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《細胞凋亡及相關(guān)研究進展》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、細胞凋亡的生物學(xué)意義:細胞凋亡在保證多細胞生物的健康生存過程屮扮演著關(guān)鍵角色,它在多細胞生物的組織分化、器官發(fā)育、機體穩(wěn)態(tài)的維持中有著重要的意義〔5)。3.1有利于清除有害細胞在研究H身免疫性疾病、病毒感染和腫瘤的機制屮發(fā)現(xiàn)自身反應(yīng)性T、B淋巴細胞、某些病毒感染細胞和一些腫瘤細胞可以通過細胞凋亡方式被清除,推測機體可能利用細胞凋亡作為口身的一種保護機制。一般認為惡性轉(zhuǎn)化的腫瘤細胞是因為失控生長,過度增殖,而從細胞凋亡的角度看則認為是腫瘤的凋亡機制受到抑制,不能正常進行細胞死廣清除的結(jié)果〔6)。3.2有利于清除完成正常使命的衰老細胞人紅細胞分化成熟示是無核有功能
2、細胞,可存活120d,然示自然死仁動物表皮不斷角化脫落,是細胞從冇生命向無生命轉(zhuǎn)化過程。冒腸道上皮一邊脫落死亡,一邊再生補充,相互交替。這些有序的細胞編程性死亡現(xiàn)彖是維持個體正常生理活動及功能表達所必需的。3.3維持器官、組織、細胞數(shù)冃相對平衡細胞凋亡是同細胞增殖相反的過程,兩者既對立乂統(tǒng)一,相互協(xié)調(diào),有條不紊。細胞増牛低下和凋亡過盛,引起器官萎縮。腫瘤發(fā)牛?既與細胞增殖過度有關(guān),乂與細胞凋亡不足有關(guān)。總之,認識細胞凋亡是認識正常生命規(guī)律的重要基礎(chǔ),也對認識異常死亡的疾病十分重要。研究細胞凋亡意義:1?獸醫(yī)病毒學(xué):越來越多的資料表明很多病毒感染誘導(dǎo)細胞凋亡,病
3、毒通過誘導(dǎo)細胞凋廣的途徑殺傷細胞,其病毒繁殖過程及致病性是病毒與宿主細胞復(fù)雜的和耳作用的結(jié)果。一方面病毒誘導(dǎo)細胞發(fā)生凋亡,限制病毒生長,這一現(xiàn)彖對以看作為細胞水平的一種病毒防御機制。另一方面由于病毒基因或因病毒感染誘導(dǎo)表達的細胞蛋片抑制了凋亡,造成持續(xù)性感染以及潛伏感染,導(dǎo)致了機體長期帶毒而無明顯的臨床癥狀。細胞形態(tài)學(xué)特征:凋亡細胞在電鏡下農(nóng)現(xiàn)為:細胞核縮小,電子密度增高,核膜皺縮,染色體密集于核膜下,分布不均勻,后來,核被分解成碎片,核碎片在胞質(zhì)中與細胞器等成分一起被細胞膜包裹,從外觀上看,細胞表面產(chǎn)生了許多泡狀或芽泡狀突起。以后,逐漸分隔,形成單個的凋亡小
4、體。此示,細胞質(zhì)密度增高,細胞骨架可被破壞,但細胞器的結(jié)構(gòu)可以保持到細胞凋亡示期。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在細胞凋亡后期擴張成泡狀,與細胞膜融合成胞質(zhì)氣泡。這時,凋廣小體逐漸脫離細胞體,進入間質(zhì)。于是凋亡細胞被逐步解體。從細胞凋亡開始倒凋亡小體的出現(xiàn)才數(shù)分鐘,而整個細胞凋亡過程可能延續(xù)數(shù)小時。細胞凋亡途徑3.1細胞膜上的死亡受體途徑細胞凋亡的膜受體通路:各種外界因索是細胞凋亡的啟動因子,它們可以通過不同的信號傳遞系統(tǒng)傳遞凋亡信號,引起細胞凋亡,以Fas-FasL為例說明。Fas是一種跨膜蛋白,屬于腫瘤壞死因子叉體超家族成員,它與FasL結(jié)合可以啟動凋亡信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)引起細胞凋亡。它
5、的活化包扌舌一系列步驟:首先配休誘導(dǎo)受體三聚體化,然后在細胞膜上形成凋亡誘導(dǎo)復(fù)合物,這個復(fù)合物中包括帶有死亡結(jié)構(gòu)域的Fas相關(guān)蛋口FADDoFas乂稱CD95,是由325個氨基酸組成的受體分了,Fas一旦和配體FasL結(jié)合,可通過Fas分了卅動致死性信號轉(zhuǎn)導(dǎo),最終引起細胞一系列特征性變化,使細胞死亡。Fas作為一?種普遍表達的受體分子,可出現(xiàn)于多種細胞表面,但FasL的表達卻有其特點,通常只岀現(xiàn)于活化的T細胞和NK細胞,因而已被活化的殺傷性免疫細胞往往能夠最有效地以凋亡途徑置靶細胞于死地。Fas分了胞內(nèi)段帶有特殊的死亡結(jié)構(gòu)域(DD,deathdomain)o三
6、聚化的Fas和FasL結(jié)合后,使三個Fas分子的死亡結(jié)構(gòu)域相聚成簇,吸引了胞漿中另一種帶有相同死亡結(jié)構(gòu)域的蛋白FADD。FADD是死亡信號轉(zhuǎn)錄中的一個連接蛋白,它由兩部分組成:C端(DD結(jié)構(gòu)域)和N端(DED)部分。DD結(jié)構(gòu)域負責和Fas分子胞內(nèi)段上的DD結(jié)構(gòu)域結(jié)合,該蛋白再以DED連接另一個帶有DED的后續(xù)成分,由此引起N段DED隨即與無活性的半胱氨酸蛋白酶8(caspasc-8)酶原發(fā)生同嗜性交聯(lián),聚合多個Caspase?8的分子,Caspase分子逐由單鏈酶原轉(zhuǎn)成有活性的雙鏈蛋白,進而引起隨后的級聯(lián)反應(yīng)(cascade),即后者作為陸原而被前者激活,引起
7、下血的級聯(lián)反應(yīng),細胞發(fā)生凋亡。因而TNF誘導(dǎo)的細胞凋亡途徑與此類似。3.2內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的凋亡信號途徑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能的有效發(fā)揮,是保證細胞活動和生存的關(guān)鍵。當內(nèi)質(zhì)網(wǎng)處于被干擾的狀態(tài)下,未能折疊的蛋白質(zhì)將會在其區(qū)域聚集。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的受體一旦探測到了施加于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的干擾,將會起始非折疊蛋白反應(yīng)(UPR),以保證內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的正常牛.理功能。如果這種T?擾一直繼續(xù),而應(yīng)急反應(yīng)沒有發(fā)揮作丿IJ,那么細胞就會啟動凋亡程序。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的凋亡信號途徑主要是通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)釋放的蛋白質(zhì)分了與Caspase蛋白家族屮的Caspase-8以及其他蛋白如Bap31、IRE1等組合成蛋白質(zhì)復(fù)合物,作用于Bc1-
8、2家族中的Bid、Bim,進而作用于線