肿瘤相关线粒体蛋白12对肝癌细胞凋亡的抑制作用
线粒体信号通路与肿瘤细胞凋亡关系的研究进展
线粒体信号通路与肿瘤细胞凋亡关系的研究进展作者：任慧萍赵婷来源：《农家科技》2017年第07期摘要：线粒体信号通路在多细胞生物体的细胞生命活动中必不可少。
本文综述了线粒体信号通路及其在细胞凋亡过程中的作用等方面的研究进展，并就其在抗肿瘤方面的应用做了评述，这能为线粒体信号通路在治疗肿瘤方面的进一步研究提供参考依据。
关键词：线粒体；肿瘤细胞凋亡细胞凋亡是在多细胞生物体的生命活动过程中占据重要的地位，是生物体清除细胞内病变或者无用细胞的主要手段。
不恰当的凋亡激活和抑制可能诱发多种疾病，比如恶性肿瘤的凋亡机制受到抑制，使机体不能清除癌变细胞。
而线粒体信号通路是治疗多种癌症中的靶点，例如：结肠癌，前列腺癌，骨肉瘤细胞，HeLa细胞等。
一、线粒体信号通路Caspases的本质是蛋白酶，主要存在于细胞质中。
Caspases可以分两种，包括起始caspases和效应casepases，细胞中一般都存在的是它们的无活性的酶原形式。
凋亡信号刺激细胞以后，酶原便被切割也就是活化。
细胞中的一些结构蛋白可以被活化的caspases所切割，紧接着活化或者失活，导致细胞的凋亡。
Bcl-2蛋白家族，这是线虫凋亡分子Ced9在哺乳细胞中的同源物，当细胞受到信号刺激之后，Bcl-2蛋白能够转移到线粒体的外膜上。
Bcl-2蛋白家族包括3个亚族，Bcl-2亚家族，Bax亚家族和BH3亚家族。
当细胞受到凋亡信号，比如DNA损伤、紫外线等刺激后，Bax亚家族的Bax和Bak发生寡聚化，转移到线粒体外膜上，然后通过与膜上的电压依赖性阴离子通道（VDAC）相互作用，释放了细胞色素C，紧接着细胞色素C会和凋亡蛋白酶激活因子Apaf-1、caspases-9的酶原相结合。
凋亡蛋白酶激活因子Apaf-1是线虫凋亡分子Ced在哺乳动物细胞中的同源蛋白，其N端存在caspases募集结构域，能够募集caspases。
它们三者能够形成凋亡复合体，caspases-9的酶原能在凋亡复合体中发生自我切割从而活化，紧接着活化的caspases9能进一步切割并活化caspases-3和caspases-7，引发caspases级联反应，从而诱发细胞的凋亡。
线粒体形态与功能改变在肿瘤中的研究进展
线粒体形态与功能改变在肿瘤中的研究进展线粒体是细胞能量代谢、物质合成以及死亡的调控中心。
在肿瘤发生与发展中，线粒体作为重要的调控者，极大影响着肿瘤的增殖、迁移、分化、侵袭等生物学行为。
了解肿瘤发生与发展过程中线粒体形态与功能的改变及其调控机制，无疑是把线粒体作为新一代癌症治疗靶点的关键，本文综述线粒体与肿瘤发生发展的研究进展，阐明二者之间的密切联系。
[Abstract]Mitochondria are the regulatory center for cellular energy metabolism，substance synthesis，and death.In the development and progression of tumor，mitochondria as an important regulator，have a significant impact on the biological behaviors including tumor proliferation，migration，differentiation，and invasion.To approach the changes of mitochondrial morphology and function，as well as their regulatory mechanism in the development and progression of tumor，will undoubtedly be the key to using mitochondria as a new generation of cancer therapeutic target.In this paper，the advances in the role of mitochondria in tumor development and progression are reviewed，in an attempt to elucidate the close association between them.[Key words]Mitochondria；Metabolic reprogramming；ROS；Mitochondrial DNA；Tumor1956年，Warburg提出针对线粒体的细胞癌变二项理论：癌变的第一相是细胞呼吸功能不可逆性损伤，紧随其后的第二相是细胞利用发酵产能，以此缓解线粒体呼吸功能受损所导致的能源紧张，从而得以维持自身的结构和存活[1]。
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
