深扒細胞凋亡：8種細胞凋亡檢測法的原理、優缺點
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發表時間：2025-08-06
細胞凋亡（apoptosis）是指細胞在一定的生理或病理條件下，受內在遺傳機制控制，按照自身程序主動性、生理性的死亡過程。
細胞凋亡是細胞的一種基本生物學現象，在多細胞生物去除不需要的或異常的細胞中起著必要的作用。它在生物體的進化、內環境的穩定以及多個系統的發育中起著重要的作用。細胞凋亡不僅是一種特殊的細胞死亡類型，而且具有重要的生物學意義及復雜的分子生物學機制。
No.1
Annexin V-FITC/PI雙染色法
原理：
利用Annexin V結合凋亡細胞外翻的磷脂酰絲氨酸（PS），FITC標記顯綠色熒光；PI（碘化丙啶）穿透死細胞膜染核顯紅色熒光，區分早期凋亡（Annexin V+/PI-）和晚期凋亡/壞死（Annexin V+/PI+）。
優點：
可區分早期凋亡與晚期凋亡/壞死。
流式細胞術定量，靈敏度高。
缺點：
需新鮮樣本，固定會導致假陽性。
無法區分凋亡與鐵死亡（同樣PS外翻）。
No.2
TUNEL
原理：
檢測DNA斷裂（凋亡特征），末端轉移酶將熒光標記的dUTP連接到DNA片段3'-OH端。
優點：
直接標記DNA斷裂，特異性高。
可用于組織切片（如免疫組化）。
缺點：
可能標記非凋亡性DNA損傷（如壞死）。
操作復雜，成本較高。
No.3
Caspase活性檢測
原理：
檢測凋亡關鍵執行者Caspase家族（如Caspase-3）的活性，使用熒光底物（如DEVD-AMC）或抗體。
優點：
特異性強，與凋亡通路直接相關。
可區分不同Caspase亞型。
缺點：
某些情況下Caspase激活不依賴凋亡（如炎癥）。需裂解細胞，無法單細胞分析。
No.4
線粒體膜電位檢測（JC-1/DiOC6）
原理：
熒光染料JC-1在線粒體膜電位（ΔΨm）高時形成紅色聚集體，電位下降（凋亡早期）時變為綠色單體。
優點：
反映早期凋亡事件（早于PS外翻）。
流式或熒光顯微鏡均可檢測。
缺點：
其他細胞應激（如氧化損傷）也可降低ΔΨm。
JC-1可能對細胞有毒性。
No.5
Hoechst 33342/PI雙染色
原理：
Hoechst 33342穿透活細胞染核（凋亡細胞濃縮染色更強），PI僅進入死細胞。
優點：
簡單經濟，可觀察核形態變化（凋亡小體）。
適合熒光顯微鏡觀察。
缺點：
主觀性強，需經驗判斷。
Hoechst可能淬滅或毒性。
No.6
DNA Ladder（瓊脂糖凝膠電泳）
原理：
凋亡時DNA被內切酶切割成180-200bp片段，電泳呈階梯狀條帶。
優點：
經典方法，直觀顯示DNA片段化。
成本低。
缺點：
靈敏度低（需大量細胞）。
無法區分凋亡與壞死（晚期凋亡可能彌散條帶）。
No.7
流式細胞術（亞G1峰分析）
原理：
凋亡細胞DNA斷裂丟失，PI染色后熒光強度低于G1期（亞G1峰）。
優點：
高通量，可與其他標記聯用。
無需特殊試劑。
缺點：
無法區分凋亡與機械損傷或碎片。
需排除細胞周期干擾。
No.8
透射電鏡觀察
原理：
直接觀察凋亡細胞超微結構（如染色質凝聚、凋亡小體）。
優點：
金標準，提供形態學細節。
可區分凋亡與壞死。
缺點：
樣本制備復雜，設備昂貴。
無法定量統計。
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