线粒体与细胞凋亡研究进展
线粒体结构与功能的研究
线粒体结构与功能的研究线粒体是细胞的一种重要器官，其存在和功能对细胞的生命活动是至关重要的。
线粒体结构和功能的研究对于理解生命的本质和解决一些疾病问题具有重要意义。
本文将介绍线粒体的结构和功能以及相关研究的进展。
一、线粒体的结构线粒体是一种双层膜结构的细胞器，内外壁之间的空间称为线粒体基质。
线粒体内含有自主复制的DNA，通过基因表达而合成内膜和外膜之间的线粒体DNA蛋白质，是细胞中能量代谢的主要场所。
线粒体的内膜分为棘突和凸起，内膜之间的空间称为内质腔。
线粒体的外膜上有许多孔道，这些孔道被称为线粒体外膜孔。
孔道的形成可能是通过regulated intramembrane proteolysis (RIP)过程来完成的，RIP遍及内、外膜之间的基质空间和内外膜之间。
二、线粒体的功能线粒体是细胞内重要的能量产生和代谢中心。
线粒体内的三羧酸循环、维生素代谢、脂肪酸代谢、氧化磷酸化等代谢途径可以产生三磷酸腺苷（ATP），这是细胞内外中传递和利用能量的分子。
除此之外，线粒体还在细胞凋亡、制造铁硫簇和合成胆固醇等方面具有重要作用。
线粒体的功能障碍会导致能量不足和多种疾病的发生和发展。
三、线粒体与疾病的关系线粒体在维持细胞生存和功能方面具有重要作用。
线粒体功能异常会导致能量不足、氧化应激和凋亡等多种病理机制的发生和发展，导致多种疾病的发生和发展。
比如，糖尿病、肿瘤、神经退行性疾病等疾病均与线粒体功能异常有关。
近年来，对线粒体功能和结构的研究对于解决这些疾病问题具有重要意义。
四、线粒体的研究进展研究表明，线粒体的结构和功能受到多种因素的影响，包括基因和环境的因素。
近年来，线粒体膜通道、能量转化和凝集等方面的研究取得了重要的进展。
此外，引起细胞死亡的线粒体漏出现象和自噬过程也引起了越来越多的关注。
这类研究对于探索线粒体与多种疾病的关系具有重要作用。
研究表明，线粒体结构和功能的研究涉及多种科学领域，如生物物理学、生物化学、细胞生物学等。
线粒体与细胞凋亡
c ——
细
胞
色
素
线粒体
形成凋亡小体 (apoptosome)
起始胱冬肽酶
凋
亡
起
执行胱冬肽酶
始
抑制
抑制
因
子 破坏细胞骨架
DNA断片化
DNA修复
细胞凋亡
The Apoptosome
• 1.4 MDa complex that
includes Apaf1 (apoptotic protease activating factor), procaspase 9 & cytochrome c;
细胞中存在着一种不依赖于胱冬肽酶的而注定细胞死亡的 机制，这种机制与线粒体有关。
（一）线粒体影响细胞死亡的变化
1、电子传递链和能量代谢受到破坏 2、释放胱冬肽酶激活蛋白(细胞色素c) 3、产生活性氧类物质(ROS)
（二）渗透性转变孔——起始凋亡的主开关
电子传递链 和能量代谢 受到破坏
ROS
线粒体内膜跨膜电位的崩溃是细胞凋亡的变化之一。
AIF——凋亡诱导因子
MPTP
线粒体
AIF
核酸内切酶
核染色质凝缩 DNA大规模断片化
细胞凋亡
请参阅： LÜ Cui-Xian, FAN Ting-Jun, et al. Apoptosis-inducing Factor and Apoptosis. Acta Biochim Biophys Sin，2003，35(10): 881-885.
