细胞凋亡与疾病
细胞凋亡与疾病的关系
细胞凋亡与疾病的关系细胞凋亡是一种普遍存在于所有多细胞生物中的现象，它是指一组调节细胞自我消亡的生物过程，使得细胞以一种受控的方式死亡。
而随着近些年基础医学和生物学的研究不断深入，人们逐渐发现了细胞凋亡与很多疾病的密切关系。
一、细胞凋亡与疾病的关系近年来，研究人员不断发现细胞凋亡与一些疾病之间的密切关系。
其中最常见的就是肿瘤了。
肿瘤细胞是指因遗传缺陷、化学损伤等原因而失去了原有细胞调控的细胞，不再具有细胞凋亡的能力，从而呈现为不受正常细胞控制的病态生长。
而恰恰因为肿瘤细胞缺乏对细胞凋亡的响应，所以对于肿瘤的治疗，常常通过在肿瘤细胞中引发细胞凋亡来实现。
另外，还有许多自身免疫性疾病也与细胞凋亡密切相关。
遗传缺陷、感染、自身免疫等因素常导致机体内的细胞受到各种刺激，从而引发细胞凋亡，而这些细胞的死亡产物又可能会引发机体免疫系统的攻击，从而导致自身免疫性疾病的发生。
还有一些医学上较为常见的疾病，例如阿尔兹海默病、帕金森病、心肌缺血等等，都与细胞凋亡密切相关。
研究表明，这些疾病的病变部位常常涉及到机体内大量的神经细胞或心肌细胞等高度特化的细胞群，而这些细胞的死亡往往也是通过细胞凋亡进行的。
二、细胞凋亡与医学治疗由于细胞凋亡的生物学特性与其在许多重要疾病的发生进展过程中所扮演的角色有着密切关系，因此针对细胞凋亡的医学治疗也成为了改善人类健康状况的新的科技突破方向。
目前，关于通过人工调控细胞凋亡来治疗疾病的研究被广泛开展。
例如，某些肿瘤治疗药物在其药理作用过程中，常会刺激肿瘤细胞内部的细胞凋亡信号通路，从而导致肿瘤细胞的死亡。
此外，在治疗呼吸系统疾病、神经退行性疾病等病症的过程中，科学家还研制出了许多可以影响细胞凋亡信号通路的药物。
结语尽管目前细胞凋亡的分子生物学机制已经被深度研究，但关于细胞凋亡的生物学特征如何应用于疾病的治疗仍需要更深入的探索。
然而，毫无疑问的一点是，随着我们对细胞凋亡的理解愈来愈深入，许多普遍存在于日常生活中各种疾病的治疗也将迎来更为巨大的突破和进展。
细胞凋亡对生物发育与疾病的影响
细胞凋亡对生物发育与疾病的影响细胞是生物体的基本组成单位，细胞的生命周期包含了细胞分裂和细胞凋亡两个阶段。
细胞分裂是保持生物体发育和再生的基础，而细胞凋亡则是维持生物体基本稳态的重要机制。
在正常发育过程中，细胞凋亡在各个生命阶段都起着重要的作用。
除此之外，细胞凋亡还与多种疾病的发生和发展密切相关。
因此，探究细胞凋亡对生物发育与疾病的影响具有重要的生物学和医学价值。
细胞凋亡介导正常生物发育细胞凋亡在正常生物发育过程中具有重大的意义。
在胚胎发育早期，细胞凋亡起到对细胞数量和组织结构进行精细调节的作用。
在人类胚胎早期，大量的卵细胞会在进入子宫后经历细胞凋亡，只有一小部分存活下来形成胚胎。
细胞凋亡在胚胎形态的塑造中也起到重要的作用。
在成体发育中，细胞凋亡也维持着器官结构和功能的精细调节。
比如，在器官形成过程中，神经系统中的细胞凋亡会是神经元的数量精细调控，从而维持神经功能的正常发挥和传递。
细胞凋亡在疾病中的作用细胞凋亡在疾病的发生和发展中也具有重要的作用。
细胞凋亡失调会导致细胞死亡过多或死亡不够，从而引起多种疾病的发生。
其中，细胞凋亡不足常常会导致肿瘤形成，而细胞凋亡过度则是多种神经退行性疾病的发病机制之一。
细胞凋亡在肿瘤发生中的作用肿瘤是一类细胞凋亡异常导致的疾病。
细胞凋亡在调节细胞数量及组织结构中起到重要的作用，肿瘤的形成和发展中细胞凋亡失控是重要的发病机制。
