概述：
    在多细胞生物体中，细胞增殖和细胞死亡之间的平衡可维持生物体的平衡。细胞死亡有两种常见形式，即细胞凋亡和细胞坏死。细胞凋亡通常等同于细胞的程序性死亡，是细胞死亡的一种生理形式，负责清除细胞。细胞凋亡在形态学和生物化学上的特征是细胞萎缩、染色质密集凝结、细胞出芽、碎裂、被附近细胞快速吞噬以及DNA 断裂成约 200 个碱基对的单位^[1]。细胞凋亡可由内在通路或外源性途径激活，在细胞凋亡的内在途径和外在途径中，信号都会导致含Cys（半胱氨酸）的Caspases 蛋白酶家族被激活，这些蛋白酶以蛋白水解级联的方式分解和清除濒死细胞^[2]。
   
    平均而言，成人每天有 50-800 亿个细胞发生凋亡。在这个生物过程中，感染的细胞、癌前细胞和其他癌细胞被成功消除，并维持人体细胞的平衡。因此，细胞凋亡是负责细胞正常发育、细胞周期成熟和维持细胞正常功能和活动的重要过程。

细胞凋亡检测方法：
    细胞凋亡的检测方式多种多样，可以大致分为基于形态学的观察以及基于功能学的测定。形态学的观察可以使用电子显微镜以及细胞核的染色进行观察；细胞功能学的测定包括检测线粒体膜电位（TMRM染料），检测细胞膜表面磷脂酰丝氨酸；通过标记凋亡分子也可用于对细胞凋亡的检测，如Caspase3/7的荧光活性探针。
    四甲基罗丹明甲基酯（Tetramethylrhodamine, methyl ester， TMRM）是一种渗透性细胞染料，可累积在具有完整膜电位的活性线粒体中。如果细胞线粒体正常且发挥功能，则发出荧光信号。一旦线粒体膜电位丢失，TMRM便不再累积，荧光信号变弱或消失。
    活化的Caspase3/7是Caspase家族的一员，可特异性地切割某些称为DEVD的肽，荧光团结合的DEVD可用于量化Caspase的活性与细胞凋亡。
    对细胞凋亡的评估通常采用间接的终点测定法，且TMRM染料与活性探针均为活细胞染料，那么是否能长期且同时记录细胞形态与荧光的变化呢？

    Celloger^®系列仪器体积小巧，可以放置在多种细胞培养箱内，并且可以承受自生热量，实现长期细胞成像。Celloger^®系列优化了荧光滤光片和光路，可以以最小的光强实时获得清晰的活细胞明场图像和荧光图像，极大程度的降低细胞光毒性。Celloger^®系列产品包括Celloger Nano、Celloger Mini Plus、 Celloger Pro以及Celloger Stack，可根据自己的需求选择需要的产品（图3）。
 
应用实例：

1、Celloger^® Nano记录细胞凋亡的发生（Caspase3/7的荧光活性探针）
Staurosporine是一种已知的激活Caspase并诱导细胞凋亡的化学物。使用Celloger^® Nano，在4x物镜下每隔30分钟采集一次图像，共拍摄15小时30分钟。结果表明经Staurosporine(1 μM)处理后，DEVD被切割，荧光物质被释放并被检测到，荧光强度随着时间的增加而增加（图4）。  
通过荧光覆盖图来定量随时间变化的细胞凋亡情况。从图中可以看出，使用Staurosporine两个半小时后开始检测到荧光，处理10h后反应达到饱和（图5）。  
2、Celloger^® Mini Plus记录细胞凋亡的发生（TMRM染料标记线粒体膜电位）
CCCP是一种线粒体凋亡诱导剂。使用Celloger^® Mini Plus，在4x物镜下延时记录5分钟的HeLa细胞凋亡发生情况，其中HeLa细胞被TMRM染色。结果表明经CCCP(25 μM)处理后，荧光强度减弱，这表明细胞发生了凋亡（图6）。
结语：
    使用Celloger^®活细胞成像系统可以使研究人员在自然状态下观察细胞的变化，不用更改细胞的结构功能等，使得实验结果更接近体内发生的真实情况，而且可以长时间观察记录细胞的动态过程。使用Celloger^®系列活细胞成像系统将拓展您的细胞研究思路，为您提供获得最佳质量图像和准确研究结果所需工具。各种基于细胞的研究工作和应用都可以在这个全方位系统内完成。
 
参考文献：
[1] Teraki Y, Shiohara T. Apoptosis and the skin. Eur J Dermatol. 1999 Jul-Aug;9(5):413-25; quiz 426. 
[2] Peter ME. Programmed cell death: Apoptosis meets necrosis. Nature. 2011 Mar 17;471(7338):310-2.