细胞凋亡信号转导途径及调控的研究进展

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细胞信号转导的重要性和研究进展

细胞信号转导的重要性和研究进展

细胞信号转导的重要性和研究进展细胞信号转导是一种生物学现象,指的是分子信号从细胞外空间传递到细胞内部,调节细胞的生理、代谢与转录水平。

这个过程涉及多种信号分子和细胞膜受体,以及许多各具特点的信号通路,是细胞生命活动中的至关重要环节。

细胞信号转导的重要性细胞信号转导与许多细胞行为、发育与疾病密切相关。

它介导了细胞分化、增殖、迁移、凋亡和代谢等多种过程,对机体正常发育和维持有关器官的结构和功能和维护内部稳态等都有着至关重要的作用。

例如,在胚胎形态发生的过程中,细胞信号转导可以协调细胞之间的相互作用和定向分化,使最初无定形的胚胎细胞体系得以发育为成熟的个体。

此外,在机体对外界刺激的应对过程中,细胞信号转导也扮演着重要的角色,如炎症反应时,细胞信号转导可以激活炎症细胞并刺激机体免疫细胞产生相应的抗体等。

研究进展近年来,随着分子生物学和生物化学研究技术的发展,细胞信号转导的研究在学术界和医学研究领域受到越来越多的关注。

现今,在细胞信号转导这个领域,已经有多项有意义的研究成果。

其中,研究人员在蛋白酪氨酸磷酸化(protein tyrosine phosphorylation)领域的探索可谓是有目共睹。

人体内80%的蛋白质可以发生酪氨酸磷酸化,这种生化反应是一种信号通路传递的基本机制。

Machat等人2018年的研究显示,它发现了一种抑制蛋白酪氨酸磷酸化的小分子化合物,该化合物对腺癌细胞有着特殊的抗癌作用。

这是一个具有广泛意义的成果,可为抗癌药物和相关治疗手段的研究提供新的思路和进展。

在细胞分化方面,Roy等人指出,Wnt小分子信号通路在分化过程中扮演着十分重要的角色,尝试發现抑制该通路的小分子化合物,可有望为治疗乳腺、肺部和结直肠等癌症类型提供新的治疗思路。

此外,在其他细胞信号转导中,福岛等人发现,mGlu7可以通过抑制MAPK/ERK和Akt信号通路来抑制神经元的胆碱能递质释放,抑制癫痫发病率。

我们相信,随着全球化结交的不断发展,细胞信号转导会持续发挥着重要的作用,并成为更多新药物研发的重要依据和思路来源。

细胞凋亡的研究进展

细胞凋亡的研究进展

细胞凋亡的研究进展细胞凋亡是细胞死亡的主要形式之一,其研究对于癌症等疾病的治疗有着重要意义。

近年来,随着生命科学的发展,细胞凋亡的研究也取得了重要进展。

一、细胞凋亡的介绍细胞凋亡是一种自我毁灭性的程序性死亡现象,是细胞在生理和病理过程中重要的调控方式。

细胞凋亡的发生通过一系列信号转导途径完成,在这个过程中,由各种促进或抑制细胞凋亡的基因在细胞内进行复杂的协调沟通,从而使得细胞执行命运生成出“凋亡体”。

二、细胞凋亡的信号转导在细胞凋亡过程中,最关键的信号传导系统是凋亡受体(TNF、FAS等)系统和线粒体(mitochondrial)系统。

在凋亡受体系统中,细胞表面的死亡受体与其配体(TNF、FASL等)结合后,激活Caspase酶级联反应,最终导致细胞凋亡;而线粒体系统与Bcl-2蛋白家族密切相关,当线粒体膜破裂后释放出Cytochrome C等蛋白质,激活Caspase-9酶级联反应,从而催化Caspase酶级联反应,在约20分钟后,可导致凋亡形态的细胞死亡。

三、细胞凋亡与肿瘤治疗细胞凋亡与肿瘤治疗密切相关。

不少肿瘤细胞具有抗凋亡能力,其特点是Caspase酶级联反应缺失或被抑制。

因此,研究细胞凋亡信号传导途径,理解抗凋亡机制,探讨凋亡途径的药物靶点,是治疗肿瘤的重要手段之一。

针对癌症的治疗,有一类治疗策略就是“死亡受体仲裁的肿瘤细胞特异性杀死(Tumor-specific killing via death receptor-mediated apoptosis)”。

