细胞凋亡异常和疾病
细胞凋亡及其与癌症的关系
细胞凋亡及其与癌症的关系癌症是一种复杂的疾病，其发生和发展是由多个因素共同作用的结果。
而细胞凋亡是一种与正常细胞生长和分化密切相关的现象。
在体内，细胞凋亡是维持身体健康的一种自我修复机制。
但当这一机制被破坏时，细胞凋亡就会与癌症的发生和发展紧密相关。
细胞凋亡是指正常细胞在特定的条件下主动死亡，是一种自我控制的过程。
细胞凋亡可以帮助身体清除一些需要被淘汰的或存在问题的细胞，比如受到损害的细胞、老化细胞或携带异常基因的细胞。
而如果细胞不能自我凋亡，它们可能继续存活或增殖，甚至形成肿瘤。
细胞凋亡是由一系列分子信号的调节和控制下进行的。
调节细胞凋亡的分子信号包括各种身体内的激素、生长因子、蛋白质等，它们可以刺激或抑制凋亡过程。
若凋亡刺激因子增多，或是细胞本身收到内部或外部环境因素的刺激，如DNA 损伤或氧化应激，细胞凋亡途径就会启动，导致封闭在膜系统内部的胚胎体细胞或老化细胞完全崩解，达到清除异常细胞的目的。
而癌症则是一种因细胞畸形增殖而形成的疾病，在癌细胞内部的凋亡途径也很可能发生改变。
在癌细胞的凋亡过程中，可能存在以下几个方面的异常：1、抑癌基因的缺失或功能丧失抑癌基因是一类对维持正常细胞生长和减缓其癌症转化过程非常关键的基因。
缺失或功能丧失可能导致癌细胞对细胞凋亡的调控机制丧失。
2、增殖因子的异常产生癌症细胞产生过多的细胞增殖因子，导致其细胞生长过快，没有足够的时间让细胞凋亡机制正常工作。
3、细胞膜的异常细胞膜是一种非常薄的膜状物质，是外部环境与细胞内环境之间的隔离屏障。
但在癌细胞内，可能存在细胞膜酯酶缺失，无法将膜骨架组织进行变形，从而不适应细胞内外不同的信号环境变化，使得细胞凋亡信号无法正常传递。
因此，细胞凋亡与癌症的关系密切。
对于癌症的治疗，调节细胞凋亡是非常重要的。
人们发现，通过化疗、放疗、免疫疗法等手段，可以调控癌细胞的凋亡途径，进而达到治疗的目的。
其中一个研究焦点是针对癌细胞内抑癌基因的调节。
第八章 细胞增殖和凋亡异常与疾病
第八章细胞增殖和细胞凋亡异常与疾病一、A型题1．细胞凋亡的概念是A．由体内外因素引起的细胞渐进、缓慢的病变导致的细胞死亡过程B．由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程C．由体内外因素诱导的一种生理性、主动的细胞死亡方式D．由体内外因素引起的细胞急性、严重的改变导致的细胞死亡过程E．由体内外因素诱导的一种病理性、被动的细胞死亡方式[答案] B[题解] 细胞凋亡是指由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程。
2．有关细胞凋亡的生理和病理意义下列哪一项是错误的？A．确保机体正常发育D．保证机体正常生长B．维持内环境稳定E．发挥积极的防御功能C．促进生物进化[答案] C[题解] 细胞凋亡的生理和病理意义包括：①确保机体正常发育、生长；②维持内环境稳定；③发挥积极的防御功能；并不包括促进生物进化。
3．有关细胞凋亡的特征下列哪一项是错误的？A．由较弱刺激触发，可见于生理或病理情况B．DNA片段化，电泳时呈“梯”状条带C．溶酶体相对完整，局部无炎症反应D．主动过程，耗能，无需新蛋白合成E．胞膜皱缩内陷，分割胞浆成凋亡小体[答案] D[题解] 细胞凋亡不仅是一个主动过程，需要耗能，而且还需要有新蛋白质合成。
5．促进细胞凋亡的基因是A．Bcl-2 D．c-mycB．Fas E．Bcl-XLC．突变型p53[答案] B[题解] Bcl-2、突变型p53和Bcl-XL都是抑制凋亡基因，而c-myc是双向调节基因，只有Fas基因是促进细胞凋亡的基因。
