细胞死亡的类型及其病理生理意义(细胞的死亡类型和检测方法)
细胞的死亡类型
经典的细胞死亡类型包括:
坏死(Necrosis),凋亡(Apoptosis),自噬性死亡(autophagy)
其它死亡类型:
免疫性坏死(Immunogenic cell death),铁死亡(Ferroptosis)等
坏死
是极端的物理、化学性损害因子或严重的病理性刺激(如缺氧、营养不良等)导致的细胞被动死亡,是非正常死亡。
特点:
细胞器膨胀变形;
染色质随机降解;
细胞膜发生渗漏;
导致细胞内容物释放到胞外,从而引起炎症反应;
常用检测方法:
形态学观察(细胞肿大);
DNA检测分析(DNA Ladder实验呈弥散状);
流式细胞技术(Annexin V和PI双标记);
自噬
自噬是继凋亡后生命科学研究的热门领域。
自噬是指膜包裹部分细胞质和细胞内需降解的细胞器、蛋白质等,形成自噬体,并于内涵体形成自噬内涵体,最后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解其所包裹的内容物,以实现细胞稳态和细胞器更新。
常用研究方法:
电镜检测自噬小体的形成;
自噬Marker检测(p62,LC3B等);
坏死、凋亡和自噬的比较
急性坏死一般由强烈刺激引起,发生较快。但由于释放内容物,通常激活免疫反应,将对细胞造成二次损伤。
自噬具有双重性,首先作为保护机制防止细胞死亡,但是达到一定水平将促进细胞凋亡,因此通常自噬先于凋亡。
凋亡由于需要经过激活相关基因,剪切DNA等过程,因此一般发生时间较晚。
其它
免疫性坏死:
最早来自化疗药物促使肿瘤细胞死亡后,激活免疫反应,导致肿瘤二次死亡;
坏死的神经元释放内容物,引起炎症反应,激活小胶质细胞等;
小胶质细胞过度激活释放的炎症因子等将造成神经元的继发性死亡;
能检测到免疫性细胞坏死相关信号,如HMGB1、RAGE和DAMP 等升高。
铁死亡:
铁死亡是一类近期发现的细胞死亡形式,该类细胞坏死的特点是依赖于铁离子。
Erastin能够抑制Cystine/Glutamate逆向转运通道,System XC-,从而导致依赖于铁离子和活性氧升高的细胞死亡。
铁死亡的鉴别:
形态学:线粒体小且膜密度高,没有DNA断裂,脂质发生过氧化
铁死亡无法被坏死抑制剂、Caspase抑制剂等阻断
由于脂质发生过氧化,因此可被C11-BODIPY(581/591)识别
其它非经典细胞死亡形式:
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