细胞凋亡与免疫

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细胞凋亡与免疫调节的关系

细胞凋亡与免疫调节的关系

细胞凋亡与免疫调节的关系在生命的奇妙旅程中,细胞凋亡和免疫调节是两个至关重要的过程,它们紧密相连,共同维护着生物体的健康与平衡。

细胞凋亡,又被称为程序性细胞死亡,是一种细胞主动结束自己生命的过程。

这可不是细胞的意外死亡或者遭遇外部强力破坏导致的,而是细胞内部一系列精确调控的结果。

想象一下,细胞就像是一个有计划、有组织的“小社会”,当某些细胞完成了它们的使命,或者出现了损伤、变异等问题,细胞凋亡机制就会启动,让这些细胞有序地“退场”,为新的、健康的细胞腾出空间。

免疫调节则是生物体对抗外界病原体和维持自身内环境稳定的关键手段。

免疫系统就像是一支训练有素的“军队”,时刻警惕着外来的“侵略者”和内部的“叛乱分子”。

它通过识别和清除病原体、异常细胞以及自身衰老、损伤的细胞,来保持身体的健康。

那么,细胞凋亡和免疫调节之间到底有着怎样千丝万缕的联系呢?首先,细胞凋亡在免疫调节中起着“清道夫”的重要作用。

当免疫系统识别出被感染的细胞或者发生癌变的细胞时,会启动一系列信号通路,诱导这些异常细胞发生凋亡。

这就好比是给这些“问题细胞”下达了一道“死刑判决书”,让它们无法继续作恶。

例如,在病毒感染的情况下,被感染的细胞可能会表达一些特殊的蛋白质,免疫系统识别到这些“危险信号”后,会促使被感染的细胞发生凋亡,从而阻止病毒的进一步复制和传播。

其次,细胞凋亡有助于维持免疫细胞的数量平衡。

免疫细胞的产生和消亡需要精确的调控,以避免免疫反应过度或者不足。

在免疫反应结束后,那些不再需要的免疫细胞会通过细胞凋亡的方式被清除,从而防止免疫细胞过度积累导致的自身免疫性疾病。

另外,细胞凋亡还参与了免疫耐受的形成。

免疫耐受是指免疫系统对自身抗原不产生免疫反应的状态。

在免疫系统的发育过程中,那些能够识别自身抗原的免疫细胞会通过细胞凋亡被清除,从而避免免疫系统攻击自身组织,引发自身免疫病。

反过来,免疫调节也会影响细胞凋亡的过程。

免疫系统产生的细胞因子和免疫细胞表面的受体可以调节细胞凋亡相关信号通路的激活或抑制。

细胞凋亡与免疫细胞清除的关联性研究

细胞凋亡与免疫细胞清除的关联性研究

细胞凋亡与免疫细胞清除的关联性研究细胞凋亡是一种自然调控机制,被广泛研究并且在多种生理和病理过程中发挥重要作用。

在生物体中,细胞凋亡可以通过免疫系统进行清除,以保持组织的健康和平衡。

本文将探讨细胞凋亡与免疫细胞清除之间的关联性,并对相关研究进行介绍。

一、细胞凋亡的概述细胞凋亡是程序性细胞死亡的一种形式,与坏死不同,它是一种有序且被精确调控的过程。

细胞凋亡通常发生在细胞生命周期的不同阶段,如发育、损伤修复、免疫调节等。

它对于维持组织和器官的功能与平衡至关重要。

二、细胞凋亡的机制细胞凋亡的机制主要涉及一系列信号传导通路,包括外源性和内源性通路。

外源性通路主要通过活性氧和细胞因子介导,而内源性通路主要受到DNA损伤和异常蛋白质的影响。