6．抑制细胞凋亡的基因是（0.377，0.392，03临床）A．Fas D．Bcl-2B．野生型p53 E．Bcl-XsC．c-myc[答案] D[题解] Fas、野生型p53和Bcl-Xs是抑制凋亡基因，而c-myc是双向调节基因，只有Bcl-2是抑制凋亡基因。
10．细胞凋亡时发生的变化下列哪一项出现最早？A．线粒体膜通透性增加D．核酸内切酶激活B．线粒体跨膜电位下降E．核转录因子激活C．凋亡蛋白酶激活[答案] B[题解] 线粒体跨膜电位下降使线粒体膜通透性增加，随后才引起凋亡蛋白酶激活、核酸内切酶激活以及核转录因子激活。
细胞凋亡的病理意义
细胞凋亡的病理意义一、前言细胞凋亡是一种重要的细胞死亡方式，它在生物发育、组织修复和免疫调节等生理过程中起着至关重要的作用。
然而，当细胞凋亡失控时，会导致许多疾病的发生和发展。
因此，深入了解细胞凋亡的病理意义对于预防和治疗这些疾病具有重要意义。
二、什么是细胞凋亡1. 定义细胞凋亡是一种程序性死亡方式，它与坏死不同，是受控制的自杀性死亡过程。
在这个过程中，受到某些信号刺激的细胞会自我毁灭，并且不会对周围组织产生负面影响。
2. 细胞凋亡的特征（1）核染色体浓缩：由于DNA裂解和核膜崩解导致核染色体变得更加浓缩；（2）膜泡：由于蛋白酶活性增强导致质膜出现泡状突起；（3）线粒体外泌：由于线粒体膜通透性增加导致线粒体内部物质外泌；（4）细胞碎片化：由于细胞质骤然消失和脱落，最终形成小的细胞碎片。
三、细胞凋亡的病理意义1. 细胞凋亡与肿瘤（1）抑制肿瘤生长：正常情况下，细胞凋亡是一种保护机制，可以抑制异常细胞的增殖和转化为肿瘤。
而当这种保护机制失控时，就会导致癌症的发生和发展。
（2）促进肿瘤生长：在某些情况下，肿瘤细胞可以通过操纵自身或周围环境来促进自身生长。
例如，在一些恶性肿瘤中，癌细胞通过激活非程序性死亡途径来逃避程序性死亡，从而促进其生长和扩散。
2. 细胞凋亡与心血管疾病心血管系统中的许多细胞类型都具有凋亡能力。
在心血管系统中，正常的细胞凋亡是一种保护机制，可以帮助修复受损组织和维持正常的心血管功能。
然而，当这种保护机制失控时，就会导致心血管疾病的发生和发展。
例如，在冠心病中，由于缺血和再灌注等因素导致心肌细胞凋亡增加，从而导致心肌损伤和功能障碍。
3. 细胞凋亡与神经系统疾病神经系统中的许多细胞类型都具有凋亡能力。
在正常情况下，细胞凋亡是神经系统发育、成熟和修复的重要过程。
然而，在某些情况下，细胞凋亡也可能导致神经系统疾病的发生和发展。
例如，在阿尔茨海默氏症中，神经元大量死亡，这可能与异常的细胞凋亡有关。
细胞增殖、凋亡异常与疾病
细胞增殖分化异常与相关疾病
增殖异常 再生障碍性贫血 白癜风 前列腺肥大 动脉粥样硬化 家族性红细胞增多症 分化异常 肥胖症 遗传性血红蛋白病 肌营养不良 增殖分化异常 恶性肿瘤 银屑病 畸胎瘤 先天畸形 X-连锁-球蛋白缺乏症 高IgM血症
恶性肿瘤
细胞增殖异常机制
细胞增殖异常
1．细胞周期驱动机制失控
Abnormal Differentiation and Diseases
Abnormal Apoptosis and Diseases
细胞增殖异常
《细胞增殖异常与疾病》 Abnormal Cell Proliferation and Diseases
一、细胞周期及其调控
►细胞周期概念（ Concept and phases of Cell cycle）
►细胞死亡的模式
■
■
坏死
凋亡
