第四章 细胞凋亡及其调控的分子机制
细胞凋亡的分子调控机制
细胞凋亡的分子调控机制细胞凋亡是一种重要的细胞死亡形式，它在维持生物体正常发育和组织平衡中起着关键作用。
细胞凋亡的发生受到多个分子机制的调控，包括信号通路、基因表达和蛋白质调控等。
本文将从这些方面阐述细胞凋亡的分子调控机制。
I. 信号通路的调控细胞凋亡的调控在众多信号通路的参与下实现。
其中，线粒体途径、细胞内途径和细胞外途径是最重要的信号通路。
线粒体途径涉及到线粒体膜的破裂和释放细胞死亡相关蛋白（如细胞色素C）到细胞质中，进而激活半胱天冬酶家族蛋白酶，最终导致细胞核DNA的降解。
细胞内途径包括凋亡信号调节激酶（ASK）家族、c-Jun N末端激活蛋白激酶（JNK）和p38MAPK等，它们激活的过程中将引起细胞核DNA的降解。
细胞外途径主要通过结合细胞膜上的死亡受体来传导凋亡信号，激活半胱酸蛋白酶。
II. 基因表达的调控在细胞凋亡过程中，一系列基因的表达受到调控，从而调节凋亡相关蛋白的合成和功能。
这些基因包括启动子因子、转录因子和结构蛋白等。
启动子因子是细胞凋亡的早期调节蛋白，如C/EBP homologous protein (CHOP)和CCAAT/enhancer binding protein (C/EBP)。
转录因子包括p53、p73和NF-κB等，它们可以调节凋亡相关基因的转录水平。
结构蛋白如凋亡诱导因子（AIF）和Bcl-2家族蛋白（如Bcl-2和Bax）在细胞凋亡中发挥重要作用。
III. 蛋白质调控机制细胞凋亡的蛋白质调控机制主要包括Bcl-2家族蛋白、半胱胺酸蛋白酶家族和PARP蛋白等。
Bcl-2家族蛋白包括抑制凋亡的蛋白（如Bcl-2）和促进凋亡的蛋白（如Bax）。
它们通过调节线粒体膜的通透性来影响凋亡的进程。
半胱胺酸蛋白酶家族包括半胱胺酸蛋白酶-3（caspase-3），它是细胞凋亡的关键调节蛋白酶。
当发生凋亡信号时，活化caspase-3会引发细胞核DNA的降解。
PARP蛋白是DNA损伤修复过程中的重要蛋白，在细胞凋亡过程中被激活，从而促进细胞死亡。
细胞凋亡和抗凋亡的分子调控机制
细胞凋亡和抗凋亡的分子调控机制细胞凋亡是一种重要的细胞死亡方式，它在细胞发育、组织发生和疾病发生等过程中发挥重要作用。
凋亡过程需要多种分子机制的参与，包括凋亡因子、受体、信号转导通路等。
而抗凋亡则是指某些分子可以抑制细胞凋亡的发生，从而导致细胞的存活。
本文将就细胞凋亡和抗凋亡的分子调控机制展开探讨。
一、细胞凋亡的分子调控机制1.凋亡因子与受体细胞凋亡的发生和进程是由多种分子参与的，其中凋亡因子和受体是最重要的两个类别。
凋亡因子包括TNF、Fas、TRAIL等，它们与受体结合后可以激活受体的信号传导。
受体则包括TNF受体、Fas受体、TRAIL受体、PI3K等，它们与凋亡因子结合后激活下游各种信号通路，最终导致细胞的凋亡。
2.细胞内信号转导通路细胞凋亡的发生是由一系列信号转导通路调节的，主要包括凋亡信号激活转导因子、细胞色素c释放、caspase酶的激活等。
其中凋亡信号激活转导因子(APAF1)作为一个重要的调节者在细胞凋亡中起着重要作用。
该因子能够活化半胱氨酸蛋白酶(caspase)的前体形态，从而在细胞分化中过程中发挥凋亡调节的作用，因而也被称之为“凋亡的切割机”。
3.Bcl-2家族蛋白Bcl-2家族蛋白包括激活凋亡的Bax、Bak、Bad，以及抑制凋亡的Bcl-2和Bcl-xL等，这些蛋白在细胞内组成了一个平衡状态。
在细胞凋亡中，激活性Bcl-2家族蛋白聚集在线粒体的外膜上，破坏线粒体透性，释放出细胞色素c，继而激活caspase酶，促使细胞凋亡。
二、抗凋亡的分子调控机制1.成活因子成活因子是促进细胞存活的蛋白质，包括神经生长因子(NGF)、白细胞介素(IL)-2、5、7、12等。
这些因子能够促进分化细胞的生长和存活，从而抵抗细胞凋亡。
2.抗凋亡蛋白抗凋亡蛋白是一类防止细胞死亡的重要分子，包括Bcl-2、Bcl-xL等。
这些分子通过抑制线粒体内钙离子的释放，进而调控线粒体透性、细胞法面受体及相应的信号通路、以及核外DNA的破坏等，从而抵抗细胞凋亡。
细胞凋亡的分子机制和调控作用
细胞凋亡的分子机制和调控作用细胞凋亡是一种基本的细胞死亡方式，它与细胞增殖和分化一样至关重要。
细胞凋亡可以通过引起一系列的细胞信号传导反应来实现，其最终结果是细胞死亡和溶解。
细胞凋亡对于保持正常生物体的形态和功能，以及防止致瘤物质的危害具有重要意义。
本文将详述细胞凋亡的分子机制和调控作用。
1.细胞凋亡的分子机制细胞凋亡的分子机制是一个非常复杂的过程。
分子机制的探究可以使研究人员更加深入理解这一过程的本质。
细胞凋亡的分子机制包括两个主要的途径：线粒体途径和死亡受体途径。
线粒体途径是指细胞凋亡的信号来源于线粒体。
在这种途径中，线粒体会释放出一个叫做细胞色素c的蛋白，细胞色素c会与质子化细胞色素c和逝去的死亡激酶蛋白复合物结合，形成一个被称作凋亡蛋白酶活化因子1(APAF-1)的蛋白复合物，从而使得Casapse-9被激活，Casapse-9又促使了一系列凋亡蛋白酶的激活，导致细胞凋亡的发生。
死亡受体途径是指细胞凋亡的信号来源于受体。
在这种途径中，死亡受体家族的成员（如Fas、TNFR等）和它们的配体（如FasL、TNF-α等）相互作用。
这种相互作用会激活一连串的信号转导分子，它们最终促使Casapse-8被激活，这样再次触发了一系列凋亡蛋白酶的激活，导致细胞凋亡的发生。
除了这两种途径，现在人们还研究发现，有一种信号途径与细胞形态蛋白有关，它被称为肿瘤坏死因子-α诱导的细胞凋亡途径（TICD）。
2.细胞凋亡的调控作用细胞凋亡的发生需要在许多方面得到调控。
细胞凋亡不仅涉及信号分子，还涉及一些其他的细胞因子和代谢物。
以下是一些调控细胞凋亡的因素。
(1)细胞凋亡基因（AP-1）:AP-1基因在细胞凋亡过程中起重要作用。
AP-1的激活是细胞死亡的前兆之一，因为AP-1可以通过激活蛋白酶系统直接引导细胞死亡。
AP-1可以激活Casapse，从而引导细胞走向凋亡的目的。
(2)凋亡蛋白酶（Caspase）:Casapse是一个重要的细胞凋亡调控因子。
细胞凋亡的分子机制及其调节
细胞凋亡的分子机制及其调节细胞凋亡，是细胞自身通过激活内源性程序，在一定的条件下选择性地死亡的现象。
