caspase-2:一种特殊的半胱天冬酶
caspase-2：一种特殊的半胱天冬酶
刘天会;陈瑞;孙志贤
【期刊名称】《国际遗传学杂志》
【年(卷),期】2004(027)005
【摘要】半胱天冬酶(caspases)依赖的凋亡途径是细胞程序性死亡的一种重要方式,涉及到多个半胱天冬酶的级联反应.其中caspase-2是最早被鉴定的caspase家族成员之一,但是由于缺乏关于caspase-2活化机制的知识以及缺少特异性检测活性的方法,其研究受到限制.最近几年,对该酶的研究取得了一些新的重要进展,大量证据表明caspase-2在细胞凋亡调控中发挥着关键而独特的作用,本文对此予以概述.【总页数】4页(P268-270,275)
【作者】刘天会;陈瑞;孙志贤
【作者单位】首都医科大学附属北京友谊医院实验中心,100050;北京,首都医科大
学生物化学与分子生物学系,100054;北京,军事医学科学院,100850
【正文语种】中文
【中图分类】R741
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肝星状细胞详解
肝星状细胞肝脏星状细胞占肝脏固有细胞总数的15%，占非实质细胞的30%左右。
HSC存在于Disse腔中，呈梭形或多边形，胞浆内有多个富含维生素A的脂滴，其细长的突起向外延伸环绕在血窦内皮细胞外面，是体内储存视黄醛衍生物的首要部位。
在正常肝脏中，星状细胞处于静止状态，不表达α平滑肌肌动蛋白（α-SMA），增殖活性低，合成胶原能力低，其主要功能是贮存视黄醛类。
中文名肝星状细胞外文名hepatic stellate cell，HSC 科室肝胆外科简介肝星状细胞是ECM的主要来源，HSC激活并转化为肌成纤维细胞样细胞(MFC)，各种致纤维化因素均把HSC 作为最终靶细胞。
肝星状细胞激活并转化为肌成纤维细胞样细胞(MFC)，各种致纤维化因素均把HSC作为最终靶细胞，正常情况下肝星状细胞处于静止状态。
当肝脏受到炎症或机械刺激等损伤时，肝星状细胞被激活，其表型由静止型转变为激活型。
激活的肝星状细胞一方面通过增生和分泌细胞外基质参与肝纤维化的形成和肝内结构的重建，另一方面通过细胞收缩使肝窦内压升高。
背景早在1876年，德国CarlvonKupffer在使用氯化金染色法研究肝脏的神经系统时无意中发现肝血窦周围有呈星状形态的细胞，将其命名为星状细胞（sternzellen）。
1898年，Kupffer用印度墨水对兔肝进行染色时，观察到能吞噬墨水颗粒的肝巨噬细胞，也就是后来人们为纪念Kupffer而命名的Kupffer细胞。
因为同样为星状形态，Kupffer 误把肝巨噬细胞和星状细胞混为一谈，认为星状细胞就是肝巨噬细胞。
这种观点在当时得到了广泛的认同。
直到1951年，日本学者ToshioIto通过光学显微镜发现人的肝窦周围有一种富含脂质小滴、并且有网状纤维包绕的细胞，并将之命名为伊东细胞（ItoCel1s）或贮脂细胞（fat-storingcells）。
1958年，Suzuki用银染色法在Disse腔内观察到这种星芒状的细胞，发现其突起与肝脏内的自主神经末梢相连系，他认为这种细胞能将来自肝内自主神经的冲动传递给肝实质细胞，并将其称为“间质细胞”；1966年，Bronfenmajor证实了伊东细胞的发现，又给该细胞起新名叫脂细胞（1ipocytes）；1971年，KenjiroWake采用电镜，结合氯化金染色法和苏丹红染色法发现Ito所描述的伊东细胞和Kupffer所发现的星状细胞原来是同一类型的细胞，并指出上述细胞既不同于肝窦内皮细胞，也不是肝内的巨噬细胞。
大蒜素的抗肿瘤作用
大蒜素的抗肿瘤作用摘要大蒜素是大蒜中主要生物活性成分的总称，为多种烯丙基有机硫化物复合体。