Necrosis = 细胞意外性死亡
Apoptosis = 细胞自发性死亡
【Concept of apoptosis】 由于体内外生理或病理因素触发细胞内预存的死亡程序而 导致的细胞主动死亡过程。
【凋亡的生理学意义】
■参与发育、生长。 ■维持内环境稳定。
细胞增殖、凋亡异常与疾病
Abnormal Cell Proliferation,Differentiation Apoptosis and Related of Disease
瘤细胞为什么会发生？
裸鼠的结肠癌病理模型复制
胃癌手术后肿瘤细胞转移患者 （患者处于恶液质状态）
细胞增殖异常
Abnormal Proliferation and Diseases
细胞增殖异常
►细胞周期异常与疾病（Abnormal cell cycle & diseases）
细胞凋亡在感染性疾病中的作用
细胞凋亡在感染性疾病中的作用细胞凋亡是一种重要的细胞死亡方式，与发育、免疫调节和疾病发生等方面密切相关。
在感染性疾病中，细胞凋亡在多个方面发挥着关键作用。
首先，细胞凋亡是机体抵御感染的一种重要防御机制。
感染性病原体如细菌、病毒等能够侵入和寄生于机体细胞内，细胞凋亡可以通过消除被感染细胞来限制病原体的传播。
被感染细胞在感染发生后会产生一系列信号分子如炎性因子和细胞因子，这些分子能够激活凋亡信号途径，引导细胞进入凋亡过程。
细胞凋亡释放的细胞内成分能够起到广泛的抗微生物活性，抵抗感染，并同时协助机体发挥炎症免疫反应。
其次，细胞凋亡在感染性疾病中对维持组织结构和功能有重要作用。
感染过程中，细胞内发生明显异常如DNA损坏、核糖体聚集和线粒体功能失调等，这些异常能够诱导细胞进入凋亡过程，从而通过消除受损细胞来保持组织的正常结构和功能。
在感染性肝炎等疾病中，细胞凋亡参与了肝细胞损伤和肝纤维化的发生，细胞凋亡水平的调控能够对整个感染过程的预后产生显著影响。
此外，细胞凋亡还在阻止病原体进一步侵袭和扩散方面发挥作用。
感染性疾病过程中，病原体可以通过调控宿主细胞凋亡的发生和程度来影响感染的发展。
一些细菌和病毒通过调控细胞凋亡来逃避宿主的免疫监测和清除，进而在寄生部位扩散，促进感染的发展。
因此，研究感染性疾病相关的细胞凋亡信号途径和机制，有助于揭示病原体和宿主之间的相互作用，为治疗和预防感染性疾病提供新的策略和靶点。
最后，细胞凋亡在感染性疾病的治疗中也具有重要意义。
抗生素和抗病毒药物可以通过诱导细胞凋亡来杀死感染细胞，从而清除病原体。
此外，一些研究表明通过调节细胞凋亡信号途径中的相关分子如细胞凋亡抑制蛋白和细胞凋亡激活蛋白，可以增强或抑制细胞凋亡的发生，从而达到治疗感染性疾病的目的。
综上所述，细胞凋亡在感染性疾病中发挥着多个方面的作用，包括抵御感染、维持组织结构和功能、阻止病原体扩散以及治疗感染等。
研究细胞凋亡的机制和调控，有助于深入理解感染性疾病的发生和发展，同时也为治疗和预防感染性疾病提供新的思路和策略。
细胞凋亡与相关疾病
浅谈细胞凋亡与相关疾病的研究摘要：细胞凋亡指机体细胞在发育过程中或在某些因素作用下，通过细胞内基因及其产物的调控而发生的一种程序性细胞死亡。
细胞凋亡对胚胎发育及形态发生组织内正常细胞群的稳定、机体的防御和免疫反应、疾病或中毒时引起的细胞损伤、老化、肿瘤的发生进展起着重要作用，并具有潜在的治疗意义。
关键词：细胞凋亡；免疫；疾病；疾病防治一、细胞凋亡的概念凋亡（apoptosis）一般是指机体细胞在发育过程中或在某些因素作用下，通过细胞内基因及其产物的调控而发生的一种程序性细胞死亡（programmed cell death）。