这种死亡方式通常被认为是一种正常的生理现象。
具体而言，细胞凋亡主要由凋亡信号通路调控，这一过程涉及到多个复杂的分子机制。
本文将从凋亡信号通路所涉及到的四个方面：细胞凋亡信号分子、凋亡受体、凋亡调节蛋白以及细胞凋亡与疾病之间的关系等方面，对细胞凋亡的分子机制及其调节进行详细讨论。
1. 细胞凋亡信号分子细胞凋亡信号通路一般是从细胞外部通过诱导物（例如，辐射、化学物质、热伤害等）激活而开始的。
在这一过程中，起始的信号分子被称为凋亡因子，引发细胞凋亡的这一级别分子又被称为执行分子。
人体内有多种凋亡因子，其中最常见的包括TNF和Fas，以及TNF家族、Bcl-2家族、IAP家族、FADD家族等。
TNF 和Fas是由T细胞产生的细胞因子，它们结合到由同名受体表达的接受细胞上，再通过诱导引起CAS和CASPase的激活，并介导细胞凋亡的发生。
除了这些凋亡因子外，Asp、P27、McASP等因子也对细胞凋亡有着重要的调控作用。
2. 凋亡受体凋亡受体，又称为死亡受体，是一类具有特殊底物放大子活性的受体分子。
它能够响应细胞凋亡信号，如TNF、Fas等的细胞外诱导，进而启动内源性凋亡通路。
在细胞受到刺激后，细胞表面的死亡受体会聚集起来，并通过接头蛋白来激活下一级的凋亡因子，从而引发细胞凋亡的过程。
最常见的死亡受体是TNFR1/2、CD95/Apo-1/Fas、TRAIL-R1/2等，它们都有一段细胞内的死亡区域，在受到TNF、Fas、TRAIL等激活剂之后，内源性凋亡因子就会诱导出现，从而参与细胞凋亡的程序。
3. 凋亡调节蛋白Bcl-2家族是细胞凋亡中起着关键作用的凋亡调节蛋白家族。
在这一家族中，有一些蛋白（如Bcl-2和Bcl-X）对细胞凋亡的过程起着抑制作用。
这一家族中也有一些蛋白对细胞凋亡的过程具有促进作用，包括Bax、Bad等蛋白。
细胞凋亡的分子调控机制
细胞凋亡的分子调控机制细胞凋亡是一种自我调控性死亡过程，是维持身体正常发育过程的重要环节，也是维持机体内细胞数量平衡的重要手段。
细胞凋亡的调控机制复杂多样，涉及到许多分子信号通路的协调作用。
1. 细胞凋亡基本机制凋亡是细胞死亡的一种形式，与坏死有区别。
坏死是一种被动、无序的细胞死亡方式，不会激活免疫反应。
而细胞凋亡则是一种主动性的、有序的细胞死亡方式，能够激活免疫系统。
细胞凋亡的基本机制是通过启动能够引起DNA断裂和核染色体断裂的内源性核酸内切酶（如CASPASe）活化，导致细胞膜破裂、细胞内各种有害物质的泄漏进而启动细胞外清除程序。
2. 细胞凋亡的分子调控机制细胞凋亡的分子调控机制是一种动态和复杂的过程。
几乎涉及到整个细胞生命过程中大部分的分子，如信号分子、磷脂、蛋白激酶、激素和多肽等。
下面是一些分子调控机制的案例。
2.1 线粒体调控机制线粒体是细胞内主要的氧化途径，与细胞凋亡密切相关。
在细胞凋亡的过程中，线粒体会释放出一些细胞凋亡调控蛋白，如cytochrome c（Cyt c）、Second mitochondria-derived activator of caspases（SMAC）等，进而激活CASPase，从而启动凋亡程序。
2.2 细胞存活调控机制B细胞淋巴瘤胚胎发育抑制因子（B-cell lymphoma/leukemia1，Bcl-1）可抑制凋亡过程。
当DNA受损时，ATM（非特异性蛋白激酶）和ATR（ATM与Rad3相关蛋白激酶）激活p53、p21WAF1、GADD45等，进而抑制Bcl-1的表达，使得线粒体Caspase的生产降低，最终减少凋亡的发生。
2.3 epigentic调控机制miRNA具有发育、氧化应激、细胞衰老、移行和分化等诸多生理生化过程的功能。
研究表明，特定的miRNA能够促进或抑制细胞凋亡程序。
许多miRNA与CASPAse和Bcl-1有关，其中miRNA-21与Bcl-1相关联，而miRNA-133与Caspase有关联。
细胞凋亡的分子机制和调控
细胞凋亡的分子机制和调控细胞凋亡是机体中常见的一种细胞死亡方式，有利于维持机体内细胞种类的平衡。
细胞凋亡过程中，细胞内部的某些表现会发生变化，包括细胞体积的缩小、色素颗粒的凝聚、细胞核的碎裂等。
这些过程都需要经过严格的分子机制的调节和控制。
本文将探讨细胞凋亡分子机制和调控的相关知识。
一、细胞凋亡的分子机制1.细胞凋亡的两条途径根据通路的不同，细胞凋亡可以分为内源性和外源性两种途径。
内源性途径是通过一种叫作线粒体途径的过程触发的，又称为内部途径。
该途径受到一些生化环境变化，如氧化应激、DNA损伤以及蛋白质累积等因素的影响。
外源性途径是由一些细胞外的因素引起，比如受到外部放射线的照射、化学物质毒性的刺激等。
2.细胞凋亡的相关分子细胞凋亡过程中有许多分子参与了其中的调控和作用，比如凋亡相关蛋白（Apoptosis‐related proteins）、细胞因子（Cytokines）、Bcl‐2家族蛋白等。
其中，Bcl‐2家族蛋白是调控细胞死亡的最重要因素之一，负责机体细胞凋亡的平衡。
而Bcl‐2相似蛋白Bax则是Bcl‐2家族蛋白的最主要致死分子之一。
3.线粒体线粒体是调控机体细胞凋亡的重要器官。
细胞死亡途径的一部分——内部途径的第一步就是线粒体的程序性释放。
线粒体复合物能够从线粒体的膜中输送Bax蛋白至亚粒子结构中，并刺激激活细胞周期免疫原p53。
激活p53后，它进一步激活下游的信号通路，从而出发内部途径。
二、细胞凋亡的调控1.生存信号的影响生命信号是影响机体细胞存活状态的最主要因素之一。
当生存信号充足时，细胞内部便会对凋亡分子进行调控，从而保持生命活力。
当生存信号过少时，会导致细胞内部凋亡途径的开启，从而引发细胞凋亡。
2.凋亡相关蛋白的调节凋亡相关蛋白是调节细胞凋亡的最主要的因素之一。
Bcl‐2和Bax是该蛋白家族的重要代表成员。
Bcl‐2能够通过控制线粒体内钙离子的释放来防止细胞凋亡。
而Bax则是促进细胞凋亡的重要因素，经它介导的线粒体复合物的形成，让程序性细胞死亡途径开启。
细胞死亡和凋亡的分子机制和调控
细胞死亡和凋亡的分子机制和调控细胞死亡和凋亡是生命活动中不可避免的过程。
它们是细胞消亡或减少数量的一种方式。
细胞死亡和凋亡在许多生物学过程中都起着重要的作用。
例如，它们是细胞周期的一部分，有助于维持体内细胞的数量和功能。