在正常情况下，当细胞DNA出现损伤或变异时，细胞会进入一种称为细胞走向凋亡的状态，细胞将被清除并阻止其进行异常分裂。
而在肿瘤形成中，细胞凋亡受到抑制，异常细胞的增殖和分化导致恶性肿瘤的形成。
细胞凋亡在神经系统疾病中的作用神经退行性疾病是一类由于神经细胞死亡引发的神经功能下降性疾病，以阿兹海默病、帕金森病、亨廷顿舞蹈病等为代表。
这些疾病的发生机制是神经细胞凋亡失调。
研究表明，菜单凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2和Caspase等参与神经细胞的凋亡，其中Bcl-2会抑制神经细胞凋亡，而Bax和Caspase则是神经细胞凋亡的重要调节因子，与神经退化性疾病的发病机制有明显的相关性。
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。
细胞凋亡的机制与疾病发生
细胞凋亡的机制与疾病发生细胞凋亡是一种重要的生物学过程，它是细胞死亡的一种形式，被称为“自杀性细胞死亡”。
细胞凋亡是由于内在或外在信号诱导细胞启动一系列的程序性死亡过程，细胞不再存在于生物体内，从而维持体内内部环境的平衡和生命体的正常运转。
细胞凋亡对于细胞分化、调节生长和修复受损组织非常重要，同时在肿瘤治疗、免疫系统等多个领域中也具有重要作用。
但如果细胞凋亡被异常激活或受阻，就会对人体健康构成严重威胁，从而引起许多疾病的发生和进展。
一、细胞凋亡的机制细胞凋亡是通过一系列复杂的信号转导通路来实现的。
这些细胞凋亡通路可分为内源性通路和外源性通路。
其中，内源性通路主要由线粒体途径、内质网途径、死亡受体途径等参与；而外源性通路主要是由细胞外部环境影响细胞内部生化通路的进程而产生。
（一）线粒体途径线粒体途径是调节细胞凋亡的重要途径之一。
线粒体膜上的细胞色素c第一次被释放，与凋亡蛋白质Apaf-1一起形成大分子复合物，进而激活半胱氨酸蛋白酶的调节剂、占支原体蛋白酶，引发凋亡切割酶级联反应，将细胞核蛋白和细胞器的蛋白材料切割成较小的段，从而最终实现细胞凋亡。
（二）内质网途径在内质网途径中，主要作用的是钙离子信号。
内质网膜上的钙调蛋白（calnexin/calreticulin）被释放，使得钙离子进入细胞内部，引起钙离子细胞凋亡途径，激活凋亡色素蛋白酶及其上游的凋亡引起因子，最终导致细胞核破碎及细胞凋亡。
（三）死亡受体通路死亡受体通路是依赖于相关死亡受体的跨膜信号传递；如Fas受体、TNF受体等。
当它们受到相应多聚体化刺激后，通过激活下游半胱氨酸蛋站酶的调节剂和Caspase-8，最终导致细胞凋亡。
（四）外源性通路外源性通路对细胞凋亡的影响主要是通过改变细胞表面受体能够感知的刺激环境来实现的。
接受负面刺激反应的受体可以是专门感知有害刺激的感知受体，也可以是感知生物过程的代谢受体，如收集捕获凋亡细胞的细胞，最终导致细胞凋亡。
细胞凋亡在疾病发生中的作用和调控
细胞凋亡在疾病发生中的作用和调控细胞凋亡作为一种重要的细胞死亡方式，是机体解决细胞组织中存在的异常、老化、受损等问题的重要方式之一。
适度的细胞凋亡对于机体健康具有重要意义，但是当细胞凋亡发生过度或者难以调控时，就会引发多种疾病的发生。
因此，深入研究细胞凋亡在疾病中的作用和调控对于预防和治疗多种疾病具有重要意义。
一、细胞凋亡在疾病发生中的作用1.1 细胞凋亡在肿瘤发生中的作用肿瘤作为比较常见的一种疾病，其发生和发展过程中细胞凋亡扮演了重要的角色。
正常情况下，细胞凋亡会及时清除细胞中的异常，避免其进一步发展。
但在肿瘤细胞中，细胞凋亡的发生受到很大的限制，导致异常细胞的大量积累。