原发性肝癌组织线粒体DNA含量检测及意义
原发性肝癌组织线粒体DNA含量检测及意义孙玉;曲红梅;张洪海;张彤;吴昊;陈德喜【摘要】目的检测原发性肝癌及其癌旁组织中线粒体DNA含量,探讨线粒体DNA含量变化与肝癌发生的关系.方法荧光实时定量聚合酶链反应(real-time PCR)法扩增22例肝癌及相应癌旁组织中线粒体DNA编码基因细胞色素C氧化酶Ⅱ(COⅡ),以核编码基因磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)作为内参照,比较两种组织中线粒体DNA含量的差异.结果肝癌组织中线粒体DNA相对含量为156.54±107.54,癌旁组织线粒体DNA相对含量为290.24±187.37,差异有统计学意义(P<0.01).结论肝癌组织线粒体DNA的含量与肝癌发生有密切关系,有望成为一种新的肝癌标志物.【期刊名称】《临床荟萃》【年(卷),期】2010(025)001【总页数】4页(P33-36)【关键词】癌;肝细胞;DNA;线粒体;聚合酶链反应【作者】孙玉;曲红梅;张洪海;张彤;吴昊;陈德喜【作者单位】首都医科大学附属北京佑安医院性病艾滋病实验室,北京100069;潍坊市人民医院消化内科,山东潍坊261041;首都医科大学附属北京佑安医院性病艾滋病实验室,北京100069;首都医科大学附属北京佑安医院性病艾滋病实验室,北京100069;首都医科大学附属北京佑安医院性病艾滋病实验室,北京100069;首都医科大学附属北京佑安医院性病艾滋病实验室,北京100069【正文语种】中文【中图分类】R735.7从上个世纪90年代起原发性肝癌的发病率已越居我国各种肿瘤的第二位,其中又以肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)居多。
HCC的发病原因,目前认为与乙型肝炎病毒(HBV)感染、丙型肝炎病毒(HCV)感染、黄曲霉素、酒精、遗传等诸多因素有关,但具体机制不明[1]。
近年来,线粒体DNA与肿瘤的关系逐渐引起人们的关注。
线粒体与细胞凋亡的关系及调节机制
线粒体与细胞凋亡的关系及调节机制细胞凋亡是一种重要的生物学现象，它参与了许多生理和病理过程，如细胞分化和发育、免疫防御、肿瘤发生等。
而线粒体在细胞凋亡中扮演着极其重要的角色，它既可以参与细胞凋亡的启动，也可以通过调节细胞死亡信号通路影响凋亡的过程。
本文将深入探讨线粒体和细胞凋亡之间的关系，并介绍一些调节机制。
一、线粒体和细胞凋亡的关系线粒体是细胞中生产能量的主要器官，同时也是细胞死亡的重要执行器。
在正常情况下，线粒体维持着正常的细胞生理功能，如氧化磷酸化、离子平衡、凋亡调控等。
但是在受到某些因素的刺激之后，线粒体的膜通透性会发生改变，导致细胞内环境的失衡，释放一系列的细胞内蛋白和化合物，引发了细胞凋亡的启动。
线粒体在细胞凋亡中发挥的作用主要有两个方面：一方面，线粒体可以释放细胞死亡信号分子，如细胞色素C、凋亡诱导因子(AIF)等，这些信号分子可以与细胞中其他蛋白相互作用，调节其功能，最终诱导细胞凋亡。
另一方面，线粒体可以通过调节细胞死亡信号通路，影响细胞凋亡的进程。
例如，线粒体内膜上的Bcl-2家族蛋白，它们通过调节线粒体膜通透性，控制着线粒体对细胞死亡信号的是否过度敏感，从而影响细胞凋亡的进程。
二、线粒体调节细胞凋亡的机制细胞凋亡信号通路是一个非常复杂的过程，涉及到许多分子和通路的调控。
线粒体作为细胞死亡信号的重要源头，在实际操作中，主要通过下面四个方面来调节细胞凋亡的进程。
1.线粒体膜通透性的调节线粒体膜通透性的改变是引发细胞凋亡的初步步骤，而且这种改变可以通过多种途径诱导。
例如，在细胞发生DNA损伤时，就会激活线粒体的DNA酶，这些酶会导致线粒体膜的损伤和通透性的改变；另外，氧化压力、温度、放射线等因素都可以直接影响线粒体膜通透性。
对于线粒体膜通透性的调节，Bcl-2家族蛋白是一个非常重要的家族。
该家族蛋白的一些成员如Bax、Bak等，会导致线粒体膜通透性的改变，促进细胞凋亡的进程；而另一些成员，如Bcl-2、Bcl-XL等，则是线粒体对细胞死亡发生过度敏感的抑制因子。
线粒体DNA异常与肿瘤的相关性
线粒体DNA异常与肿瘤的相关性龙廷综述摘要：线粒体DNA（mtDNA）是真核细胞中唯一独立于核DNA之外的遗传物质，其特殊的环境、结构与功能以及在肿瘤细胞中所表现出的高比率异常，提示mtDNA与肿瘤发生之间存在密切的相关性。
mtDNA异常与肿瘤之间的相互关系及其作用和调控机制仍是当前研究热点。
关键词：线粒体DNA，肿瘤线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）是真核细胞中唯一存在的独立于核DNA之外的遗传物质，被称为“人类第25号染色体”。
