細(xì)胞凋亡概述

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1、細(xì)胞凋亡概述李曉紅(生物工程2班生命科學(xué)學(xué)院黑龍江大學(xué)哈爾濱150080)摘要：本文主要講了細(xì)胞凋亡概念形成過(guò)程、細(xì)胞凋亡的機(jī)制以及細(xì)胞凋亡生理和病理學(xué)意義。關(guān)鍵詞：細(xì)胞凋亡；概念；機(jī)制；意義AnoverviewofcellapoptosisLixiaohong(The2thclassofBiotechnology，CollegeofLifeScience,HeilongjiangUniversity,Harbin,150080)Abstract：Thisarticlehasfocusedonconceptforma

2、tionprocessofapoptosis，apoptosisandcellapoptosisinthemechanismofphysiologicalandpathologicalsignificance.Keywords：Apoptosis;concept;mechanismandsignificance細(xì)胞調(diào)亡(CApoph}sis)，又稱細(xì)胞程性死亡((ProgrammedCellDeath，PCD),是指細(xì)胞在定的生理或病理?xiàng)l件下，遵循自身的程序，自己結(jié)來(lái)芄生命的過(guò)程。它是有一系列酶參與、基因控制的一個(gè)主

3、動(dòng)的、高度有序的死亡過(guò)程。m1細(xì)胞凋亡概念的形成細(xì)胞凋亡(cellapoptosis)是借用占希臘語(yǔ)，表示細(xì)胞像秋人的樹葉一樣凋落的死亡方式。細(xì)胞凋亡現(xiàn)象由Kerr，Wyllie和Currie在1972年首次報(bào)道。美國(guó)生物學(xué)家克￥道最先提岀這-?概念，他發(fā)現(xiàn)結(jié)扎大鼠肝的左、中葉門靜脈后，其周圍細(xì)胞發(fā)生缺血性壞死，但肝動(dòng)脈供應(yīng)區(qū)的細(xì)胞實(shí)質(zhì)上仍然存活，只是范圍逐漸縮小，其間一些細(xì)胞不斷轉(zhuǎn)變成小的細(xì)胞質(zhì)團(tuán)，Jl=不伴有炎癥反應(yīng)，當(dāng)時(shí)他稱這種現(xiàn)象為“皺縮型壞死”。但后來(lái)，他覺(jué)得這一名稱并不恰當(dāng)，因力這些圓形細(xì)胞質(zhì)團(tuán)是在生理?xiàng)l

4、件下產(chǎn)生的，遂將其改成細(xì)胞凋亡，從而宣告丫對(duì)細(xì)胞凋亡的真正探索的開(kāi)始。121盡管細(xì)胞凋亡的概念于1972年提出，但是，在此之前的相關(guān)研究，為這一概念的提出奠定了基礎(chǔ)。早在19世紀(jì)巾葉(1842年)Vogt就提出細(xì)胞死亡(celldeath)的概念，1858年Virchow提出在動(dòng)脈粥樣化時(shí)大量細(xì)胞死亡具有重要性，然后描述這一過(guò)程為細(xì)胞的降解、腐壞、軟化和壞死。1885年Flemming川能是在觀察到卵泡壁內(nèi)層上皮細(xì)胞核的逐漸降解和消失時(shí)第一個(gè)描述有關(guān)細(xì)胞凋亡的特征，他描述染色質(zhì)濃縮形成“半月形”(half-moons

5、)為“染色質(zhì)熔解”。1914年Grapei?進(jìn)一步將染色質(zhì)溶解特征化，并提出W通過(guò)染色質(zhì)溶解進(jìn)行生理性細(xì)胞的清除，隨后這些被清除細(xì)胞巾鄰近細(xì)胞吞噬。1951年Glucksmami在一項(xiàng)研究巾強(qiáng)凋胚胎巾存在程序性細(xì)胞死亡(Programmedcelldeath,PCD),并指出在一個(gè)器官的發(fā)育過(guò)程屮，某些細(xì)胞在特定的時(shí)間內(nèi)將發(fā)生死亡。因此，程序性細(xì)胞死亡的概念先于細(xì)胞凋亡的出現(xiàn)。1965年澳大利亞病理學(xué)家Kerr在英國(guó)倫敦大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究肝供血與肝組織結(jié)構(gòu)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種新型的肝細(xì)胞死亡類型。對(duì)這種新型的細(xì)胞死亡進(jìn)行長(zhǎng)期不

6、斷的研究，最終導(dǎo)致了細(xì)胞凋亡這一概念的形成。m2細(xì)胞凋亡機(jī)制細(xì)胞凋亡的主要表現(xiàn)為核酸內(nèi)切酶活化，將DNA最終分解力180hp或整倍數(shù)大小的R段DNA，其過(guò)程受到有關(guān)基因的嚴(yán)格調(diào)控?，F(xiàn)有研究己經(jīng)證明，在復(fù)細(xì)胞生物(metazoan的調(diào)亡過(guò)程中酶反應(yīng)機(jī)制具有相似性，在研宂細(xì)胞調(diào)亡機(jī)制核心組分的過(guò)程中，美麗線蟲長(zhǎng)久以來(lái)就一直是一個(gè)良好的模刑。研光發(fā)現(xiàn)了3個(gè)重要的基因:ced-4，ced-9，ced-3。ced-9具有抑制細(xì)胞調(diào)亡的作用，而ced-3則有促進(jìn)調(diào)亡的作用。ced-3是個(gè)蛋自酶，其作用機(jī)制是:在激活后叫以通過(guò)水解

7、靶蛋自使細(xì)胞死亡;ced-3與ced-4結(jié)合可以促進(jìn)ced-3的激活，而ced-4與ced-9結(jié)合能夠阻止ced-3的激活。在通常情況下，ced-3處于非激活狀態(tài)，這時(shí)ced-4,ced-9和ced-3是結(jié)合在起的。因此，細(xì)胞調(diào)亡信號(hào)會(huì)引起CED-9在上述合體上解離下來(lái)，并激活ced-3從而導(dǎo)致調(diào)亡。脊椎動(dòng)物經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期進(jìn)化，擁有一整套基因家族:①A-paf-1基因與ced-4同源;②哺乳物Caspases與ced-3同源;③哺乳動(dòng)物Bcl-2基因家族與cedd-9在結(jié)構(gòu)和功能上相似.但分為促進(jìn)和抑制亞群，相關(guān)基因大致可

8、分為二大類:凋亡促進(jìn)基因、凋亡抑制基因以及在細(xì)胞凋亡過(guò)程中協(xié)助的基因，彼此之間還存在一定的相互關(guān)聯(lián)。［4_612.1凋亡促進(jìn)基因凋亡促進(jìn)基因有p53,ice，ced-3,4，bax，bcl-Xs等，其屮p53,ice基因存在于哺乳動(dòng)物屮，而ced-3,4基因是在線蟲中發(fā)現(xiàn)的。p53是典型的腫瘤抑制基因，分野生型與突變型兩種，野生型p53誘導(dǎo)細(xì)胞