这种策略是基于控制凋亡途径的免疫检查点,以诱导肿瘤细胞自我毁灭。

目前已有多个TNF家族成员和FAS成员免疫调节剂在临床试验中被应用,如抗PD-1、PD-L1、CTLA-4等免疫检查点抑制剂,均是针对细胞凋亡进行调控的治疗手段。

四、细胞凋亡的研究热点随着科技的发展,细胞凋亡的研究不断深入。

目前细胞凋亡领域的研究主要集中在以下三个热点领域:1、细胞自噬(Autophagy)与细胞凋亡:自噬是一种可调控的细胞质垃圾清除过程,与细胞凋亡密切相关。

细胞凋亡的信号转导通路及其研究方法

细胞凋亡的信号转导通路及其研究方法

细胞凋亡的信号转导通路及其研究方法细胞凋亡是一种生理现象,是细胞主动死亡的过程。

在细胞凋亡过程中,细胞释放信号分子,引起周围细胞的反应,从而有效地控制组织的生长和维护生态平衡。

细胞凋亡的信号转导通路是一组复杂而精细的分子机制,是细胞凋亡过程中信息传递的重要途径。

一、细胞凋亡的信号转导通路细胞凋亡的信号转导通路中包含了多个关键分子,包括凋亡调节因子、受体和信号传导因子等。

在细胞凋亡的过程中,这些分子起着不可或缺的作用。

以下是细胞凋亡的信号转导通路的具体过程:1. 受体识别:细胞死亡受体(Fas或TNF受体)与配体结合;2. 信号传导:受体结合后,活化蛋白激酶(caspases、RIP、TRAF等)被激活,从而启动下一步的信号传导过程;3. 凋亡激活:活化的蛋白激酶会进一步启动一系列反应,从而促进凋亡过程的启动;4. 细胞死亡:凋亡过程完成后,细胞内外的形态和功能都发生变化,最终导致细胞死亡。