大蒜素可以降低某些肿瘤的患病率。
试验证明，大蒜素不仅能抑制致癌物的致癌作用，而且对肿瘤细胞的增殖也有抑制作用。
目前的研究结果显示，大蒜素的抑癌机制为：抗氧化，抑制肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡，阻断致癌物的合成，对抗肿瘤药物有增敏作用等。
关键词大蒜素，抗肿瘤，肿瘤，细胞凋亡Abstract Allicin in garlic is the main biologically active component,which is a variety of organic allyl sulfides complex. Allicin could restrain incidence of some cancer cells. It was proved by experiment that allicin not only inhibited carcinogen function, but also decreased cancer cell proliferation. Research results showed that the anticancer mechanisms of allicin were antioxidant, inhibiting tumor cell proliferation and inducing apoptosis, blocking the synthesis of carcinogens and enhancing effect of antitumor drug.Keywords：allicin, antitumor , tumor ,apoptosis1 引言大蒜素是大蒜中主要生物活性成分的总称，是多种烯丙基有机硫化物复合体，主要成分含50%～80%的二烯丙基三硫化物(DADS)、20%～50%的二烯丙基二硫化物(DAS)以及8%杂质（如丙酮、乙醇等）。
细胞死亡与药物调控
细胞死亡与药物调控药学院吴昊姝任何一个正常细胞都无法避免死亡，它如同细胞分裂、增殖一样，在机体的生长发育中发挥着极其重要的作用，它是机体的基本生物学机制之一。
细胞死亡的定义之一为：细胞因受严重损伤而累及胞核时，呈现代谢停止、结构破坏和功能丧失等不可逆性变化。
细胞死亡的原因很多，一切损伤因子只要作用达到一定强度或持续一定时间，从而使受损组织的代谢完全停止，就会引起细胞、组织的死亡。
多细胞生物的发育及生存依赖于其细胞分裂增殖和死亡之间的平衡，一旦这种平衡被打破，就会发生胚胎发育异常、退行性疾病以及癌症等。
在进化过程中，多细胞生物逐渐拥有了复杂而精密的调节机制维持这种平衡。
药物可以针对相应的细胞死亡信号通路进行调控，从而抑制或诱导细胞的死亡。
细胞死亡通常被分为坏死和凋亡两大类型。
然而，随着对细胞死亡机制的深入研究，越来越多的细胞死亡类型被人所发现。
近年来自噬、胀亡、类凋亡等多种细胞死亡方式相继被发现和报道。
细胞死亡根据其作用机制大致可分为非程序性细胞死亡和程序性细胞死亡两大类。
非程序性细胞死亡是细胞被动的死亡过程，不能被细胞信号转导的抑制剂阻断；而程序性细胞死亡的共同点在于它们是细胞主动的死亡过程，能够被细胞信号转导的抑制剂阻断。
非程序性细胞死亡即坏死，是指细胞在受到环境中的物理或化学刺激时所发生的细胞被动死亡。
其主要形态学特点是胞膜的破坏，细胞及细胞器水肿（胞浆泡化），但染色质不发生凝集。
细胞死亡后，细胞内容物及前炎症因子释放，趋化炎症细胞浸润引起炎症，以去除有害因素及坏死细胞并进行组织重建。
近年发现很多和坏死形态相似的死亡也有受信号通路介导的，这种情况被称为坏死样程序性细胞死亡。
程序性细胞死亡分为两大类：半胱天冬酶（Caspase）依赖的和Caspase非依赖的。