一般表现为单个细胞的死亡，且不伴有炎症反应。
细胞凋亡又称程序性细胞死亡（pcd），指的是细胞将自身裂解为许多膜小泡的一种精确调节的细胞死亡过程。
细胞凋亡是不同于坏死的一个主动的自我破坏过程。
细胞凋亡是免疫应答和免疫调控的重要形式之一，免疫细胞的增殖与分化过程是与免疫细胞的正常死亡相统一的，免疫应答的效应过程也是与靶细胞的死亡相伴随的。
对免疫学来说，细胞凋亡有特殊的意义，免疫系统识别外来异物和自身组织的形成，必须依靠对自身起反应的淋巴细胞的删除，而这种删除主要是通过细胞凋亡来完成的。
淋巴细胞对靶细胞的杀伤过程部分也是通过靶细胞凋亡来实现的。
细胞凋亡如果出现紊乱，机体就可能出现严重的病理状态，如：肿瘤、白血病、自身免疫性疾病（类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎等）、免疫缺陷等。
二、异常凋亡与相关疾病细胞凋亡普遍存在于生物界，既发生于生理状态下，也发生于病理状态下。
由于细胞凋亡对胚胎发育及形态发生（morphogenesis）、组织内正常细胞群的稳定、机体的防御和免疫反应、疾病或中毒时引起的细胞损伤、老化、肿瘤的发生进展起着重要作用，并具有潜在的治疗意义，至今仍是生物医学研究的热点。
细胞凋亡过多可引起疾病发生，如：①艾滋病的发展过程中，cd4+t细胞数目的减少；②移植排斥反应中，细胞毒性t细胞介导的细胞死亡；③缺血及再灌注损伤，导致心肌细胞和神经细胞的凋亡增多；④神经系统退化性疾病（alzheimer病、parkinson’s病）的重要原因是细胞凋亡的异常增加。
疾病发生的基本机制
疾病发生的基本机制疾病发生是一个复杂的过程，涉及多个方面的因素。
本文将从细胞、基因、环境和免疫等角度讨论疾病发生的基本机制。
一、细胞层面细胞是构成生物体的基本单位，疾病的发生与细胞的异常有密切关系。
细胞的异常可以是由于遗传突变所致，也可以是由于外界环境的影响导致细胞功能发生改变。
常见的细胞异常包括细胞增殖失控、细胞凋亡异常和细胞功能紊乱等。
这些细胞的异常会导致组织器官的结构和功能发生改变，从而引发疾病的发生。
二、基因层面基因是决定生物体遗传特征的基本单位，基因的异常也是疾病发生的重要原因之一。
基因突变可以导致遗传疾病的发生，例如先天性疾病和遗传性癌症等。
此外，基因的表达调控也是疾病发生的关键因素。
基因的过度表达或缺失表达都可能导致细胞功能的紊乱，从而引发疾病的发生。
三、环境层面环境是指外界的生物和非生物因素，包括空气、水、食物、化学物质、微生物和社会因素等。
环境因素可以直接影响生物体的健康状况，也可以通过影响细胞和基因等层面导致疾病的发生。
例如，环境中的有毒物质可以直接损害细胞结构和功能，导致疾病的发生。
另外，环境因素还可以通过改变基因的表达调控，影响细胞功能，进而导致疾病的发生。
四、免疫层面免疫系统是人体抵御外界入侵的重要防线，免疫功能的异常与疾病的发生密切相关。
免疫系统可以通过识别和消灭病原体来保护机体免受感染，但当免疫系统功能异常时，机体容易受到感染和炎症的侵袭，从而引发疾病的发生。
免疫系统的异常包括免疫功能过度激活和免疫功能低下两种情况，分别导致过敏和免疫缺陷病的发生。
疾病发生的基本机制涉及细胞、基因、环境和免疫等多个层面的因素。
细胞的异常、基因的异常、环境的影响和免疫功能的异常都可能导致疾病的发生。
因此，预防和治疗疾病需要从多个角度入手，综合考虑各个层面的因素，以便更好地理解疾病的发生机制，并采取相应的措施来预防和治疗疾病。
病理生理学第八章 细胞增殖和凋亡异常与疾病试题和答案
的细胞凋亡特点?
