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Nell'apoptosi precoce, le cellule perdono l'asimmetria dei fosfolipidi di membrana, mentre l'integrità della membrana cellulare viene mantenuta. La fosfatidilserina (PS), un fosfolipide carico negativamente situato nella superficie interna della membrana plasmatica, appare in fase precoce dell'apoptosi sulla superficie cellulare esterna. L'Annexin V, una proteina che lega calcio e fosfolipidi, si lega preferibilmente alla PS. I kit di Annexin-V contengono anche un colorante di vitalità per valutare l'integrità della membrana. Quando le vengono marcate sia da Annexin V che da un colorante di vitalità, si possono osservare tre diverse popolazioni di cellule: cellule vive, necrotiche o apoptotiche tardive e apoptotiche precoci.