前者即典型的凋亡，后者包括自噬性程序性细胞死亡、Paraptosis、细胞有丝分裂灾难、胀亡等。
本文将简单介绍细胞死亡的主要类型，并结合自己的专业领域，阐述药物对细胞死亡这一复杂生命现象的调控作用及其机制，这一调控作用包含了药物的治疗作用和不良反应两方面。
细胞凋亡过程
细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段：接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶的活化（Caspase）→进入连续反应过程细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭，不同的外界因素启动凋亡的方式不同，所引起的信号转导也不相同，客观上说对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的，比较清楚的通路主要有：1）细胞凋亡的膜受体通路：各种外界因素是细胞凋亡的启动剂，它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号，引起细胞凋亡，我们以Fas -FasL为例：Fas是一种跨膜蛋白，属于肿瘤坏死因子受体超家族成员，它与FasL结合可以启动凋亡信号的转导引起细胞凋亡。
它的活化包括一系列步骤：首先配体诱导受体三聚体化，然后在细胞膜上形成凋亡诱导复合物，这个复合物中包括带有死亡结构域的Fas相关蛋白FADD。
Fas又称CD95，是由325个氨基酸组成的受体分子，Fas一旦和配体FasL结合，可通过Fas分子启动致死性信号转导，最终引起细胞一系列特征性变化，使细胞死亡。
Fas作为一种普遍表达的受体分子，可出现于多种细胞表面，但FasL的表达却有其特点，通常只出现于活化的T细胞和NK细胞，因而已被活化的杀伤性免疫细胞，往往能够最有效地以凋亡途径置靶细胞于死地。
Fas分子胞内段带有特殊的死亡结构域（DD,death domain）。
三聚化的Fas和FasL结合后，使三个Fas分子的死亡结构域相聚成簇，吸引了胞浆中另一种带有相同死亡结构域的蛋白FADD。
FADD是死亡信号转录中的一个连接蛋白，它由两部分组成：C端（DD结构域）和N 端（DED）部分。
DD结构域负责和Fas分子胞内段上的DD结构域结合，该蛋白再以DED连接另一个带有DED的后续成分，由此引起N段DED随即与无活性的半胱氨酸蛋白酶8（caspase8）酶原发生同嗜性交联，聚合多个caspase8的分子，caspase8分子遂由单链酶原转成有活性的双链蛋白，进而引起随后的级联反应，即Caspases，后者作为酶原而被激活，引起下面的级联反应。
csapase分子量
csapase分子量摘要：一、CASPASE酶简介二、CASPASE酶的分子量三、CASPASE酶在生物学中的应用四、CASPASE酶的研究意义五、总结正文：【一、CASPASE酶简介】CASPASE（Cysteine Aspartate-Specific Protease）是一种半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶，广泛存在于生物体内。
它是一类重要的凋亡调控因子，能够诱导细胞凋亡，参与多种生物过程。
【二、CASPASE酶的分子量】CASPASE酶的分子量因物种和亚型而异。
在人源CASPASE酶中，CASPASE-1、CASPASE-2、CASPASE-4、CASPASE-5的分子量约为35-40kDa，而CASPASE-3、CASPASE-6、CASPASE-7、CASPASE-8、CASPASE-9的分子量约为40-50kDa。
