferroptosis) 。
   
  
 凋亡是个多事件的信号通路过程:
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