本文将介绍细胞死亡和凋亡的分子机制和调控的相关内容。
细胞死亡细胞死亡可以分为两类：坏死和凋亡。
坏死是在受到机械损伤、热伤、化学毒性等原因下，导致细胞内部的有害物质自由释放，引起周围组织的炎性反应，最终导致细胞自我毁灭的死亡方式。
相对于坏死，凋亡是一种更为规范和精准的死亡方式。
凋亡是由一组已知的分子信号引起的一种计划性的细胞死亡。
这一过程中，细胞逐渐变小，细胞核向内缩小、变形，染色体逐渐凝聚和分裂，并在紫外线显微镜下呈现出典型的凋亡小体。
在凋亡过程中，死亡信号激活内源性酶，在不同的细胞类型中，酶的特异性不同，而具体的结果也因此略有差别。
细胞凋亡的过程细胞凋亡通常涉及到三个类型的分子信号：死亡受体、调节因子和执行因子。
这一过程通常开始于一个外源性的信号，例如，一种细胞分泌物、毒物或细胞周期的紊乱等。
死亡受体可以诱导凋亡信号的产生，细胞膜上的死亡受体家族成员是信号的传导通路之一。
当这些受体与死亡因子结合，他们之间的结合会引发下游一系列分子级联反应。
这些级联反应中的几个步骤是现有的致死信号分子的激活，以及激活更多的致死信号分子和其他因素。
凋亡调节因子激活它们编码的磷酸转移酶和蛋白激酶，它们调节死亡受体的打开和关闭。
调节因子可以由胞浆、膜、胞核内蛋白或其他大型分子构成。
当前，已经证实，Bcl-2家族是调节凋亡最重要的因素之一。
这些Bcl-2家族包括几种重要的抑制因子，例如，Bcl-2和Bcl-XL。
如果这些抑制因子被异常表达或缺乏，细胞就会开始发生凋亡。
执行因子包括调节蛋白、胶原酶、核内脱氧核糖核酸酶等。
在执行因子被激活之后，血管破坏因子会催化一系列蛋白质降解产物的生成。
这些质体在细胞内积聚，最终导致细胞自我毁灭。
细胞凋亡及其分子机制
细胞凋亡及其分子机制细胞凋亡是指细胞在一定的生理或病理情况下主动死亡的过程，也称为程序性细胞死亡。
与坏死不同的是，细胞凋亡在细胞膜完整的情况下进行，其特点是细胞色素减少、核染色体凝聚、细胞膜凹陷、细胞体积萎缩、细胞核碎裂成大小不等的小碎片等。
细胞凋亡在生理上具有维持组织稳态、代谢物质回收利用、修复受损细胞等重要作用，而在病理上则与癌症、自身免疫性疾病等有着密切的关系。
细胞凋亡发生的分子机制包括两个主要途径：线粒体途径和死受体途径。
一、线粒体途径线粒体途径也称为内质网途径，它的本质是在细胞内部信号传导通路中通过线粒体的激活导致一系列阈值被触发进而导致细胞凋亡。
该途径受到严格的调控，存在多个向下途径，因此是目前研究较为深入的途径之一。
1、内质网蛋白的释放在发生细胞应激及凋亡信号诱导后，线粒体膜内部的多种蛋白发生改变，例如内质网蛋白如Cytochrome c和APIAF1等进入细胞质，这时候线粒体的电荷和隧道颗粒大小都发生了改变，导致附近离线长链多糖等原始粒子的吸附和聚合，大量的内质网蛋白系统被激活，此时对细胞凋亡的启动信号已经传递到了其它细胞死亡通路。
2、活化卵白酶原线粒体内的腐蚀酸酶通过对多种蛋白的酸解离活化卵白酶去活化卵白酶原，激活卵白酶变得比较敏感，进而活化内质网蛋白系，引起细胞凋亡。
二、死受体途径死受体途径是指通过“受体—配体”相互作用，向内质网和其他信号转导途径中传递信号，从而达到引起线粒体途径激活的目的。
1、TNF信号的传递TNF受体（TNF-R）激活后就向下途径传递信号。
这种传递的信号是通过与逐渐逐渐鸟嘌呤二聚体结构磷酸酶激活紧密相关，最终是将这一信号传递到形式蛋白之中，这样一来大脑可与细胞膜进行分析，减弱交错作用，细胞凋亡的精致环节也跟着实现。
2、色素脱落蛋白在病毒感染、死受体等情况下，色素脱落蛋白Caspase-8敏锐受到诱导，此时它会被进行联结，这个联结的结果是色素脱落蛋白能够强制将双生体细胞内部的发生变异的基因进行打击。
细胞凋亡和坏死的分子机制及其调控
细胞凋亡和坏死的分子机制及其调控细胞凋亡与坏死是两种不同的细胞死亡方式，其分子机制与调控机制在生命科学领域得到了广泛的研究和探讨。
本文旨在介绍细胞凋亡和坏死的分子机制及其调控。
一、细胞凋亡的分子机制及其调控细胞凋亡是一种程序性死亡，其分子机制涉及一系列的细胞信号通路。
细胞凋亡可以被触发通过内源性或外源性信号，如凋亡诱导因子（apoptosis-inducing factor, AIF）、Cytochrome c（cytochrome C, Cyt c）和半胱氨酸蛋白酶（caspase）等。
一般来说，通过三种不同的通路调控激活半胱氨酸蛋白酶酶，这些通路分别是：线粒体途径，死亡受体途径和内源性通路。
线粒体途径是一种最常见的细胞凋亡途径。
在此途径中，细胞内诱发因子如柿蒂素（tumor necrosis factor-alpha, TNF-α）或同型半胱氨酸（L-Hcy）通过诱导线粒体膜的通透性，释放出 Cyt c，进而引发凋亡的级联反应。
Cyt c 释放与线粒体外膜合同作用蛋白（Bcl-2 family, Bcl-2家族）成员的蛋白酶作用有关。
这些蛋白包括较强的抗凋亡类型的调节蛋白Bcl-2和Bcl-xl和促凋亡类型的Bax、Bak等。
Bax和Bak可以诱导线粒体透性通道蛋白 VDAC（voltage-dependent anion channel）的打开，使N-端区域露出，从而释放 Cyt c 到细胞质中。
死亡受体途径是另一种触发细胞凋亡的途径。
通过与死亡配体进行结合，死亡受体（如TNF超家族受体，Fas受体等）会从细胞膜中释放出一个信号分子——被激发的死亡域（FADD）。
FADD反过来将底物caspase-8招募到细胞膜附近形成覆盖死亡信号复合体（DISC），并激活caspase-8的切割，形成活性caspase-8。
caspase-8可以直接切割和激活caspase-3，从而引发细胞凋亡。
caspase-8介导的途径也被称为外源性途径。
细胞凋亡的分子机制与调控例题和知识点总结
细胞凋亡的分子机制与调控例题和知识点总结细胞凋亡是一种由基因调控的细胞程序性死亡过程，对于维持生物体的正常生理功能和发育具有至关重要的意义。
它不仅能够清除受损、老化或多余的细胞，还在免疫系统的发育和功能调节、胚胎发育以及肿瘤发生和治疗等方面发挥着关键作用。
一、细胞凋亡的分子机制1、凋亡信号的传导细胞凋亡的启动通常依赖于外部信号（如细胞因子、激素、药物等）或内部信号（如 DNA 损伤、氧化应激等）。