因此，在治疗肿瘤时，可以通过促进细胞凋亡的发生来清除肿瘤细胞，防止肿瘤的发展。
1.2 细胞凋亡在自身免疫性疾病发生中的作用自身免疫性疾病发生的主要原因是机体对自身正常细胞产生免疫反应，导致组织器官受损。
细胞凋亡在这一过程中扮演了重要角色。
正常情况下，细胞凋亡能够清除自身组织中过多或者异常的细胞，避免免疫细胞对自身细胞的攻击。
但在自身免疫性疾病发生中，细胞凋亡受到抑制，使得异常细胞的存活时间延长，从而进一步激活免疫细胞，导致自身组织受损。
1.3 细胞凋亡在心血管疾病发生中的作用心血管疾病是指疾病引起的心血管系统疾病，例如心肌梗死、冠心病等。
细胞凋亡在心血管疾病发生中扮演了重要的角色。
心血管疾病的发生和发展过程中，心肌细胞受到缺氧、营养不足等因素的影响，导致细胞凋亡发生。
适度的心肌凋亡有益于心血管系统的修复和功能恢复，但过度的细胞凋亡将导致心肌细胞大量死亡，损害心脏功能。
二、细胞凋亡的调控2.1 内源性通路的调控内源性通路主要指紧密原、细胞色素c等细胞内成分的释放，进而激活半胱氨酸天冬酰酶等炎症因子，导致细胞凋亡的发生。
这一通路的调控包括基因的转录、翻译、修饰等多个层面，目前已经发现了多个和内源性通路相关的基因。
2.2 外源性通路的调控外源性通路主要指细胞膜受损、缺氧、毒素等外部因素导致细胞凋亡的发生。
细胞凋亡与神经退行性疾病
细胞凋亡与神经退行性疾病细胞凋亡是一种重要的细胞死亡方式，它在许多生理和病理过程中起着关键的调节作用。
神经退行性疾病是一类以神经元损伤和功能丧失为特征的疾病，例如阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病等。
近年来的研究表明，细胞凋亡在神经退行性疾病的发生和发展中起着重要的作用。
本文将探讨细胞凋亡与神经退行性疾病的关系，并通过几个典型的疾病来阐述。
细胞凋亡是一个精确调控的过程，与神经退行性疾病的发生有紧密联系。
在正常的生理环境下，细胞凋亡有助于保持组织和器官的功能平衡。
然而，当细胞凋亡的调控出现异常时，就会导致神经退行性疾病的发生。
阿尔茨海默病是一种常见的神经退行性疾病，主要表现为进行性的记忆力丧失和认知功能下降。
该病的发生与细胞凋亡密切相关。
研究发现，阿尔茨海默病患者大脑中的神经元出现了显著的细胞凋亡现象。
具体机制包括神经元内质网应激的增加、线粒体功能的异常以及细胞凋亡途径的激活等。
这些异常会导致神经元的损伤和死亡，最终导致认知功能的下降。
帕金森病是另一种常见的神经退行性疾病，主要表现为肌肉僵硬、震颤和运动障碍等。
细胞凋亡在帕金森病的发生中也起着重要的作用。
研究表明，帕金森病患者大脑中的多巴胺能神经元出现了细胞凋亡现象。
其中，线粒体功能的异常被认为是导致多巴胺能神经元凋亡的关键因素之一。
此外，炎症反应的激活和氧化应激的增加也参与了细胞凋亡的调控过程。
亨廷顿病是一种遗传性的神经退行性疾病，其主要特征是智力和运动功能的进行性损害。
研究发现，亨廷顿病患者脑细胞中出现了凋亡现象，这与蛋白质聚集和线粒体损伤密切相关。
异常聚集的蛋白质会导致线粒体功能的受损，进而引发细胞凋亡。
除了以上提到的三种神经退行性疾病，细胞凋亡与其他疾病，如帕金森症候群、遗传性脊髓小脑性共济失调等，也有紧密的关联。
细胞凋亡的异常调控不仅与神经细胞的死亡相关，也与炎症反应的进一步加剧有关，从而加重了疾病的发展。
总结起来，细胞凋亡在神经退行性疾病的发生和发展中扮演了重要的角色。
细胞凋亡与疾病
