细胞凋亡机制研究进展

细胞凋亡是细胞生命活动中的基本现象,是当今生命科学研究的热点。文章通过检索国内外主要数据库,对细胞死亡受体途径、线粒体途径及交织旁路途径进行简要综述。文章可为后续该领域研究提供借鉴,更好的解决实际问题。     

线粒体通透性转换孔及其与细胞凋亡的关系

线粒体通透性转换孔,又称线粒体巨型通道,是横跨线粒体内外膜之间的非选择性高导电性通道,由多种蛋白质复合组成。多数理论认为,它的开放所导致的线粒体膜通透性转换是线粒体导致细胞凋亡众多途径中关键的一个。现阶段对线粒体通透性转换孔有各种方向的研究。论文对其结构、作用机制及其与细胞凋亡的关系进行了综述。     

线粒体膜通透性变化与细胞凋亡的关系

线粒体膜通透性转换孔是一种位于线粒体内膜的非选择性孔道,它的开放引起线粒体膜通透性改变,导致细胞色素C、凋亡诱导因子和Ca²⁺及膜间隙中的胱冬肽酶原等凋亡因子释放到细胞质中,致使细胞整体结构破坏、功能紊乱,发生凋亡。以前普遍认为线粒体膜通透性改变(mitochondrial permeability transition,MPT）是导致细胞凋亡的关键点,但一些新的研究结果表明,MPT与细胞凋亡并不存在必然的联系。作者结合细胞凋亡方面的研究着重就线粒体膜通透性转换的生物学功能和腺嘌呤核苷酸转位子、环孢素A 结合蛋白D及Bcl-2家族蛋白定位、转位在通透性转换中的作用及其与细胞凋亡的关系进行概括性论述与分析。     

钙信号转导对细胞凋亡的影响

钙离子作为生命体最普遍的一种信号转导因子,在细胞的凋亡进程中起到了重要的调节作用。以往的研究认为细胞内钙离子浓度升高是凋亡进行到后期所引起的间接结果,但近年来研究发现钙离子作用于细胞凋亡的各个层次,通过多种方式精细调控细胞凋亡进程,构成了细胞凋亡过程中复杂的钙调控网络。论文总结了近几年来关于钙信号转导对细胞凋亡影响的研究成果,从钙离子与内质网、线粒体、Bcl-2家族蛋白和细胞凋亡的关系出发,就钙信号转导对细胞凋亡的影响进行讨论和分析。     

MPTP在庆大霉素诱导MDCK细胞线粒体凋亡途径中的作用

为研究线粒体膜通透性转换孔(mitochondrial permeablity transition pore,MPTP)在庆大霉素(gentamicin,GM)诱导MDCK细胞线粒体凋亡中的作用,试验用4 mmol/L GM和2μmol/L抑制剂CsA(cyclosporin A,CsA)单独或联合处理MDCK细胞24 h,流式细胞术检测MPTP开放情况和细胞凋亡率;JC-1探针检测线粒体膜电位的变化;荧光检测线粒体变化;免疫印迹法检测Bax与Bcl-2表达量,Caspase-9、Caspase-3和PARP蛋白活化情况,Cyt C和AIF释放。结果显示,CsA能够显著或极显著抑制GM引起的MDCK细胞MPTP的开放,细胞凋亡率的上升,线粒体膜电位下降,Bcl-2/Bax比值下降,Caspase-9、Caspase-3和PARP蛋白的活化以及Cyt C与AIF的释放(P0.05或P0.01);说明MPTP正向调节GM引起的MDCK线粒体凋亡。     

线粒体在细胞凋亡中的作用

在细胞凋亡的过程中,线粒体起着主要的作用。线粒体外膜(OMM)上的VDAC-ANT复合物是线粒体通透性转换孔(PTP)的主要成分,调节着膜两侧的电位,是线粒体凋亡蛋白释放的主要通道。线粒体中细胞色素C(Cyt C)的释放可通过一种新的通道MAC直接进入胞质,而且OMM的结构不发生破裂。另外,其他因子诸如Bcl-2族因子、Cyt C、AIF等能够直接或间接地调节PTP或线粒体凋亡通道(MAC),令线粒体的通透性改变,将各种促凋亡因子释放,从而激活caspase的水解反应,诱导细胞的凋亡。     