C．细胞凋亡时胞膜及细胞器相对完整；细
A．缺血早期以细胞凋亡为主，晚期以细胞
胞坏死时细胞结构全面溶解
坏死为主
D．细胞凋亡过程中有新蛋白的合成；细胞
B．在梗死灶的中央以坏死为主，梗死灶的
坏死过程中无新蛋白的合成
周边以凋亡为主
E．细胞凋亡时局部无炎症反应；细胞坏死
C．轻度缺血以细胞凋亡为主，重度缺血以
A．可逆性
B．阶段性
E．其活化需活化部位去磷酸化
C．检查点
D．单向性
7．不属于细胞周期素依赖性激酶抑制因子
E．受细胞微环境影响 3．细胞增殖周期的顺序依次是：
A．G1→M→G2→S B．G1→S→G2→M C．M→G1→G2→S D．S→G1→M→G2 E．M→S→G1→G2 4．有关 cyclin 的描述错误的是：
时局部有炎症反应
细胞坏死为主
D．急性缺血以细胞凋亡为主，慢性缺血以
细胞坏死为主
E．在一定时间范围内，缺血-再灌注损伤发
生的细胞凋亡比同时间的单纯缺血严重
48．心肌缺血造成的细胞死亡形式，下列哪项
说法是正确的?
A．是坏死，有办法加以干预
B．是凋亡，有办法加以干预
C．是坏死，无办法加以干预
D．是凋亡，无办法加以干预
A．Fas 基因上调 B．感染细胞表达 gp120
A．NGF
B．EGF
C．TNF 分泌↑
C．Bcl-2
D．Bcl-XL
D．感染细胞表达 tat 蛋白
E．Bax
E．IL-2 分泌↑
39．凋亡双向调控基因是：
46．关于艾滋病发病过程中的细胞凋亡，下列
A．c-myc
B．Bcl-2
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■细胞增殖↓、分化不良（过度）
组织器官发育不全
■细胞增殖↑、分化不全
肿瘤发生
细胞增殖异常
Байду номын сангаас
【细胞增殖过程】 细胞生长
细胞
周期
DNA复制 细胞分裂 【 Cell cycle】
Cell cycle is defined as a period from the end of one division to the beginning of next
Abnormal Apoptosis and Diseases
细胞增殖异常
《细胞增殖异常与疾病》
Abnormal Cell Proliferation and Diseases 一、细胞周期及其调控
细胞周期概念（ Concept and phases of Cell cycle）
【Cell Proliferation】
▲
CDK1与cyclin A结合
启动G2期
磷酸酶P80cdc25
细胞增殖异常
■CDI：复合物
CDI可特异性抑制CDK的活性。
▲
Ink4：P16INK4a、P15INK4b、P18INK4c和P19INK4d Cip/Kip：p21Cipl、P27Kip1和P57Kip1 CDK2
CDK4、CDK6
第八章 细胞增殖和凋亡异常与疾病
细胞增殖和凋亡异常与疾病
Abnormal Cell Proliferation, Apoptosis and Related of Disease
瘤细胞为什么会发生？
裸鼠的结肠癌病理模型复制
胃癌手术后肿瘤细胞转移患者 （患者处于恶液质状态）
Abnormal Proliferation and Diseases
▲
【抑制途径】
▲
CDIs通过直接结合CDK-cyclin复
合物的磷酸化活化部位，抑制CDK
的激酶活性。
▲
P16INK4a通过结合CDK4单体，
阻断它与cyclins的结合。
■癌基因与抑癌基因
细胞增殖异常
■细胞周期检查点（Checkpoint
of cell cycle）
细胞内存在监控机制—检测点（Checkpoint）。 DNA 损伤检查点 G1/S
division of a proliferative cell.