细胞凋亡与疾病第一节概述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称为细胞凋亡〔apoptosis〕，也称为程序性细胞死亡(programmed cell death, PCD )。
严格来说，凋亡与PCD 是有区别的，前者是形态学概念〔如染色质着边及DNA梯状条带等〕，后者是功能性概念〔不一定存在上述形态学变化〕。
但是在一般情况下，这两个名词常被通用。
细胞死亡有两种不同形式，一种是坏死〔necrosis〕，通常由严重损伤因素〔如：毒物中毒、严重缺血、缺氧、强酸、强碱、强大电流等〕所致，正常组织细胞不发生细胞坏死。
另一种是细胞凋亡，这是由病理学家Kerr等人在1972年提出的一个不同于坏死的细胞死亡的新概念。
凋亡一词源于希腊文，其意义为“花瓣或树叶的枯落〞。
细胞凋亡作为一种生理性、主动的细胞死亡方式，在许多方面与坏死有显著的差异〔见表2-1〕。
表2-1 细胞凋亡与坏死比较凋亡坏死1.性质生理或病理性，特异性病理性，非特异性2.诱导因素较弱刺激，非随机发生强烈刺激，随机发生3.生化特点主动过程，有新蛋白合成、耗能被动过程，蛋白分解、不耗能细胞肿胀、细胞结构全面溶解、破坏4.形态变化胞膜及细胞器相对完整，细胞皱缩，核固缩有DAN碎片、无序5.DNA电泳DNA片段化呈梯形〔180-200bp的倍数〕6.炎症反响无有7.凋亡小体有有8.基因调控有无凋亡作为一种生理过程，主要具有三个方面的作用：①确保正常发育、生长。
机体的发育、生长过程并不仅仅与细胞的增殖与分化有关，凋亡在器官、组织的形成、成熟过程中也发挥了重要作用。
它可以去除多余的、失去功能价值的细胞。
例如：人胚胎肢芽发育过程中指〔趾〕间组织，通过细胞凋亡机制而被逐渐消除，形成指〔趾〕间隙；②维持内环境稳定。
受损、突变或衰老的细胞如果存留体内就可能干扰机体功能，甚至演变为多种疾病〔如肿瘤〕。
为了维持内环境的稳定，机体必须及时将这些细胞去除，去除这些细胞的主要方式就是凋亡。
细胞凋亡与疾病治疗
细胞凋亡与疾病治疗细胞凋亡是一种自然而又重要的细胞程序性死亡形式，广泛参与生物体发育、维持组织平衡以及抵抗疾病等方面。
细胞凋亡不仅与生物体健康密切相关，而且对疾病的治疗也具有重要的意义。
本文将探讨细胞凋亡与疾病治疗之间的关系，并介绍几种与细胞凋亡相关的治疗策略。
一、细胞凋亡的机制与功能细胞凋亡是一种高度有序的细胞死亡过程，其主要特点是细胞核染色质凝聚、细胞质萎缩和细胞膜破裂等。
细胞凋亡在生物体发育过程中起着重要的调节作用，例如消除多余细胞、塑造器官形态等。
此外，细胞凋亡还扮演着维持组织稳态的关键角色。
在成体组织中，细胞凋亡可以有效地消除老化、损伤或异常细胞，从而保持组织的正常功能和结构。
二、细胞凋亡与疾病关系的研究近年来，关于细胞凋亡与疾病之间的关系的研究取得了许多重要进展。
细胞凋亡与疾病之间的关系可以从两个方面来理解：一方面是细胞凋亡缺陷引起疾病，另一方面是过度的细胞凋亡导致疾病的产生。
1. 细胞凋亡缺陷引起疾病细胞凋亡缺陷与许多疾病的发生密切相关。
例如，一些先天性细胞凋亡缺陷症可以导致发育异常，如神经管闭合障碍等。
另外，在某些疾病中，细胞凋亡的缺陷也被认为是病理机制之一。
例如，肿瘤的发生与细胞凋亡抗性相关，肿瘤细胞常常通过抑制细胞凋亡来逃避免疫系统的监控。
2. 过度的细胞凋亡导致疾病细胞凋亡过度也可能导致一些疾病的发生。
例如，神经元凋亡过度可以引起神经系统退行性疾病，如阿尔茨海默病等。
此外，许多心血管疾病和免疫性疾病也与细胞凋亡过度相关。
在冠心病等疾病中，心肌细胞凋亡过度导致心肌损伤。
