細胞凋亡概述

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

2、tionprocessofapoptosis，apoptosisandcellapoptosisinthemechanismofphysiologicalandpathologicalsignificance.Keywords：Apoptosis;concept;mechanismandsignificance細胞調(diào)亡(CApoph}sis)，又稱細胞程性死亡((ProgrammedCellDeath，PCD),是指細胞在定的生理或病理條件下，遵循自身的程序，自己結(jié)來芄生命的過程。它是有一系列酶參與、基因控制的一個主

3、動的、高度有序的死亡過程。m1細胞凋亡概念的形成細胞凋亡(cellapoptosis)是借用占希臘語，表示細胞像秋人的樹葉一樣凋落的死亡方式。細胞凋亡現(xiàn)象由Kerr，Wyllie和Currie在1972年首次報道。美國生物學家克￥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，其周圍細胞發(fā)生缺血性壞死，但肝動脈供應區(qū)的細胞實質(zhì)上仍然存活，只是范圍逐漸縮小，其間一些細胞不斷轉(zhuǎn)變成小的細胞質(zhì)團，Jl=不伴有炎癥反應，當時他稱這種現(xiàn)象為“皺縮型壞死”。但后來，他覺得這一名稱并不恰當，因力這些圓形細胞質(zhì)團是在生理條

4、件下產(chǎn)生的，遂將其改成細胞凋亡，從而宣告丫對細胞凋亡的真正探索的開始。121盡管細胞凋亡的概念于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世紀巾葉(1842年)Vogt就提出細胞死亡(celldeath)的概念，1858年Virchow提出在動脈粥樣化時大量細胞死亡具有重要性，然后描述這一過程為細胞的降解、腐壞、軟化和壞死。1885年Flemming川能是在觀察到卵泡壁內(nèi)層上皮細胞核的逐漸降解和消失時第一個描述有關(guān)細胞凋亡的特征，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?進一步將染色質(zhì)溶解特征化，并提出W通過染色質(zhì)溶解進行生理性細胞的清除，隨后這些被清除細胞巾鄰近細胞吞噬。1951年Glucksmami在一項研究巾強凋胚胎巾存在程序性細胞死亡(Programmedcelldeath,PCD),并指出在一個器官的發(fā)育過程屮，某些細胞在特定的時間內(nèi)將發(fā)生死亡。因此，程序性細胞死亡的概念先于細胞凋亡的出現(xiàn)。1965年澳大利亞病理學家Kerr在英國倫敦大學醫(yī)學院研究肝供血與肝組織結(jié)構(gòu)時，發(fā)現(xiàn)了一種新型的肝細胞死亡類型。對這種新型的細胞死亡進行長期不

6、斷的研究，最終導致了細胞凋亡這一概念的形成。m2細胞凋亡機制細胞凋亡的主要表現(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，其過程受到有關(guān)基因的嚴格調(diào)控?，F(xiàn)有研究己經(jīng)證明，在復細胞生物(metazoan的調(diào)亡過程中酶反應機制具有相似性，在研宂細胞調(diào)亡機制核心組分的過程中，美麗線蟲長久以來就一直是一個良好的模刑。研光發(fā)現(xiàn)了3個重要的基因:ced-4，ced-9，ced-3。ced-9具有抑制細胞調(diào)亡的作用，而ced-3則有促進調(diào)亡的作用。ced-3是個蛋自酶，其作用機制是:在激活后叫以通過水解

7、靶蛋自使細胞死亡;ced-3與ced-4結(jié)合可以促進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ced-4,ced-9和ced-3是結(jié)合在起的。因此，細胞調(diào)亡信號會引起CED-9在上述合體上解離下來，并激活ced-3從而導致調(diào)亡。脊椎動物經(jīng)過長期進化，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.但分為促進和抑制亞群，相關(guān)基因大致可

8、分為二大類:凋亡促進基因、凋亡抑制基因以及在細胞凋亡過程中協(xié)助的基因，彼此之間還存在一定的相互關(guān)聯(lián)。［4_612.1凋亡促進基因凋亡促進基因有p53,ice，ced-3,4，bax，bcl-Xs等，其屮p53,ice基因存在于哺乳動物屮，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誘導細胞