近年来在多种肿瘤组织中相继发现了线粒体DNA 异常，而且线粒体DNA 的突变率明显高于核基因，目前趋向认为肿瘤的生物学特征不仅取决于核内遗传物质，而且与核外线粒体DNA密切相关，线粒体DNA异常可能参与肿瘤发生。
1 线粒体DNA的结构与功能特点Aderson等人于1981年首先完成对人类mtDNA全序列的测定[1]。
mtDNA是一条全长16569bp的双链闭环分子，一条为重链（H链），含较多鸟嘌呤，是12S和16S rRNA基因、14种tRNA基因及12种蛋白多肽基因的模板，另一条为轻链（L链），含较多胞嘧啶，是8种tRNA基因和1种蛋白多肽基因的模板。
mtDNA基因组内编码的13种蛋白多肽分布为：复合体Ⅰ（NADH-泛醌还原酶，NADH dehydogenase-uˉbiquinene oxidoreductase，ND）中7个亚基（ND 1 ，ND 2 ，ND 3 ，ND 4 ，ND 4L ，ND 5 ，ND 6 ）；复合体Ⅲ（泛醌-细胞色素C还原酶，ubiquinone-cytodhrome c oxidoreductase）中1个亚基（Cytb）；复合体Ⅳ（细胞色素C氧化酶，cytochrome c oxidase，CO）中3个亚基（COⅠ，COⅡ，COⅢ）和复合体V（ATP合酶，A TPsynthase）中2个亚基（ATPase6和ATPase8）。
细胞凋亡调控相关的基因及酶
细胞凋亡调控相关的基因及酶细胞凋亡（apoptosis）是一种重要的细胞自我调控过程，对于维持生物体内组织结构和功能的平衡至关重要。
在细胞凋亡调控中，许多基因和酶发挥着关键的作用。
本文将介绍几个与细胞凋亡调控相关的基因和酶。
一、p53基因p53基因是一种肿瘤抑制基因，它在细胞凋亡调控中起着重要的作用。
p53蛋白通过调控多个基因的表达，参与了细胞周期的调控、DNA修复以及细胞凋亡等过程。
在DNA损伤时，p53蛋白会被激活，并促使细胞进入细胞凋亡通路，从而防止损伤细胞的异常增殖。
p53基因的突变与多种肿瘤的发生和发展密切相关。
二、Bcl-2家族Bcl-2家族是调控细胞凋亡的关键基因家族，包括抑制凋亡的成员（如Bcl-2和Bcl-xL）和促进凋亡的成员（如Bax和Bad）。
这些成员通过形成复合物或调节线粒体膜电位等方式，参与了线粒体相关的细胞凋亡途径。
Bcl-2和Bcl-xL通过抑制线粒体膜通透性的改变，抑制了线粒体释放细胞色素c和凋亡诱导因子的过程，从而抑制了细胞凋亡。
而Bax和Bad则通过促进线粒体膜通透性的改变，促进了线粒体释放细胞色素c和凋亡诱导因子的过程，从而促进了细胞凋亡。
三、Caspase酶Caspase酶是一类半胱氨酸蛋白酶，是细胞凋亡通路中的关键执行酶。
Caspase酶能够切割多种细胞内的蛋白质，从而调控细胞凋亡的执行过程。
根据功能和结构的差异，Caspase酶可分为启动Caspase（如Caspase-8和Caspase-9）和执行Caspase（如Caspase-3和Caspase-7）两大类。
启动Caspase通过激活执行Caspase，从而引发一系列的蛋白质切割反应，最终导致细胞凋亡的发生。
四、Fas配体和Fas受体Fas配体（FasL）是一种跨膜蛋白，而Fas受体是其对应的配体。
Fas配体与Fas受体结合后，触发了细胞凋亡通路的启动。
Fas/FasL 通路在免疫细胞介导的细胞凋亡中起着重要的作用。
凋亡的相关蛋白指标
凋亡的相关蛋白指标1. Bcl-2家族蛋白Bcl-2家族蛋白是凋亡调控的关键分子，包括抗凋亡蛋白（如Bcl-2、Bcl-xL）和促凋亡蛋白（如Bax、Bad）。
这些蛋白质通过调控线粒体膜的通透性，控制细胞凋亡的启动。
高表达的抗凋亡蛋白可以抑制线粒体膜电位的改变，阻止细胞凋亡的发生；而促凋亡蛋白则促进线粒体膜的破坏，引发细胞凋亡。
2. Caspase蛋白Caspase是一类半胱氨酸蛋白酶，它们在细胞凋亡过程中起到关键的调控作用。
Caspase蛋白可以被激活后，参与细胞内多个凋亡信号通路的执行。
它们可以分为启动子Caspase和效应子Caspase 两类。
启动子Caspase在凋亡信号通路的上游被激活，然后激活效应子Caspase，最终导致细胞凋亡的执行。
3. p53蛋白p53是一种重要的抑癌蛋白，也参与了细胞凋亡的调控。
在细胞受到DNA损伤等应激信号后，p53蛋白会被激活，并促使细胞进入凋亡。
p53蛋白可以通过多种途径，如上调Bax蛋白的表达、抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表达等，来促进细胞凋亡的发生。
4. Fas蛋白Fas蛋白是细胞表面的一种受体蛋白，也是细胞凋亡信号通路中的一个重要分子。
当Fas受体与其配体结合时，会激活Caspase蛋白的级联反应，最终导致细胞凋亡。
Fas蛋白的异常表达与多种疾病的发生和发展密切相关，如肿瘤的恶性转移、自身免疫性疾病等。
5. c-Jun N端激酶（JNK）蛋白JNK是一种丝裂原活化蛋白激酶，参与了细胞凋亡的调控。
JNK蛋白可以被多种刺激因子激活，如细胞应激、DNA损伤等。
