用5个标记,仅用流式,详尽剖析10余种细胞死亡方式
最近几年,将细胞死亡方式进一步细分为:
•I型(程序性细胞死亡,即凋亡)•II型(自噬性细胞死亡)•III型(程序性坏死)
也有另外一种方式将细胞死亡分为:
•程序性细胞死亡(PCD,体内稳态性和胚胎性)•偶发细胞死亡( ACD,胀亡)•受调节的细胞死亡(RCD),包括细胞凋亡、坏死性凋亡、自噬、依赖性细胞死亡或过度的DNA损伤反应(简称DDR,如pH2AX磷酸H2AX组蛋白)引起的Poly(ADP-核糖)聚合酶(PARP)过度活化
这样的细分,对于理解细胞死亡的复杂性有很好的帮助。
但上述分类中,均未包括RIP1-(与受体相互作用的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1)依赖性凋亡或RIP1/RIP3/caspase-3细胞的现象,所以细胞死亡的的命名和定义还是应定期修正的。
虽然ACD和RCD的机制和检测方法不是非常完善,但在流式上还是可以进行检测的。如下图,利用Zombie、caspase-3、RIP-3、pH2AX、cleaved PARP等标记,可在流式上将细胞状态分为以下几类:
设门分析的示意图如下:
ACD和RCD途径。(A)活细胞可以在药物处理后经历早期凋亡(EAPO)或胀亡、早期凋亡,最后到晚期凋亡(LAPO),然后在细胞降解后变为胀亡或坏死表型。(B)活细胞在静息时可能表达RIP3+ve/caspase-3–ve,在坏死性凋亡时可能是RIP3high + ve / caspase-3–ve,或者是双阴性(DN)。EAPO细胞会丢失RIP3,或者如果保留,则会经历RIP1依赖性细胞凋亡(RIP1-APO)。EAPO细胞也可以RIP1+ve。(C)质膜完整性的丧失或细胞死亡导致(B)中反映的细胞表型,细胞降解形成DN群体。(B,C)活细胞和死细胞表型也可以表达pH2AX(DDR)或切割后的PARP(细胞凋亡),也可以最终同时表达两种蛋白质(D,E),从而导致两种情形:在活化caspase-3存在时使PARP的pH2AX过度活化;在没有caspase-3的时候导致依赖性细胞死亡。箭头指示的细胞群变化的方向。
参考文献:Vossenkamper A, Warnes G. Flow Cytometry Reveals the Nature of Oncotic Cells. Int J Mol Sci. 2019 Sep 6;20(18):4379. doi: 10.3390/ijms20184379. PMID: 31489916; PMCID: PMC6769836.