这些信号通过细胞膜上的受体传递到细胞内部，激活一系列下游的信号通路。
2、线粒体途径线粒体在细胞凋亡中扮演着重要角色。
当细胞受到凋亡刺激时，线粒体外膜的通透性会发生改变，导致细胞色素 C 等促凋亡因子释放到细胞质中。
细胞色素 C 与凋亡蛋白酶激活因子 1（Apaf-1）结合形成凋亡体，进而激活半胱天冬酶（caspase）级联反应。
3、死亡受体途径死亡受体属于肿瘤坏死因子受体超家族，如 Fas 受体。
当死亡受体与相应的配体结合后，其胞内段的死亡结构域会招募并激活起始caspase，如 caspase-8，从而启动凋亡程序。
4、 caspase 家族caspase 是细胞凋亡的关键执行者，它们以酶原的形式存在于细胞中。
一旦被激活，caspase 能够特异性地切割多种底物蛋白，导致细胞结构和功能的破坏。
5、 Bcl-2 家族蛋白Bcl-2 家族蛋白包括促凋亡蛋白（如 Bax、Bak 等）和抗凋亡蛋白（如 Bcl-2、BclxL 等）。
它们通过调节线粒体外膜的通透性来影响细胞色素 C 的释放，从而控制细胞凋亡的进程。
二、细胞凋亡的调控1、基因调控许多基因参与了细胞凋亡的调控。
例如，p53 基因是一种重要的肿瘤抑制基因，在 DNA 损伤等情况下，p53 被激活，可诱导细胞凋亡相关基因的表达。
2、蛋白质修饰蛋白质的磷酸化、乙酰化、甲基化等修饰可以调节凋亡相关蛋白的活性和功能。
3、细胞内环境细胞内的钙离子浓度、pH 值、氧化还原状态等也会影响细胞凋亡的发生。
细胞凋亡的分子机制与调控例题和知识点总结
细胞凋亡的分子机制与调控例题和知识点总结细胞凋亡是一种在多细胞生物中普遍存在的程序性细胞死亡过程，对于维持生物体的正常发育、稳态和免疫反应等方面具有至关重要的作用。
理解细胞凋亡的分子机制与调控对于深入探究生命现象和疾病的发生发展具有重要意义。
一、细胞凋亡的分子机制细胞凋亡的分子机制涉及多个信号通路和分子的协同作用，主要包括以下几个方面：1、死亡受体介导的凋亡通路死亡受体属于肿瘤坏死因子受体（TNFR）超家族，如 Fas 和TNFR1 等。
当它们与相应的配体结合后，会激活一系列的下游信号分子。
以 Fas 为例，Fas 与 Fas 配体结合后，会招募 Fas 相关死亡结构域蛋白（FADD），FADD 再通过其死亡效应结构域（DED）招募并激活caspase-8 前体，形成死亡诱导信号复合物（DISC）。
活化的 caspase-8 进一步激活下游的效应 caspase，如 caspase-3、caspase-6 和 caspase-7，从而导致细胞凋亡。
2、线粒体介导的凋亡通路线粒体在细胞凋亡中起着关键的调控作用。
当细胞受到内部或外部的凋亡刺激时，线粒体外膜的通透性会发生改变，导致线粒体内的细胞色素 C 等凋亡因子释放到细胞质中。
细胞色素 C 与凋亡蛋白酶激活因子1（Apaf-1）结合，形成凋亡小体，并招募和激活caspase-9 前体。
激活的 caspase-9 进一步激活下游的效应 caspase，引发细胞凋亡。
此外，线粒体还可以释放其他凋亡相关因子，如 Smac/DIABLO 和 AIF 等，促进细胞凋亡的发生。
3、内质网应激介导的凋亡通路内质网是负责蛋白质合成、折叠和运输的细胞器。
当内质网受到应激，如钙失衡、氧化应激或错误折叠蛋白积累时，会激活未折叠蛋白反应（UPR）。
如果 UPR 不能缓解内质网应激，就会触发细胞凋亡。
内质网应激介导的凋亡通路主要通过激活 caspase-12 以及调节 Bcl-2 家族蛋白的表达来实现。
细胞凋亡的分子机制与调控
细胞凋亡的分子机制与调控细胞凋亡是一种自我毁灭性质的细胞死亡方式。
它是一个高度规则化的过程，包括特定的细胞信号和蛋白质网络参与其中。
这种细胞死亡方式在生命的正常过程中起到重要作用，调节生长和组织再生，同时细胞凋亡的紊乱也是许多疾病的病理基础。
本文将探讨细胞凋亡的分子机制及其在生理和疾病中的作用。
一、细胞凋亡的分子机制激发细胞凋亡的信号通路可以通过两大途径 - 内源性和外源性途径。
内源性途径源于受损细胞内部，例如DNA损伤或蛋白质受损等。
外源性途径涉及细胞表面或周围的环境因素，如药物或放射线等。
无论是内源性还是外源性途径，它们都激活细胞凋亡核心机制——细胞色素c释放引起的线粒体途径。
线粒体途径是当前研究中最广泛接受的细胞凋亡机制之一。
当线粒体受到细胞死亡信号激活时，它会释放细胞色素c（Cyt c）到胞质中。
一旦Cyt c释放到胞质中，它将结合细胞色素c死亡蛋白（Apaf-1）和ATP，形成一个复合物，该复合物被称为凋亡体，从而激活半胱氨酸蛋白酶（caspases）- 十二号家族成员- 活化剂，从而归结于凋亡程序。
在引起细胞凋亡的进程中，其他分子和信号通路也起到重要作用。
紧随线粒体途径的是死亡受体途径，它被外源性途径所激活。
死亡受体途径刺激CD95或TNF-R复合物聚合，这会触发半胱氨酸蛋白酶机制，产生废酶，进而介导细胞凋亡。
鸟苷酸的内质网途径（GRP）也涉及了半胱氨酸蛋白酶机能，通过调控细胞内的平衡，触发细胞凋亡。
此外，分子途径和其他信号通路也可以控制细胞死亡。
其中最重要的途径是p53通路，可以通过DNA损伤或细胞应激等方式激活。
p53是一种转录因子，其被激活时可以导致多个细胞凋亡途径的调节，实验表明，在p53介导的细胞凋亡中，caspase-3、caspase-8、Cyt c 和胞浆磷酸酶等各种因素都发挥重要作用。
二、细胞凋亡与人类疾病细胞凋亡在生理和疾病中扮演着多种角色。
疾病通常通过对细胞凋亡机制的某些方面的扰动而引发发病机制。
细胞凋亡的调控机制
细胞凋亡的调控机制细胞凋亡，也被称为程序性细胞死亡或细胞自杀，是一种重要的生物学现象。
在细胞凋亡中，细胞会按照一定的程序主动死亡，从而保持机体内部的平衡和正常功能。
细胞凋亡的调控机制涉及到多个信号通路和分子机制的协同作用，本文将对细胞凋亡的调控机制进行详细探讨。
一、细胞凋亡的激活信号通路细胞凋亡的激活信号通路主要包括内源性和外源性两种。
1. 内源性信号通路内源性信号通路是由细胞内部的因子引发的细胞凋亡。
其中，线粒体途径是最为重要的一条内源性信号通路。
在这个通路中，细胞内的应激信号会引起线粒体发生结构和功能的改变，导致线粒体释放细胞色素C和其他凋亡相关蛋白至胞浆中，进而激活半胱天冬酶家族和半胱天冬酶家族效应因子，最终引起细胞核DNA的损伤和细胞凋亡的发生。