激活的JNK蛋白可以通过磷酸化下游靶蛋白，如Bcl-2蛋白家族成员，来促进细胞凋亡的发生。
以上所提到的凋亡相关蛋白指标只是凋亡调控网络中的一部分，还有许多其他蛋白质也参与了细胞凋亡的调控。
了解这些蛋白质的功能和相互作用对于深入研究细胞凋亡的机制以及相关疾病的治疗具有重要意义。
随着科学技术的不断进步，对凋亡相关蛋白指标的研究也将进一步深入，为未来的治疗手段提供更多可能性。
细胞凋亡和抗凋亡的调控
细胞凋亡和抗凋亡的调控细胞凋亡，也被称为程序性死亡。
它是一种基因编程控制的主动细胞死亡过程。
细胞凋亡在人体生长发育、免疫排异、肿瘤发生等方面都起着重要作用。
凋亡途径在细胞凋亡的途径中，细胞内部的核苷酸的损伤、异常蛋白表达、突变、细胞环境压力等诱导凋亡。
其中，有几条主要凋亡途径值得我们关注，它们分别是：线粒体调节凋亡途径线粒体是细胞质内的一个细胞器，它是能量代谢的中心，为细胞提供大量的三磷酸腺苷（ATP）供能。
线粒体在凋亡过程中扮演着至关重要的角色。
Bcl-2家族的蛋白质是调控线粒体遗传物质（mitochondrial DNA，mtDNA）和水合物释放的主要因子。
当受到压力和损伤后，活性氧和钙离子等信号通过上述蛋白质到达线粒体。
线粒体膜通透性发生变化后，导致线粒体内某些成分向细胞质上传递。
同时，线粒体转移向氧化磷酸化途径（OXPHOS）的中间产物的生成也会发生问题，导致线粒体能量产生障碍。
Caspase依赖性凋亡途径Caspase是一类蛋白酶，是通过细胞凋亡起着重要作用的酶。
一旦某种刺激引发细胞凋亡，这些酶就会被激活，开始消化相应的蛋白质和基因。
Caspase可分为前体酶和激活型酶，后者需要前者的活化。
当细胞受到刺激后，Caspase前体酶会被激活，并开始进行自我以及其它蛋白酶的活化。
其中，Caspase-8和Caspase-9是两种主要的启动酶，可启动不同的凋亡途径。
死叉路在死叉路中，Caspase-8和Caspase-9的作用非常重要。
当细胞受到外部因素（例如放射线、化学侵袭等）破坏时，其中的Bax和Bcla-2等蛋白就会发生改变。
这时，Caspase-9被激活，开始向下游途径激活Caspase-3和执行凋亡。
抗凋亡的调控抗凋亡是严格的细胞生物学和内分泌学调控的结果。
它在许多方面都是必需的，关乎人类健康、长寿及产生抵抗性。
收缩性细胞一些细胞，例如心肌细胞、肾上腺细胞等，它们具有细胞凋亡的能力，但是，通过收缩细胞来应对外界压力，可以避免因为细胞凋亡而失去大量细胞。
线粒体与肿瘤
线粒体与肿瘤摘要：线粒体在细胞能量代谢、氧自由基生成和细胞凋亡中发挥重要作用。
肿瘤细胞的线粒体功能障碍是其重要的特征之一。
正常细胞的线粒体在分子、生化、代谢和遗传水平上明显区别于癌细胞。
线粒体DNA是核外唯一的遗传物质，线粒体基因组与肿瘤的关系日益受到关注。
mtDNA编码参与氧化磷酸化和ATP生成所需要肽，由于其独特的生物学环境和结构特征，与核基因组相比，mtDNA更容易发生氧化损伤和突变。
已经在很多肿瘤及细胞系中发现了mtDNA结构和功能的变化。
肿瘤细胞mtDNA核内整合可能是导致细胞癌变的重要因素，而突变mtDNA 的检测可望成为肿瘤的非侵入性诊断的有效分子标记。
关键词：线粒体基因、线粒体DNA D-loop区、肿瘤发生前言：肿瘤的发生、发展是一个复杂多因素的过程，与癌症基因激活、抑癌基因失活、细胞凋亡异常以及DNA损伤修复功能异常密切相关。
线粒体是存在于真核细胞质中的一种特殊的细胞器，其在细胞能量代谢、氧自由基生成、细胞凋亡中起重要作用。
另外，由于线粒体DNA的易损伤性，因此，与肿瘤的发生、发展关系密切。
近年来，随着对线粒体研究的深入，线粒体在肿瘤发生、发展中的作用、在肿瘤诊断及治疗中的意义，日益受到人们的关注。
mtDNA的D—loop区突变是肿瘤的热点，但不同种类的肿瘤有关该区的突变频率存在差异。
讨论肿瘤发生、发展过程中mtDNA，特别是D—loop区的改变，必将成为今后肿瘤研究的热点之一。
1．相关名词简介线粒体（mitochondria）：线粒体是真核动物细胞（除成熟红细胞外）中唯一含有自己的基因组及遗传机制的细胞器，被称为细胞“动力工厂”，因为它通过内膜上分布的呼吸链或称电子传递链进行电子传递，完成对营养物质的氧化磷酸化过程，最终产生ATP，供应细胞所需能量达95％。
D-loop区（D-loop region）：人类mtDNA的遗传信息显示，在仅仅16569bp 长的基因组内定位了2种rRNA、22种tRNA和13种蛋白多肽基因，除D-loop区外，在相邻的基因之间极少有非编码碱基，因此常把D-loop区第16024至576核苷酸之间的1122bp片段称为控制区，它负责整个mtDNA分子复制和转录的调控。
IL-12在肿瘤基因治疗中的作用
ＩＬ－12在肿瘤基因治疗中的作用白细胞介素-12(IL12)是一种具有多种生物学活性的免疫调节因子，它可以促进NKC和CTL的活性，能刺激T细胞及NK细胞的增殖，并诱导分泌多种细胞因子，尤其是IFN-γ。