细胞凋亡的信号转导通路是由多个分子组成的,这些分子之间相互影响,形成一个高度复杂的网络系统。

这种网络系统是可以调控的,当组织需要实现细胞凋亡时,可以通过适当地操控这些分子来启动细胞凋亡过程。

二、研究细胞凋亡的方法现代科学技术为研究细胞凋亡提供了许多有力的工具,从生物学、化学、物理学到数学等领域都涉及了相关的研究。

下面简要介绍几种研究细胞凋亡的方法:1. 细胞培养:细胞培养是最基本的研究细胞凋亡的方法。

通过对细胞的培养,可以模拟出不同状态下细胞的生长和死亡等现象,从而研究细胞凋亡的机制。

利用细胞培养可以对不同细胞类型进行研究,加入不同因子观察细胞的反应。

2. 神经元培养:研究神经元凋亡是通过细胞培养的方式进行。

通过培养神经元,可以研究不同因素在神经元凋亡过程中的作用。

3. 细胞膜激活:利用高通量的细胞膜检测技术和抗体识别技术,可以研究细胞膜的作用机制以及调控细胞凋亡的信号传导通路的作用。

4. 细胞基因组分析:利用DNA芯片技术可以了解细胞凋亡基因的状态,快速检测不同细胞中的基因表达差异,以了解不同基因表达与细胞凋亡过程之间的关系。

细胞凋亡调控相关的信号转导通路

细胞凋亡调控相关的信号转导通路

细胞凋亡调控相关的信号转导通路细胞凋亡是一种重要的细胞死亡方式,通过严格的信号转导通路进行调控。

这些信号通路包括内部和外部因素的相互作用,保证了细胞在正常生理过程中的准确调控和维持。

本文将从多个角度探讨细胞凋亡调控相关的信号转导通路。

1.细胞凋亡的触发因子细胞凋亡的触发因子通常包括外部因素和内部因素。

外部因素如细胞外环境的压力、缺氧、药物等,会导致细胞内信号转导通路的改变,从而触发细胞凋亡。

内部因素如DNA损伤、细胞内蛋白异常等也能引发细胞凋亡的启动。

2.细胞凋亡的信号传导通路细胞凋亡的信号传导通路主要包括线粒体途径、死亡受体途径和内源性途径。

线粒体途径是最为经典的细胞凋亡信号通路,主要通过释放线粒体内的细胞色素C、激活半胱氨酸蛋白酶等来引发细胞凋亡。

死亡受体途径则是通过死亡受体家族成员的激活,启动半胱氨酸蛋白酶级联反应,最终导致细胞凋亡。

内源性途径则是一些内部因子如p53、Bcl-2家族蛋白等的参与,调控细胞凋亡的发生。

3.细胞凋亡的调控因子细胞凋亡的调控因子主要包括抑制因子和促进因子。

Bcl-2家族蛋白是细胞凋亡最为重要的抑制因子,其通过调控线粒体膜通透性来抑制细胞凋亡的进行。

而促进因子如Caspase蛋白家族则是细胞凋亡的主要执行者,其在细胞凋亡的各个阶段起着关键作用。

4.细胞凋亡在疾病中的作用细胞凋亡在多种疾病中起着重要作用,包括癌症、神经退行性疾病等。

在癌症中,细胞凋亡的抑制常常导致肿瘤细胞的无限增殖,而在神经退行性疾病中,细胞凋亡的过度可能导致神经细胞的大量死亡。

5.未来的研究方向细胞凋亡调控相关的信号转导通路是一个复杂而又精彩的领域,未来的研究方向包括寻找新的调控因子、探索细胞凋亡与其他细胞死亡方式的关系、开发新的治疗策略等。

这些研究将有助于我们更深入地理解细胞凋亡的机制,为相关疾病的治疗提供新的思路和方法。

细胞凋亡调控相关的信号转导通路是一个重要的研究领域,深入研究这些信号通路的调控机制将有助于我们更好地理解细胞凋亡的发生和发展过程,为相关疾病的预防和治疗提供理论基础和实践指导。

中性粒细胞凋亡信号转导通路研究进展

中性粒细胞凋亡信号转导通路研究进展
域, 在膜内, C端 有一 段 ∞ 个 氨 基 酸 的序 列 与 细胞 作用可被抗 Fs 抗体逆转 。 ∞o aL 等将 自 发凋亡
凋亡信号的传递密切相关 , 称为 死亡功能 区” a 。Fs 的 P N与一种表达 F 的肺泡上皮细胞株 A 4 共 M l 蚰 59 配体( ̄l m , 称 F ) 一 4k F ; d简 m a 是 9D的第 二 类 膜蛋 同孵育, 发现 A 4 凋亡增 加的 同时培 养基中 Fs 59 a L 白, 属于 T F家族成员。Fs Fs N a与 a L的结合可迅速 含量增高, 应用抗 Fs a L抗体能够对抗选种作用 , 提 ∞z . 示自 发凋亡的 P N通过分越可溶性 Fs 促进肺 泡 M a L y e砌E 相关蛋 白酶 的水解 活性。IE家族 ( m, ) C 又称 上皮细胞 的凋亡 。W tn a o 等发现 印 大 鼠气管内 s —I ) p a 在细胞 凋亡 中起中心杀手作用 , 迄今 已发 商 u (0 只) b 支气 管肺 泡灌洗 液 中的 注 丐 5 4后
凋亡 的调 控机 制 主要 包括 胞 外 刺 激 、 内 胞 1 促进 Y MN凋亡 的信 号转 导通路 11 Fd aL通路 . a Fs 中 I- L8增加 , 中和 I- L8能够扭转 1 F 抑 制 P N MN凋 表明 T F ̄抑制 P N凋 亡 与 L- N- M 8的生 成 FdFs s aL通路是 多 种细 胞 凋 亡 的作用 ,
亡的基本信号转 导通 路。Fs( 5 P -) a(  ̄9/ O1 属于肿 增多有关 。N a 等发现感染病人外周血 P N A wk  ̄ M 瘤坏死因子, 神经生长因子受体 (N  ̄N m ) T F G 家族 。 的凋亡率和血清 中 Fs 浓度均明显高于正常人 , a L 使 Fs 白 N端在膜外, a蛋 具有 3 个富含半胱氨酸的结构 用感染病人的血清能够使正常 P N发生凋亡 . M 这一