2. 外源性信号通路外源性信号通路是由来自细胞外部的因子引发的细胞凋亡。
典型的外源性信号通路是通过细胞表面上的膜受体与特定配体之间的结合来引起细胞凋亡。
这类受体通常属于死亡受体家族，如肿瘤坏死因子受体(TNF-R)家族。
当特定配体结合到膜受体上时，这些受体会聚集成特定的效应分子复合体，从而激活半胱天冬酶家族和半胱天冬酶家族效应因子，进而导致细胞凋亡的发生。
二、细胞凋亡调控的分子机制细胞凋亡调控的分子机制非常复杂，涉及到一系列关键蛋白的参与和作用。
1. Bcl-2家族蛋白Bcl-2家族是细胞凋亡调控的关键蛋白家族。
该家族包括抗凋亡成员（如Bcl-2、Bcl-xL等）和促凋亡成员（如Bax、Bad等）。
抗凋亡成员能够抑制细胞的凋亡过程，而促凋亡成员则能够促使细胞凋亡。
这两类成员之间的平衡和相互作用，决定了细胞的生存和死亡。
2. 半胱天冬酶家族半胱天冬酶家族是细胞凋亡调控的另一个重要蛋白家族。
该家族包括半胱天冬酶及其家族效应因子。
半胱天冬酶能够催化胱氨酸和天冬酰胺之间的反应，从而调节细胞信号传导和凋亡过程。
半胱天冬酶家族效应因子则作为半胱天冬酶的底物，参与细胞凋亡的执行。
细胞凋亡的分子机制及其调控
细胞凋亡的分子机制及其调控细胞凋亡是一种自我毁灭性的程序性死亡过程，是多细胞生物组织结构发育和维护正常的重要生理现象。
细胞凋亡线粒体的外膜通透性过渡孔(PTP)开放是细胞凋亡的关键步骤，它导致线粒体内外膜间的电化学位差崩溃和氧化磷酸化链的崩溃。
PTP的开放同许多intracellular signal transduction pathways相关联，因此，PTP和多种细胞生物学过程发生作用，包括细胞凋亡、坏死、内质网膜应激等。
细胞凋亡的分子机制主要包括内源性途径和外源性途径两大类。
内源性途径主要是在细胞内部存在信号通道的调控下运作，而外源性途径则是受外界环境变化的影响而发生的细胞凋亡。
内源性途径包括mitochondrial通路和内质网通路两大类。
Mitochondrial通路是由各种内部因素产生的，在mitochondrial通路中，细胞死亡信号由膜分子传递到mitochondrial外膜，成为线粒体内膜的一个信号。
在这个过程中，由于mitochondrial内外膜之间的电化学梯度的变化，造成线粒体内膜内电荷的不同，线粒体内部的某些物质的浓度发生了变化，这些物质通过某些特定的通道释放到细胞质内，形成了拉格包(Lopes BAG)的小体，引起了凋亡官能的激活。
内质网通路是在细胞内部的Zhang et al. (2007) 张嘉年等 (2007)所称的Erlin-1通道途径中产生的。
这个途径主要是在细胞质内由内质网膜服务器形成一个钙离子空蔽物，再通过细胞的内质网膜之间的 communication 传导信息，最后释放一个闪光粒子。
细胞凋亡的调控途径主要包括“生老病死”钟摆假说和调节蛋白机制两大类。
“生老病死”钟摆假说是一个早期的细胞凋亡调节模型，最早由德国细胞生物学家Kroemer提出。
根据这个假说，细胞凋亡可以被看做细胞“生老病死”道路中不可避免的程序性死亡。
这个假说是指细胞生命是由一组相互作用的分子决定的，包括促进因子和抑制因子，它们组成了一个称为“生老病死”钟摆的模式，使得一个细胞的命运可以从存活到死亡。
细胞活动与细胞凋亡的分子机制和功能调控
细胞活动与细胞凋亡的分子机制和功能调控细胞是构成生物体的基本单位，拥有各种生命活动。
其中，细胞的两个重要进程是细胞活动和细胞凋亡。
细胞的活动让生物体保持正常运转，而细胞凋亡则是维持生物体正常生长发育和免疫系统健康的重要方式。
那么，细胞活动与细胞凋亡的分子机制和功能调控是如何进行的呢？一、细胞活动的分子机制1. 膜通道和转运蛋白细胞膜是细胞的保护壳，也是细胞与外界直接交流的重要途径。
膜通道和转运蛋白是细胞膜上的重要蛋白，它们能够选择性地将物质从一侧传输到另一侧，调控细胞内物质的浓度和电位差，维持细胞内外环境的平衡。
2. 信号转导通路信号转导通路是细胞内信号传递的关键途径，有助于维持细胞内各种生物学过程的平衡。
当外部刺激信号被检测到时，信号分子会结合到受体上，进而激活一系列下游通路，最终调控细胞的生理功能。
3. 细胞骨架细胞骨架由三种纤维蛋白组成，分别是微管、微丝和中间纤维。
它们通过紧密联系，形成了细胞内复杂的网络结构，支持和维持细胞的形态和结构、调控内部器官的位置和分布，以及支持细胞内信号传递和分子转运。
二、细胞凋亡的分子机制和功能调控细胞凋亡是一种自我降解的过程，它能够删除衰退和不正确的细胞，使生物体得以保持健康。
细胞凋亡的分子机制主要包括三个级别的信号通路：信号识别、程序化细胞死亡及快速清除。
1. 信号识别阶段当细胞内出现异常现象时，会产生一些信号分子，如炎症因子、DNA损伤、细胞凋亡刺激因子等，这些信号分子会被靶细胞膜受体识别，并传递信号到细胞内部，激活下游的调控分子。
2. 程序化细胞死亡程序化细胞死亡是细胞凋亡的核心过程，它涉及到多种酶系统和调控蛋白的作用，包括半胱氨酸蛋白酶(Caspase)、Bcl-2家族蛋白等，这些蛋白的激活和作用会破坏细胞质膜、核膜、线粒体膜等关键结构，并诱导细胞死亡。
3. 快速清除在细胞凋亡完成后，细胞的碎片需要被快速清除，以避免胞内成分的泄漏和内部细胞器的留存。
细胞凋亡的化学调控机制
细胞凋亡的化学调控机制细胞凋亡是细胞自我死亡的一种过程，是保持生命平衡的重要机制。
细胞凋亡发生的调控机制非常复杂，包括了多种因素，例如生物大分子、小分子物质和信号传递等等。
本文将简要介绍细胞凋亡的化学调控机制。
一、调节细胞凋亡的生物大分子1.蛋白激酶MAPK是一种依赖于蛋白激酶的信号路线，在诱导细胞凋亡时起关键作用。
在多数情况下，细胞因子会激活MAPK，如此一来，c-Jun N末端激酶（JNK）就被转录激活。
JNK 会通过磷酸化和调制关键的细胞生长因子，从而促进细胞死亡。
2.转录因子转录因子通过转录不同的基因，在细胞发生凋亡时发挥作用。
在细胞凋亡的过程中，一些转录因子的活性会发生改变，在存在合适刺激的情况下，这些信号就会进入核发生响应。
转录因子的活性和它的特征呈现多样化，其中许多对细胞凋亡起到关键的作用，如P53。