而在一些免疫疾病中，如类风湿性关节炎，关节滑膜细胞凋亡的增加导致关节损伤。
三、细胞凋亡在疾病治疗中的应用针对细胞凋亡与疾病之间的关系，科学家们提出了一些与细胞凋亡相关的治疗策略。
1. 肿瘤治疗中的细胞凋亡调节剂在肿瘤治疗中，通过调节肿瘤细胞的细胞凋亡来达到治疗的目的。
常见的方法包括使用化疗药物、放疗和免疫治疗等。
细胞凋亡的异常与人类疾病的关系
细胞凋亡的异常与人类疾病的关系细胞是构成生命体的基本单位，细胞的正常分裂是生物体发育、生长和维持生命的基础。
但是，在某些情况下，除了细胞分裂，细胞的死亡也显得非常重要。
细胞死亡的重要方式之一是细胞凋亡，这是一种程序性的细胞死亡，与病理性细胞死亡不同。
正常的细胞凋亡有助于保持机体的正常细胞数量和种类，遗传物质的正常传递，以及维持组织和器官的稳态。
然而，细胞凋亡也可能失控，从而导致人类疾病的出现。
下面就让我们看一下细胞凋亡异常是如何与人类疾病相关的。
1. 细胞凋亡异常与肿瘤的关系肿瘤是由异常细胞不受正常调控而无限增殖形成的。
除了异常增殖外，肿瘤还具有抵制细胞凋亡的能力。
一些研究表明，一些关键的细胞凋亡调控分子在多种肿瘤中出现异常。
例如，BCL-2蛋白可以抑制细胞凋亡，而在大多数肿瘤中BCL-2的表达水平显著升高。
此外，一些致癌因子如MYC和TP53也可以通过调控与细胞凋亡有关的基因表达来促进肿瘤的发生。
2. 细胞凋亡异常与自身免疫性疾病的关系自身免疫性疾病是一类由机体自身免疫反应引起的，主要包括类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮和自身免疫性甲状腺疾病等。
研究表明，细胞凋亡在自身免疫性疾病的发生中起着重要作用。
一些自身抗体和细胞因子被发现与抗原处理和细胞凋亡过程中有关的蛋白质结合。
例如，在类风湿性关节炎中，细胞凋亡促进蛋白因子Fas（APO-1/CD95）的异常表达与疾病有关。
3. 细胞凋亡异常与神经性疾病的关系许多神经性疾病都与细胞凋亡异常有关，如帕金森病、阿尔兹海默病等。
在这些疾病中，神经细胞凋亡的速度明显增加，使得神经细胞的死亡数量超过了正常代谢要求。
一些研究表明，可以通过调节细胞凋亡的过程来预防神经性疾病的发生。
阿尔兹海默病的主要发病机制是神经元凋亡不足所引起的神经元积累。
4. 细胞凋亡异常与心血管疾病的关系心血管疾病在细胞凋亡异常方面也有所表现。
心肌细胞凋亡可能与心肌抗凋亡相关蛋白的下调有关。
一些有证据表明，心肌细胞的死亡是由于缺氧、微循环障碍或自由基介导的细胞凋亡的异常，这些因素可以增加心血管疾病的风险。
细胞凋亡与疾病
细胞凋亡与疾病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得调控而发生得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得稳定、机体得防御与免疫反应、疾病或中毒时引起得细胞损伤、老化、肿瘤得发生进展起着重要作用［1］。
自19７２年Keｒｒ提出细胞凋亡这一概念后,从20世纪80年代末期开始成为肿瘤病因学、病理学研究热点,近几年得研究在凋亡信号转导途径、细胞凋亡得生化反应机制及细胞凋亡得调控基因,细胞凋亡与疾病得关系等方面都取得了显著得进展[2]。
文章就细胞凋亡与疾病得关系进行综述。
1、概述早在１972年,Keｒr等已发现从细胞形态、超微结构与生化变化等方面来分析,细胞有两种死亡形式:一种就是早被熟知得细胞坏死(Ｎecrosis),另一种就是细胞凋亡(Apopｔosis)[3]。