线粒体调控细胞凋亡的研究进展

线粒体调控细胞凋亡的研究进展

结论
总的来说,线粒体与细胞凋亡调控之间的关系是一个复杂而有趣的领域。研 究表明,线粒体在细胞凋亡调控中起着关键作用,但具体机制还需要进一步的研 究和探讨。随着对线粒体与细胞凋亡调控关系的深入了解,我们有望发现新的治 疗策略和方法,以应对某些因细胞凋亡异常而引起的疾病。
感谢观看
总结来说,线粒体是调控细胞凋亡的关键器官之一。对于它的深入研究和理 解将有助于我们在未来更好地控制和治疗各种疾病,包括癌症、神经退行性疾病 以及许多其他涉及细胞凋亡的疾病。
参考内容
引言
线粒体和细胞凋亡是细胞生物学中的重要概念。线粒体是细胞中的能量工厂, 负责合成和供应ATP,而细胞凋亡是一种由基因控制的细胞程序性死亡过程。在 过去的几十年中,研究表明线粒体与细胞凋亡之间存在密切的调控关系。本次演 示将探讨线粒体与细胞凋亡调控之间的,以及目前的研究现状和未来的研究方向。
四、未来展望
尽管我们对线粒体调控细胞凋亡有了深入的理解,但仍有许多问题需要进一 步研究。例如,我们对于许多Bcl-2蛋白家族成员的功能和相互作用机制仍不清 楚。此外,尽管我们已经知道MPT在细胞凋亡中的重要性,但对于如何调节MPT以 及它与其他凋亡信号传导通路的相互作用仍需进一步探索。这些问题的解决将有 助于我们更好地理解线粒体在细胞生物学中的作用,并为开发新的治疗方法提供 线索。
二、线粒体调控细胞凋亡的机制
线粒体调控细胞凋亡的主要机制包括Bcl-2蛋白家族的调控和线粒体通透性 转换(MPT)。Bcl-2蛋白家族是一组在线粒体外膜上表达的蛋白质,它们通过调 节膜通透性来控制细胞凋亡。其中,Bcl-2可以抑制细胞凋亡,而Bax、Bak和Bid 等促凋亡蛋白则可以促进细胞凋亡。当这些促凋亡蛋白被激活时,线粒体的膜通 透性会发生变化,导致Cytochrome c等凋亡相关分子释放到细胞质中。

细胞凋亡研究进展

细胞凋亡研究进展

细胞凋亡研究进展一、本文概述细胞凋亡,亦被称为程序性细胞死亡,是一种在生物体内广泛存在的,高度有序的细胞自我消亡过程。

这一过程在个体发育、组织稳态维持以及对抗病原体等方面扮演着关键的角色。

然而,凋亡过程的失控或异常,也往往与一系列疾病的发生发展密切相关,如癌症、神经退行性疾病以及自身免疫疾病等。

因此,对细胞凋亡的深入研究不仅有助于我们理解生命的本质,还可能为疾病的治疗提供新的思路和方法。

本文旨在全面综述近年来细胞凋亡领域的研究进展,包括凋亡的分子机制、调控网络、以及凋亡在疾病发生和治疗中的应用等方面。

我们将首先回顾细胞凋亡的基本概念和主要特征,然后重点介绍近年来在凋亡分子机制方面的新发现,包括凋亡信号通路的精细调控、关键凋亡蛋白的新功能等。

我们还将对凋亡在癌症治疗、神经保护等领域的应用进行详细的探讨,以期为读者提供一个全面、深入的细胞凋亡研究现状概览。

二、细胞凋亡的基本过程与机制细胞凋亡,又称为程序性细胞死亡,是一种由基因控制的细胞主动死亡过程。

它与细胞坏死不同,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。

细胞凋亡是多细胞有机体为调控机体发育,维护内环境稳定,由基因控制的细胞主动死亡过程。

细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段:启动阶段:细胞凋亡的启动可以由多种因素触发,包括内源性因素(如DNA损伤、生长因子剥夺等)和外源性因素(如化疗药物、射线等)。