二、调节细胞凋亡的小分子物质小分子物质对细胞凋亡的化学调控也十分关键。
如下：1.蛋白酶分解物在细胞凋亡的过程中，许多关键的细胞蛋白会经特定酶的分解而产生新的分解产物，这些新的分解产物又会参与到调节细胞凋亡的过程中来。
因此，蛋白酶分解物直接或间接地参与了细胞凋亡的调节。
2.细胞周期调节分子细胞周期调节分子处于细胞周期各个阶段的不同位置，它们在细胞凋亡中发挥了很重要的作用。
癌症是细胞凋亡机制基因发生异常时的表现，其中一种影响因素便是细胞周期调节分子。
三、信号传递调节细胞凋亡信号传递是调节细胞凋亡机制中的重要环节。
信号传递通常包括三个阶段：1.接受信号；2.传递信号；3.转化信号。
这些阶段涉及到许多的分子参与，包括受体、激酶及激酶底物等，以及一些二级信号通路。
4.再生、修复及再生细胞凋亡并不是一种永恒的死亡，而是一种适时的死亡，因此，细胞死亡过程后细胞死亡组织必须进行恢复和维修，以确保生命不受威胁。
结论本文主要介绍了细胞凋亡的化学调控机制，包括了赖氨酸蛋白磷酸酶、转录因子、蛋白酶分解物等多种大分子和小分子物质。
细胞凋亡调节途径的分子机制研究
细胞凋亡调节途径的分子机制研究细胞凋亡作为一种重要的细胞死亡方式，扮演着维持组织稳态和免疫功能的重要角色。
而细胞凋亡的过程受到一系列的调节途径的精细控制，包括信号通路、细胞膜受体、转录因子等，这些分子机制已经成为细胞生物学和病理学研究中的重要热点。
本文就这些分子机制作一简要阐述。
1. 细胞凋亡的通路概述目前已知的凋亡通路大致包括三类：内源性途径（即线粒体途径）、外源性途径（即细胞膜受体依赖性途径）和TSW（肿瘤依赖性的细胞凋亡）途径。
其中，内源性途径和外源性途径作用于不同的细胞类型和环境条件下，而TSW途径则是一种独特的途径，仅作用于肿瘤细胞。
2. 内源性途径的分子机制内源性途径是细胞凋亡过程中最早发现和研究的途径之一，它的发现揭示了线粒体内膜对于细胞凋亡过程的中枢作用。
当细胞遇到外部环境的压力和损伤等刺激时，导致线粒体内膜上的Bax蛋白发生变化，进而导致线粒体膜的破化，释放胞色素C、Smac/DIABLO等细胞因子，激活Caspase9酶，最终引起Caspase3、6和7酶的活化，促进细胞凋亡。
此外，通过与一些结合蛋白如Bcl2、Bcl-w等结合，Bax也可以在一定程度上被抑制，同时亚细胞分区化学方法也展示了Bax和Bcl2在胸膜、粗质网和内质网等结构中的不同位置和数量变化。
3. 外源性途径的分子机制外源性途径则受细胞膜受体的调控，可以分成死亡受体1和死亡受体2两类。
这两种受体分别和途径内的FADD蛋白、Caspase8酶等结构相互作用，调控了细胞凋亡的过程。
具体来说，死亡受体1和死亡受体2通常会与受体相关的蛋白相结合，并将Caspase8酶聚集在一起，刺激下游的Caspase3、6和7酶被激活，从而促进细胞凋亡的发生。
4. TSW途径的分子机制TSW途径是一种特殊的途径，主要通过其在细胞周期调控和DNA损伤修复中的作用来调节细胞凋亡的发生。
此途径主要涉及p53蛋白和MDM2（一个p53的抑制剂）之间的相互作用。
细胞凋亡机制及相关调控分子的研究
细胞凋亡机制及相关调控分子的研究细胞凋亡是一种重要的细胞死亡方式，它在调节生物体内细胞数量和维持组织稳态等方面起着重要的作用。
该过程始于细胞内部的信号转导，最终通过细胞质内规定的一系列步骤实现细胞死亡。
这一过程的复杂性还体现在与许多调控分子的关联上。
目前，众多科学家们正在开展细胞凋亡机制及相关调控分子的研究，以期能进一步探寻出凋亡过程中的细节及相关的作用分子，这将对未来的疾病治疗等方面起到至关重要的作用。
一、细胞凋亡基本机制细胞凋亡机制指：细胞受到一种致命伤害时，为了清除它，会自我消耗，形成自体降解并发生死亡的过程。
挽救细胞停留于任意阶段的所有尝试失败后，凋亡的要素，例如细胞核内酶进行“切割”、DNA断裂、细胞内膜的达尔化和自噬，开始出现。
细胞凋亡主要可分为两种类型：依赖于细胞内信号途径的程序性凋亡和独立于信号途径的非程序性凋亡。
程序性凋亡被称为细胞凋亡的典型形式，它是一种高度有序的自我消耗过程，它通过激活一组进行性“切割”的伴侣酶，导致一系列细胞共性特征，因此成为典型的凋亡形式。
其次，独立于信号途径的非程序性凋亡通过自噬、坏死、细胞基质的非酶受体介导等形式实现。
这种凋亡机制常表现为含有一些凋亡形式的混合过程，不具代表性。
两类凋亡形式都有共同的细胞结构基础。
凋亡组织特征化学在于表现出双晶的核型，表明自身裂解完全具备。
而程序性凋亡的核型并非用来识别的。
这是由于基于不同应激类型，膜蛋白底片上的匿名密度是不相同的。
此外，小细胞死亡的形成也是引起DNA打断的信号途径中的重要标志。
二、细胞凋亡的调控分子在细胞凋亡的过程中，有多种分子质量较小的生物分子参与，例如寿命长的细胞核蛋白、膜蛋白、水解酶和蛋白酶。
这些分子被认为是真正能够发起细胞凋亡的重要催化剂。
下文将介绍几个与细胞凋亡密切相关的调控分子。
1、肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子介导的凋亡功能最早被发现，也是最好研究的。
它们通过MAPK 途径和IKK途径激活两个东西蛋白，从而使胞质酶体中在原状态下获得激活，它们直接介导了细胞凋亡。
细胞凋亡的分子调控与机制研究
细胞凋亡的分子调控与机制研究细胞凋亡是细胞自我毁灭的一种方式，它是维持生态平衡和机体正常发育的基本机制之一。
在细胞发生DNA损伤、病毒感染、细胞老化或发生恶性肿瘤等情况下，细胞凋亡可以有效避免细胞异常增殖和损伤机体功能。
因此，对细胞凋亡的分子调控与机制研究具有重要的理论和实用价值。
细胞凋亡的分子机制包括两类基本途径：外在性凋亡途径和内在性凋亡途径。
外在性凋亡途径始发于Rab GTP酶，导致炎症性因子信号和死亡受体信号的激活，最终导致caspase酶被激活，引发细胞凋亡。
而内在性凋亡途径则与线粒体释放有关，在细胞遇到严重的内部损害或大量外部刺激时被激活。
线粒体内部的蛋白质会在这个过程中被释放出来，促进SP1泛素化、p53活性化、Cytochrome C释放等分子事件的发生，从而引发细胞凋亡。
除此之外，微小RNA、LncRNA等新发现的调控分子也对细胞凋亡发挥重要作用。
在分子机制层面，多数与凋亡相关的分子都在荧光素放大测试平台上得到检测和验证。
