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《缺血再灌注損傷與細胞凋亡》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、缺血再灌注損傷與細胞凋亡(Apoptosis)美國科學情報研究所(ISI)1997年SCI(ScienceCitationIndex)收錄及引用論文檢索,全世界自然科學研究中論文發(fā)表最集中的三個領域分別是:?細胞信號轉導(signaltransduction);?細胞凋亡(cellapoptosis);?基因組與后基因組學研究(genomeandpost-genomicanalysis)。內容細胞凋亡的概念及其生物學意義細胞凋亡的形態(tài)學和生物化學特征細胞凋亡的分子調控機理細胞凋亡與疾病缺血再灌注損傷缺血再灌注損傷與細胞凋亡研究細胞凋亡(Apoptosis)早在1972年Kerr等已發(fā)現(xiàn)
2、從細胞形態(tài)、超微結構和生化變化等方面來分析,細胞有二種死亡形式,一種是早被熟知的細胞壞死(Necrosis),另一種是新提出的程序性細胞死亡(Programmedcelldeath,PCD)學說。但該學說到九十年代初才進入研究高潮,進展極快,現(xiàn)在普遍稱之為細胞凋亡(Apoptosis)細胞凋亡由體內外因素觸發(fā)細胞內預存的死亡程序而導致的細胞死亡過程是一個由基因調控的細胞主動結束生命的過程細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別—————————————————————————————————————————————————————————壞死凋亡1.性質2.誘導因素強烈刺激,隨機發(fā)生較弱刺激,非隨機發(fā)
3、生3.生化特點4.形態(tài)變化6.DNA電泳5.炎癥反應7.凋亡小體8.基因調控被動過程,無新蛋白合成,不耗能主動過程,有新蛋白合成,耗能細胞結構全面溶解、破壞、細胞腫脹胞膜及細胞器相對完整細胞皺縮,核固縮彌散性降解,電泳呈均一DNA片狀DNA片段化(180-200bp),電泳呈“梯”狀條帶溶酶體破裂,局部炎癥反應溶酶體相對完整,局部無炎癥反應有病理性,非特異性生理性或病理性,特異性無有無例如蝌蚪尾的消失脊椎動物的神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育發(fā)育過程中手和足的成形過程細胞凋亡的生理意義確保正常發(fā)育、生長維持內環(huán)境穩(wěn)定發(fā)揮積極的防御功能細胞凋亡是正常的生理過程,但是凋亡可能會引起疾病發(fā)生。因此,近年來對于
4、細胞凋亡的研究,已成為自然科學界的關注熱點。形態(tài)學特征凋亡的起始:細胞器、染色質等開始變化凋亡小體的形成:質膜包裹染色質和細胞器凋亡小體的消化:被吞噬細胞消化生物化學特征胞漿內Ca2+濃度升高。細胞內活性氧增多。質膜通透性變大。DNA內切酶活性被激活升高,雙鏈DNA在核小體之間切斷形成180~200bp為基數(shù)的有序片段。Ⅱ型谷氨酰胺轉移酶和需鈣蛋白酶(Calpain)活性升高。典型凋亡細胞DNA瓊脂糖凝膠電泳呈現(xiàn)梯狀條帶細胞因子:IL-2,神經(jīng)生長因子某些激素某些二價金屬陽離子、藥物凋亡相關因素誘導性因素:激素和生長因子失衡理化因素:高溫、強酸、強堿、抗癌藥物免疫性因素微生物學因素:細
5、菌、病毒抑制性因素凋亡的基因調控抑制凋亡基因:Bcl-2,EIB,IAP促進凋亡基因:P53,Bax,ICE雙向調控基因:c-myc,Bcl-xCaspase家族凋亡的執(zhí)行者Caspase活性位點是半胱氨酸,裂解靶蛋白位點是天冬氨酸殘基后的肽鍵,因此稱為Cysteineasparticacicspecificprotease,即Caspase特點:前體形式存在,級聯(lián)反應作用:滅活凋亡抑制物水解蛋白質結構,形成凋亡小體水解凋亡相關活性蛋白使抑制凋亡因子失活,如CAD/ICAD破壞細胞結構,如Lamina將調節(jié)區(qū)與催化區(qū)分離,使蛋白失活,如GelsolinCaspase如何殺死細胞?Hen
6、gartner,M.O.2000.Nature.407:770.Green,D.andKroemer,G.1998.TrendsCellBiol.8:267.MitochondrialPathwayDeathReceptorPathwayFasLCaspase3DDDDFas/Apo1/CD95FADDProcaspase8Caspase8BIDoxidantsceramideothersBcl-2DCytochromecdATPProcaspase9Apaf-1dATPApaf-1Caspase9Procaspase3apoptosomeDNAdamageCellulartarget
7、s細胞凋亡的途徑細胞凋亡發(fā)生的時間過程細胞凋亡不足:腫瘤,自身免疫病細胞凋亡過度:心肌缺血,心力衰竭,神經(jīng)元退行性疾病,病毒感染凋亡與疾病NATURECELLBIOLOGYVOL4JUNE2002細胞凋亡與腫瘤細胞凋亡在疾病防治中的意義可以通過不同的手段在不同的階段進行干預而治療疾病合理利用凋亡相關因素干預凋亡信號轉導調節(jié)凋亡相關基因控制凋亡相關酶學機制動脈粥樣硬化與細胞凋亡人AS冠狀動脈和頸動脈病變內膜中TUNEL細胞數(shù)(34?6%)明顯高于