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正常细胞的表面由不对称分布在质膜内叶和外叶上的脂质组成。其中一种脂质,磷脂酰丝氨酸(PS),通常仅分布于质膜的内叶,因此仅暴露于细胞质中。然而,在细胞凋亡过程中,脂质不对称性消失。同时PS暴露在质膜的外部小叶上。 36kDa的钙依赖性的磷脂结合蛋白Annexin V能够与PS结合。因此,荧光标记的Annexin V可用于检测暴露于凋亡细胞外部的PS。Annexin V还可以染坏死细胞,因为这些细胞的膜破裂,使Annexin V可以进入整个质膜,但是Annexin V就无法区分坏细胞死(中晚期凋亡细胞)和早期凋亡细胞。因此,通过与碘化丙啶(PI)共染色,可以将凋亡细胞与坏死细胞(中晚期凋亡细胞)区分开,因为早期凋亡细胞和活细胞的细胞膜仍然完整,PI能进入坏死细胞(中晚期凋亡细胞)但是被早期凋亡细胞排除在外。因此可通过Annexin V结合和PI摄取,然后进行流式细胞仪检测来量化凋亡和坏死细胞。
该图为Annexin V结合和PI摄取来测量细胞凋亡的示意图。(A)描述凋亡细胞Annexin V结合和PI摄取。(i)磷脂酰丝氨酸(PS)位于活细胞完整质膜的内部小叶上,这些细胞不会被Annexin V和PI染色。(ii)PS翻转到凋亡细胞质膜的外部小叶,这些细胞在外部结合Annexin V,但仍不被PI染色。(iii)继发性坏死细胞(中晚期凋亡细胞)膜破裂, Annexin V与质膜上的PS结合,PI被吸收并与DNA结合。(B)左图为流式数据的点图示例,右图实际案例。其中,Q1群为坏死细胞群(Annexin V阴性,PI阳性),Q2群为中晚期凋亡细胞群(Annexin V阳性,PI阳性),Q3群为活细胞群(Annexin V阴性,PI阴性),Q4群为早期凋亡细胞群(Annexin V阳性,PI阴性)。
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