例如，caspase酶家族是一类有酶活性的蛋白质，能使凋亡的信号被传导。
目前，已经发现将近20种caspase基因，其中2型（caspase-8、caspase-10）是激活外在性凋亡途径所必须的；而9型caspase-9则是最重要的内在性凋亡途径激活子。
除此之外，DNA损伤或其他细胞应激状态时，p53异常激活能够抑制肿瘤的发生以及促进细胞凋亡的发生。
此外，一些细胞骨架蛋白，如Gelsolin、AIP1，以及其它Apoptosome免疫复合物中的调节因子如CARD9、ARC等，在细胞凋亡途径上也起着重要的作用。
细胞凋亡作为一种自发性的基本过程，它的不断研究对我们理解细胞重要生命活动的发生和固体组织恶性肿瘤的减少具有重要意义。
在多个方向上，如p53-Caspase、Gelsolin-AIP1、Apoptosome、微小RNA、LncRNA等，我们可以深入挖掘和研究。
第四章 细胞凋亡及其调控的分子机制
受体相互作用蛋白(receptor interacting protein, RIP)（含相似的死亡结构域）
功能：DD的活化或过表达都会导致细胞凋亡.
TNTFNTFNF TNFR1
一、细胞凋亡的基本特征
(一) 形态学特点(多阶段) 1. 细胞体积：变小，细胞皱缩变圆 2. 细胞核的变化
核内染色质凝聚、形成染色质块，并聚集于核的边 缘呈多种形状排列（如：新月形），然后逐步分裂 为碎片（核碎片形成）。
3. 细胞质的变化
(1) 胞质：出现空泡，脱水浓缩，体积减少约30% (2) 细胞器：膜电位下降，膜流动性下降
灭活细胞内凋亡抑制蛋白
非凋亡细胞中, caspase活化的DNase (CAD) 与其抑制蛋白(ICAD)结合;
凋亡细胞中, caspase剪切ICAD 剪切细胞结构蛋白
在凋亡过程中, caspase在单一位点剪切核纤 层蛋白(lamin), 导致核板塌陷, 染色质浓缩.
剪切效应蛋白 聚（腺苷二磷酸-核糖）多聚酶
FaFsaLsFLasL Fas
(DISC)
死
体
亡 诱
导
信
形 成
号 复 合
RIP
活化
DDDDDD
DD
DD
DD
DD
FADD DED
TRADD
活化
DDDDDD FADD DD DED
活化
NF-қB, AP-1
Caspase-8
促进炎症、 免疫反应等
效应Caspase活化、
级联放大反应
细胞凋亡
（二）线粒体相关蛋白的凋亡诱导途径
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2. Caspase的结构特点和活化机制
原结构域
N端
大亚基
小亚基
D28
QACRG D175 IETD
异二聚体化
Caspase
异四聚体化
蛋白酶活性
Caspase Activation by Cleavage
Large Small Prodomain Subunit Subunit
Procaspase
形成凋亡小体 受调控降解 一般需要 有 不引起炎症反应 生理性死亡
破裂成碎片 随机降解 不需要 无 引起炎症反应 病理性死亡
二、细胞凋亡的生物学意义
对于多细胞个体发育至关重要 对于淋巴细胞的成熟和维持免疫系统
的功能至关重要 与DNA的损伤修复密切相关 与衰老密切相关
第二节 细胞凋亡的发生机制
Apaf-1借助N-端caspase 相关征募结构域 （CARD）,直接募集多个caspase-9并使之活化-------凋亡。
（三）粒酶B介导的细胞凋亡
细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte, CTL)可通过分泌粒酶B杀伤靶细胞 粒酶的特点： 粒酶（Granzyme, Gr）是CTL和NK细胞杀伤 性颗粒中丝氨酸蛋白酶家族的总称； 先以酶原形式合成，受刺激后激活； 已发现5种： CrA、B 、H、M和类胰蛋白酶-2; 其中以GrB促凋亡作用最强。
二、细胞凋亡的信号传递途径
细胞凋亡的影响信号分为2类： 一类为凋亡的负调控信号（抑制凋亡）； 另一类为凋亡的正调控信号（诱导凋亡）。
细胞凋亡信号转导通路的特点： 同一性：
各种因素引起的凋亡的形态与生化改变均相同。
多样性：
刺激因素、细胞类型、环境因素不同时，从凋 亡程序启动到凋亡发生，其信号传递途径是不同的。
（一）caspase家族与细胞凋亡
1. Caspase的性质和种类
Caspase即天冬氨酸特异的半胱氨酸蛋白酶
(Cysteinyl aspartate-specific protease);
是一类与白介素-1ß转化酶/线虫凋亡基因 Ced (ICE/Ced)同源的一类半胱氨酸蛋白酶;
活性位点含有保守的aa序列(QACXG, X为 R,Q或G);
重要：凋亡全过程，质膜仍保持完整，细胞内 容物不释放，不引起炎症反应。
光镜下结果
荧光显微镜下结果
透射电镜结果
Control
apoptotic apoptotic
cell
cell
呈新月形的凋亡细胞
4. 凋亡小体(apoptotic body)的形成
* 凋亡小体的概念
指凋亡的最后阶段，由胞质分割形成大小不等， 含有细胞质膜、细胞器及核碎片的膜包被小体。
1) 胞浆Ca2+ 和H+水平
凋亡的发生伴随胞浆Ca2+和H+水平的升高。
2) 细胞膜磷脂酰丝氨酸(PS)外翻
膜磷脂的不对称性分布改变, 凋亡时 PS由质膜内侧翻向外侧（早期特征）
3) 线粒体
细胞凋亡时，呼吸链受损，ATP合成 下降，线粒体跨膜电位(mitochondrial transmembrane potential, Δψm)下降；膜通 透性增加。
（三）细胞凋亡与坏死的区别-1
细胞凋亡
细胞坏死
诱导因素 细胞数量 膜完整性 细胞核 细胞器 胞内容物
生理性、弱刺激性 强烈刺激
单个细胞丢失
成群细胞死亡
保持至晚期
早期即丧失
早期固缩、断裂 晚期破碎
无明显变化
肿胀、破坏
无释放
释放
细胞凋亡与坏死的区别-2
细胞凋亡
细胞坏死
核片段 基因组DNA 大分子合成 基因调控 后果 意义
TNF受体相关的死亡结构域 (TNF receptor associated death domain，TRADD)；
受体相互作用蛋白(receptor interacting protein, RIP)（含相似的死亡结构域）
功能：DD的活化或过表达都会导致细胞凋亡.
