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1、細胞凋亡與腫瘤1細胞凋亡的特征????細胞凋亡是細胞遵循其自身的程序,自己結(jié)束其生命,最后細胞裂解為若干凋亡小體(apoptoticbodies)而被吞噬細胞或鄰接細胞所吞噬。細胞凋亡與程序化細胞死亡(programmedcelldeath,PCD)大致相同,前者是形態(tài)學概念,后者是功能性概念.細胞凋亡最突出的特征是染色質(zhì)的有控降解,其內(nèi)切酶活性需要鈣(Ca2+)和鎂(Mg2+)離子參加,并受鋅(Zn2+)所抑制;另一特征是有新的蛋白質(zhì)合成.細胞首先收縮變圓,與鄰接細胞脫離,失去微絨毛,胞質(zhì)濃縮,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張呈泡狀,并與細胞膜融合,線粒體變化不大,核染色
2、質(zhì)致密度增高并凝集于核膜周邊,核仁裂解;繼而細胞內(nèi)陷將細胞自行分割為多個具有膜包裹的細胞凋亡小體。凋亡過程不發(fā)生溶酶體、線粒體及細胞膜破裂,沒有細胞內(nèi)涵物外泄,故不引起炎癥反應(yīng)和周圍組織的次級損傷。線粒體仍有跨膜電位,仍保留ATP依賴的溶酶體質(zhì)子泵。其生物化學反應(yīng)主要是細胞內(nèi)發(fā)生一系列信號傳遞反應(yīng)。而細胞壞死首先是細胞膜通透性增加,細胞外形發(fā)生不規(guī)則變化;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴張,核染色質(zhì)不規(guī)則的移位,進而線粒體及細胞核腫脹、溶酶體破壞;細胞膜破裂,胞質(zhì)外溢.壞死的細胞被巨噬細胞吞噬,這種死亡過程常引起炎癥反應(yīng)。????2細胞凋亡的機制????自然界從低等生物到哺乳
3、動物,乃至人體細胞均存在細胞凋亡.多數(shù)情況下,細胞凋亡需在特殊介導(dǎo)物或條件下誘導(dǎo)其產(chǎn)生。細胞凋亡是保證個體正常發(fā)育成熟和維持正常生理過程所必須。但如果細胞凋亡規(guī)律失常,則會給一切生物,包括人類造成很多嚴重的疾病。目前已發(fā)現(xiàn)可誘導(dǎo)細胞凋亡的介導(dǎo)物有以下幾類:①激素及生長因子;②免疫細胞:如殺傷細胞可直接介導(dǎo)細胞凋亡;③某些抗癌藥物、毒素、射線、高溫及某些化學物質(zhì)等均可導(dǎo)致細胞凋亡。????2.1細胞凋亡時的形態(tài)與功能細胞凋亡時可有多種改變。正在凋亡的細胞明顯皺縮,電鏡下呈細胞器正常,胞質(zhì)十分致密.胞質(zhì)膜皺縮,細胞破碎為凋亡小體。通過活化交聯(lián)酶類如谷氨酰胺
4、轉(zhuǎn)換酶,凋亡細胞加強了膜抗溶解的能力。細胞核皺縮,染色質(zhì)致密,萎縮成片,然后成為一個或多個致密小體,常伴有階梯狀DNA亞單位片段。這種現(xiàn)象不可能修復(fù),結(jié)果是轉(zhuǎn)錄作用停止。????2.2細胞凋亡時某些生物化學及分子生物學的改變此領(lǐng)域涉及很多方面,有些尚未闡明,尚待深入研究。①染色質(zhì)降解及內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶活性增加,細胞凋亡時僅有核小體間DNA斷裂,組蛋白和其他核內(nèi)蛋白質(zhì)不降解,核基質(zhì)也無變化。②細胞內(nèi)Ca2+濃度升高,激活核內(nèi)核酸內(nèi)切酶。不同介導(dǎo)物誘導(dǎo)其靶細胞發(fā)生凋亡時,通過質(zhì)膜上Ca2+通道或誘導(dǎo)細胞產(chǎn)生不穩(wěn)定因子,使細胞外Ca2+大量進入細胞內(nèi),或通過
5、Ca2+在細胞內(nèi)的轉(zhuǎn)移,使胞質(zhì)鈣濃度升高,激活核內(nèi)核酸內(nèi)切酶,使核小體間DNA斷裂,導(dǎo)致細胞凋亡。③蛋白激酶A和酪氨酸蛋白酶參與細胞凋亡,而蛋白激酶C抑制細胞凋亡。目前研究認為,細胞發(fā)生凋亡是通過細胞內(nèi)信號分子,激活蛋白激酶A、酪氨酸蛋白激酶或抑制蛋白激酶C,使核內(nèi)核酸內(nèi)切酶激活而實現(xiàn)的。④細胞凋亡過程中,有些基因表達增加,有些基因表達減少。在不同介導(dǎo)物誘導(dǎo)不同靶細胞發(fā)生細胞凋亡時,細胞內(nèi)細胞溶解基因、腫瘤抑制基因、原癌基因、p53等表達增加;某些細胞凋亡時,原癌基因C-myc,C-myb,C-ki-ras基因表達明顯減少。癌基因r-raf的表
6、達可抑制漿細胞發(fā)生細胞凋亡。⑤細胞凋亡過程中,有些需要RNA、蛋白質(zhì)合成,有些不需要RNA、蛋白質(zhì)合成,某些蛋白可抑制細胞凋亡。????細胞凋亡是主動耗能過程。多聚酶ADP-核糖化可調(diào)節(jié)細胞凋亡。在不同靶細胞內(nèi),ADP-核糖多聚化作用誘導(dǎo)細胞凋亡的生化機制不同。因此,外界的死亡信號是通過一系列信號傳導(dǎo)途徑被細胞接受,從而啟動程序化死亡的。在細胞內(nèi),死亡信號的傳導(dǎo)途徑同增殖信號傳導(dǎo)途徑相互交錯,構(gòu)成了錯綜復(fù)雜的信息傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)。細胞凋亡過程的每一步序都是通過不同的信號傳遞途徑而發(fā)揮作用。研究表明,程序化細胞死亡和多種胞內(nèi)信使及多種癌基因產(chǎn)物有關(guān),反映了細胞死
7、亡和增殖的對立和統(tǒng)一。????2.3細胞凋亡的基因調(diào)控按照基因性質(zhì)的劃分,可分為原癌基因、抑癌基因、病毒基因、生長因子及其抑制因子基因、細胞的受體基因和蛋白激酶基因等。如c-myc,ras,bel-2,bcl-2,p53,Rb,C-fos,Jum,bcr-abl等等。c-myc受調(diào)控細胞周期的主要基因,也是一種轉(zhuǎn)錄因子。有人認為,c-myc的表達與必須的生長因子的存在(如IGF-1),可給細胞帶來不同的情況:即生長停止-封閉的c-myc表達及生長因子缺乏及凋亡-表達c-myc,去掉生長因子等;bcl-2不僅能抑制去除細胞因子引起的細胞凋亡,也能
8、抑制其他幾種刺激誘發(fā)的凋亡,但不能抑制T細胞介導(dǎo)的靶細胞的凋亡。目前已發(fā)現(xiàn)幾個與bcl-2同源