Apoptose-Analyse mit automatisiertem Imaging
Die Apoptose ist der Vorgang des programmierten Zelltods, der für eine Reihe von biologischen Prozessen wichtig ist, unter anderem für die Embryonalentwicklung und den Erhalt von gesundem Gewebe. Eine Störung in der Regulierung der Apoptose wurde mit verschiedenen Erkrankungen, unter anderem mit Krebs, in Zusammenhang gebracht. Biochemische Ereignisse führen zu charakteristischen Veränderungen in der Zellmorphologie, wie Zellschrumpfung, Zellkernfragmentierung, Chromatinkondensation und Verfall der mRNA, und schließlich zum Zelltod. Die Apoptose kann über intrinsische oder extrinsische Signalwege angestoßen werden, und beide Signalwege führen den Zelltod durch Aktivierung von Caspase-Enzymen herbei.
Ein Weg zur Analyse der Apoptose ist der Nachweis von Caspase-3 und Caspase-7, die beide während der Ausführung der Apoptose aktiviert sind. Das EarlyTox™ Caspase-3/7 NucView 488 Assay-Kit bietet zum Beispliel ein Substrat, das eine Caspase-3/7-Aktivität in intakten Zellen feststellen kann. Das Substrat besteht aus einem fluorogenen DNA-Farbstoff, der mit der DEVD-Erkennungssequenz von Caspasen-3/7 gekoppelt ist. Das zunächst nicht fluoreszente Substrat kann die Plasmamembran durchdringen und so ins Zytoplasma gelangen. Bei apoptotischen Zellen spaltet Caspase-3/7 das Substrat und setzt damit ein hochaffines DNA-Kontrastmittel frei, das zum Zellkern migriert und an die DNA bindet. Eine Anregung bei 500 nm führt zu einer Emission von hellgrüner Fluoreszenz bei 530 nm und kann zur Evaluierung des Ausmaßes der Caspaseaktivierung verwendet werden. Apoptotische Zellen können mithilfe des automatisierten Imaging visualisiert und quantifiziert werden.
HeLa-Zellen wurden mit einer Staurosporin-Verbindung behandelt und mit EarlyTox Caspase-3/7 NucView 488 Assay-Kit (grün) gefärbt. Die Overlay-Maske (rechts) zeigt identifizierte apoptotische Zellen in grün und nicht apoptotische Zellen in rot.
Die Analyse von Aufnahmen apoptotischer Zellen kann mithilfe des ImageXpress Pico Automated Cell Imaging Systems durchgeführt werden, das eine vorkonfigurierte „Apoptose“-Protokollvorlage für die einfachen Bilderfassung und -analyse anbietet. Nützliche Ausgabewerte wie die Anzahl und der Prozentsatz apoptotischer Zellen und Lebendzellen können automatisch berechnet werden. Nachstehend ist ein typischer Arbeitsablauf des Imaging und der Analyse von Apoptose-Assay-Platten.
Ein typischer Arbeitsablauf zur Erfassung und Analyse von apoptotischen Zellen.
Zusammengefasst bringt die Verwendung des ImageXpress Pico Systems für apoptotische Assays unter anderem folgende Vorteile mit sich:
- Ermöglicht eine direkte Visualisierung und Überwachung der Zellgesundheit
- Ermöglicht eine objektive Bewertung der Zellen und führt somit zu reproduzierbaren Ergebnissen
- Liefert automatisch wertvolle Ausgabewerte, wie die Anzahl und den Prozentsatz von apoptotischen Zellen
Um mehr zu erfahren, laden Sie sich unsere Application Note „Apoptose-Analyse mit automatisiertem Imaging“ herunter >>