MPTP的开放促使细胞进入凋亡程序
细胞损伤
死亡信号 死亡受体
门开放
Cyt.c
MFN2调控线粒体动态变化的研究进展
MFN2调控线粒体动态变化的研究进展
线粒体是细胞中的重要细胞器之一，主要负责细胞内能量代谢，调控细胞凋亡和细胞
老化等生理过程。
线粒体的功能和数量的维持是细胞正常生理活动的关键。
不同细胞状态下，线粒体通过自身动态变化来适应和调节细胞的能量需求和应激环境，这一过程被称为
线粒体动态变化。
在绝大多数细胞中，MFN2富集在线粒体外膜，可以通过与另一个线粒体融合蛋白MFN1形成二聚体，参与线粒体的融合过程。
研究发现，当细胞发生应激性刺激或能量不足等情
况时，MFN2的表达水平会升高，从而促进线粒体的融合，增加线粒体的功能和数量。
相反，当细胞发生过度应激或能量过剩时，MFN2的表达水平会下降，导致线粒体的融合减少，进而促进线粒体的分裂和凋亡。
MFN2还能通过调节线粒体的分布和运动，影响细胞的能量代谢和生存能力。
研究发现，MFN2不仅参与线粒体的融合过程，还可以调控线粒体的分布。
具体来说，MFN2可以通过参与线粒体与内质网的相互作用，影响线粒体在细胞内的定位和分布。
MFN2还能够与肌动蛋白、微管等细胞骨架蛋白相互作用，参与线粒体在细胞内的运动。
这些研究结果表明，MFN2在调控线粒体动态变化的过程中发挥着重要的作用。
近年来，越来越多的研究发现MFN2在多种疾病中发挥着重要作用。
一些研究发现
MFN2的突变与一些神经变性疾病如Charcot-Marie-Tooth病、运动神经元病等有关。
MFN2的异常表达还与糖尿病、肌肉萎缩、心血管疾病等疾病的发生发展密切相关。
线粒体_内质网与细胞凋亡
医学信息２００７年３月第２０卷第３期ＭｅｄｉｃａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｍａｒ．２００７．Ｖｏｌ．２０．Ｎｏ．３临床医学・综述・收稿日期：２００６－１１－１５基金项目：国家科技部重大基础研究前期研究专项项目编号：２００３ＣＣＡ０１７００通讯作者：马红，女，回族，１９７５年５月出生，医学博士，南京中医药大学教授，硕士研究生导师。
科学研究主要方向抗衰老中药作用机理，养阴类药物在治疗温热病中的运用，以及在中药学课程中利用现代信息技术进行教学改革。
线粒体、内质网与细胞凋亡谭贝加，马红，王明艳，项晓人（综述）（南京中医药大学，江苏南京２１００２９）摘要：细胞凋亡是近年来研究的热点，对其发生机制的研究对于肿瘤等多种疾病的治疗和免疫调节都具有重要价值。
线粒体与内质网是细胞凋亡信号传导途径中起重要作用的细胞器。
本文综述了凋亡过程中有关线粒体及内质网途径信号传导、调控机制的研究进展。
关键词：细胞凋亡；线粒体；内质网Ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａ，ＥｎｄｏｐｌａｓｍｉｃＲｅｔｉｃｕｌｕｍａｎｄＡｐｏｐｔｏｓｉｓＴＡＮＢｅｉ－ｊｉａ，ＭＡＨｏｎｇ，ＷＡＮＧＭｉｎｇ－ｙａｎ，ｅｔａｌ（ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴＣＭ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００２９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｔｈｅｈｏｔｓｐｏｔｉｎｒｅｓｅａｒｃｈ，ｓｔｕｄｙｏｎａｐｏｐｔｏｓｉｓｉｓｖａｌｕａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｔｈｅｒａｐｙｏｆｖａｒｉｏｕｓｄｉｓｅａｓｅｓｓｕｃｈａｓｔｕｍｏｒａｎｄｉｍｍｕｎｉｔｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ．Ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａａｎｄｅｎｄｏｐｌａｓｍｉｃｒｅｔｉｃｕｌｕｍａｒｅｖｉｔａｌｃｅｌｌｏｒｇａｎｓｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇａｐｏｐｔｏｓｉｓｓｉｇｎｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｓｏｎｓｕｍｍａｒｉｚｉｎｇｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇｓｉｇｎｓａｎｄｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｉｎｔｈｅａｐｏｐｔｏｓｉｓｐｒｏｃｅｓｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｐｏｐｔｏｓｉｓ，ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａ，ｅｎｄｏｐｌａｓｍｉｃｒｅｔｉｃｕｌｕｍ细胞凋亡是由基因控制的细胞主动死亡过程，又称程序性细胞死亡，对多细胞生物体发育、组织稳态、肿瘤监视、免疫系统功能等的维持有着重要的意义。
线粒体在细胞凋亡机制中的作用
线粒体在细胞凋亡机制中的作用细胞凋亡是一种高度调控的细胞死亡过程，对于维持组织稳态和细胞平衡至关重要。
线粒体在这个过程中扮演了至关重要的角色，它们通过产生能量以支持细胞活动，同时也参与了细胞凋亡信号通路的调控。
线粒体在细胞凋亡中的主要作用可以总结为以下几个方面：1.能量供应和代谢调节：线粒体是细胞的能量工厂，通过氧化磷酸化过程产生ATP，为细胞的各种活动提供能量。
在细胞凋亡过程中，线粒体ATP的减少可能导致细胞功能障碍，从而促进凋亡。
此外，线粒体还参与了细胞内Ca2+和其他代谢物的调节，这些物质在细胞凋亡信号传导中起到关键作用。
2.ROS的产生和细胞信号转导：线粒体在产生ROS（活性氧）的过程中起主要作用。
适度的ROS产生可以作为信号分子，参与细胞凋亡信号的传导。
例如，ROS可以激活MAPK通路，导致细胞凋亡。
此外，ROS还可以直接氧化和修饰蛋白质，影响其功能和活性，从而影响细胞凋亡过程。
3.释放凋亡相关分子：当线粒体受到损伤或刺激时，它们可以释放凋亡相关分子，如细胞色素c（Cyto c）和Smac等。
这些分子进入细胞质后，可以激活caspase酶家族，导致细胞凋亡。
特别是细胞色素c的释放，被认为是线粒体参与细胞凋亡的关键事件之一。
4.影响线粒体通透性转换：线粒体通透性转换（MPT）是线粒体内外环境交流的重要过程。
在细胞凋亡中，MPT受到调控，使线粒体释放凋亡相关分子。
MPT的异常发生会导致线粒体功能受损，促进细胞凋亡。
总的来说，线粒体在细胞凋亡中的作用是复杂而多维的。
它们既提供了细胞生存所需的能量和物质，又在细胞凋亡信号传导、执行和调节中发挥关键作用。
这些功能的正常行使对于维持细胞的稳态和生命活动的正常进行至关重要。
然而，当线粒体功能异常或受到干扰时，可能引发细胞凋亡的异常激活，导致组织损伤和疾病的发生。
因此，理解和探究线粒体在细胞凋亡中的作用，对于疾病的预防和治疗具有重要的意义。
例如，通过调控线粒体的功能或信号传导途径，可能可以预防或治疗某些因线粒体功能异常引发的疾病，如神经退行性疾病、癌症等。
线粒体在细胞凋亡中的作用研究进展
１ 凋 亡 时 线 粒 体 的 变 化 特 点
１ １ 线 粒 体 结 构 变化 ： 亡 细 胞 的 典 型 形 态 变 化 多 有 报 道 ， ， 凋
Ａｌ ｔ 丧 失 是 凋 亡 效 应 阶 段 早 期 一 个 不 可 逆 性 特 征 ， Ｘｍ 的 Ｘ 而
而 维 持 则 阻 止 凋 亡 ， 此 提 出 细 胞 Ａ Ｐ水 平 是 细 胞 死 亡 的 重 由 Ｔ
要 生 理 作 Ｈ ， 为 细 胞 的 各 种 生 命 活 动 提 供 基 础 能 量 细 胞 ｊ它