线粒体与细胞凋亡的关系

线粒体是细胞能量合成和贮存及物质代谢、能量转化的重要场所,不仅能诱导细胞凋亡,还是细胞凋亡的执行者。在细胞凋亡过程中,与凋亡相关的活性物质,如细胞色素C（Cyt·c）、凋亡诱导因子（AIF）、B细胞淋巴瘤基因-2（Bcl-2）等从线粒体释放到膜间隙中,使线粒体膜通透性转换孔（mitochondrion permeability transition pore,MPTP）开放,削弱线粒体膜两侧的质子梯度,导致线粒体膜电位降低,诱导细胞凋亡。同时线粒体内的Bcl-2家族对细胞凋亡具有调节作用。笔者就MPTP、Cyt·c、AIF、Bcl-2与细胞凋亡的关系进行了综述。     

线粒体凋亡途径在锰致鸡支持-生精细胞凋亡中的作用

探讨线粒体凋亡途径在锰致鸡支持-生精细胞凋亡中的作用。取对数生长期鸡支持-生精细胞,用含0、2、3、4mmol.L-1MnCl2的DMEM培养液,培养24h,采用吖啶橙-溴化乙锭(AO/EB)双荧光染色法检测鸡支持-生精细胞凋亡,流式细胞仪检测线粒体膜电位(△ψm),Westernblot法检测胞浆内细胞色素C(Cytc)蛋白表达含量,分光光度法检测半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶9,3(Caspase-9,3)活性。用含MnCl2的DMEM培养液培养24h后,处理组细胞与对照组相比,鸡支持-生精细胞凋亡指数逐渐升高(P0.01);线粒体膜电位显著降低(P0.01);胞浆中Cytc蛋白表达量逐渐增加;Caspase-9,3活性逐渐升高(P0.01)。线粒体途径介导的凋亡是锰对鸡生殖毒性作用的主要机制之一。     

Bcl-2家族分子在细胞凋亡中的作用研究进展

细胞凋亡在多细胞生物中广泛存在,对于细胞正常生命活动是不可缺少的生理过程。Bcl-2家族分子是参与调控细胞凋亡信号途径的一类分子,通过促凋亡和抑凋亡分子相互作用来控制细胞的凋亡和存活,是细胞凋亡研究中最深入广泛的一类分子。在哺乳动物,Bcl-2家族分子的研究有利于研发临床治疗肿瘤的药物,或监测肿瘤发生发展的程度。而在节肢动物,相关研究有利于害虫的生物防控。论文就Bcl-2家族分子功能及其在不同物种的作用机制进行综述。     

线粒体在细胞凋亡中的作用

细胞凋亡属机体的生理机制 ,是多细胞生物更新正常细胞和清除异常细胞的重要手段 ,线粒体为细胞各种生命活动提供能量 ,二者紧密相关 ;线粒体参与细胞凋亡 ,并且是细胞凋亡的调控中心。淋巴细胞 ,巨噬细胞 ,神经细胞 ,肿瘤细胞等的凋亡都证实了这一点 ;NO和 Ca2 诱导的细胞凋亡也通过线粒体来完成 ;在线粒体调控细胞凋亡机理的研究上也有大量研究成果 ,如 :半胱天冬酶的诱导机制 ,细胞色素 c引起细胞凋亡的机制 ,胞内氧化还原电势改变引起细胞凋亡 ,Bcl-2家族蛋白调控细胞凋亡等。但线粒体参与调控的凋亡机制并不是唯一的细胞凋亡通路。本文综述了近年来有关线粒体与细胞凋亡关系的研究进展     

B细胞淋巴瘤-2家族蛋白与细胞凋亡简

细胞凋亡是由多基因控制的细胞自主有序的死亡,以维持内环境稳定。其在多细胞生物的组织分化、器官发育、机体稳态的维持中有重要意义。细胞凋亡可促进因感染、损伤所致的细胞死亡并被机体清除,临床上细胞凋亡与许多疾病有直接关系。B细胞淋巴瘤-2（Bcl-2）家族蛋白是参与细胞凋亡的重要调节分子,既可抑制也可促进细胞凋亡。作者概述了Bcl-2蛋白家族成员、结构特点、Bcl-2蛋白家族与细胞凋亡的关系及生物学意义。     