在鼠源CASPASE酶中，分子量也存在类似差异。
【三、CASPASE酶在生物学中的应用】CASPASE酶在生物学中的应用广泛，主要包括：1.细胞凋亡调控：CASPASE酶是细胞凋亡信号通路中的关键执行者，通过激活下游底物蛋白，引发细胞凋亡。
2.免疫调节：CASPASE酶在免疫细胞活化、免疫应答过程中发挥重要作用，如CASPASE-1参与炎症反应。
3.神经系统疾病：CASPASE酶在神经元凋亡过程中发挥作用，与神经系统疾病的发生发展密切相关。
4.肿瘤治疗：CASPASE酶可作为肿瘤治疗的靶点，通过诱导肿瘤细胞凋亡达到治疗目的。
【四、CASPASE酶的研究意义】CASPASE酶的研究意义在于：1.有助于深入了解细胞凋亡及其调控机制，揭示生命现象的本质。
2.为治疗相关疾病提供新思路，如通过调控CASPASE酶活性治疗肿瘤、神经系统疾病等。
3.为生物科学研究提供重要工具，如CASPASE酶抑制剂可用于研究细胞凋亡信号通路。
【五、总结】CASPASE酶是一类重要的半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶，具有调控细胞凋亡、免疫反应等多种生物过程的功能。
caspase名词解释
caspase名词解释caspase是由宿主细胞系统产生的一类酶，它被广泛用于细胞凋亡的调控。
随着研究的深入，caspase的功能也变得越来越清晰。
首先，caspase是一类重要的半胱氨酸酶，它们主要存在于动物细胞中。
它们可以通过识别和切割细胞膜上的某些蛋白质来活化，从而实现细胞凋亡过程的自动化、控制和引导。
caspase蛋白最初由周恩来等研究人员发现，目前已经被发现的caspase有13种，包括caspase-1、caspase-3、caspase-4、caspase-8、caspase-9等。
此外，caspase在细胞凋亡过程中也起着重要的作用。
当细胞受到刺激，如特异性蛋白、应激、细胞伤害等，细胞内的信号传导会被激活，触发caspase的活化，开启细胞凋亡的程序。
当caspase活化后，他们会通过切割转录因子、细胞膜蛋白和胞质蛋白等大量基因产物，来调节细胞凋亡过程并使其有序进行。
caspase在许多器官系统中扮演着重要的角色，它不仅可以控制细胞正常繁殖，还可以促进细胞存活能力，保护细胞免受某些外界刺激。
在心脏、脑、肝脏等器官系统中，caspase蛋白可以通过调节细胞凋亡来参与调节这些器官的功能。
此外，caspase在免疫反应中也发挥着重要作用。
当宿主细胞被病原体感染时，caspase可以通过识别特定的特异性蛋白，来启动宿主细胞的凋亡，从而清除身体内的寄生虫或抗原，从而起到抗病毒的作用。
总之，caspase是一类重要的半胱氨酸酶，它们在宿主身体内发挥着重要而多样化的功能。
它们不仅可以参与调节细胞维持正常繁殖的过程，提高细胞的存活能力，而且还可以在宿主的免疫反应中发挥作用，在一定程度上保护宿主细胞免受外界的损伤。
因此，研究caspase的生物学功能是生物界当今研究的热点，也是至关重要的科研工作。
Caspase和BCL-2两大家族介绍汇总最新+最全,总有一天会用到
Caspase和BCL-2两大家族介绍汇总|最新+最全，总有一天会用到原创2018-06-21 订阅号APExBIO看到“caspase”和“BCL-2”这两个词是不是觉得很眼熟？这两个家族的研究历史悠久，有的人即使不研究这个也或多或少听说过它们；有的人虽然不了解，但是知道它们跟凋亡相关。
这两大家族的成员有很多，搞不清楚的可以了解一下。
（一）Caspases家族Caspase，这是个缩写，英文全称是cysteine-dependent aspartate-specifc proteases，中文名称称为胱天蛋白酶或半胱天冬酶。