凋 亡 过 程 中 许 多 重 要 事 件 的 发 生 都 与 线 粒 体 密 【 Ｈ ， 括 刀卡 关 包 Ｃｓｉ ａｖｓ 活 因 子 的 释 放 ， 细 胞 色 素 Ｃ Ｃ ｔ ｜ｏ ｅＣ． ｖ Ｃ 、 ｅ激 如 （ ｖ ｃｒｍ Ｃｔ ） ｏｔ 电 子 传 递 链 的 改 变 、 粒 体 膜 电 位 （ Ｗｍ ） 丧 失 、 胞 内 氧 线 Ａ ｔ的 细 化 还 原 状 态 的 改 变 、ｅ 一２家 族 促 进 和 抑 制 凋 亡 蛋 白 的 参 与 Ｂｌ 等 ：不 同 信 号 的 传 导 最 终 都 集 中 到 线 粒 体 上 来 启 动 或 抑 制 这 些 事 件 及 其 效 应 的 产 生 。研 究 发 现 ， 亡 早 期 线 粒 体 结 凋 构 保 持 完 整 ， 坏 死 细 胞 的 线 粒 体 则 发 生 肿 胀 ， 此 将 其 作 而 因
４０ ０ ８ ００３）
（ ． 州 军 区 兰 州 总 医 院 ， 肃 兰 州 ７ ０５ ； ２ 重 庆 第 三 军 医 大 学 西 南 医 院 １兰 甘 ３０ ０ ，
线粒体DNA缺失细胞系对凋亡诱导剂敏感性的研究进展
胞周期等抵抗 凋亡 － ９ ｊ 。（ ２ ） 在 自由基诱导 的凋亡研 究 中，
和ｍ ｔ Ｄ Ｎ Ａ 完整 的细 胞 相 比 ， ｍ ｔ Ｄ Ｎ Ａ缺 失细胞 系可能通过过
２ 线粒 体 与 凋 亡 的 关 系
作为核 外唯一遗传物质 的 ｍ ｔ Ｄ Ｎ Ａ缺 失势必影响 细胞 氧化磷
酸化， 进 而影 响 细 胞 的存 亡。 那 么 ， 线粒 体 功 能 障碍 的 ｍ ｔ Ｄ Ｎ Ａ 缺 失 细 胞 系对 凋 亡 诱 导 剂 刺 激 的反 应 是 加 速 凋 亡 还 是 抑 制
必须依 靠糖 酵解才能生存的细胞 系。第 １个 ｍ ｔ Ｄ Ｎ Ａ缺 乏细 胞 系（ Ｒ ｈ ｏ ２ ０ ６细胞 系） 是２ ０世 纪 ８ ０年代 末期 Ｋ Ｉ Ｎ Ｇ等… 通
胞 损 伤 …。 （ ３ ） 在 生理 性 诱 导 因子 诱 导 凋 亡 的 研 究 显 示 ， ｍ ｔ Ｄ Ｎ Ａ缺失细胞和其母 本 细胞 相 比， ｍ ｔ Ｄ Ｎ Ａ 缺 失 细 胞 可 能
疾病发 生发展 过程 中的重要 环节 ， 目前 关 于 ｍｔ Ｄ Ｎ Ａ缺 失 细
胞 对 凋 亡敏 感性 的研 究 结 果 存 在 较 大 争 议 。 本 文 就 ｍ ｔ Ｄ Ｎ Ａ
缺 失 细胞 系对各 种 凋 亡 诱 导 剂 刺 激 的 敏 感 性 研 究 进 展 进 行
综述 。
变、 自然老化和 肿 瘤的发 生等。最 近在 凋 亡领域 的研 究证 实， 线粒体是 细胞程 序性 死 亡机 制 中重 要信 号 事件 的调 节
过 溴化 乙锭 （ Ｅ Ｂ） 培 养建立的。此后 ， 很 多其他 的 ｍ ｔ Ｄ Ｎ Ａ缺
线粒体功能的研究与应用
线粒体功能的研究与应用近年来，随着生物科技的不断发展，越来越多的科学家将目光聚焦在了线粒体这个小小但却重要的细胞器上。
事实上，线粒体功能的研究已经成为了生物学领域中最热门的话题之一，同时也促进了许多有意义的应用程序的发展。
本文将针对这一问题展开讨论。
一、线粒体的结构和功能在细胞内，线粒体是一个拥有自己基因和膜结构的独立单元。
它们的主要功能是在细胞内制造能量。
线粒体内的内质网产生能量，而呼吸链则使线粒体内的氧气和食物产生反应，产生大量的ATP分子。
这一过程称为细胞呼吸。
此外，线粒体还参与了许多其他的生物学过程。
它们在细胞凋亡、代谢调节和离子平衡等方面也发挥着至关重要的作用。
尽管在细胞内扮演着如此重要的角色，但线粒体本身却十分脆弱，容易受到损伤和氧化应激的影响。
这也让科学家们对它们的功能和调控机制产生了浓厚的兴趣。
二、线粒体的研究进展近年来，许多研究表明，线粒体功能异常与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如，糖尿病、心脏疾病和癌症等疾病都与线粒体功能异常有关。
因此，对线粒体功能进行深入研究，不仅有助于我们更好地理解生命活动的本质，还可以为疾病的治疗和预防带来重要的启示。
近年来，许多研究也探索了一些新的方法来识别和修复线粒体功能异常。
例如，一些科学家试图利用基因编辑技术来重构线粒体的DNA，从而修复线粒体的功能。