１、1概念凋亡(ａpｏｐtosis)一般就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得调控而发生得一种程序性细胞死亡(prｏｇramm ｅｄｃell deatｈ)。
一般表现为单个细胞得死亡,且不伴有炎症反应。
细胞凋亡又称程序性细胞死亡(PCD),指得就是细胞将自身裂解为许多膜小泡得一种精确调节得细胞死亡过程,就是有机体为保持自身组织稳定、调控自身细胞得增殖与死亡之间得平衡、由基因控制得细胞主动性死亡,一种正常得生理过程［4]。
细胞凋亡参与调节机体细胞生长与更新间得平衡稳定,在机体发育过程中与成年机体新陈代谢中都起着重要作用、但近年来得研究表明,细胞凋亡还与多种疾病(如发育畸形、神经退化症、自身免疫性疾病、肿瘤、艾滋病等)得发生发展有关,从而使细胞凋亡研究成为生命科学研究得热点之一［5］、2、细胞凋亡得形态学与生化特征2.１形态学特征细胞凋亡时伴随着细胞膜表面、细胞质与核得一系列形态学改变,首先出现细胞体缩小、胞核固缩、胞浆密度增高,继而胞膜内陷将细胞自行分割为多个有膜包绕得凋亡小体(apoptotｉｓbodieｓ)。
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细胞凋亡与疾病 摘要：细胞凋亡是细胞周期的最终生理过程，它对生物的个体发育、存活以及保持正常生理功能都有重要的意义，细胞凋亡规律异常，会给人类造成许多疾病。近几年的研究在凋亡途径、细胞凋亡的生化反应机制及细胞凋亡的调控基因，细胞凋亡与疾病的关系等方面都取得了显著的进展。本文就细胞凋亡与疾病情况进行了综述。 关键词：凋亡 ；调控基因；疾病
随着对细胞凋亡的研究的不断深入，关于病理情况下的细胞凋亡越来越引起人们的关注，迄今已证实细胞凋亡与肿瘤、病毒感染、自身免疫性疾病、神经系统疾病、动脉粥样硬化及艾滋病等的发生、发展密切相关。 1、细胞凋亡的概念 早在1972年Kerr等就描述了形态学不同于坏死性细胞死亡的另一种细胞死亡形式，称之为凋亡性细胞死亡（apoptosis cell death）。近年来才发现细胞凋亡与造血、免疫和肿瘤等有密切关系。从严格意义上讲凋亡与细胞程序性死亡并非完全没等同，细胞程序性死亡意指某些细胞的死亡，是发育中自然出现的生理现象，是指个体发育中的一个预定的并受到严格程序控制的正常变化【1】。而细胞凋亡（apoptosis）指由体内外因素出发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程，是程序性细胞死亡的形式之一【2】。 2、细胞凋亡的特征 2.1 形态学特征 细胞凋亡是伴随着细胞膜表面、细胞质和核的一系列形态学改变，先出现细胞体积缩小、胞核固缩、胞浆密度增高，后出现胞膜皱缩内陷将细胞自行分割为多个有膜包绕的凋亡小体（apoptosis bodies）。 2.2 生化特征 细胞凋亡时，早期Ca2+内流引起胞质中Ca2+浓度持续增高，细胞内活性氧增加，质膜通透性增加，细胞凋亡诱导因素通过激活内源性核酸内切酶，并攻击核小体之间的连接区，以致发生断裂而形成180~200bp或其整倍数的片段，再者凋亡时Ⅱ型谷氨酰胺转移酶、需该蛋白酶活性增加，细胞膜磷脂和酰丝氨酸外翻。 3、细胞凋亡与免疫 免疫系统是集体的防御系统，免疫细胞的发育过程与细胞凋亡密不可分。到目前为止，啮齿类动物的胸腺细胞在激素诱导下发生的细胞凋亡过程，仍然是人类进行细胞凋亡研究的一个经典模型。 在淋巴细胞发育分化成熟的过程中，始终伴随着细胞凋亡。