这些通路的激活最终导致细胞核破裂、胞质内的一系列酶活化以及胞质膜的改变。

三、细胞凋亡与免疫系统的关系免疫系统对于维持生物体的免疫功能和组织平衡起着至关重要的作用。

细胞凋亡释放的胞外囊泡和信号分子被免疫系统感知,并激活免疫细胞进行清除。

这一过程有助于消除可能对生物体产生损害的病原微生物、病变细胞和细胞垃圾等。

四、细胞凋亡与免疫细胞清除的分子机制细胞凋亡识别和清除的分子机制在免疫系统中得到了广泛的研究。

据研究发现,一些膜受体、细胞因子和信号通路在细胞凋亡的识别和清除过程中发挥关键作用。

例如,抗凋亡蛋白和调节凋亡的相关通路如细胞凋亡受体和相关信号通路等。

五、细胞凋亡与免疫细胞清除的协同作用细胞凋亡和免疫细胞清除之间存在着紧密的协同作用。

一方面,细胞凋亡可以促使免疫系统激活和清除病原微生物和损伤细胞,从而维护组织的稳态。

另一方面,免疫系统的活性细胞也对凋亡细胞起到清除作用,以防止它们引发炎症反应和自身免疫反应。

六、细胞凋亡与免疫细胞清除在疾病中的作用细胞凋亡和免疫细胞清除的异常与多种疾病的发生和发展密切相关。

例如,在某些免疫缺陷病患者中,细胞凋亡和免疫细胞清除功能受到损害,导致炎症反应和自身免疫疾病的发生。

细胞凋亡与自身免疫疾病的关系

细胞凋亡与自身免疫疾病的关系

细胞凋亡与自身免疫疾病的关系在我们的身体中,细胞凋亡是一个至关重要的生理过程。

它就像是一个精心编排的“退场仪式”,确保老旧、受损或不再需要的细胞有序地离开舞台,为新细胞的诞生和正常的生理功能维持腾出空间。

然而,当这一过程出现紊乱时,可能会引发一系列的健康问题,其中就包括自身免疫疾病。

细胞凋亡,简单来说,是细胞为了维持身体的平衡和稳定,主动选择的一种自我毁灭的方式。

这个过程受到一系列复杂而精密的调控机制的控制。

想象一下,细胞就像一个个小小的“工作单元”,它们有着自己的“工作期限”和“退休计划”。

当细胞完成了自己的使命,或者出现了不可修复的损伤时,细胞内的一系列信号通路就会被激活,启动凋亡程序。

细胞凋亡的过程可以分为几个关键的步骤。

首先,细胞会接收到来自内部或外部的凋亡信号。

这些信号可能来自细胞自身的损伤、遗传物质的异常,或者来自周围环境的压力。

一旦接收到这些信号,细胞内的一系列酶就会被激活,其中最为关键的是被称为“半胱天冬酶”(caspases)的蛋白酶家族。

这些酶就像是细胞内的“刽子手”,它们会切割细胞内的各种蛋白质,导致细胞的结构和功能逐渐瓦解。

接下来,细胞会经历一系列形态和生化上的变化。

细胞膜会变得皱缩,细胞核内的染色质会浓缩并断裂,细胞内的细胞器也会逐渐被分解。

最后,细胞会被分解成一个个小的凋亡小体,这些凋亡小体可以被周围的细胞迅速吞噬和清除,不会引发炎症反应。

那么,细胞凋亡与自身免疫疾病之间究竟有着怎样的关系呢?要理解这一点,我们首先需要了解自身免疫疾病的本质。

自身免疫疾病是由于免疫系统错误地攻击自身的组织和细胞,导致炎症和组织损伤的一类疾病。

在正常情况下,免疫系统能够准确地识别“自我”和“非我”,只会对入侵的病原体和异常细胞发起攻击。