TNTFNTFNF TNFR1
自N端起包括：转录活化区、DNA结 合区、四聚体化区和C-调节区；
GrB诱导细胞凋亡的途径：
介导的死亡途径是多层次、多水平的，以便 快速清除异常细胞；
Caspase依赖的死亡通路是CrB介导细胞死 亡的重要途径之一：
在体外，pro-Caspase家族中，除-1外 其余的都可被CrB切割活化，-10和-7是CrB 的最适底物；
线粒体介导的死亡途径是另一个重要的途径：
（一）死亡受体介导的细胞凋亡
死亡受体(death receptors, DR)： 属肿瘤坏死因子（TNF）受体超家族 定义：指细胞表面存在的一类能结合凋亡剌激分子， 并将信号传递至胞内引起细胞凋亡的受体。 组成：胞外区（富含Cys结构域、保守） 死亡结构域 (death domain, DD) DD将受体信号与胞内凋亡机制相偶联 分类：目前已发现近十类 CD95(Fas/Apo1)、TNFR1、TNFR2、 DR3(Apol3/Esl1)等。
启始分子(initiator)：具“Long-prodomain”
如-8、-9、-10等，为蛋白酶级联反应的启始者， 其活化后再切割和活化下游Caspase；
效应分子(effector)：具“short-prodomain”， 如-3、-6、-7等，作为上游酶的底物被切割活化， 再作用于多种蛋白质或酶，促使细胞凋亡。
Δ ψm- low
Fig. Changes of Δψm after treatment with different concentrations of Res for 24h 1：Control (0 Res) 2：25μmol/L Res 3：50μmol/L Res 4：100μmol/L Res 5：200μmol/L Res
以无活性的酶原形式合成并存在于细胞中；
可以被上游Caspase或自身切割保守的Asp 活化；
已在哺乳类中发现18种，分为3个亚类：
Caspase-1亚家族，Caspase-2亚家族， Caspase-3亚家族（ -3、-6、-7、-8、-9、-10）
亦可根据前体分子(procaspase)N端的原结 构域(prodomain)分为2类:
“死亡结构域” (death domain, DD)
概念：是凋亡信号受体共有的、存在于胞内的诱导
细胞凋亡所必需的一段高度同源的aa序列。
种类：
Fas相关的死亡结构域(Fas-associated death domain，FADD)： FADD包含DD和死亡效应结构域（death effector domain, DED)
Δψm的维持，与线粒体膜通透性转运孔 （mitochondrial permeability transition pore, MPT）部分相关；
几乎所有诱导剂引起的细胞凋亡都伴线粒体跨 膜电位(Δψm)的下降;
几乎所有的凋亡诱导因素导致MPT破坏或开放；
开放的后果： Δψm 下降、氧化磷酸化脱偶联、 GSH耗竭、活性氧簇（reactive oxygen species， ROS）产生等，并形成自我放大效应。
需要多种蛋白质（如Bax、Bid、Bak） 参与，与线粒体膜通透性及Δψm 有关。
胞外 CTL
CD95配体,TNF-α
粒酶B、穿孔素
死亡受体
(Fas/CD95,TNFR1)
凋亡主要途径小结
生长因子撤除、 化学药物等
Caspase CrB 激活物
FADD
Cyt C
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
起始Caspase 效应Caspase
[Poly (ADP- ribose) polymerase , PARP]
Signal
Caspase 8, 10, Intrinsic pathway: 9
???
effector
Caspase 3, 6, and 7
Initiator Proteases
Amplifier Proteases
Execution Proteases
* 形成机制
（1）细胞表面突起形成-------包裹膜融合、根部缩窄 →脱落
（2）胞内自噬体形成-------向胞外释放
应注意：有时凋亡细胞膜不分割，仅发生核固缩和
胞质高度浓缩成单个致密结构亦称凋亡小体。
空泡化
固缩
出芽
边集
凋亡时细胞的形态学改变
凋亡小体
透射电镜下的凋亡小体
凋亡小体 正形成
凋亡小体 脱落
第二十一 章
细胞凋亡及其调控的分子机制
细胞凋亡的基本概念
细胞凋亡（apoptosis)---形态学概念
或程序性细胞死亡（programmed cell
death , PCD）--- 功能性名称
是指多细胞有机体在正常生理 或病理状态下发生的一种由多基因 控制的一种自发的、程序化的死亡 过程。
第一节 细胞凋亡的特征及生物学意义
凋亡小体 被吞噬
（二）细胞凋亡的生化特点
1. DNA片段化（主） 凋亡细胞DNA经琼脂糖凝胶电泳呈
特征性梯状条带图谱（ladder）。 机制：
核小体中的组蛋白与DNA的连接键断 裂，内源性核酸内切酶被激活，有控制 的特异地将DNA降解为180~200bp整数 倍大小的若干条带。
2. 其它生化改变
一、细胞凋亡的酶学基础
秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans) 凋亡活化基因：ced-3 ced-4 凋亡抑制基因：ced-9
哺乳动物： Ced-3—Caspase 家族 Ced-9---Bcl-2 家族 Ced-4--凋亡活化因子1 (apoptosis-activating factor-1,Apaf-1)