比如，在T细胞的分化成熟过程中，首先通过阳性选择保留具有识别外来抗原与自身MHC分子复合物的细胞，同时通过阴性选择以去除识别自身抗原的T淋巴细胞，阴性选择的主要机制就是识别自身抗原的T淋巴细胞克隆的细胞凋亡。这样，机体免疫系统中的T细胞既可以识别外来抗原，同时对自身抗原具有耐受作用。细胞凋亡的研究，从分子及细胞水平阐明了自身免疫性疾病的发病机制，为其治疗研究指明了方向。 4、细胞凋亡的调控基因 调节细胞凋亡的基因很多，细胞凋亡往往不是单个基因作用的结果，而是在不同刺激信号影响下涉及多个基因表达及相互作用的复杂过程。目前研究较多的调控基因如下： 4.1 Bcl-2基因家族 Bcl-2基因最早是从具有t(14;18)染色体易位的淋巴瘤中被鉴定，具有抑制死亡效用的一种癌基因。Bcl-2家族包括两类蛋白质: 一类是抗凋亡蛋白, 另一类是促凋亡蛋白。在细胞凋亡时,Bcl-2家族中的促凋亡蛋白成员发生蛋白质的加工修饰, 易位到线粒体的外膜上, 引起细胞色素c、凋亡诱导因子等其他促凋亡因子的释放, 导致细胞凋亡; 而 平时被隔离在线粒体等细胞器内的该家族的抗凋亡蛋白成员则抑制细胞色素c和凋亡诱导因子等促凋亡因子的释放, 具有抑制细胞凋亡的功能。但一旦这类抗凋亡蛋白成员与激活的促凋亡蛋白发生相互作用后, 便丧失了对细胞凋亡的抑制作用, 造成线粒体等细胞器的功能丧失和细胞器内促凋亡因子的释放, 导致细胞凋亡【3】。 4.2 c-myc基因 c-myc是一种癌基因，根据有无特殊生长因子存在，c-myc基因具有双重作用，它即可激活接到细胞增殖的基因诱导细胞增殖，也可激活介导细胞凋亡的基因，若在c-myc基因表达后，没有足够的生长因子持续作用细胞就凋亡，反之增殖。 4.3 p53基因 p53基因是一种抑癌基因，由393个氨基酸组成的细胞核磷酸蛋白，正常p53称为野生型wtp53，突变者称为突变型mp53， p53有“分子警察”的美誉，wtp53可以诱导细胞凋亡机制，使细胞死亡。 p53基因可以完全缺失，也可发生点突变，而突变型 p53则对死亡有抑制作用。 4.4 CED基因家族 有关细胞凋亡的基因调控资料，最早和最完整的是对秀丽隐杆线虫体细胞凋亡的研究。与线虫胚胎发育过程中131个注定要凋亡的细胞全部有关的是ced-3、ced4、ced-9这三个基因。前两个基因的作用是使细胞进入凋亡，其中任何一个基因发生突变均可抑制所有的程序性细胞死亡。基因ced-9是细胞凋亡的负调控基因，它阻止细胞进入凋亡【4】。 5、细胞凋亡调控异常与疾病 5.1 细胞凋亡不足 5.1.1 细胞凋亡不足与癌症 癌基因和抗癌基因不仅调节和控制肿瘤细胞的增殖、分化和转移，而且也调节肿瘤细胞的凋亡。细胞凋亡参与了恶性肿瘤的发生发展过程。在人类肿瘤中抗癌基因p53是最常见的产生突变的基因。肿瘤细胞灭活p53蛋白编码的基因，当DNA受损伤时，p53蛋白质能够导致该细胞凋亡机体的活化。Bcl-2是第一个发现的与细胞凋亡相关的癌基因，以后又发现多种与Bcl-2相关的基因，构成Bcl-2基因家族。在非小细胞型肺癌中，Bcl-2的表达与生存期改善相关，在结肠癌中Bcl-2的表达比结肠腺瘤的低，故有人提出凋亡可能是在细胞水平上对癌症的一种防御【5】。从c-myc参与细胞增殖与凋亡的双向过程中可以推测，在有丝分裂与凋亡间存在某种共同的信号途径。白介素1β-转化酶是继线虫ced-3基因被克隆出后在人体内发现的与ced-3相似的基因，它可诱导Rat-1细胞凋亡，可介导化疗药物的恶性胶质瘤细胞的凋亡。 5.1.2 细胞凋亡不足与自身免疫性疾病 自身免疫性疾病都有细胞产生和破坏不平衡的特征，这些细胞包括淋巴细胞（如系统性红斑狼疮 SLE）、滑膜细胞和成纤维细胞等。 