細胞凋亡是指細胞在生長到一定階段及某些生理過程中，會受到多因素和機制的嚴格調(diào)控而進入死亡。這是一個動態(tài)的過程,會涉及一系列復雜的生化反應, 是一個需要酶參與的級聯(lián)反應,同時也涉及不同基因的表達及調(diào)控、信號傳導。其中有幾項生理過程能被用來檢測凋亡的發(fā)生，因此多參數(shù)分析法對于準確檢測這一過程十分重要。同時，了解細胞死亡和存活機制也是毒理分析和藥物研發(fā)應用中一個非常關鍵的內(nèi)容。 Sigma®聯(lián)合Roche®提供多種分析細胞凋亡的研究方法。包括：Caspase活性檢測；DNA片段化分析和檢測；膜變化檢測（AnnexinV染色、膜電位、線粒體功能完整性分析檢測實驗）及細胞形態(tài)學檢測。

Caspase活性檢測

Caspase (cysteinyl-aspartic acid proteases)是一個家族的蛋白酶，它的活化是細胞凋亡的典型特征。一旦一個Caspase 酶被激發(fā)，就會激活一系列其他的Caspas酶,裂解相應的胞漿胞核底物，最終導致細胞凋亡。Caspase 3 活化發(fā)生在凋亡早期，并在凋亡過程中起重要作用。Caspase 3 Activity Assay (CASP3C) 基于熒光免疫酶測定，能在體外特異性地對Caspase 3進行定量。

膜變化檢測

凋亡細胞另一個生化特征是細胞膜內(nèi)側(cè)的磷脂酰絲氨酸從胞質(zhì)轉(zhuǎn)至胞外。膜聯(lián)蛋白中的Annexin V，是一種磷脂結(jié)合蛋白，與磷脂酰絲氨酸有強親和力。通過使用Annexin V FLUOS Staining Kit (11988549001) 或Annexin V-FITC Apoptosis Detection Kit (APOAF) 方法進行凋亡細胞早期檢測。可使用流式細胞儀或熒光顯微鏡監(jiān)測。同時使用PI，根據(jù)細胞膜的通透性區(qū)分早期凋亡細胞和壞死細胞。 線粒體膜電位和膜通透性的變化也是凋亡細胞一個重要特點�？墒褂肅ytochrome c Oxidase Assay Kit (CYTOCOX1) 試劑盒檢測凋亡細胞線粒體所釋放的細胞色素C。也可使用Mitochondria Isolation Kit 1 (MITOISO1) 分離凋亡細胞線粒體，其膜電位可通過Mitochondrion Membrane Potential Kit (MAK146-1KT) 檢測。

DNA片段化分析

DNA降解也是細胞凋亡的典型標志之一,其降解產(chǎn)物可分為兩種，即高分子量的單鏈DNA缺口以及低分子量DNA片斷(單鏈及寡聚核小體)。單鏈DNA缺口有特定的檢測方法，即利用酶催化，將特定核酸標記到游離的3'-OH末端，這種方法被稱為 TUNEL。Roche提供的基于TUNEL法的In Situ Cell Death Kit, fluorescein （11684795910）能夠在組織及單細胞中檢測到低水平的凋亡，靈敏度高，背景干擾小，且可通過后續(xù)的流式、熒光顯微鏡、光學顯微鏡檢測對細胞凋亡進行定量。 在凋亡細胞的細胞質(zhì)中出現(xiàn)的組蛋白聯(lián)合的DNA片斷(單鏈及寡聚小體)，可使用Cell Death Detection ELISAPLUS（11774425001）高通量地檢測細胞死亡，或使用Apoptotic DNA-Ladder Kit （11835246001）通過純化及瓊脂糖電泳分析這些呈現(xiàn)出典型的ladder狀態(tài)的DNA片斷。

細胞形態(tài)學檢測

細胞形態(tài)的變化如胞膜皺摺或出泡、核染色質(zhì)致密、胞質(zhì)濃縮等，都可作為細胞凋亡的證據(jù)。一般以細胞核染色質(zhì)的形態(tài)學改變?yōu)橹笜藖碓u判細胞凋亡的進展情況。常用的DNA特異性染料有：Hoechst 33342 (B2261)，Hoechst 33258 (B2883), DAPI (D9542)。三種染料與DNA的結(jié)合是非嵌入式的，主要結(jié)合在DNA的A-T堿基區(qū)。紫外光激發(fā)時發(fā)射明亮的藍色熒光。