因此在抗肿瘤及抗感染中起重要作用。
但是与其他细胞因子一样，直接应用IL-12具有全身不良反应。
本文主要就IL-12在肿瘤基因治疗方面的应用及前景作一综述。
IL-12的生物学功能IL-12是一种分子量为70KD糖蛋白，主要由抗原提呈细胞(如单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞)和B细胞产生，主要分布在激活的CD8+或CD4+T细胞及CD56+NK细胞表面。
IL-12具有多种重要功能：①促进巨噬细胞、NK细胞和T淋巴细胞增殖，诱生多种细胞因子发挥免疫功能。
②调节Th1/Th2的应答。
Th1细胞主要介导细胞免疫，Th2细胞主要介导体液免疫。
其适当的比例有利于机体的免疫应答。
③增强NK细胞的细胞毒活性，使NK细胞协同IL-12促进LAK细胞、CTL的形成，增强机体对病原、肿瘤细胞的杀伤清除能力。
④最新研究表明，IL-12具有抑制肿瘤血管生成的作用。
IL-12在没有免疫作用参与时仍能够抑制肿瘤的生长，推测是抑制肿瘤血管的生成来实现的[1]。
IL-12与肿瘤基因治疗目前认为恶性肿瘤可能是一种基因疾病，是由正常细胞中某些基因突变而产生的，或是原癌基因突变及抑癌基因突变使细胞出现异常增殖而造成的。
基因治疗与其他方法相比具有选择性高，对组织无毒性或毒性小等优点。
IL-12具有显著的直接或间接杀灭肿瘤的作用。
将IL-12基因导入肿瘤细胞，使其自行分泌细胞因子，使肿瘤组织局部积聚高浓度的IL-12，改变肿瘤局部的免疫微环境，有利于维持持久的免疫反应。
经IL-12修饰过的肿瘤细胞，可诱导机体产生较强的免疫应答，机体对其杀伤力明显增强。
其具体治疗方法概括起来有两种：体外基因治疗方法和体内基因治疗方法。
体外免疫基因治疗：收获自体或异体的肿瘤细胞或成纤维细胞，体外转染携带IL-12 基因，再重新移植给病人。
肿瘤中miRNA调控糖酵解的研究进展
肿瘤中miRNA调控糖酵解的研究进展徐倩岚;蒋伟【摘要】大多数肿瘤细胞即使在氧气足够充足的情况下,也可通过高速率糖酵解产生能量,这种特殊的糖代谢现象被称为Warburg效应.近年来,越来越多的研究表明,miRNA主要通过调控糖酵解关键酶、影响线粒体功能、诱导缺氧环境、调控癌基因抑癌基因等诸多方面参与糖代谢过程,从而在肿瘤细胞糖代谢中发挥重要作用.深入了解miRNA调控肿瘤细胞糖代谢的机制,可以为研究人员更加深入地了解肿瘤的发生机制提供了重要线索,可能为肿瘤的诊治提供有力的证据及新的思路.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2018(020)005【总页数】3页(P68-70)【关键词】肿瘤;miRNA;糖酵解【作者】徐倩岚;蒋伟【作者单位】桂林医学院附属医院,广西桂林 541001;桂林医学院附属医院,广西桂林 541001【正文语种】中文【中图分类】R73肿瘤是一种复杂的恶性疾病，威胁我国乃至全球人类健康，其发病率、病死率随人均寿命的提高逐年攀升，已居各类慢性疾病的第一位。
肿瘤细胞之所以难以攻克，是因为它具有若干显著特征，即自我增殖能力、对细胞凋亡的抵抗、无限的自我复制潜能、不间断的血管生成能力、对抗生长信号的不敏感性、对邻近组织的侵袭转移能力和细胞代谢异常[1]。
在这几个典型特征中，肿瘤细胞的细胞代谢异常在近年来受到研究人员的越来越多的关注，已成为肿瘤学研究的热点。
1924年，德国生物化学家Otto Heinrich Warburg[2]首次描述了肿瘤细胞即便是在氧气含量充足情况下，也优先利用糖酵解，最终产生乳酸及大量能量以满足肿瘤细胞对营养物质和能量的需求，有助于肿瘤细胞快速生长、浸润及转移，这种现象称为肿瘤的有氧糖酵解，也叫 Warburg效应。
目前这种代谢方式已在乳腺癌[3]、肾癌[4]、肝癌[5]等多种肿瘤中得到证实。
Warburg效应是多个因素共同作用的結果，糖酵解关键限速酶、线粒体障碍、低氧、致癌/抑癌基因、表观遗传学等多个因素共同作用，导致并维持了肿瘤细胞的糖酵解过程。
细胞凋亡调控相关的基因及酶
细胞凋亡调控相关的基因及酶细胞凋亡是一种正常细胞程序性死亡的过程，它在维持生物体内部环境稳定、细胞发育、组织形成和免疫系统调节等方面起着重要作用。
细胞凋亡的调控涉及许多基因和酶，下面将介绍其中几个主要的调控因子。
1. Bcl-2家族基因：Bcl-2家族是细胞凋亡调控中最重要的家族之一。
它包括抑制凋亡的成员（如Bcl-2、Bcl-xL）和促进凋亡的成员（如Bax、Bak）。
这些基因通过调节线粒体膜通透性来控制细胞凋亡的发生。
Bcl-2和Bcl-xL通过抑制线粒体膜通透性转运蛋白Bax和Bak的活性，阻止线粒体释放细胞凋亡执行者酶，从而抑制细胞凋亡的发生。
2. c-Myc基因：c-Myc是一种转录因子，对细胞增殖和凋亡起着重要作用。
c-Myc在细胞生长、代谢以及凋亡调控中发挥着双重作用。