这些因素通过不同的信号转导途径,最终激活凋亡的执行者。

执行阶段:凋亡的执行阶段主要涉及到半胱氨酸蛋白酶(Caspase)家族的激活。

Caspase家族成员在凋亡过程中起着关键作用,它们能够切割多种细胞内蛋白,导致细胞结构和功能的破坏,最终引发细胞凋亡。

降解阶段:细胞凋亡的最后阶段,细胞内的蛋白和细胞器被Caspase 和其他蛋白酶降解,细胞逐渐失去其特有的形态和功能,最终形成凋亡小体。

这些凋亡小体随后被其他细胞吞噬,从而避免引发炎症反应。

细胞凋亡调控相关的信号转导通路

细胞凋亡调控相关的信号转导通路

细胞凋亡调控相关的信号转导通路介绍细胞凋亡(apoptosis)是一种固有的细胞死亡过程,它对于维持生物体内组织健康和发展至关重要。

细胞凋亡是经过精密调控的复杂过程,涉及多个信号转导通路的相互作用。

在本文中,我们将探讨与细胞凋亡调控相关的一些主要信号转导通路,并深入了解其机制和调控因子。

I. 细胞凋亡的概述细胞凋亡是一种主动的、高度规范化的细胞死亡方式,具有明确的形态学特征和生化过程。

它起到了维持组织稳态、清除不需要的细胞以及预防肿瘤形成的重要作用。

II. 细胞凋亡的调控细胞凋亡调控过程的复杂性表现在多个层次,包括转录调节、翻译后修饰和蛋白质相互作用等。

其中,信号转导通路在细胞凋亡调控中起到了关键作用。

1. 细胞凋亡的启动细胞凋亡的启动需要一系列的信号,其中最为重要的是细胞内的损伤信号和死亡信号。

这些信号会通过不同的通路激活效应蛋白,从而导致细胞凋亡的启动。

2. 细胞凋亡的执行一旦细胞凋亡启动,细胞凋亡的执行过程将涉及一系列的分子事件,包括细胞膜的破裂、胞内酶的激活和DNA的断裂。

这些事件是由不同的信号转导通路调控的。

III. 细胞凋亡相关的信号转导通路1. 线粒体途径线粒体途径是细胞凋亡中最重要的信号转导通路之一。

它包括以下步骤: - 线粒体膜的通透性改变 - 细胞色素C的释放 - 活化半胱氨酸蛋白酶(caspases)等2. 死亡受体途径死亡受体途径主要参与外源性刺激引发的细胞凋亡。

它包括以下步骤: - 受体聚集和聚集因子的激活 - 序列激活半胱氨酸蛋白酶(caspases) - 死亡信号的传递和执行3. 内质网应激途径内质网应激途径参与了由内源性刺激引发的细胞凋亡。

它包括以下步骤: - 内质网应激蛋白的激活 - 序列激活半胱氨酸蛋白酶(caspases) - 细胞凋亡信号的执行4. 离散的途径除了上述的主要信号转导通路外,还存在一些离散的途径对细胞凋亡进行调控,如p53途径、miRNA途径等。

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细胞凋亡信号转导途径及其调控的研究进展学科:基础兽医学专业:药理毒理学姓名:ma cai hui学号:13203023细胞凋亡信号转导途径及其调控的研究进展摘要目的:为了研究抗肿瘤药物促使细胞凋亡的作用机理,探讨细胞凋亡的信号转导途径以及相关基因对其的调控。

方法:查阅近年的国内外相关文献,归纳整理细胞凋亡的信号转导途径和相关的调控基因。

结果:介绍了细胞凋亡存在三条主要通路:线粒体通路、内质网通路和死亡受体通路,各通路间互相联系,共同调节细胞凋亡。

以及调控凋亡的主要基因,Bcl-2、p53、c-myc、P16、Rb。

结论:研究抗肿瘤药物的作用机理应从以上三条凋亡途径和相关调控基因出发。

关键词细胞凋亡;信号转导途径;基因调控;caspaseProgress study on signal transmission pathways andregulation of cell apoptosisWang SaiqiSchool of Pharmaceutical Sciences, Zhengzhou University, Zhengzhou, 450001 Key words : cell apoptosis; signal transmission pathways; gene regulation; caspaseAbstract Aim : To check the mechanism of apoptosis induced by anticarcinogen and research the cell apoptosis signal transmission pathways and related genes on its regulation. Methods: Signal transmission pathways and related genes were concluded by referring to related papers at home and abroad in recent years. Results: Three main signal transmission pathways, death receptor-mediated pathways, mitochondrial pathway, endoplasmic reticulum pathway and several main regulator genes,Bcl-2,p53, c-myc,P16,Rb were introduced. Conclusions: Research on the mechanism of anticarcinogen should start from the said signal transmission pathways and genes.1 细胞凋亡概述细胞凋亡,又名细胞程序性死亡,是诱导性的细胞自杀过程,它使生物体可以有序地清除受损伤或无用的细胞。