同时，也有研究表明，一些天然的化合物，如抗氧化剂和激酶等，可能对线粒体功能的修复和保护具有重要的作用。
第三、线粒体功能的应用前景除了在生命科学领域得到广泛的应用之外，线粒体的功能和调控机制还具有许多其他的应用前景。
例如，在食品工业中，利用线粒体的能量合成功能来提升食品的营养价值、质量和口感。
此外，也有研究表明，线粒体内的蛋白质在药物代谢、毒性和临床安全性方面也具有重要的作用。
最后，随着生物技术和人工智能等技术的不断创新，我们相信线粒体的功能和调控机制的应用前景将会越来越广泛。
它们不仅为我们揭示了生命的奥秘，也为我们带来了一个更加美好的未来。
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S .. . .. . . . 资 料. . ·综 述· 线粒体与细胞凋亡研究进展 曾凯星1
1.中山大学药学院，广州，510006 【摘要】线粒体是细胞凋亡的执行者。当线粒体受到内外环境因素的影响时，会造成线粒体通透性转运孔持续开放，细胞色素C的释放、Caspase蛋白的激活以及活性氧的作用。本文阐述了三者变化的多种机制，同时也论述了Bcl-2家族和AIF因子在凋亡过程中的调节作用机制，为寻找肿瘤靶点提供机遇。 【关键词】线粒体；细胞凋亡；线粒体通透性转运孔；细胞色素C；Caspase
Study Progress of Mitochondria and Apoptosis Kai-xing ZENG1
1.School of Pharmaceutical Sciences, Sun Yat-Sen University, Guangzhou, 51006, China Abstract: Mitochondria are the executors of apoptosis. When the mitochondria are affected internal and external environmental factors, can cause mitochondrial permeability transition pore remain open, release of cytochrome C and activation of Caspase protein. This paper describes the various mechanisms of the three variations, but also discusses the Bcl-2 family and AIF factor regulating mechanism during apoptosis, these mechanisms provides an opportunity to find tumor targets. Keywords: Mitochondria; Cell apoptosis; mitochondrion permeability transition pore; Cytochrome C; Caspase S .. . ..
. . . 资 料. . 细胞凋亡是集体在生长、发育和受到外来刺激时清除多余、衰老和受损伤的细胞以保持机体内环境平衡和维持正常生理活动过程中的一种基础调节机制。这种调节机制的异常与多种疾病的发生有关，如癌症的发生于细胞凋亡的抑制有关，而老年性痴呆与神经细胞凋亡过度有关。目前对细胞凋亡的研究已经涉及到肿瘤生物学、发育生物学等方面。线粒体是真核细胞赖以生存的产能场所，而近十几年来发现线粒体是调控细胞的重要细胞器。