然而,当免疫系统的调节机制出现故障时,就可能会将自身的细胞和组织误认为是敌人,从而发动攻击。

细胞凋亡在免疫系统的正常发育和功能维持中起着重要的作用。

在免疫系统的发育过程中,大量的免疫细胞会经历凋亡,只有那些能够正确识别自身抗原和外来抗原的免疫细胞才能存活下来。

免疫系统和细胞凋亡

免疫系统和细胞凋亡

免疫系统和细胞凋亡免疫系统是人体重要的防御系统之一,它不仅能够识别和消灭入侵人体的病原体,更能够清除机体里异常变异的细胞。

而细胞凋亡则是一种生理性的程序性死亡,是一种正常的机制,它能够保持机体内正常细胞的数量和稳定性,同时能够消除病变和癌变细胞。

免疫系统和细胞凋亡的相互作用和调节,在维护机体健康和平衡中扮演着关键的角色。

免疫系统的基本机制免疫系统由许多种免疫细胞和分子组成,包括淋巴细胞、巨噬细胞、树突细胞、抗体、细胞因子等。

它们之间的协作和相互作用构成了复杂的免疫应答。

免疫细胞识别外来抗原后,会释放出一系列细胞因子、化学物质和酶,进而吸引和激活其他免疫细胞,形成免疫反应。

在免疫过程中,免疫细胞能够识别和消灭病原体、病原体感染过表达过量的细胞,以及癌细胞等异常细胞。

通过这些机制,免疫系统能够保护机体免于各种感染和疾病的侵袭。

细胞凋亡的基本机制细胞凋亡是一种生物学机制,在生理和病理状态下均有重要的作用。

细胞凋亡通常涉及一系列分子信号,包括凋亡受体、Bcl-2家族蛋白、半胱氨酸蛋白酶、核酸酶等。

这些信号调节内源性凋亡通路,分别引起细胞凋亡的发生和执行。

细胞凋亡的发生和执行,通常包括一系列类型的细胞死亡信号,例如程序性的DNA裂解、磷脂片层翻转、细胞膜含量流失、线粒体损伤等。

这些信号最终导致细胞死亡,从而维护机体内正常细胞的数量和稳定性,平衡机体的生长和发育。

免疫系统与细胞凋亡的相互作用免疫系统和细胞凋亡是相互关联、相互影响的。

对细胞凋亡的控制和调节,对于免疫系统的正常发挥作用和保持免疫系统健康至关重要。

研究表明,免疫系统和细胞凋亡可以相互作用,从而产生生物学效应。

一方面,免疫系统可以通过调节细胞凋亡的程度和速度,控制异常细胞在机体内的存留和繁殖。

当机体内存在某些异常变异细胞时,免疫细胞能够识别这些细胞并采取相应的措施,如释放细胞毒素、调节Bcl家族蛋白的表达等,从而降低这些异常细胞在机体内的数量。

另一方面,细胞凋亡也可以对免疫系统产生影响。

细胞凋亡与免疫

细胞凋亡与免疫

细胞凋亡与免疫细胞凋亡是正常细胞死亡的一种重要方式,其在维持组织稳态、免疫调节等生理过程中发挥着重要作用。

本文将对细胞凋亡与免疫之间的关系进行探讨,以期加深对这一领域的理解。

一、细胞凋亡的基本概念细胞凋亡,又称程序性细胞死亡,是一种自主性细胞死亡的过程。

相比于坏死,细胞凋亡在形态上具有一系列特点,如细胞体积减小、染色质凝聚、核瓦解、细胞碎片化等。

此外,细胞凋亡还伴随着各种信号分子的参与,如半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶(Caspase)的激活以及B家族凋亡调节蛋白的表达等。

