细胞凋亡综述

Mitochondrial Roads to Ruin

Two related ways in which mitochondria contribute to cell death are pictured. In the first, mitochondrial outer membrane permeabilization (MOMP) occurs when the proapoptotic Bcl-2 fami ly proteins Bax and/or Bak are activated by BH3-only proteins in response to apoptosis-induc ing signals. This results in the release of proteins of the mitochodrial intermembrane space, including cytochrome c, Smac/DIABLO, and Omi/HtrA2. Cytochrome c activates APAF-1, which ol igomerizes to form an apoptosome, that in turn recruits and activates caspase-9. The activat ed caspase-9 cleaves and activates executioner caspases. Inhibitor of apoptosis proteins (IA Ps) block caspase-9 function, and this is disinhibited by Smac and Omi. A second pathway to cell death is triggered by conditions that engage the mitochondrial permeability transition in the mitochondrial inner membrane, leading to matrix swelling and rupture of the outer mem brane. This death pathway appears to engage a necrotic form of death. While evidence suggest s that these two mitochondrial pathways are distinct, it is suspected that there is signific ant overlap between them.

综述：细胞凋亡

2005-8-12 18:29:15

来源：生命经纬

人体内的细胞注定是要死亡的，有些死亡是生理性的，有些死亡则是病理性的，有关细胞死亡过程的研究，近年来已成为生物学、医学研究的一个热点，到目前为此，人们已经知道细胞的死亡起码有两种方式，即细胞坏死与细胞凋亡。细胞坏死是早已被认识到的一种细胞死亡方式，而细胞凋亡则是近年逐渐被认识的一种细胞死亡方式，

细胞凋亡是细胞的一种基本生物学现象，在多细胞生物去除不需要的或异常的细胞中起着必要的作用。它在生物体的进化、内环境的稳定以及多个系统的发育中起着重要的作用。细胞凋亡不仅是一种特殊的细胞死亡类型，而且具有重要的生物学意义及复杂的分子生物学机制。

凋亡是多基因严格控制的过程。这些基因在种属之间非常保守，如Bcl-2家族、caspase 家族、癌基因如C-myc、抑癌基因P53等，随着分子生物学技术的发展对多种细胞凋亡的过程有了相当的认识，但是迄今为止凋亡过程确切机制尚不完全清楚。而凋亡过程的紊乱可能与许多疾病的发生有直接或间接的关系。如肿瘤、自身免疫性疾病等，能够诱发细胞凋亡的因素很多，如射线、药物等。

细胞凋亡的研究历史

1．凋亡概念的形成

1965年澳大利亚科学家发现，结扎鼠门静脉后，电镜观察到肝实质组织中有一些散在的死亡细胞这些的溶酶体并未被破坏，显然不同于细胞坏死。这些细胞体积收缩、染色质凝集从其周围的组织中脱落并被吞噬机体无炎症反应。1972年Kerr等三位科学家首次提出了细胞

凋亡的概念，宣告了对细胞凋亡的真正探索的开始，在此之前，关于胚胎发育生物学、免疫系统的研究，肝细胞死亡的研究都为这一概念的提出奠定了基础。

2．细胞凋亡的形态学及生物化学研究阶段：（1972-1987）

1）利用光镜和电镜对形态学特征进行了详细的研究。

2）染色体DNA的降解：细胞凋亡的一个显著特征就是细胞染色质的DNA降解。

3）RNA/蛋白质大分子的合成。

4）钙离子变化，细胞内钙离子浓度的升高是细胞发生凋亡的一个重要条件。

5）内源性核酸内切酶：细胞发生凋亡是需要这种核酸内切酶参与的。

3．细胞凋亡的分子生物学研究阶段，最近几年

1）与细胞凋亡的相关基因及调控

2）细胞凋亡的信号转导

3）与细胞凋亡的各种分子及其相互作用及相互关系

4．细胞凋亡的临床应用基础研究阶段

细胞凋亡的研究，其生命力在于最终能够有利于疾病机制的阐明，以及新疗法的探索及问世。

细胞凋亡的一般概念

细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。细胞发生凋亡时，就象树叶或花的自然凋落一样，对于这种生物学观察，借用希腊?quot;Apoptosis"来表示，意思是象饕痘蚧ǖ淖匀坏蚵洌 梢胛 赴 蛲觥?BR> 1．胞凋亡与细胞程序性死亡（PCD）

其实从严格的词学意义上来说，细胞程序性死亡与细胞凋亡是有很大区别的。细胞程序性死亡的概念是1956年提出的，PCD是个功能性概念，描述在一个多细胞生物体中某些细胞死亡是个体发育中的一个预定的，并受到严格程序控制的正常组成部分。例如蝌蚪变成青蛙，其变态过程中尾部的消失伴随大量细胞死亡，高等哺乳类动物指间蹼的消失、颚融合、视网膜发育以及免疫系统的正常发育都必须有细胞死亡的参与。这些形形色色的在机体发育过程中出现的细胞死亡有一个共同特征:即散在的、逐个地从正常组织中死亡和消失,机体无炎症反应，而且对整个机体的发育是有利和必须的。因此认为动物发育过程中存在的细胞程序性死亡是一个发育学概念，而细胞凋亡则是一个形态学的概念，描述一件有着一整套形态学特征的与坏死完全不同的细胞死亡形式。但是一般认为凋亡和程序性死亡两个概念可以交互使用，具有同等意义。

2．细胞凋亡与坏死的区别：

虽然凋亡与坏死的最终结果极为相似，但它们的过程与表现却有很大差别。

坏死（necrosis）：坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。表现为细胞胀大，胞膜破裂，细胞内容物外溢，核变化较慢，DNA降解不充分，引起局部严重的炎症反应。

凋亡是细胞对环境的生理性病理性刺激信号，环境条件的变化或缓和性损伤产生的应答