自从1927年John Kerr第一次提出凋亡这一概念后,人们发现它在多细胞生物的基本生命活动中起着十分重要的作用。

它对于生物发育过程中控制细胞数量平衡必不可少。

由于这种死亡是由基因调控引发的,因此也被称为程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)。

目前大多数人认为,肿瘤是一种细胞凋亡过少而增殖过多的疾,病若能抑制肿瘤细胞的增殖并诱导其凋亡,肿瘤细胞就有可能停止生长[1]。

细胞凋亡时细胞质、细胞核和细胞膜会发生一系列生物化学和物理上的变化。

在细胞凋亡早期, 细胞膨胀变圆, 与邻近细胞的联系断绝并且脱离后皱缩。

在细胞质中, 内质网肿胀积液形成液泡。

在细胞核内, 染色质逐渐凝集成新月状, 附在核膜周边,嗜碱性增强。

最终细胞核裂解为由核膜包裹的碎片。

在细胞膜上, 细胞结点不再相连, 细胞膜变得更活跃进而发生内陷。

这些变化都将导致细胞裂解为由细胞膜包裹细胞内容物的凋亡小体。

在生理条件下, 细胞膜上发生特定的调节作用, 这可以使吞噬细胞识别并吞噬凋亡小体。

在细胞发生凋亡的过程中不会伴有细胞内容物渗漏和炎症反应。

此外, 与细胞凋亡相比, 细胞坏死将导致细胞器的崩解、细胞膜破损,大量细胞内容物渗漏。

但在体外培养的细胞中, 坏死的细胞能导致大量细胞凋亡, 这为具有吞噬功能的细胞发挥吞噬功能创造了条件,这一机制被认为是对缺乏专业吞噬细胞的一种有力补充。

在体内, 正在死亡的细胞( dying cell) 是很难被观察到的, 这是由于凋亡细胞被其邻近的细胞在无任何明显征兆的情况下吞噬和消化。

为了保持细胞内环境的稳定, 细胞群落依靠凋亡机制在增殖与消减之间保持着严格的平衡[2]。

2 细胞凋亡的三条主要途径细胞凋亡的三条主要通路分别是死亡受体介导的凋亡途径或外在途径(dea- th receptor- mediated pathway 或extrinsic pathway)和线粒体凋亡途径或内在途径(mitochondrial pathway 或intrinsic pathway) 以及内质网途径(endoplasmic retucul- um pathway)。

虽然三条凋亡通路的上游事件( up- stream activation)不同[3],但是它们最终都要激活共同的凋亡效应物, 即特异的胱冬酶( caspase)。

Caspase属白介素-1β转化酶家族,目前已发现的cspases有14种之多,分别记作Caspase1~14。

Caspases在胞质中以不活化的前体形式存在,大多通过蛋白裂解得化。

Caspase-8、caspase-9、caspase-3位于凋亡通路上的3个关键因素。

Caspase-8对来自细胞外的凋亡诱导因子的刺激作出应答,以启动细胞解体。

Caspase-9对各种药物和损伤引起的刺激作出应答,启动细胞色素C从线粒体中释放,并与dATP、凋亡蛋白酶活化因子1和细胞色素C一起形成复合物,以启动细胞解体。

Caspase-3能放大caspa- se-8和caspase-9的信号,引起细胞全面自杀性解体。

Caspase-8、caspase-9都可以通过蛋白水解片断活化caspase-3,而caspase-3则反过来使细胞内许多重要的蛋白质(包括其余的caspase成分)水解而得以活化。

聚ADP核糖聚合酶是细胞凋亡中第1个被鉴定的由caspase3水解的DNA修复相关酶[4]。

DNA修复功能的丧失,使基因组的稳定不能维系,从而间接促使细胞凋亡。

2.1 死亡受体信号途径细胞凋亡的死亡受体(death receptor, DR) 途径是一条主要的细胞凋亡途径。

细胞表面特定的死亡受体接受胞外的死亡信号而激活细胞内的凋亡机制,从而诱导细胞凋亡[5]。

死亡受体是一类跨膜蛋白,属肿瘤坏死因子(TNF) 受体基因家族成员, 其胞外有一段富含半胱氨酸的区域,胞质区有一段高度同源性的氨基酸残基组成的结构, 有蛋白水解功能,称为“死亡域(death domain ,DD)”。