固始鸡免疫器官内细胞凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2的动态表达

应用免疫组织化学技术和Leica 显微图像处理系统,对细胞凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2在固始鸡免疫器官内的动态表达进行了研究。结果：Bax蛋白在不同发育阶段固始鸡免疫器官内均有表达,但表达量不同;Bax蛋白表达于固始鸡免疫器官内淋巴细胞细胞膜、细胞质和细胞核;Bax蛋白表达阳性细胞在固始鸡不同免疫器官内分布位置不同,呈散在或簇团状分布：脾脏内不同部位均有分布,主要在动脉周围淋巴鞘、红髓、淋巴小结边缘、边缘区,很少出现在淋巴小结内;胸腺内主要分布于胸腺小叶的皮质与髓质交界处,其次是胸腺小叶髓质,极少出现于皮质;法氏囊内阳性细胞主要分布于黏膜靠近上皮细胞的固有膜层内、淋巴滤泡间的区域,在淋巴滤泡边缘的少量淋巴细胞也有Bax蛋白表达,淋巴滤泡内极少有阳性细胞。Bcl-2蛋白在固始鸡免疫器官内的表达与Bax相似,但表达量与Bax相比较少。以上结果表明,细胞凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2参与了固始鸡免疫器官内淋巴细胞发育分化过程中的凋亡调控,对免疫器官的稳定发挥重要作用。     

玉米赤霉烯酮对不同时期小鼠子宫细胞凋亡及凋亡因子的影响

本试验旨在研究在饲粮中添加不同水平的玉米赤霉烯酮(ZEA)对发情前期、发情期、产仔后雌性小鼠子宫细胞凋亡及相关因子的影响。选取4周龄昆明雌性小鼠120只,随机分为4组,每组30只。选取雄性小鼠20只,随机分为4组,每组5只。7 d预试期结束后,试验分2个阶段。第1阶段,各组雌鼠分别饲喂在基础饲粮中添加0(对照)、50、100、150 mg/kg ZEA的饲粮,饲喂时间是20 d。饲养试验结束后的第2、3、4天,通过阴道涂片法每组挑选出发情前期、发情期小鼠各10只,脱椎处死,摘取子宫角,用于子宫细胞凋亡原位末端标记法(TUNEL)染色和凋亡相关因子mRNA表达量的检测。第2阶段,每组剩余雌鼠与雄鼠按2∶1进行合笼,至产仔后,按上述方法采样检测。结果表明:1)发情前期凋亡细胞主要位于子宫内膜间质细胞及上皮细胞;与对照组相比,添加100、150 mg/kg ZEA极显著提高凋亡阳性表达细胞平均光密度值(P<0.01),且极显著上调半胱天冬蛋白酶(caspase)-3、caspase-8、caspase-9及B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2) mRNA相对表达量(P<0.01); 2)发情期细胞凋亡主要集中在子宫内膜间质细胞、子宫内膜上皮细胞及子宫腺上皮细胞;与对照组相比,随着ZEA添加水平的增加,凋亡细胞呈剂量依赖性增加(P<0.01),能够极显著上调凋亡相关基因mRNA相对表达量(P<0.01); 3)产仔后期凋亡细胞分布较为均匀;与对照组相比,添加150 mg/kg ZEA凋亡程度极显著增加(P<0.01);添加100 mg/kg ZEA能够显著上调Bcl-2、caspase-3 mRNA相对表达量(P<0.05),添加150 mg/kg ZEA能够显著上调caspase-8、caspase-9 mRNA相对表达量(P<0.05)。综上所述,ZEA能够促进不同时期小鼠子宫细胞凋亡,并且能够上调凋亡相关基因caspase-3、caspase-8、caspase-9、Bcl-2表达。     

CdCl_2诱导家蚕细胞(BmN)凋亡的研究

为探讨重金属诱导家蚕细胞凋亡机制 ,用不同浓度的CdCl2 ,对家蚕细胞 (BmN)进行诱导 ,并采用Giemsa染色形态学方法 ,研究其细胞凋亡。结果表明 :由于重金属离子的胁迫作用 ,不同浓度下其细胞死亡率不同 ,36μmol/LCdCl2 作用 2 4h ,BmN细胞出现了细胞核周边化及凋亡小体的现象     

