细胞凋亡,细胞周期和细胞增殖

细胞周期和细胞增殖:概述

为了帮助研究者更好的理解各种基本的细胞机制,如免疫,炎症,造血,肿瘤及其他生物反应,BD生物科学提供了多种研究工具,包括抗体,试剂盒和系统,用以测量增殖反应。


使用流式技术,免疫荧光或免疫组化,研究者可以迅速而准确的确定增殖细胞群中单个细胞的周期状态或组织定位。这些工具包括:

  • BD生物科学试剂盒BD CycletestTM Plus试剂盒,用于分析细胞DNA含量
  • DNA染色,碘化吡啶(PI),7-氨基放线菌素D(7-AAD)
  • 细胞周期蛋白,视网膜母细胞瘤,磷酸化组蛋白H3的抗体

在适应性免疫中,特异的T和B淋巴细胞在收到外界抗原刺激时会发生克隆增殖(分裂,增殖和分化)。这种真核细胞的生长,复制和分裂是一个高度控制的系列事件,即细胞周期。

Cell cycle phases

细胞周期阶段

细胞周期包括两个主要阶段。其一是间期,即两次有丝分裂之间的阶段;另一个是有丝分裂期,此时母细胞分裂成基因完全相同的两个子细胞。间期包含3个显著且连续的阶段。第一阶段叫做G1期,细胞“监测”所处的环境,一旦接收到必要的信号,就立即开始合成RNA和蛋白质以诱导生长。当条件合适时,就进入细胞周期的S期,“提交”DNA合成并复制其染色体。最后,在G2期,细胞继续生长,并准备有丝分裂

Cell cycle phases

细胞DNA含量分析

BD生命科学提供了种类丰富的试剂用于细胞周期的研究,包括DNA染料如碘化丙啶(PI)和7-氨基放线菌素D(7-AAD)。此外BD Cycletest Plus试剂盒中还含有PI和其他能够降解蛋白和RNA的试剂,可以更精确的进行DNA检测。随后,用流式细胞仪对样品进行分析,检测倍体,识别异常的DNA干系水平,评估DNA指数(DI)和干系指数的细胞相期分布。在细胞时相中,DNA水平会发生变化,因此可以使用DNA染料如7-AAD来制备特征的细胞DNA含量图(见下图)。细胞经历细胞周期的各个阶段时,蛋白质如组蛋白H3 中的丝氨酸28 在表达中会发生修饰或改变。为了促进DNA的复制,组蛋白被修饰,打开染色质,启动复制机制。为了进一步支持细胞周期的研究,BD生命科学为这些蛋白提供抗体,用于成像或流式细胞仪的应用。

用anti-CD3/CD28培养的富含CD4的小鼠脾细胞
CD4 enriched mouse splenocytes were cultured with anti-CD3/CD28, IL-2, and IL-4 for 6 days. Cells were harvested and treated with 10 ng/mL IL-2+1 µg/mL colcemid for 4 (left) or 24 (right) hours and stained with the BD Cycletest™ Plus DNA reagent kit.
BrdU标记染色和整体DNA水平(7-AAD)的细胞群体的细胞周期分析
Cell cycle analysis of a population stained for incorporated BrdU and total DNA levels (7-AAD).
Human PBMCs were stimulated with anti-CD3/CD28 for 48 hours and re-stimulated with PMA+ionomycin for 4 hours, and BrdU was added for the final 1 hour. Cells were then harvested and stained using the BrdU staining protocol.

 
方法 试剂 机理 技术 样品种类
DNA 碘化吡啶(PI),7-氨基放线菌素D(7-AAD) DNA双链相互作用 流式技术 细胞固定,打孔,完整细胞的活/死鉴定
细胞染色 BD Horizon™紫色扩散染料450 (VPD450) 扩散进入活细胞,经胞内非特异性酯酶水解成为荧光物质 流式技术 活性增殖细胞
新合成的DNA BrudU和BrudU抗体 溴脱氧尿苷在DNA分裂过程中替代胸腺嘧啶(T),随后被BrdU抗体检测出 流式技术,细胞成像,免疫组化 细胞固定和打孔,处理组织(仅包括细胞成像,免疫组化)
蛋白水平 Ki67,PCNA抗体 细胞的增殖导致蛋白水平增长 流式技术,生物成像,免疫组化,免疫印迹 固定的细胞,组织,提取物
蛋白水平 细胞周期蛋白抗体,视网膜母细胞瘤及其他细胞周期标记物 细胞周期不同阶段蛋白水平会上下波动 流式技术,生物成像,免疫组化,免疫印迹 固定的细胞,组织,提取物
蛋白修饰 磷酸化组蛋白H3抗体,细胞周期蛋白依赖性激酶(ckd)抗体 在细胞增殖和细胞周期变化过程中发生的蛋白磷酸化 流式技术,生物成像,免疫组化,免疫印迹
BD™ CBA(定量检测用) 固定的细胞,组织,提取物