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细胞凋亡综述
摘要:细胞凋亡与细胞坏死不同,能量以来的细胞内死亡程序活化而致的细胞自杀,由基因控制的细胞自主有序的主动死亡过程。细胞的程序性死亡则是指发生在部分正常生理性稳定的内环境,特别是在胚胎发生中的死亡,这对正常细胞跟新及在发育过程中重整模式是必要的。近几年,细胞凋亡已经到了分子生物学研究的阶段。细胞凋亡的过程可大致分为几个阶段:接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶(Caspase)的活化→凋亡的级联反应。Caspase是细胞凋亡最主要的效应因子。Caspase以酶原的形式存在,需要活化:同源活化和异源活化,活化后形成四聚体的蛋白水解酶,发挥生物学作用;C端同源区存在帮胱氨酸激活位点;Caspase分:启动酶和效应酶。细胞凋亡的检测可通过不同显微镜进行形态学检测,也可进行磷酯酰丝氨酸(PS)外翻分析和凋亡相关蛋白TFAR19蛋白的表达和细胞定位分析进行检测。
关键词:细胞凋亡,程序性死亡,Caspase,形态学检测,酶原,活化
人体内的细胞注定是要死亡的,有些死亡是生理性的,有些死亡则是病理性的,有关细胞死亡过程的研究,近年来已成为生物学、医学研究的一个热点,到目前为此,人们已经知道细胞的死亡起码有两种方式,即细胞坏死与细胞凋亡。细胞坏死是早已被认识到的一种细胞死亡方式,而细胞凋亡则是近年逐渐被认识的一种细胞死亡方式。
细胞凋亡是能量依赖的细胞内死亡程序活化而致的细胞自杀,有基因控制的细胞自主有序的主动死亡过程。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡是为维持内环境稳定,是主动过程[1,2],它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,他不是病例条件下,自体损伤的一种现象,而是为了更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。细胞发生凋亡时,就像树叶和花的自然掉落一般。
凋亡是多基因严格控制的过程。这些基因在种属之间非常保守,如Bcl-2家族、caspase家族、癌基因如C-myc、抑癌基因P53等,随着分子生物学技术的发展对多种细胞凋亡的过程有了相当的认识,但是迄今为止凋亡过程确切机制尚不完全清楚。而凋亡过程的紊乱可能与许多疾病的发生有直接或间接的关系[3]。如肿瘤、自身免疫性疾病等,能够诱发细胞凋亡的因素很多,如射线、药物等[4]。
细胞凋亡的研究历史

1965年澳大利亚科学家发现,结扎鼠门静脉后,电镜观察到肝实质组织中有一些散在的死亡细胞这些的溶酶体并未被破坏,显然不同于细胞坏死。这些细胞体积收缩、染色质凝集从其周围的组织中脱落并被吞噬机体无炎症反应。1972年Kerr等在英国癌症杂志发表论文,首次提出细胞凋亡(apotosis)的概念。宣告了对细胞凋亡的真正探索的开始。Kerr等在研究肝缺血时注意到两种不同的细胞死亡形式。第一种,细胞膜的解体、细胞器形态改变、溶酶体消失即坏死,而第二种则细胞膜完整、细胞器形态完整、染色质固缩、核碎裂。细胞最终自行分割为若干外膜完整的小体。
Kerr根据这些表现套用希腊语描写树叶掉落的名词apoptosis(凋亡)来命名这种细胞死亡形式。
。(1987)
。(1995)
。(1997)
,细胞凋亡的分子生物学研究阶段
1)相关基因及调控
2)信号转导
3)各种分子及其相互作用及相互关系
4)疾病机制的阐明,以及新疗法的探索及问世。
细胞凋亡的概念
细胞凋亡是指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
(PCD)
PCD最初是1956年发育生物学中提出的概念,是个功能性概念,强调的是其分子生物学和生理功能,一般指生理性细胞死亡。描述在一个多细胞生物体中某些细胞死亡是个体发育中的一个预定的,并受到严格程序控制的正常组成部分。近年来认为程序死亡是指发生在部分正常生理性稳定的内环境,特别是在胚胎发
生中的死亡,这对正常细胞跟新及在发育过程中重整模式是必要的。因此,程序性细胞死亡代表的不是细胞对外俩损伤的效应,而是对激素、生长因子及离子内
[5]环境稳定改变的反应。例如蝌蚪变成青蛙,其变态过程中尾部的消失伴随大量
细胞死亡,高等哺乳类动物指间蹼的消失、颚融合、视网膜发育以及免疫系统的正常发育都必须有细胞死亡的参与。这些形形色色的在机体发育过程中出现的细胞死亡有一个共同特征:即散在的、逐个地从正常组织中死亡和消失