二、细胞凋亡与免疫的关系1. 免疫细胞凋亡免疫系统中的细胞凋亡是维持免疫平衡和调节免疫应答的重要手段。

在淋巴细胞发育过程中,自身免疫应答产生的自反应T细胞和B细胞通过凋亡被清除,以避免因自身抗原的攻击而引发自身免疫疾病。

此外,免疫细胞凋亡对于感染控制、肿瘤免疫等方面也具有重要影响。

2. 免疫调节与细胞凋亡细胞凋亡在免疫调节中起到了重要作用。

免疫调节通过适当地调节细胞凋亡的发生,来维持免疫平衡。

研究表明,细胞凋亡与活化的免疫细胞数量之间存在一种动态平衡关系,细胞凋亡的增加可抑制免疫细胞的过度活化,以防止过度炎症反应的发生。

3. 免疫逃逸与细胞凋亡细胞凋亡的异常调节与免疫逃逸密切相关。

在某些情况下,恶性肿瘤细胞可以通过抑制细胞凋亡逃脱免疫系统的识别和清除。

这种免疫逃逸的机制可能包括对凋亡信号分子的抑制、对免疫细胞活化的抑制等。

因此,研究细胞凋亡与免疫逃逸的关系对于癌症等疾病的治疗具有重要的意义。

三、细胞凋亡与免疫治疗1. 细胞凋亡促进免疫反应研究显示,通过诱导恶性肿瘤细胞的凋亡,可以增强肿瘤的免疫原性,激活免疫系统对肿瘤的杀伤作用。

因此,细胞凋亡在肿瘤免疫治疗中具有重要的应用价值。

目前,已有多种药物和技术可用于诱导肿瘤细胞凋亡,如经典的化疗药物、放疗、免疫检查点抑制剂等。

2. 免疫治疗促进细胞凋亡免疫治疗通过调节和增强免疫系统的活性,来促进恶性肿瘤细胞的凋亡。

细胞凋亡与免疫

细胞凋亡与免疫

感染性疾病中的细胞凋亡
02
01
03
在感染性疾病中,细胞凋亡有助于清除被感染的细胞 和病原体,从而控制感染。
某些病原体如病毒和细菌能够诱导细胞凋亡,以逃避 宿主免疫系统的清除。
调节细胞凋亡过程可能有助于控制感染性疾病的病程 和严重程度。
肿瘤中的细胞凋亡
01
肿瘤细胞通常通过抑制细胞凋亡来逃避免疫系统的攻击,从而 得以生存和增殖。
NK细胞对细胞凋亡的调控
NK细胞能够通过释放穿孔素和颗粒酶等介质,诱导靶细胞发生凋 亡。
细胞凋亡与免疫的交叉调控
肿瘤细胞逃避免疫攻击
肿瘤细胞可通过诱导免疫细胞的凋亡或抑制其功能,从而逃避免 疫攻击。
自身免疫性疾病的发生
在某些情况下,细胞凋亡和免疫反应的失衡可能导致自身免疫性疾 病的发生。
病毒感染过程中的相互作用
研究免疫系统如何感知和响应细胞凋亡,有助于揭示免疫反应的 调控机制,为疾病治疗提供新思路。
细胞凋亡与免疫在疾病治疗中的应用
肿瘤治疗
利用细胞凋亡诱导剂或调节剂,诱导肿瘤细胞凋亡,是肿瘤治疗的重要手段之 一。同时,通过调节免疫反应,增强机体对肿瘤细胞的免疫杀伤作用,也是肿 瘤免疫治疗的重要策略。
自身免疫性疾病治疗
病毒感染过程中,病毒可诱导细胞凋亡,同时免疫反应也参与其中, 两者相互作用影响病毒的复制和清除。
05
细胞凋亡与免疫研究的前景与展望
细胞凋亡与免疫的深入研究
深入探索细胞凋亡的分子机制
研究细胞凋亡过程中关键分子间的相互作用和调控机制,有助于 更全面地理解细胞凋亡的生物学过程。
揭示免疫系统对细胞凋亡的应答
降解阶段
凋亡细胞的碎片被周围的巨噬细胞或实质细胞吞噬 消化,最终被排出体外。

