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細(xì)胞檢測(cè)與分析是指利用各種技術(shù)和方法來(lái)研究細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、功能、狀態(tài)以及其在不同條件下的變化。這些技術(shù)和方法廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域，對(duì)于疾病的診斷、藥物的開(kāi)發(fā)和基礎(chǔ)科學(xué)研究都具有重要意義。

細(xì)胞增殖與毒性

1、MTT（噻唑藍(lán)）
MTT是一種可接受氫離子的化合物染料，帶正電荷，具有細(xì)胞膜滲透性。活細(xì)胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能夠?qū)⑼庠催M(jìn)入的MTT還原成為水不溶性的深藍(lán)色MTT-甲臜結(jié)晶，而死細(xì)胞不具有此功能。甲臜結(jié)晶是不能穿透細(xì)胞膜，因此沉積在處于增殖且未受損傷的細(xì)胞內(nèi)。甲臜結(jié)晶可用DMSO或者酸化的異丙醇溶解出來(lái)，酶標(biāo)儀下測(cè)定570 nm的吸光度反映甲臜的生成量。而甲臜的生成量與活細(xì)胞數(shù)目成正比，用以評(píng)估細(xì)胞存活狀況。

2、CCK-8（Cell Counting Kit–8）
CCK-8中的WST-8被細(xì)胞內(nèi)脫氫酶生物還原后生成的橙色甲臜染料能夠溶解在組織培養(yǎng)基中，生成的甲臜量與活細(xì)胞數(shù)量成正比?；贑CK-8（WST-8）的試劑盒能高度準(zhǔn)確地檢測(cè)細(xì)胞增殖，比MTT法及XTT法的靈敏度高5倍，能檢測(cè)更低的細(xì)胞數(shù)目。CCK-8可直接加入細(xì)胞樣品中，因此適合懸浮細(xì)胞和貼壁細(xì)胞的檢測(cè)。對(duì)細(xì)胞幾乎沒(méi)有毒性， 檢測(cè)完成后的細(xì)胞還可以繼續(xù)培養(yǎng)使用。

1、BrdU
Brdu，也稱(chēng)為溴化去氧尿苷，一種合成的胸苷類(lèi)似物，在S期可替代胸腺嘧啶核苷選擇性結(jié)合到細(xì)胞DNA中。從而檢測(cè)細(xì)胞DNA合成和標(biāo)記細(xì)胞分裂，凋亡等行為。

2、EdU
EdU法檢測(cè)是Brdu方法的升級(jí)和突破。EdU（5-溴-2-脫氧尿嘧啶）是一種嘧啶類(lèi)似物，可在DNA合成期整合入DNA雙鏈。EdU法檢測(cè)是基于“點(diǎn)擊"反應(yīng)，一種由銅催化的疊氮化合物和炔烴的原子共價(jià)反應(yīng)。

ATP是細(xì)胞內(nèi)最重要的能量分子，可以用來(lái)衡量細(xì)胞新陳代謝水平，并與活細(xì)胞數(shù)目具有良好的線性關(guān)系，因此，可通過(guò)ATP含量反應(yīng)活細(xì)胞的數(shù)目。借ATP依賴(lài)的熒光素酶催化的熒光素發(fā)光反應(yīng)，通過(guò)化學(xué)發(fā)光信號(hào)測(cè)定細(xì)胞內(nèi) ATP含量，從而檢測(cè)細(xì)胞活力或定量檢測(cè)活細(xì)胞數(shù)目，靈敏度高、線性范圍寬。

Calcein-AM是一種對(duì)活細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記的細(xì)胞染色試劑，發(fā)綠色熒光（Ex=490 nm，Em=515 nm）。 因其在傳統(tǒng)的Calcein（鈣黃綠素）基礎(chǔ)上引入乙酰甲氧基甲酯（AM）基團(tuán)，增加了疏水性，使其能夠輕易穿透活細(xì)胞膜。一旦進(jìn)入細(xì)胞后，Calcein-AM（本身不發(fā)熒光）被細(xì)胞內(nèi)的酯酶剪切形成膜非滲透性的極性分子Calcein，從而被滯留在細(xì)胞內(nèi)并發(fā)出強(qiáng)綠色熒光。