在细胞生长和代谢方面，c-Myc可以促进细胞周期进程和蛋白质合成，从而促进细胞增殖。
然而，在细胞凋亡调控中，c-Myc也能够诱导细胞凋亡的发生，通过抑制Bcl-2的表达或者直接调节凋亡相关基因的表达来实现。
3. p53基因：p53是一种重要的肿瘤抑制基因，也是细胞凋亡调控的关键因子。
在DNA损伤、细胞应激和肿瘤发生等情况下，p53被激活并调控多个靶基因的表达。
p53通过直接调控凋亡相关基因表达，如促凋亡基因PUMA和Bax的表达，或者通过调节凋亡相关信号通路的活性来诱导细胞凋亡。
4. Caspase家族酶：Caspase是一类半胱氨酸特异性蛋白酶，是细胞凋亡执行者酶。
Caspase家族包括半胱氨酸蛋白酶（如caspase-3、caspase-7）和半胱氨酸酶（如caspase-8、caspase-9）。
这些酶在细胞凋亡中起着关键作用，通过激活下游的凋亡效应蛋白，如DNA酶和核蛋白，从而引发细胞凋亡的级联反应。
5. IAP（抑制凋亡蛋白）家族：IAP家族是一类通过抑制Caspase的活性来抑制细胞凋亡的蛋白质。
IAP家族包括多个成员，如cIAP1、cIAP2和XIAP。
线粒体在肿瘤发生中的作用研究
线粒体在肿瘤发生中的作用研究肿瘤是一种非常严重的疾病，其在人类的健康和生命方面都具有广泛的影响。
许多研究已经探讨了肿瘤形成的各种因素，包括遗传、环境、生活方式等。
近年来，越来越多的研究表明，线粒体也在肿瘤发生中发挥着重要作用。
针对这一领域的研究，不仅为我们更好地理解肿瘤发生的机制提供了新的视角，同时也为发展更有效的治疗方法提供了新的方向。
一、线粒体的基本结构和功能线粒体是细胞中重要的器官，它是细胞内的能量中心，也叫做细胞的“动力厂”。
线粒体的主要功能是将细胞内能量原料（如葡萄糖、脂肪等）氧化成 ATP（三磷酸腺苷），并释放出能量，提供给身体各个器官和组织使用。
此外，线粒体也参与了细胞新陈代谢、离子平衡、细胞凋亡等多种生物过程。
二、线粒体在肿瘤发生中的作用在正常情况下，线粒体的功能维持良好，能够保证细胞的稳定和健康。
但当线粒体受到损伤或发生异常时，就会影响细胞的正常状态，可能导致肿瘤的发生。
1. 线粒体DNA的突变与肿瘤密切相关线粒体中存在自主複製的线粒体DNA（mtDNA），其与肿瘤密切相关。
突变的mtDNA可以直接导致线粒体的功能受到损害，从而引发肿瘤的发生。
同时，线粒体DNA的突变也可以进一步影响其他细胞内的基因表达以及细胞的新陈代谢等生物过程，从而加剧肿瘤的发展。
2. 线粒体和细胞凋亡的关系细胞凋亡是维持组织健康的关键之一。
当细胞遭受损伤或环境刺激时，凋亡可以清除受损细胞，从而保证组织内健康细胞的正常运行。
而线粒体在细胞凋亡中也起到了重要作用。
线粒体膜上的一种蛋白质叫做细胞色素 c ，可以释放出来引发细胞的凋亡。
而当细胞色素 c 释放异常时，就会引发细胞凋亡的抑制，甚至使癌细胞逃脱控制，促进肿瘤的发展。
3. 线粒体与肿瘤能量代谢的关系与正常的细胞不同，肿瘤细胞靠糖类代谢来产生ATP。
糖类代谢通路不仅可以刺激癌细胞的生长，也可以帮助肿瘤细胞在缺氧状态下存活，同时还可以压制免疫系统的作用。
而线粒体的另一种功能——“线粒体呼吸链”会调节细胞能量代谢，使细胞在某些条件下更容易产生ATP。
线粒体在细胞凋亡中的作用
线粒体在细胞凋亡中的作用线粒体凋亡通路在细胞凋亡过程中处于中心地位，细胞色素C（Cytochrome c，cyt-c）从线粒体的释放起着至关重要的作用，Bcl-2家族蛋白中促凋亡和抑制凋亡蛋白之间的相互作用，控制着cyt-c等物质从线粒体的释放，在线粒体凋亡通路中发挥着重要的调控作用。
临床诸多疾病的发生都与细胞凋亡相关，有望通过作用于线粒体通路中诸多调控蛋白在细胞凋亡过程中的作用靶点来阻断凋亡继续进行，从而治疗相关疾病。
标签：细胞色素C；Bcl-2蛋白家族；线粒体凋亡通路；细胞凋亡；凋亡相关疾病【Abstract】Mitochondria apoptosis pathway is a central link in the process of apoptosis ，and the releasing of cyt-c from mitochondria plays key role. The interaction of apoptosis-promoting and survival- promoting proteins of Bcl-2 protein family controls the releasing of cyt-c et al from mitochondria，and has distinctly important regulating effect on mitochondria apoptosis pathway. Apoptosis plays important role in many diseases. It is hopeful to interdict apoptosis by acting on target spots of regulating proteins of mitochondria apoptosis pathway，and accordingly treat related diseases.【Key words】Cyt-c；Bcl-2 protein family；Mitochondria apoptosis pathway；Apoptosis；Apoptosis related diseases诸多因素可诱导线粒体通路介导的细胞凋亡，如：DNA的损伤、脱离了原来的生长环境、与细胞生存息息相关的生长因子或激素的缺乏等。