外周血中与自身抗原发生反应的淋巴细胞消除以及除外来抗原激活的淋巴细胞的清除均是通过调往机制完成的。科学家们在研究桥本式甲状腺炎（HT）这种常见的以甲状腺组织逐步破坏为特征的自身免疫性精兵时发现，免疫系统在其中所起的作用比目前想象的要小，它是通过Fas系统启动甲状腺细胞的凋亡造成的【6】。系统性红斑狼疮（SLE）患者的可溶性Fas的水平增高，导致了抑制淋巴细胞正德的细胞凋亡。在自身免疫疾病的动物模型中，与细胞凋亡有关基因突变也已经查明，包括Fas、Fas配体和造血细胞磷酸酶基因。大多数C1q缺乏的病人出现狼疮样综合征，SLE本身常导致C1q缺乏，几乎所有活动性狼疮性肾炎的病人都发现有针对C1q的抗体。SLE病人体内同时存在凋亡增加和清除障碍，凋亡细胞可降解产生免疫应答性DNA，他和dsDNA系统作为α-IFN的诱导因子，使活动期SLE病人α-IFN持续增高【7】。 5.1.3 细胞凋亡不足与病毒感染性疾病 机体感染病毒后，受累的细胞常发生凋亡，这是机体防止病毒繁殖蔓延的重要防御机制。感染病毒的细胞表面有与MHC I类分子相关的病毒肽，T细胞的细胞毒可以识别和杀伤这类细胞。但许多病毒也可以通过自身的一些机制是受染的细胞逃脱机体对凋亡程序的正常调节。 5.2 细胞凋亡过度 5.2.1 细胞凋亡过度与艾滋病 艾滋病是由于免疫缺陷，感染后引起的一种复杂的病症，发生机理认为可能与细胞凋亡有关。艾滋病患者的免疫缺损，引起健康细胞的凋亡—辅助性T细胞的T淋巴细胞的自杀。HIV的感染导致T细胞产生Fas配体，在已接触过抗原细胞上的配体能接触细胞自己Fas分子，因此能够活化死亡程序。HIV感染的特点是病毒侵入人体后选择性地侵犯有CD4受体的T细胞，引起CD4+T细胞凋亡。实验证明HIV薄膜的蛋白gp120是T细胞发生凋亡的关键。 5.2.2 细胞凋亡过度与神经退行性疾病 包括老年性痴呆、帕金森病及小脑各种退行性病变等， 凋亡在神经元中其主动作用。特点是某一部位的神经元逐渐消失，但不引起炎症。现在认为与氧自由基、钙离子、兴奋性氨基酸增多及缺乏生长因子等引起神经元发生凋亡有关。阿尔兹海默症老年斑的核心组成β淀粉样蛋白其水平与阿尔兹海魔族严重程度相关，而β淀粉样蛋白的毒性作用的基本特征是神经元凋亡。帕金森病以纹状体多巴胺能的神经元变形为特点，在对氧化损伤的反应中，通过凋亡和坏死死亡。 6、结语 细胞凋亡是机体维持细胞群体数量稳态的重要手段，但细胞凋亡也是一把双刃剑。适度适时的细胞凋亡是维持细胞群体数量稳态的重要手段，但凋亡失调将影响正常的生长、发育、促进衰老和导致各种疾病。凋亡失调还存在凋亡不足与过度共存的现象，如动脉中样硬化中其内皮细胞细胞凋亡过度，而平滑肌细胞则是凋亡不足。了解细胞凋亡与疾病的发生发展关系，将有助于提高对其的防治。
参考文献： 1.郭炳冉，鲍淑兰.细胞凋亡.生物学教学,2012,7(4):64~65. 2.金慧铭，王建枝.病理生理学（、） 3.付永峰，樊延俊.Bcl-2家族蛋白与细胞凋亡.生物化学与生物物理学报，2002,34（4）：389~394 4.刘桂兰，蒋思文，刘建忠.调控细胞凋亡的主要基因与因子.生物技术通报，2001,1. 5.王瑞年.细胞凋亡与癌症.癌症分子基础与临床（专题讲座） 6.朱晓松，邵黎.细胞凋亡与自身免疫性疾病.生理科学进展,1997,28(4):316 7.林有坤，潘乐泉.细胞凋亡与自身免疫性疾病.Guangxi Medical Journal,2001,23(5):1118~1120