細(xì)胞凋亡與吞噬

在正常的活細(xì)胞中，磷脂酰絲氨酸（phosphotidylserine，PS）位于細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)，但在早期凋亡的細(xì)胞中，PS 從細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)到細(xì)胞膜的表面，暴露在細(xì)胞外環(huán)境中。Annexin-Ⅴ（膜聯(lián)蛋白-V）是一種分子量為35-36 kDa的Ca2+ 依賴(lài)性磷脂結(jié)合蛋白，能與PS高親和力結(jié)合，可通過(guò)細(xì)胞外側(cè)暴露的磷脂酰絲氨酸與凋亡早期細(xì)胞的胞膜結(jié)合。

Hoechst 33342 是一種可以穿透細(xì)胞膜的藍(lán)色熒光染料，它在嵌入雙鏈 DNA 后釋放強(qiáng)烈的藍(lán)色熒光，對(duì)細(xì)胞的毒性較低。Hoechst 33342 常用于細(xì)胞凋亡檢測(cè)，染色后用熒光顯微鏡觀察或流式細(xì)胞儀檢測(cè)。也可以用于普通的細(xì)胞核染色，或常規(guī)的DNA染色。

組織細(xì)胞在凋亡晚期過(guò)程中細(xì)胞核DNA會(huì)發(fā)生斷裂，在末端脫氧核糖核苷酸轉(zhuǎn)移酶（Terminal Deoxynucleotidyl Transferase, TdT）的作用下，在基因組DNA斷裂時(shí)暴露出的3′-羥基（3′-OH）末端摻入FITC-12-dUTP，從而可以用熒光顯微鏡或流式細(xì)胞儀檢測(cè)。

JC-1/JC-10是一種陽(yáng)離子脂質(zhì)熒光染料，可作為檢測(cè)線粒體跨膜電位指示劑。JC-1/JC-10有單體和多聚體兩種存在狀態(tài)，低濃度時(shí)，以單體存在，可檢測(cè)到綠色熒光，用流式檢測(cè)時(shí)，通常為FL-1通道(和FITC同通道）高濃度時(shí)，以多聚體存在，可檢測(cè)到紅光，流式檢測(cè)通常為FL-2通道（和PE同通道)。因JC-1/JC-10濃度的變化,在單體和多聚體之間形成一個(gè)可逆的轉(zhuǎn)變過(guò)程。

正常細(xì)胞，膜電位正常時(shí)，JC-1/JC-10通過(guò)線粒體膜極性進(jìn)入線粒體內(nèi)，并因濃度升高而形成發(fā)射紅色熒光的多聚體，而凋亡細(xì)胞，線粒體跨膜電位去極化，JC-1/JC-10從線粒體內(nèi)釋放，濃度降低，逆轉(zhuǎn)為發(fā)射綠色熒光的單體形式。故而可以通過(guò)檢測(cè)綠色和紅色熒光檢測(cè)線粒體膜電位的變化。

細(xì)胞衰老

細(xì)胞衰老β-半乳糖苷酶染色試劑盒，以X-Gal為底物，在衰老特異性的β-半乳糖苷酶催化下會(huì)生成深藍(lán)色產(chǎn)物，從而在光學(xué)顯微鏡下很容易觀察到藍(lán)色著色的表達(dá)β-半乳糖苷酶的細(xì)胞。

細(xì)胞周期（cell cycle)：指細(xì)胞從前一次分裂結(jié)束起到下一次分裂結(jié)束為止的活動(dòng)過(guò)程，通常由G0/G1期、S  期、G2期和M期組成。衰老的細(xì)胞阻滯于G1期，失去了對(duì)有絲分裂原的反應(yīng)能力和合成DNA的能力，不能進(jìn)入S 期。

PI為插入性核酸熒光染料，能選擇性的嵌入核酸DNA和RNA雙鏈螺旋的堿基之間與之結(jié)合，其結(jié)合的量與 DNA的含量成正比例關(guān)系，用流式細(xì)胞儀進(jìn)行分析，就可以得到細(xì)胞周期各個(gè)階段的DNA分布狀態(tài)，從而計(jì)算出各個(gè)時(shí)期的百分含量。