细胞凋亡与宿主免疫反应的相互作用

细胞凋亡与宿主免疫反应的相互作用细胞凋亡是指细胞自我死亡的一种过程,是细胞在调节生长和维护组织结构中的一种重要途径。

细胞凋亡发生时,细胞会在一定的形态和生物化学标志的指导下自我消失,而且通常不会引发炎症反应。

然而,某些因素,例如感染,肿瘤和其他损伤性刺激,会导致细胞凋亡引起异常的宿主免疫反应。

在这种情况下,细胞凋亡可以作为免疫原,引起炎症反应和免疫细胞的激活,从而破坏组织结构和脏器功能。

细胞凋亡和免疫系统之间的相互作用已经在多个研究领域得到了广泛地研究。

这种相互作用非常复杂,在许多情况下,细胞凋亡可以促进免疫反应,而在其他情况下则能够抑制免疫应答。

本文将结合研究成果,阐述细胞凋亡与宿主免疫反应之间的相互作用。

细胞凋亡促进炎症反应和免疫应答在许多情况下,细胞凋亡可以刺激免疫系统的炎症反应和免疫应答。

在众多的免疫反应中,细胞凋亡对细胞因子的产生和分泌起到了很重要的作用。

这些细胞因子能够调节炎症反应和促进免疫应答。

研究发现,在细胞凋亡引起的炎症反应中,炎症因子如IL-1β, IL-6和TNF-α等得到了大量的产生和释放。

这些炎症因子会激活免疫细胞,例如中性粒细胞和单核细胞,引发炎症反应并对病原体进行清除。

此外,细胞凋亡也能够激活免疫细胞,引起免疫应答。

在健康细胞中,细胞表面的自身抗原在免疫抑制的作用下不会被识别和攻击。

然而,在细胞凋亡的过程中,表面自身抗原会被释放出来,这些自身抗原可以促进自身免疫反应,引起机体对自身组织的攻击。

与此同时,敌发性抗原也会因为细胞凋亡而被释放出来,并与免疫细胞的抗原识别受体相结合,触发免疫应答。

细胞凋亡抑制免疫反应虽然细胞凋亡可以促进免疫反应,但在某些病原体感染和免疫病理学的情况下,细胞凋亡的发生对免疫反应起到了负面作用。

此时,细胞凋亡可以抑制免疫反应,减少炎症反应和自身免疫反应。

研究发现,在某些病毒感染中,细胞凋亡可引起宿主细胞和未受感染的细胞的死亡,从而阻止病毒在机体中的扩散。

细胞凋亡与免疫

生命科学系生物科学2班张彪学号6细胞凋亡与免疫细胞凋亡是细胞死亡的一种形式,但不同于细胞坏死。

细胞坏死是细胞对外部有害因子的无序反响,是一种被动性死亡;而细胞凋亡是程序化的,并受多种基因调控的,是一种主动性死亡。

人体免疫系统具有对自身抗原产生应答的能力,可以协助去除衰老细胞并维持内环境的稳定,但是当这种应答超过一定限度时,那么会对自身组织和机体造成损伤,形成自身免疫病。

自身免疫病常常伴有自身反响性淋巴细胞和自身抗体的产生,其发病机制十分复杂,但是大量实验证明,自身免疫病与细胞凋亡密切相关。

细胞凋亡的概念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准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响的淋巴细胞的删除,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局部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。