线粒体在细胞凋亡中的作用
线粒体在细胞凋亡中的作用
线粒体在细胞凋亡中扮演着非常重要的角色。
在细胞凋亡过程中，线粒体发挥着至关重要的作用，可以释放一系列的死亡信号，使细胞
走向死亡。
线粒体内部有许多蛋白质，包括细胞色素C和凋亡蛋白酶激活因子，它们是细胞凋亡重要的组成部分。
当细胞遭受到某些刺激时，一
系列的信号将被送到线粒体中，导致线粒体内的蛋白质释放到细胞质中。
细胞色素C的释放将激活凋亡蛋白酶激活因子，这将激发一系列
的凋亡酶，引导细胞走向死亡。
此外，线粒体还可以通过其他机制参与细胞凋亡。
例如，线粒体
膜受到损伤时，将释放一些细胞毒素，这些毒素可以破坏细胞的DNA
和细胞膜，加速细胞死亡的进程。
总之，线粒体在细胞凋亡中的作用至关重要。
线粒体引发的凋亡
反应是自我毁灭过程中核心的一个步骤。
研究线粒体在细胞凋亡中的
作用，有助于我们深入了解这一过程的机制，为开发抗癌治疗等新型
疗法提供重要的参考。
线粒体功能在肿瘤发生发展中的作用
线粒体功能在肿瘤发生发展中的作用肿瘤是一种肿瘤细胞不断增生且无法控制死亡的疾病。
癌症的发展是多种因素综合作用的结果，包括基因突变，细胞外矩阵变化以及免疫逃避等因素。
近年来的研究表明，线粒体功能在肿瘤发生和发展中起着重要作用。
线粒体是动植物细胞中的一种负责细胞能量代谢的器官。
它含有独立的DNA 片段（mtDNA），能够自主进行DNA复制和修复。
线粒体内的线粒体呼吸链和三磷酸腺苷（ATP）合成途径是细胞内能量供应的主要途径。
线粒体功能异常会导致细胞内ATP含量降低，细胞死亡以及DNA损伤等结果，这些都与癌症的发生和发展密切相关。
一些研究表明，线粒体参与了癌症的发生和发展过程中的多个环节。
例如，在细胞凋亡过程中，线粒体释放的细胞色素C激活了半胱氨酸蛋氨酸（caspase）\ 8和caspase 9，从而促进了细胞凋亡。
如果线粒体功能异常，则有可能导致凋亡受阻或凋亡失控，从而促进癌症的形成。
此外，线粒体呼吸链的异常和线粒体DNA（mtDNA）突变也与癌症的发生和发展密切相关。
有研究显示，乳腺癌、前列腺癌、结肠癌和胃癌等多种肿瘤都与线粒体呼吸链的异常有关。
另外，线粒体DNA缺陷和mtDNA突变也已被证明参与了肝癌、黑色素瘤和结肠癌等多种癌症的发展过程。
在肿瘤治疗中，线粒体功能的维护也非常重要。
治疗癌症时，放疗和化疗等治疗手段会对线粒体呼吸链和ATP产量造成破坏，导致线粒体功能的下降。
因此，研究人员正在寻找一些方法来减轻和防止这种破坏，从而保障疗效和生存质量。
目前，研究人员通过改善线粒体功能，已经研发出了大量用于肿瘤治疗的药物和策略。
其中一些药物目前已经被应用于临床实践中。
例如，曲妥珠单抗是一种抗肿瘤药物，在肿瘤治疗时，曲妥珠单抗可通过影响线粒体内的凋亡信号途径，诱导肿瘤细胞凋亡。
此外，通过改善生活方式也可以起到保持线粒体健康的作用。
例如，适度锻炼可以降低线粒体呼吸链的负荷，维持线粒体的健康。
此外，在膳食中增加一些谷胱甘肽活化剂或抗氧化剂等物质，也有助于保护线粒体的功能。
肝细胞凋亡相关蛋白在肝病发展中的角色
缺氧引起的凋亡
▪ 缺氧与炎症反应
1.炎症是机体对有害刺激的一种生理反应，它可以清除病原体、修复组织损伤等。 然而，长期或过度的炎症反应会导致机体发生病理改变。 2.缺氧条件下的肝脏会发生一系列的生理性变化，其中就包括炎症反应的激活。缺 氧可以促使细胞释放一些炎症介质，如TNF-α、IL-6等，这些介质进一步激活炎症 反应。 3.炎症反应的持续存在可能会导致肝细胞的凋亡，加剧肝脏损伤的程度。
肝细胞凋亡的原因与机制
▪ 肝细胞凋亡的治疗
1.肝细胞凋亡的治疗主要通过调控凋亡相关蛋白的表达和活性来实现。 2.肝细胞凋亡的治疗可能通过调节Bcl-2家族蛋白、Fas/FasL系统、TNF-α等信号通路来实现 。 3.肝细胞凋亡的治疗可能成为肝病治疗的新策略。
肝细胞凋亡相关蛋白在肝病发展中的角色
肝细胞凋亡相关蛋白在肝病 发展中的角色
目录页
Contents Page
1. 引言：定义肝细胞凋亡及相关蛋白
2. 肝细胞凋亡的原因与机制
3.
损伤信号引发的凋亡
4.
缺氧引起的凋亡
5.
细胞周期调控与凋亡
6. 肝细胞凋亡相关蛋白的功能研究
7.
caspases的作用
8.