1 线粒体与细胞凋亡 目前发现细胞凋亡主要经过三条信号转导通路，一条是外源性通路， 即由死亡受体及配体系统激发的凋亡信号下传，启动 Caspase蛋白酶而引发细胞凋亡[1]; 另一通路称为内源性通路， 细胞外的某些信号或细胞内DNA的损伤首先引起促凋亡的 Bcl -2 家族成员发生蛋白水解、脱磷酸化等修饰，由无活性状态变为活性状态， 从而由胞浆向线粒体膜移位，使PTP打开、m降低等变化， 细胞色素C 等凋亡信号分子进入胞浆， 发挥激活Caspase等的作用， 从而导致凋亡的特征性改变[2]。；还有一条凋亡通路为内质网通路，其确切机制目前还不十分清楚。前两种通路这两条通路最后都汇集于下游的效应Caspase，即凋亡蛋白酶Casapse的激活。活化Caspase在细胞中能切割400多种，如Laminas、信号分子如蛋白激酶、骨架蛋白、DNA修复酶以及包括调控mRNA剪切、DNA复制的功能蛋白。这些重要蛋白质的降解和核酸酶的激活最终导致细胞凋亡。
2 MPTP和m对细胞凋亡的作用 线粒体通透性转运孔(mitochondrion permeability transition pore， MPTP)是由位于线粒体外膜的电位依赖性阴离子通道( voltage dependent anion channel， VDAC)、线粒体内膜的腺苷酸移位酶 ( adenine nucleotide translocate，ANT)、线粒体基质的环孢菌素A结合蛋白D(cyclophilin D，CypD) 及其他分子构成的一种复合结构，m的稳定有密切关系。MPTP是跨越线粒体外膜和内膜的通道，M PTP周期性开放， 以维持线粒体内电化学平衡及稳定状态。多种因素对MPTP具有调节作用，pH下降、环孢菌素A、Mg2 +、磷酸酯酶抑制剂等因素对MPTP的开放具有抑制作用，而pH升高、Ca2 +、无机磷酸盐、过氧化物等因素对MPTP开放具有促进作用。正常情况下MPTP间歇性开放，分子质量小于1.5 ku的物质 ，如质子 、Ca2+、谷胱甘肽等可选择性通过，这些物质对维持线粒体膜电位和Ca2 +平衡具有重要作用。当MPTP持续开放时m降低甚至完全崩解，而m的崩解是细胞凋亡的特异性早期指标之一。线粒体基质的三羧酸循环酶系通过底物脱氢氧化生成还原性烟酰胺腺嘌呤二核苷酸( NADH ) 。NADH通过线粒体内膜呼吸链氧化，S .. . .. . . . 资 料. . 生产大量的ATP。与此同时，导致跨膜质子移位形成m。线粒体内膜上的ATP合成酶利用m 能量合成 ATP。m的耗散早于核酸酶的激活，也早于磷酯酰丝氨酸暴露于细胞表面。而一旦m 耗散，线粒体可释放AIF和细胞色素C，细胞就会进入不可逆的凋亡过程。线粒体解开呼吸链会产生大量活性氧，氧化线粒体内膜上的卵磷脂。 线粒体通透性改变( mitochondrial permeability transition , M PT ) 即 P T P 的非特异性 开放。M P T的作用有自我放大的效应。M PT 诱导m耗散,而反过来 mClCCP 使 m去极化会导致 M PT 。一些 P T P 的结果例如m耗散, 活性氧的生成本身也会导致 M P T 。这就说明 M PT 有正反馈, 从而在细胞凋亡中有自我摧毁的作用。反过来, 如果能防止m的耗散, 就能避免氧化还原不平衡、磷酯酰丝氨酸的暴露与蛋白酶和核酸酶的激活。然而,某些细胞内细胞色素C的释放可能比m早, 说明线粒体释放的细胞色素C可能还依赖于非PT P开放的其他途经，下面会继续讨论细胞色素C的释放途径及作用机理。 线粒体的结构、功能与细胞凋亡关系密切, 其中PT P的作用极其重要, 如果线粒体有大量 PTP形成, 细胞ATP浓度很快下降, 则在致凋亡的蛋白酶被活化前细胞就坏死了。而m耗散产生的超氧阴离子也导致细胞死亡。
3 细胞色素C、Casapse家族以及活性氧对细胞凋亡的作用
3.1 细胞色素C 细胞色素C不仅可作为呼吸链电子传递的物质，也是调控细胞凋亡的一种主要蛋白。在线粒体损伤后，细胞色素C作为应做传感器被释放到细胞质中，从而引发细胞执行凋亡程序。细胞色素C由2个没有促凋亡活性的前体分子血红素和脱辅基细胞色素C在膜间组装而成，具有促凋亡构象[3]。目前细胞色素C释放的机制有很多,主要有三种：一是PTP开放导致外膜破裂，释放细胞色素C；二是Bax和Bak等正常情况下能与抑凋亡蛋白分子Bcl-2/ Bcl-xL/Mcl-1相互结合。而仅含BH3结构域的Bcl-2家族促凋亡蛋白tBid、Bim等能与Bcl-2/ Bel-xL/ Mel-l 相互作用，使Bax / Bak等从抑制凋亡蛋白游离，进而形成多聚体，促使线粒体膜通透，导致细胞色素C释放；三是Bax 或 Bak与电压依赖性离子通道VADC结合后，可 以调节线粒体的膜电位，并导致细胞色素C从 Bax / Bak和VDAC 共同形成的大通道释放。细胞色素C释放到胞质后可使细胞凋亡，其主要是通过Caspase发挥凋亡作用[4]。
