موت الخلايا هو عملية فسيولوجية أساسية في جميع الكائنات الحية. في السنوات الأخيرة ، أظهرت دراسات جوهرية أن موت الخلايا يشارك في المناعة والتوازن داخل الكائن الحي. تساعدنا دراسة موت الخلايا على فهم ظهور الأمراض وتطورها بشكل أفضل. تم وصف عدة أشكال من موت الخلايا المبرمج ، وتم تحديد بعض الأهداف الرئيسية في هذه العمليات. Pyroptosis ، موت الخلايا المبرمج ، و necroptosis هي مسارات موت الخلايا الثلاثة المبرمجة المحددة وراثيا والتي تشارك في التوازن الداخلي والمرض1.
يتميز Pyroptosis بتكوين مسام الغشاء وإطلاق محتويات الخلية. تشق الكاسباز أو الجرانزيمات المنشطة gasdermins لفصل مجالاتها الطرفية N ، والتي تقوم بعد ذلك بتكوين oligomerize ، وترتبط بالغشاء ، وتشكل المسام2،3،4. توفر مسام gasdermin قناة إفراز غير نمطية عبر الأغشية الخلوية ، مما يؤدي إلى استجابات الخلايا النهائية ، بما في ذلك إطلاق المحتوى وتدفق الأيونات2،3،4. في النهاية ، تعاني الخلايا في النهاية من تمزق غشاء البلازما وتحلل الحمم البركانية الذي يسهله النينجورين -15. في موت الخلايا المبرمج ، يشكل Bax و Bak المنشطان أوليغومرات على الغشاء الخارجي للميتوكوندريا ويطلقان السيتوكروم C ، الذي ينظمه التوازن بين البروتينات proapoptotic و antiapoptotic من عائلة BCL-2 ، caspases البادئ (caspase-8 ، -9 و -10) و caspases المستجيب (caspase-3 و -6 و -7) 1،6،7. تشمل التغيرات المورفولوجية لموت الخلايا المبرمج نفخ الغشاء ، وانكماش الخلايا ، والتجزئة النووية ، وتكثيف الكروماتين ، وتكوين الجسم المبرمج 6,8. إن كيناز بروتين سيرين / ثريونين المتفاعل مع المستقبلات 1 (RIPK3) ومجال كيناز مختلط السلالة (MLKL) هما مكونان أساسيان في المصب للآلية الميتة1. يقوم RIPK3 بتجنيد وفسفرة MLKL ، و p-MLKL oligomerizes ، ويرتبط بغشاء الخلية ، ويبدأ ثقوب الغشاء ، ويسبب تدفق الأيونات ، ويزيد من الأسمولية داخل الخلايا ، وفي النهاية تمزق الخلية 6,9. يرتبط Gasdermins و MLKL بغشاء البلازما ويتوسطان pyroptosis و necroptosis ، على التوالي ، بينما يتوسط BAX / BAK موت الخلايا المبرمج عن طريق الارتباط بالغشاء الخارجي للميتوكوندريا6.
على الرغم من أن كل مسار له آليات ونتائج محددة ، إلا أنها تؤدي إلى تغييرات مماثلة على غشاء الخلية. في ظل الظروف العادية ، يتم توطين فوسفاتيديل سيرين (PS) فقط في النشرة الداخلية لغشاء البلازما. ومع ذلك ، في المراحل المبكرة من pyroptosis ، موت الخلايا المبرمج ، و necroptosis ، سيتم الكشف عن PS ، خارج غشاء البلازما. ينشط Caspase-3 / caspase-7 عائلات TMEM16 و XKR ، مما يؤدي إلى غشاء خلوي غير متماثل ويخرج PS أثناء موت الخلايا المبرمج10. يؤدي تدفق Gasdermin D بوساطة و MLKL بوساطةCa 2+ إلى فقدان تناسق طبقة الفوسفوليبيد المزدوجة على غشاء الخلية والتعرض ل PS. يحدث التعرض قبل فقدان سلامة غشاء الخلية11,12. بناء على التغييرات المماثلة في غشاء هذه الأنواع الثلاثة من موت الخلايا المبرمج ، نستخدم قياس التدفق الخلوي لتحليل التلوين المزدوج Annexin V / 7-Aminoactinomycin D (7-AAD) للكشف عن موت الخلايا. يحتوي Annexin V ، وهو بروتين مرتبط بالفوسفوليبيد يعتمد على الكالسيوم ، على تقارب كبير مع PS ، والذي يمكن أن يكون بمثابة مسبار حساس للكشف عن PS المكشوف على سطح غشاء البلازما13. 7-AAD هي بقعة حمض نووي لا يمكنها المرور عبر غشاء الخلية بأكمله. إنه مشابه ليوديد البروبيديوم (PI) ، صبغة حمض نووي شائعة الاستخدام. لديهم خصائص مضان مماثلة ، ولكن 7-AAD لديه طيف انبعاث أضيق وتداخل أقل مع قنوات الكشف الأخرى. بسبب أوجه التشابه هذه ، لا يكفي التمييز بين داء البيروبتوسيس ، موت الخلايا المبرمج ، والتنخر. استخدمنا قياس التدفق الخلوي للكشف عن موت الخلايا من الخلايا الكاملة. يتم استخدام طريقة ثانية لالتقاط غشاء الخلية باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) لمراقبة الأشكال المحتملة لموت الخلايا في الخلايا الفردية.
أنشأنا عديد السكاريد الدهني (LPS) وأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) الناجم عن ترسب الدهون المتمايز فوربول -12-ميريستات -13-أسيتات (PMA) في نموذج البلاعم البشرية (THP-1) لمراقبة موت الخلايا. يركز هذا البروتوكول على مراقبة موت الخلايا بدلا من التحقيق في الآليات.