Bc/FasL系统的影响
▪ Caspase-8的作用
1.Caspase-8是跨膜受体介导的细胞凋亡信号通路上的关键蛋白酶。 2.在肝损伤和炎症反应中，Caspase-8能够被激活，并引发下游凋亡信号通路，诱 导细胞死亡。 3.此外，Caspase-8还参与了肝脏纤维化和肿瘤的发生发展过程。
caspases的作用
▪ Caspase-9的作用
肝细胞凋亡与肝病的关系
1.肝细胞凋亡与肝病的发展密切相关，肝细胞凋亡的异常可能 引发肝病的发生和发展。 2.肝病的发展可能导致肝细胞凋亡的异常，如肝炎、肝硬化、 肝癌等。 3.肝细胞凋亡的调控可能成为肝病治疗的新策略。
某理工大学生物工程学院《细胞生物学》考试试卷(2475)
某理工大学生物工程学院《细胞生物学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（20分，每题5分）1. 体外培养的细胞一般均保持体内原有的细胞形态。
（）答案：错误解析：体外培养的细胞，不论是原代细胞还是传代细胞一般不能保持体内原有的细胞形态。
而是呈现另外两种主要形态：细胞成纤维细胞和上皮样细胞型态。
2. 台盼蓝通常为活细胞所排斥，但可使死细胞着色。
（）答案：正确解析：该技术常用于凋亡细胞的形态学检测。
3. 不同的细胞对同一种化学信号分子一定具有相同的受体。
（）答案：错误解析：不同的细胞对同一种化学信号分子可能具有蛋白不同的受体。
4. 所有的动物细胞都有一种相类似的控制程序性细胞死亡的机制，即通过一个自杀性蛋白酶家族的介导。
自杀性死亡途径受信号控制，若细胞外的信号促性程序性细胞死亡，则属于死亡的负控制；若细胞外信号抑制细胞的程序性死亡，则是死亡的正控制。
（）答案：错误解析：若细胞外的信号促进程序性细胞死亡，则属于死亡的正压制；若细胞外信号抑制细胞的程序性死亡，则是死亡的正数控制。
2、名词解释题（20分，每题5分）1. 有色体（chromoplast）答案：有色金属体是指植物或藻类细胞内的细胞器，属于质体的一种（包括叶绿体），可以由白色体或线粒体转化释放出来而来。
这种细胞器因为含有类胡萝卜素或是其他色素而带有浅蓝色，是进行光合作用（叶绿体）或是生产与储存色素的场所。
解析：空2. 细胞凋亡抑制因子（inhibitor of apoptosis，IAP）答案：细胞凋亡抑制因子是指一类高度保守的内源性抗细胞凋亡因子，主要通过抑制Caspase活性和参与调解核因子NFkB的作用而抑制线粒体凋亡，细胞中天然存在Caspase抑制因子家族，具有由70个氨基酸残基共同组成的BIR结构域，BIR对细胞凋亡是亦须的。
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肿瘤 相关线粒体 蛋 白 １ 肝癌 细胞凋 亡 的抑 制作 用 ２对
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中国病理生理杂志
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肝 癌 细胞 凋 亡 的作 用 。
［ 关键词 ］ 肿瘤相关线粒体蛋 白 １ ； ２ 线粒体 ； 逆转录病毒载体 ；Ｈ ｐ ２细胞 ； ｅＧ 氟尿嘧啶 ；细胞 凋亡 ［ 中图分类号 ］ Ｒ ６ ３３ ［ 文献标 识码 ］ Ａ
Ｉ ｈ ｂｉｏ ｙ ｅ ｆ ｃ ｓ ｏ ｕｍ ｏ ｓ ｏ ｉ ｔ ｄ ｍ ｉｏ ｈｏ ｄｒ ａ ｒ ｔ ｉ ２ ｏ ｅ ｎ ｉ ｔ ｒ ｆｅ ｔ ｆｔ ｒ ａ ｓ ｃ ａ ｅ ｔ ｃ ｎ ｉ ｌｐ ｏ ｅ ｎ １ ｎ Ｈ ｐＧ２ ｃ ｌ ａ ｏ ｏ ｉ ｅｌ ｐ ｐｔ ｓｓ
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［ 摘
要 ］ 目的 ： 探讨肿瘤相关线粒体蛋 白 １ Ｔ ＭＰ ２ 对肿瘤细胞凋亡的抑制作用。方法 ： １ 构建重 组 ２（ Ａ １ ） （）
逆转录病毒表达载体并转染包装细胞 Ｐ ３ ７ 将获得 的病毒 颗粒感染 Ｔ ＭＰ ２低 表达 的肝 癌细胞株 Ｈ ｐ ２ Ａ１， Ａ １ ｅ Ｇ 。应 用 Ｒ Ｔ—Ｐ Ｒ检测 Ｔ ＭＰ ２ｍ Ｎ Ｃ Ａ １ Ｒ Ａ表达变化 ； 激光扫描共 聚焦显微镜 （ Ｉ Ｍ） Ｃ 观察双色荧光标 记蛋 白的亚细 胞定位 和 Ｓ 定量表达 。（ ） ２ 应用 Ｈ ｅｂｔ ３ ５ 色和 Ｆ Ｃ ｏｅｓ ３ ２８染 Ａ Ｓ检测 ５一氟尿 嘧啶 （ ５一Ｆ 处理 后对诱 导 Ｈ ｐ ２细胞 凋亡 的影 Ｕ） ｅＧ 响。结果 ： １ Ｃ Ｓ （ ） Ｌ Ｍ检测显 示 Ｔ ＭＰ ２主要表 达于 Ｈ ｐ ２细胞线粒体 中。转染 细胞 中 Ｔ ＭＰ２基因和蛋 白呈稳 Ａ １ ｅＧ Ａ １
（Ｓ ａｇ ａ Ｉｓｔ ｅ ｆＩ ｍｕｏ ｇ ， ｔｔ ｎａｄＦ ｏ ｙ ｉ ｅＤｐ ｒ ｅｔ Ｐ ｂｃＨ ａｔ Ｃｌｇ ， ｈｎ ｈ ｉ ｉｏ ｎ ｈ ｎｈ ｉ ｎｔｕ ｉ ｔ ｏ ｍ ｎｌ ｙ Ｎｕ ｉｏ ｎ ｏｄＨ ｇｅ ｅａｔ ｎ ， ｕｌ ｅｌ ｏｌ ｅ Ｓ ａ ｇ ａ Ｊｔ ｇ ｏ ｒｉ ｎ ｍ ｉ ｈ ｅ ａ ｏ
定高表达 。（ ） Ｆ ２ ５一 Ｕ诱 导细胞发 生凋亡后 ， 转染细胞的核形态较为完整 ， 对照细胞 的染色质发生凝 聚 、 但 边缘 化 、
核 固缩 ； Ｆ Ｃ 且 Ａ Ｓ检测显示转染细胞的凋亡率显著低于对照细胞 （ ０ ０ Ｐ＜ ．５或 Ｐ＜ ． １ 。结论 ： Ａ １ ００ ） Ｔ ＭＰ ２具有 抑制