根本机制多细胞动物体内的细胞具有一套相似的酶系统,激活后可以启动细胞凋亡。

线虫Caenorhabditis elegans是研究细胞死亡机制的一种很好的生物模型。

C.elegans的三种基因产物:CED-3,CED-4和CED-9对凋亡而言是十分重要的,CED-3和CED-4促使凋亡,CED-9抑制凋亡。

CED-3是一种caspase,即一种半胱氨酸蛋白酶,它在天门冬氨酸存在的部位之后切断蛋白。

CED-3是一种酶原,通过自身切割而活化。

CED-4与CED-3结合并激活CED-3,CED-9与CED-4结合从而阻断CED-4激活CED-3。

细胞凋亡与免疫疾病的关系研究

细胞凋亡与免疫疾病的关系研究细胞凋亡是一种自我调节的程序性死亡,是个体细胞根据自身情况对外界环境、内部信号等各种因素作出的反应结局。

细胞凋亡被广泛认为是机体清除老化、病变细胞、维持组织稳态与免疫正常发挥的一个重要策略。

大量的证据表明,细胞凋亡与免疫疾病的发生和发展密切相关。

免疫疾病是指因免疫系统功能失调而引起的复杂疾病,其中包括某些自身免疫性疾病、免疫缺陷病、过敏反应以及器官移植排斥等多种疾病。

因此,深入研究细胞凋亡与免疫疾病的关系对于制定新的治疗免疫疾病的方案具有重要意义。

一、细胞凋亡在免疫疾病中的作用研究发现,某些免疫细胞在疾病发生过程中会发生细胞凋亡,并进一步影响免疫系统的正常功能。

免疫细胞包括巨噬细胞、T细胞、B细胞等,它们在免疫应答过程中发挥着重要的作用。

在免疫应答的早期阶段,特异性细胞受体在T细胞和B 细胞表面上被激活,并开始复制和增殖。

接着,这些细胞通过分化为细胞群体扩散到整个免疫系统,以发挥最大的抗病毒和抗外来微生物的作用。

但是,在某些疾病发生的过程中,免疫细胞会发生数量和功能上的异常,这种现象被认为与免疫疾病的发生有关。

二、细胞凋亡与自身免疫性疾病的关系自身免疫性疾病是指免疫系统对自身组织或细胞产生的异常反应,不同的自身免疫性疾病可能会涉及到多种免疫细胞和不同的细胞凋亡机制。

多项研究表明,自身免疫性疾病的发生可能与某些基因遗传因素和环境因素的结合有关。

例如,糖尿病、红斑狼疮、系统性硬化等一些自身免疫性疾病,表现出免疫系统损伤机制异常。

在这些疾病的过程中,免疫细胞和自身组织发生相互作用产生免疫反应,这些反应显著促进了组织的毁损。

神经源性疼痛是自身免疫性疾病之一,发生原因多种多样,可能与人体免疫系统对感性神经元进行的细胞毒性作用有关,即由自身免疫细胞产生的自身抗体、T细胞或其他导致其凋亡及可溶性因子对神经元的直接破坏。

因此,在自身免疫性疾病的研究和治疗中,对细胞凋亡的作用需要进行深入的研究。

细胞凋亡与免疫系统的关系

细胞凋亡与免疫系统的关系细胞凋亡是一种程序性细胞死亡方式,它在维持组织稳态,清除损伤细胞以及抗肿瘤过程中起到重要作用。

免疫系统是人体的防御机制,负责识别和消除病原体。

细胞凋亡与免疫系统之间存在紧密的联系,它们相互作用来保障机体的健康和平衡。

本文将从不同角度探讨细胞凋亡与免疫系统的关系。

一、细胞凋亡在免疫系统中的作用细胞凋亡在免疫系统中扮演着重要角色。

首先,细胞凋亡能够帮助维持免疫系统的稳态。

在免疫反应后期,机体需要清除已经完成任务的免疫细胞,以保持免疫系统正常的功能。

细胞凋亡作为一种调节机制,能够促使免疫细胞在完成任务后迅速死亡,避免对机体产生损伤。

其次,细胞凋亡对于清除异常细胞和抗肿瘤具有重要意义。

在机体中,细胞损伤、病毒感染或突变等因素会导致细胞发生异常,若这些异常细胞不能及时被清除,可能引发疾病的发生和发展。

而细胞凋亡能够有效地将这些异常细胞引导至死亡,保持机体正常的生理状态。

最后,细胞凋亡还参与调节免疫的自身耐受性。

机体中有许多自身抗原,如果免疫系统对这些抗原过度激活,就会导致自身免疫性疾病。

细胞凋亡通过清除自身反应过度的免疫细胞,帮助机体保持免疫耐受,降低自身免疫性疾病的风险。

二、免疫系统调节细胞凋亡免疫系统通过多种方式调节细胞凋亡过程,保证其在免疫应答中的有效性和平衡性。

首先,T细胞是免疫应答的中心,它们能够通过识别并清除异常细胞来维持免疫稳态。

T细胞通过特异性受体与异常细胞相互作用,释放细胞毒素诱导这些细胞发生凋亡。

其次,免疫系统中的细胞因子也参与了细胞凋亡的调控。

例如,免疫细胞分泌的细胞因子,如肿瘤坏死因子(TNF)和干扰素(IFN)等,能够直接诱导细胞凋亡。

这些细胞因子与受体结合后,启动细胞内的凋亡信号通路,从而诱导细胞凋亡。

另外,免疫系统中的调节性细胞也参与了细胞凋亡的抑制。

调节性T细胞(Treg)能够通过分泌抑制性细胞因子,如白介素-10(IL-10)和变态生长因子-β(TGF-β)等,抑制细胞凋亡的过程。

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6
细胞凋亡与细胞程序性死亡
如烟草蛾节间肌肉细胞、哺乳动物某些神经元 和红细胞,它们的程序性死亡是以非凋亡的方式进 行。 有时由外源性理化因子刺激诱发的细胞死亡, 形态上似凋亡,但并不是由细胞内原装程序所引发 ,也不能称为程序性细胞死亡(如放疗后肿瘤组织 坏死等)。 因此细胞凋亡只是程序性死亡的特殊方式。





功能:抑制Caspase8结合到DISC上,从而抑制 起始Caspase激活。
39
4.2 线粒体途径
(1).基本环节:



释放caspase活化因子 细胞色素C:细胞色素C+Apaf-1+ AIF(凋亡诱导因子) Caspase3
caspase9
凋亡体

Apaf-1:凋亡蛋白酶活化因子
28
Caspase家族的特点:

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端同源区存在半胱氨酸激活位点
29
Caspase活化机制:

Caspase的活化是有顺序的多步水解的过程,虽
然分子各异,但是它们活化的过程相似。

首先在caspase前体的N-端前肽和大亚基之间的



22
免疫相关的凋亡信号途径

死亡受体介导的信号途径


线粒体途径
颗粒酶B途径(CTL特有)
23
死亡受体通路、线粒体通路
24
细胞凋亡涉及的共同通路

其中膜受体和线粒体途径均通过激活含半胱氨 酸的天冬氨酸酶(Caspase)剪切胞内底物 ( Caspase不可逆有限水解底物的级联放大反应
36
(2).死亡受体通路
FASL+FAS
受体多聚化 和构像改变
+FADD
死亡受体/配体 /FADD/Caspase8或10
凋亡诱导复合物(DISC) 胞质中游离的caspase8聚集到这个复合物上
细胞有足够caspase8 死亡受体活化, 细胞凋亡
细胞caspase8浓度不够 tBid从胞质到线粒体 CtyC 释放

破坏细胞抗凋亡因素
破坏细胞结构 影响核酸的结构与功能

32
破坏细胞抗凋亡因素

正常活细胞内核酸酶处于无活性状态。这是由于核 酸酶和抑制物结合在一起(如抑制物被破坏,核酸 酶即可激活,引起DNA片段化)。 现知caspase可以剪切裂解这种抑制物而激活核酸 酶,因而把这种酶称为Caspase激活的脱氧核糖核 酸酶(caspase-activated deoxyribonulease CAD),而把它的抑制物称为ICAD。
细胞凋亡与细胞程序性死亡
细胞程序性死亡(programmed cell death,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,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。 细胞凋亡和程序性死亡具有非常密切地关系。大多数 情况下程序性细胞死亡是以凋亡的方式进行,但并不是所 有的程序性死亡都采取凋亡的方式。
20
3. 细胞凋亡的诱导和抑制因素
物理性因子,包括射线(紫外线, 射线等),较温 和的温度刺激(如热激,冷激)等; 化学及生物因子:包括活性氧基团和分子,激素,细 胞生长因子,肿瘤坏死因子(TNF)等。 DNA和蛋白质合成的抑制剂等。
21
4.免疫相关的凋亡信号转导

接受凋亡信号
凋亡调控分子间的相互作用 蛋白水解酶(caspases)的活化 凋亡的级联反应

细胞凋亡的生物学意义:
近年来对细胞凋亡的研究日渐重视,现代研究结果表明: 细胞凋亡不仅是认识细胞死亡过程的基础,而且在胚胎发 育、造血、免疫、乃至肿瘤形成中都有极为重要的作用。
1. 确保正常的生长发育(development ):清除无用 、多余的细胞。 2. 维持内环境稳定(maintenance of homeostasis) :清除受损、突变或衰老的细胞。 3. 发挥积极的防御功能(defense reaction):清除 病毒感染细胞等对机体有害的细胞。
43
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IAP(inhibitor
of apoptosis,细胞凋亡抑制因子)
IAP超家族的成员较多,共同的特征是含有一个 或多个70个氨基酸的重复序列(BIR),类似于 zinc指状的结构。 BIR功能域和之间的连接区域介导对caspase的 抑制作用,而环指状结构则具有泛素化蛋白连接酶的 作用,介导caspase-3和-7的泛素化降解作用。
细胞凋亡参与皮肤更新
2. 细胞凋亡的生物学特征