3.2 Casapse家族 Caspase全称为含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteine aspartate specific proteinase)。caspase是一组存在于细胞质中具有类似结构的蛋白酶。根据Caspase在S .. . .. . . . 资 料. . 凋亡中的作用和 N末端的长度，将其分为2类: 一类为起始型Caspase(initiator Caspase)，另一类为效应型Caspase( effector Caspase) 。前者包括Caspase 8、9、10 等，具有长的N末端，能启动凋亡和调节后者，后者包括Caspase 1、3、6、7等，有短的 N末端，是凋亡的终结者。在线粒体中，有两种Caspase释放及作用机制。Caspase被死亡信号激活后，其激活第二 信使如 Ca2+、Bcl -2、神经酰胺、活性氧等，作用于线粒体，线粒体释放的proCaspase 2、3、9被激活后，又能激活 Caspase3、6、7。激活的Caspase3、6、7 再作用于p38激酶，诱导M PT进一步提高，促进 Caspase 2、3、9的释放，实现死亡信号级联放大，加快细胞凋亡。同样细胞色素 C也能在释放到胞质后，与 Caspase 9结合，激活 Caspase 9再激活Caspase 3，从而激活 Caspase 级联反应， 使细胞凋亡。参与凋亡的Caspase 9、Caspase 2 也是从线粒体中释放的[5]。
3.3 活性氧（ROS） ROS对线粒体的影响在线粒体中，ROS的产生与细胞色素C的释放是一个相互促进的过程 细胞色素C是呼吸链中传递电子的重要载体 在凋亡初期，细胞色素C从线粒体释放入胞浆，线粒体内的细胞色素C减少，使得线粒体中一些电子不能被及时传递并从呼吸链中逃逸出来，与O2 作用产生O2－，大量的O2－进一步转变为其它ROS［8］同时，大量的ROS不仅会损伤缺乏组蛋白保护的线粒体DNA( mtDNA) 引起凋亡，而且会引起脂质体过氧化破坏线粒体膜，使膜的流动性降低线粒体内外膜蛋白过氧化，蛋白质交联，造成线粒体通透性改变( MPTP) MPTP又具有自我放大效应，诱导细胞内线粒体跨膜电位( m) 耗散，使线粒体释放细胞色素C 细胞色素C自线粒体释放后与Apaf21及caspase29共同组 成了凋亡体，又称为诱导死亡信号复合体( DISC)，当Apaf21与细胞色素C dATP /ATP结合后便可经募集区活化caspase2、9，再作用于其下游靶标 caspase2、3酶原，活化的caspase2、3作为效应子作用于不同的靶细胞，经蛋白水解作用导致细胞凋亡［6］。ROS与JNK介导的细胞凋亡途径: ROS对c-jun氨基端激酶( JNK) 的激活作用能诱发外在或内在的细胞凋亡信号JNK的上游是对氧化还原反应敏感的MAPKKK，ASK1 氧化还原蛋白( Grx，Trx1) ， 热休克蛋白( Hsp90，Hsp72) ， 14-3-3能抑制ASK1的活性，而TRAF蛋白Daxx JASP/JIP3 ASK1相关蛋白则能激活ASK1，ASK1-JNK信号通路在TNFR1介导的细胞凋亡信号转导过程中具有重要作用 TNF- 产生抗凋亡还是促凋亡作用依赖于被ROS激活的JNK的浓度和作用时间 JNK短暂少量的激活能够促使NF-B介导的抗凋亡基因的表达并使细胞存活，而JNK持续大量的激活与ASK1信号途径所介导的细胞凋亡有关 因此理论上讲，如果能够控制JNK的激活程度与持续时间，就能使特异性靶细胞存活或死亡，这为肿瘤的治疗提供了新思路。