亞細(xì)胞研究

細(xì)胞骨架是一個(gè)動(dòng)態(tài)且自適應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，由微管、肌動(dòng)蛋白絲和中間絲三種主要聚合物組成，在細(xì)胞內(nèi)執(zhí)行多種重要功能，包括空間組織、與外部環(huán)境連接以及產(chǎn)生力使細(xì)胞移動(dòng)和變形，其功能通過(guò)眾多細(xì)胞質(zhì)蛋白和細(xì)胞器的整合活動(dòng)實(shí)現(xiàn)。

線粒體是細(xì)胞的能量工廠，是細(xì)胞內(nèi)氧化磷酸化和合成三磷酸腺苷（ATP）的主要場(chǎng)所，為細(xì)胞的活動(dòng)提供了能量，細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量95％來(lái)自線粒體。除了為細(xì)胞供能外，線粒體還參與諸如細(xì)胞分化、細(xì)胞信息傳遞和細(xì)胞凋亡等過(guò)程，并擁有調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞周期的能力。

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)有核膜、核仁、染色質(zhì)、核基質(zhì)。主要功能是遺傳物質(zhì)DNA儲(chǔ)存和復(fù)制的主要場(chǎng)所，是細(xì)胞遺傳和代謝的控制中心。

1.核膜：雙層膜，其上有核孔，是細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的物質(zhì)交換通道，表現(xiàn)出明顯的選擇性，RNA、蛋白質(zhì)等大分子進(jìn)出必須通過(guò)核孔。
2.核仁：在細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中周期性消失（前期）和重現(xiàn)（末期）。
3.染色質(zhì)：能被堿性染料染成深色的物質(zhì)，主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。
4.核基質(zhì)：是核中除染色質(zhì)與核仁以外的成分，包括核液與核骨架兩部分。

溶酶體是分解蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子的細(xì)胞器。溶酶體具單層膜，形狀多種多樣，是0.025～0.8微米的泡狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)含許多水解酶。溶酶體在細(xì)胞中的功能是分解從外界進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)，也可消化細(xì)胞自身的局部細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞器。溶酶體的基本功能是對(duì)生物大分子的強(qiáng)烈消化作用,這對(duì)于維持細(xì)胞的正常代謝活動(dòng)及防御微生物的侵染等都有重要的生物學(xué)意義。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)的一個(gè)精細(xì)的膜系統(tǒng)。是交織分布于細(xì)胞質(zhì)中的膜的管道系統(tǒng)。兩膜間是扁平的腔、囊或池。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有兩種類(lèi)型，一類(lèi)是在膜的外側(cè)附有許多核糖體，這種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)叫粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或叫粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；另一類(lèi)在膜的外側(cè)不附有核糖體，表面光滑，稱(chēng)光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或叫滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外與細(xì)胞膜相連，內(nèi)與核膜的外膜相通，將細(xì)胞中的各種結(jié)構(gòu)連成一個(gè)整體，具有承擔(dān)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)淖饔?。?nèi)質(zhì)網(wǎng)能有效地增加細(xì)胞內(nèi)的膜面積，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能將細(xì)胞內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)有機(jī)地聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體。

細(xì)胞膜，又稱(chēng)細(xì)胞質(zhì)膜（plasma membrane），厚度約為7～8nm，細(xì)胞膜的化學(xué)組成基本相同，主要由脂類(lèi)、蛋白質(zhì)和糖類(lèi)組成。其中，脂質(zhì)的主要成分為磷脂和膽固醇。此外，細(xì)胞膜中還含有少量水分、無(wú)機(jī)鹽與金屬離子等。細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界可將細(xì)胞內(nèi)部與外環(huán)境分隔開(kāi)，不僅在結(jié)構(gòu)上為細(xì)胞提供了相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，并參與了包括物質(zhì)運(yùn)輸、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞凋亡和細(xì)胞自噬在內(nèi)的許多重要生理活動(dòng)。