“死亡域”使死亡信号得以进一步传递启动凋亡。

肿瘤坏死因子受体(TN F-R s) 是具有代表性的最大的死亡受体家族,主要包括TNFR1(p 55,CD120a)、TNFR2 (p75,CD120b) 、Fas(CD95, Apo21) 、DR3、DR4(TRAL -R1)和DR5(TRAL -R2)。

其中其中最典型的死亡受体有CD95(称Fas或Apo1)和TNFR1(称p55或CD120a) [6]。

CD95是一种广泛表达的糖基化的细胞表面分子,含有335个氨基酸残基。

CD95的表达细胞因子如干扰素和TNF刺激,并可由淋巴细胞活化,它通过与其天然配基CD95L结合来诱导细胞凋亡。

2.1.1 Fas 介导的凋亡信号转导途径Fas是一种广泛表达的糖基化的细胞表面分子,含有335个氨基酸残基。

Fas 的表达可由细胞因子如干扰素和TN F刺激,并由淋巴细胞活化,通过与其然配基FasL 结合来诱导细胞凋亡。

这个过程的发生是因为Fas是一个同源三聚体分子,可诱导Fas三聚体化,导致Fas分子胞质区位于C末端的死亡结构域(death domain ,DD )与一种具有死亡域的Fas相关蛋白FADD (Fas-associated protein with death d- omain) 结合,FADD通过自身的DD与Fas作用,而其位于N末端的死亡结构域DED (death effector domain )则与caspase-8或caspase-10作用,由于Fas的寡聚化导致了DISC (death-inducing signaling complex) [7]的形成及caspase-8、10的寡聚化。

Caspase-8、10通过自身剪接作用被激活,从而又可使caspase-3和caspase-7 被激活[8],接下去caspase-3又可激活caspase-6,如此启动caspase 的级联反应,最终导致细胞凋亡。

Sun等[9]报道了磷脂酶- D能有效阻止胱冬酶- 3、- 8 前体的剪切活化,这将使外在凋亡通路无法发挥生物学效应,细胞将不断分裂增殖。

2.1.2 TNFR1 介导的凋亡信号转导途径TNF-α通过与细胞膜上肿瘤坏死因子受体(tumor necrosis factor receptor,TNF- R)结合,实现其细胞毒性、抗病毒、免疫调节等生物学功能。

无论是跨膜形式TNF-α前体还是可溶性TNF-α都是以三聚体的形式发挥作用[10]。

TNF与TNFR1结合后可激活转录因子NF-κB和AP-1,诱导促炎因子和免疫调节因子的表达。

在一些细胞中,TNF也可以通过与TNFR1结合诱导细胞凋亡。

但是,与Fas不同的是TNF只有在蛋白合成被阻断的情况下才可以诱导凋亡,表明细胞中预先存在的一些细胞因子,可以抑制TNF产生的凋亡信号。

这些抑制蛋白的表达可能是由NF-κB和JNK/AP-1调控的[11]。

在TNFR1 介导的凋亡通路中,三聚化的TNFR1可汇聚接头蛋白TRADD (TNFR -associated death domain) ,TRADD 通过自身的DD使FADD汇聚并导致caspase-8前体的寡聚化,最终导致caspase级联反应来诱导细胞凋亡的发生。

Fas 不能活化NF-κB,而TNFR1途径中,接头蛋白RIP ( receptor-interacting protein )分子也具有与TRADD相互结合的DD区,一旦TRADD结合的不是FADD而是RIP,便激活了TNFR相关因子(TRAF-2),形成TRADD-RIP-TRAF-2复合物,于是通过磷酸化作用激活NF-κB诱导激酶(NF-κB inducing kinase ,NIK),继而活化I-κB 激酶(inhibitor ofκB kinase complex, IKK),I-κB上游激酶IKK活化后,可使I-κB 的N端丝氨酸磷酸化,赖氨酸泛素化,继而在26S蛋白酶体作用下,导致I-κB降解从而失去对NF-κB的抑制,NF-κB转位至细胞核发挥激活转录的作用,主要激活一些抗凋亡基因如c-IAP1等的转录,继而通过抑制caspase-8的活化等途径发挥抗凋亡作用[12]。

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