DNMT1对RA模型大鼠FLS凋亡的影响

[目的]研究DNA甲基转移酶1(DNMT1)对类风湿性关节炎(RA)模型大鼠关节滑膜成纤维样滑膜细胞(FLS)凋亡的影响。[方法]采用Real-time qPCR检测对照大鼠和RA模型大鼠FLS中DNMT1表达,检测DNMT1 siRNA转染对抗凋亡基因Bcl-2表达的影响;采用MTT检测DNMT1 siRNA转染对FLS增殖的影响。[结果]与对照组相比,RA模型大鼠FLS中DNMT1表达显著升高,DNMT1表达抑制后,Bcl-2表达显著降低;MTT检测发现,DNMT1表达抑制后,FLS增殖活力显著减弱。[结论]DNMT1表达抑制可能引发RA模型大鼠FLS凋亡。     

莲草多糖和黄酮对MDCC-MSB1细胞凋亡及其Bcl-2mRNA表达的影响

为了探讨莲草多糖和黄酮对诱导鸡MD肿瘤细胞凋亡的作用效果及其可能的作用机制,试验以鸡MDCC-MSB1细胞系为研究对象,通过观察细胞形态变化,分析细胞DNA片段化及半定量RT-PCR法检测莲草多糖和黄酮在安全浓度范围内对鸡MD肿瘤细胞凋亡及Bcl-2 mRNA表达的影响。结果表明,莲草多糖和黄酮能诱导MDCC-MSB1细胞凋亡,并降低MDCC-MSB1细胞内Bcl-2 mRNA的表达水平,致使细胞抗凋亡能力下降,进而发挥其药物作用。     

鸡免疫器官中半胱天冬酶-3、Bcl-2的表达与细胞凋亡的关系

用流式细胞法测定了30日龄AA肉鸡的胸腺、法氏囊和脾脏细胞中半胱天冬酶－3（caspase-3）、Bcl-2蛋白的表达及细胞周期和细胞凋亡率。结果：胸腺、法氏囊、脾脏中G0／G1期细胞比例分别是：96.44％、68.09％、92.97％；G2／M期细胞比例是：0.80％、1.04％、2.36％；S期细胞分别为：2.77％、30.52％、4.67％，表明细胞增殖活性的增殖指数（PI）是：3.56、31.92、7.03。胸腺、法氏囊、脾脏细胞凋亡率分别为：3.99％、0.32％、0.22％；caspase-3表达的阳性细胞率是：14.24％、8.60％、5.49％，与细胞凋亡率呈方向一致的变化；Bcl-2蛋白表达阳性细胞率依次是：20.59％、30.24％、31.32％，与细胞凋亡率呈反向变化。上述结果表明：鸡免疫器官细胞凋亡是依赖caspase-3介导的细胞凋亡，caspase-3和Bcl-2是鸡免疫器官发育的重要调节物。     

蚕的细胞凋亡相关基因及其检测技术

家蚕细胞凋亡是家蚕细胞的主动死亡过程,在家蚕细胞的发育和疾病的发生中起重要的作用,同时也是一种抵御病毒感染的天然性保护机制。而病毒也在长期进化过程中获得了适应性调节细胞凋亡的能力,或通过在病毒复制早期表达凋亡抑制产物,以阻止细胞凋亡达到繁殖子代病毒的目的,或通过晚期表达凋亡诱导物诱导细胞凋亡,以快速有效地释放子代病毒。根据细胞凋亡的典型特征,已经发展出ELISA法,流式细胞仪法等分子生物学检测方法,为更深入地了解细胞凋亡的机制打下了坚实的基础。     

Pb2+、Cd2+混合添食对家蚕生长发育及细胞凋亡的影响

家蚕自3龄起添食单一和混合的Cd2+、Pb2+重金属溶液,观察并记录其生长发育状况,测量各时期体长,提取DNA并分析断裂情况。结果表明,添食Pb2+、Cd2+两种混合重金属离子的家蚕体型比单一添食相应含量Cd2+的大,其体长大于单一添食相同含量Pb2+、Cd2+的家蚕;单一重金属离子作用下的家蚕DNA发生明显的梯状断裂,出现细胞凋亡现象,而混合重金属诱导的家蚕细胞DNA完整,未发生凋亡现象,预示着竞争位点假说在家蚕体内的存在。