细胞周期分期（By stages） G1→S→G2→M
细胞增殖异常
细胞周期的控制（Regulation of the cell cycle）
Regulation of the cell cycle
Regulation of the cell cycle by intracellular signals Regulation of the cell cycle by extracellular signals
短寿命蛋白C-末端都有一个(或一个以上)富含Pro(P), Glu(E), Ser(S)和Thr(T)的序列(脯氨酸（P），谷氨酸（E），丝氨酸
（S），及苏氨酸（T）残基)的40个aa残基组成的结构域，简
称PEST序列，它可以影响到某些蛋白的稳定性 。 PEST 样序列中3 个赖氨酰残基可能是其泛素化结合位点，将 3个赖氨酰残基都进行突变，ste3p 的泛素化和胞吞会严重受损。
Checkpoint
DNA复制检查点
CDK
PSTAIRE
催化亚基 Cyclin/CDK
图 Cyclin box 结构与功能
细胞增殖异常
Cyclin 周期变化图
Cyclin-CDK复合物及其相关蛋白
Cyclins A B(B1,B2) 相关CDKs CDK1，CDK2 CDK1(cdc2) 细胞周期作用 S+G2, M G2, M 相关蛋白 p107+E2F，p21，PCNA p21,PCNA 低物 降解 Rb ubiquitin Rb ubiquitin
细胞增殖异常
Cyclins降解主要是泛素-蛋白酶体进行泛素化降解
SUMO
泛素
蛋白质
降解的蛋白质
细胞增殖异常
●CDKs家族 CDKs是一组丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。称为CDK1~9。
【CDK1活化启动cell cycle】
Thr14、Tyr15抑制部位去磷酸化
Cyclin与CDK1结合、磷酸化 CDK1活化 CAK对CDK1活化部位的磷酸化
C
D(D1-3) E F G H
CDK8
CDK4(2,5,6) CDK2 CDK7
G1
G1 G1+G1, S S G1 G1,S,G2, M
p107+E2F ,p21,PCNA -
Rb -
PEST
PEST PEST -
Rb,p21,p27,p15,p16,PCNA Rb
CDK1,4,6 -
PEST
【CDK活化与调控细胞周期】
▲
CDK2与cyclin E结合， CDK4、CDK6与cyclin D1、D2、D3结合
pRb磷酸化 游离E2F释放↑ DNA合成 启动G1期 启动S期 促进S期 启动M期
▲
CDK2与cyclin E和A结合后
识别染色体ARS
▲
CDK1与cyclin B1结合(Maturation promoting factor,MPF)
1. 细胞周期自身控制（Regulation of intracellular signals ）
细胞周期调控机制的核心是一组周期素依赖性蛋白激酶
（Cyclin dependent kinase, CDKs） Key spot：Cyclin、 CDKs、 CDI、Checkpoint of cell cycle。
细胞增殖异常
■ Cyclin与CDKs
●Cyclin 【Classification 】
Cyclin B1、Cyclin A、Cyclin E、Cyclin D1,D2,D3. F,G,H,T。
100aa组成cyclin box
调节亚基
Cyclin
cyclin
H2N-
-COOH
Combine
CDK
Cell cycle
CDK活化激酶（CDK activation kinase CAK）
细胞增殖异常
【CDKs活化部位与抑制部位】
CAK对CDK1活化部位磷酸化活化，同时伴有抑制部位磷酸化活化。
▲活化部位（CDK1Thr161）磷酸化 ▲抑制部位（CDK1Thr14、Tyr15）去磷酸化依赖P80cdc25酶作用