Caspases家族成员是一组存在于胞质溶胶中的半胱氨酸蛋白酶。
利用半胱氨酸（Cys）侧链切割含有天冬氨酸（Asp）的多肽底物，caspases可以选择性地对多种信号转导途径中的蛋白质进行高效切割。
Caspases调节多种生物过程，如程序性细胞死亡，炎症，细胞分化、增殖和运动。
启动者和效应者的激活Caspases的功能基于结构和功能，哺乳动物caspases可以分为三大类：（1）促凋亡caspases。
包括caspase-2，8，9，10，3，6，7。
它们以级联的方式切割一系列胞内蛋白，最终导致细胞凋亡。
它们被分为两派，启动者（initiators）和效应者（effectors）。
启动者参与细胞内在（caspase-9）或细胞外在（caspase -8和-10）凋亡途径。
效应者切割数百种细胞蛋白质。
然而，一些促凋亡caspases在诸如淋巴细胞增殖、细胞运动和组织入侵的过程中也具有非凋亡作用。
（2）促炎性caspases。
包括caspase-1，4，5，11，12，13。
在先天性免疫应答激活期间，促炎性caspases介导特异性细胞因子（cytokines）的成熟，但也可能参与一种称为pyroptosis（焦亡）的细胞死亡形式。
（3）角化细胞分化。
Caspase-14参与角化细胞的分化，但不会在炎症或细胞凋亡中发挥重要作用。
病理生理学名词解释(人卫七)
第八章 发热
1.fever：发热。是指在致热原作用下，体温调节中枢的调定点上移而引起的调节性体温升高。当体温上移超过正常值的0.5℃时，称为发热。
2.hyperthermia：过热。是体温调节机构失调控或调节障碍所引起的一种被动性的体温升高，体温升高的程度可超过调定点水平。
7.cellular stress：细胞应激。当原核或真核单细胞遭遇各种明显的环境变化（如冷、热、低氧、营养缺乏）或遭遇射线、活性氧等导致大分子损伤时，能产生一系列适应性的变化，最终导致基因表达的改变，以增强细胞抗损伤能力和在不利环境下的生存能力，这种反应称为细胞应激。
12.enterogenous cyanosis：肠源性发绀。亚硝酸盐、过氯酸盐及磺胺衍生物等氧化剂可使血红素中的二价铁氧化成三价铁，形成高铁血红蛋白，导致高铁血红蛋白血症。当血液中高铁血红蛋白达到1.5g/dl时，皮肤、黏膜可出现青紫颜色，称为肠源性发绀。
13.high altitude pulmonary edema, HAPE：高原肺水肿。是指人在快速登上海拔2500m以上高原时，数天内发生肺水肿，表现为呼吸困难、发绀明显、咳嗽、咳出血性泡沫痰、肺部有啰音等。这种由急性低张性缺氧引起的肺水肿称为高原肺水肿。
2.fixed acid：固定酸。是指不能变成气体由肺呼出，而只能通过肾由尿排出的酸性物质，又称非挥发酸。如蛋白质分解代谢产生的硫酸、磷酸和尿酸；糖酵解生成的甘油酸、丙酮酸和乳酸，糖氧化过程生成的三羧酸；脂肪代谢产生的β-羟丁酸和乙酰乙酸等。
3.anion gap：阴离子间隙。指血浆中未测定的阴离子（UA）与未测定的阳离子（UC）浓度间的差值，即AG=UA-UC。该值可根据血浆中常规可测定的阳离子（Na+）与常规测定的阴离子（Cl-和HCO3-）的差算出，即AG=[Na+]-{[Cl-]+[HCO3-]}，波动范围是12±2mmol/L。
caspase家族蛋白酶的结构与功能
caspase家族蛋白酶的结构与功能按照结构同源性的大小，可以将caspase蛋白酶分为三个组，分别以caspase-1、caspase-2和caspase-3为代表。
其中最重要的是caspase-1、caspase-3 和caspase-8。