形态学变化 生物化学变化
胞内Ca++浓度增高 DNA片段化 大分子的合成(凋亡相关蛋白质及RNA合成) tTG(组织转谷氨酰胺酶)的积累并达到较高 的水平。
一种依赖钙离子的酶,当凋亡起始时, Ca++浓度上升,从而使tTG活化。其 作用是保持凋亡小体的完整性,防止 有害物质的逸出。 14
细胞凋亡 与 免疫
1
引言
☆细胞凋亡是一种普遍存在的生物学过程 ,它与细
胞增殖、细胞分化都是最重要的生命现象,正是由 于细胞增殖、细胞分化、细胞调亡的相互联系、相 互制约的关系,才保证了生物体的正常发育。
☆正常凋亡过程受阻或某种原因所致不正常的细胞 凋亡,都会使机体出现病症。因此对细胞凋亡的研 究有助于某些疾病的阐明与治疗。
37
切割Bid 线粒体途径
FasL/
/Fas
38
(3).死亡受体途径的调控机制

FLIP [FADD-like-IL-1β-convertingenzyme(FLICE) inhibitory protein]
近年发现的含DED的凋亡抑制蛋白 广泛存在于真核生物、哺乳动物细胞和病毒中 包括:病毒基因编码的FLIP(v-FLIP) 细胞FLIP(c-FLIP):c-FLIPS或c-FLIPL
特定位点被水解去除N-端前肽,然后再在大小亚
基之间切割释放大小亚基,并进而形成两两组成
的有活性的四聚体,
30
31
Caspase的效应机制
凋亡细胞的特征性表现: 包括DNA裂解为200bp左
右的片段,染色质浓缩,细胞膜活化,细胞皱缩,最 后形成由细胞膜包裹的凋亡小体,然后,这些凋亡小 体被其他细胞所吞噬。
过程),导致凋亡特有的生化和形态学改变。
25
细胞凋亡涉及的共同通路

Caspase:含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶,水 解底物天冬氨酸C端肽键,因此又称之为 Caspases(取英文Cysteine C,aspartic acid ,Asp ,proteases的词头)
26
27
Caspase家族的结构与分类
8
Tissue remodeling.
Sculpting the digits in the developing mouse paw by apoptosis.
Elimination of transitory organs and tissues.
The resorption of the tadpole tail at the time of its metamorphosis into a frog occurs by apoptosis.
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(2).线粒体通路
41
(3).线粒体通路的调控机制

Bcl-2家族(B cell lymphoma/leukemia-2)
因该家族成员可通过改变外膜通透性而调控 线粒体活化,故该途径也称为Bcl-2介导的线粒体 途径。 Bcl-2家族已发现15个成员,所有Bcl-2家族 成员均含有1个或多个BH结构域。

1972年,Kerr,Wylle和Curry在许多正常组织 中观察到一种与经典的细胞坏死形态特征不同 的现象:细胞收缩、细胞碎片、散在不完整细 胞等,据此,他们首次提出apoptosis一词。 国内常译为细胞凋亡、细胞凋落、细胞凋谢、 细胞衰亡等,多数学者倾向于“细胞凋亡”。 强调这一过程是一种自然的生理学过程。


有意义的是CAD只在ICAD存在时才能合成并显示活 性,因而ICAD对CAD的活化与抑制是必需的。
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破坏细胞结构

Caspase可直接破坏细胞结构:如裂解核纤层 核纤层(Lamin)是由核纤层蛋白通过聚合作用而 连成头尾相接的多聚体,由此形成核膜的骨架结构,使 染色质(chromatin)得以形成并进行正常的排列。 在细胞发生凋亡时,核纤层蛋白作为底物被 Caspase裂解,从而使核纤层蛋白崩解,导致细胞染色 质的固缩。

ICE亚类Caspase蛋白酶:ICE是单核细胞来源的参
与成熟的一种蛋白酶,参与凋亡但不起主要作用;



Caspase1,Caspase4, Caspase5, Caspase11 Caspase12,Caspase13, Caspase14。 凋亡启动亚类Caspase蛋白酶(上游Caspase): Caspase8, Caspase2, Caspase 9,Caspase10。 凋亡效应亚类Caspase蛋白酶(下游Caspase): Caspase3, Caspase6, Caspase7
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根据结构和功能分为两类: 抗凋亡/促增殖成员:包括 Bcl-2、 Bcl-xl 等。 机制:可阻止线粒体外膜通透化,从而阻止

细胞色素C的释放,抑制细胞凋亡。 促凋亡成员:包括Bid、Bim、Bad等“BH3only” 蛋白质和Bax、Bak、Bok等“多BH”蛋白质
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