(一)caspase-1(ICE)1. ICE的结构与生物学作用ICE即IL-1b 转化酶(IL-1b converting enzyme)，是单核细胞合成的一种蛋白酶，可以将34kD的IL-1b 前体(pro-IL-1b )剪切为17kD的成熟IL-1b ，这种剪切对于IL-1b 活性的发挥是必须的。
不表达ICE的细胞系转化IL-1b 基因后可以产生pro-IL-1b ，但不能分泌有活性的成熟IL-1b ；ICE特异性抑制剂可以阻断金黄色葡萄球菌刺激引起的IL-1b 的分泌。
ICE属于半胱氨酸蛋白酶，活性中心有高活性的巯基，对氧化剂很敏感，但对丝氨酸蛋白酶、金属蛋白酶或天冬氨酸蛋白酶的抑制剂不敏感。
(1)ICE活化时的剪切过程：ICE基因定位于11q13-23，编码的ICE前体(pro-ICE)全长404aa，约45kD，蛋白酶活性中心是位于283~287位置的Gln-Ala-Cys-Arg-Gly(QACRG)五肽序列，其中Cys285是发挥酶切活性的关键残基。
在活化过程中pro-ICE在4个位点Asp103~Ser104、Asp119~Asn120、Asp297~Ser298和Asp316~Ala317进行自我催化剪切形成两个片段P20和P10，P20和P10首先形成异源二聚体，然后两个P20/P10异源二聚体再通过P10小亚基多聚化形成同源二聚体，所以ICE的活性形式是(P20/P10)2。
pro-ICE活化过程中的剪切并不是在四个酶切位点同时进行的，最先被剪切的是第三个位点(Asp297~Ser298)，形成P35和P12两个片段，P35的酶切活性比pro-ICE要高，它既可以进一步在第三个酶切位点剪切其它pro-ICE，还可以剪切其它三个酶切位点，形成P20和P10两个片段，再由P20和P10形成四聚体。
心梗后细胞死亡的分子机制
心梗后细胞死亡的分子机制心梗是指冠状动脉由于血栓形成或动脉狭窄导致心肌供血不足，从而引发心肌细胞死亡的病症。
心梗后细胞死亡的分子机制是一个复杂的过程，涉及多个分子信号通路和细胞因子的调控。
心梗导致的细胞死亡主要有两种形式：坏死和凋亡。
坏死是一种非程序性的细胞死亡，常见于急性心梗；凋亡是一种程序性的细胞死亡，常见于慢性心梗。
在心梗后，心肌细胞受到缺血、缺氧和酸中毒等不利环境刺激，启动了一系列损伤信号通路，最终导致细胞死亡。
一、坏死机制：1.缺氧导致的能量耗竭：由于冠状动脉阻塞导致心肌细胞缺氧，线粒体无法正常进行氧化磷酸化，细胞能量耗竭。
2.酸中毒：缺血引起的乳酸代谢积聚，使细胞内外pH值失衡，细胞膜的通透性增加，导致细胞的溶解。
3.钙离子内流：缺氧导致细胞膜的钙离子通道开放，引起大量钙离子内流，导致细胞内钙超载，激活线粒体和溶酶体内的酶，最终导致细胞死亡。
4.缺氧再灌注损伤：再通冠脉治疗会引起缺氧再灌注损伤，造成一系列自由基的产生，进一步导致氧化应激和细胞损伤。
二、凋亡机制：心梗引起的凋亡是一种基因调控的程序性细胞死亡。
心肌细胞在缺氧、缺血和酸中毒的刺激下会激活多个凋亡通路，具体机制如下：1. 线粒体凋亡通路：缺血缺氧使线粒体膜的通透性增加，释放胞浆色素c和细胞死亡相关的蛋白酶（caspase），激活半胱天冬酶家族成员Caspase-9和Caspase-3，引发细胞凋亡。
2. 内质网应激通路：缺血缺氧引起内质网应激，激活Caspase-12和Caspase-4，导致细胞凋亡。
3. 炎性反应通路：缺血缺氧会引起炎性反应的激活，激发炎性细胞因子（如TNF-α、IL-1β）的释放，并激活Caspase-8，进一步激发Caspase-3和细胞凋亡。
4. 细胞凋亡抑制因子：B细胞淋巴瘤/白血病-2（Bcl-2）家族蛋白是一种重要的细胞凋亡调节蛋白，具有抑制Caspase激活的作用。
在心梗发生后，Bcl-2家族蛋白表达下调，细胞凋亡增加。