原创：细胞凋亡的机制与调控图解
细胞的细胞凋亡与细胞存活机制
细胞的细胞凋亡与细胞存活机制细胞凋亡和细胞存活是细胞内常见的两种相反的生理现象。
细胞凋亡是指细胞主动死亡，而细胞存活是指细胞在一定条件下保持正常功能和活力。
细胞凋亡和细胞存活是细胞生命过程中不可或缺的两种机制，它们在维持组织和器官的正常结构与功能方面发挥着重要作用。
一、细胞凋亡的机制细胞凋亡是一种高度有序的细胞死亡程序，通过调控一系列的细胞信号通路来控制细胞死亡的过程。
以下是细胞凋亡的主要机制：1.信号转导通路细胞凋亡的信号转导通路包括两个主要的途径：内源性途径和外源性途径。
内源性途径主要通过细胞内信号分子，如细胞色素C的释放和线粒体呼吸链的受损来引发细胞凋亡。
外源性途径则是通过外界环境信号的作用来诱导凋亡。
2.调控蛋白细胞凋亡的过程中，多种调控蛋白发挥着重要作用，例如，Bcl-2家族蛋白和caspase家族蛋白。
Bcl-2家族蛋白包括抑制凋亡的成员（如Bcl-2和Bcl-xL）以及促进凋亡的成员（如Bax和Bad）。
caspase 家族蛋白则是细胞凋亡的核心执行者，主要包括caspase-3和caspase-9。
3.凋亡信号细胞凋亡信号可以由多种因素产生，如DNA损伤、缺氧、毒物刺激等。
这些信号能够激活细胞凋亡通路中的相关分子，最终导致细胞死亡。
二、细胞存活的机制细胞存活是指细胞维持正常功能和活力的状态。
以下是细胞存活的主要机制：1.细胞增殖细胞存活的关键是细胞能够进行正常的增殖，维持组织和器官的正常结构和功能。
细胞增殖受到多种因素的调控，包括细胞周期调控蛋白、细胞生长因子等。
2.应激反应细胞在受到外界环境压力和内源性损伤刺激时，可以通过应激反应来维持存活。
应激反应包括细胞自噬、细胞修复、细胞逆境应激蛋白的激活等。
3.细胞信号网络细胞存活还受到多种信号网络的调控，例如细胞周期信号通路、细胞凋亡信号通路、细胞分化信号通路等。
这些信号网络相互作用，使细胞能够适应环境和维持正常存活。
三、细胞凋亡与细胞存活的相互作用细胞凋亡和细胞存活是密切相关的两种机制，它们相互作用，共同维持着生物体的正常发育和功能。
干货细胞信号通路图解之细胞凋亡信号通路【珍藏版】
干货细胞信号通路图解之细胞凋亡信号通路【珍藏版】（1）通路综述：细胞凋亡是一种受调节的细胞自杀机制,通常表现为核浓缩、起皱、膜发泡以及DNA片段化。
Caspase家族属于半胱氨酸蛋白酶。
起始组Caspase包括caspase-2,-8,-9,-10,-11和-12,与促凋亡信号紧密相连，一旦激活，这些酶会切割并激活下游的效应组Caspase，包括Caspase-3,-6,-7。
效应 Caspase通过对细胞内蛋白特定的天冬氨酸残基位置处进行切割实现细胞的凋亡。
FasL和TNF对Fas和 TNFR的结合能够激活caspase-8和-10。
DNA损伤诱导PIDD 的表达，PIDD与RAIDD 和caspase-2结合并激活caspase-2。
受损线粒体中释放的细胞色素C与caspase-9的活化相关。
XIAP抑制Caspase-3,-7,-9。
线粒体释放多种促凋亡因子,如Smac/Diablo、AIF、HtrA2、EndoG，和细胞色素C。
Smac/Diablo与XIAP结合，解除XIAP对凋亡的抑制。
Caspase-11被病理的促发炎信号和促凋亡信号诱导表达并激活，它能促进Caspase-1的活化,Caspase-1直接作用于caspase-3以促进凋亡和炎症反应。
Caspase-12和-7在内质网应激的情况下被激活。
抗凋亡生长因子和细胞因子激活 Akt和 p90RSK。
Akt 直接磷酸化并抑制Bad蛋白和间接抑制Bim的表达，这是通过磷酸化并抑制Bim所需的转录因子Fox0实现的。
Fox0通过上调促凋亡因子如FasL和Bim促进调亡。
（2）细胞生存需要积极的抑制凋亡发生，一方面需要抑制促凋亡因子的表达，另一方面则需要表达一些抗凋亡因子。
PI3K 通路被许多生存因子活化，能够激活Akt，Akt是生存信号传导中一个重要的角色。
PTEN抑制PI3K通路。
活化的Akt抑制促凋亡Bcl-2家族成员Bad，Bax，caspase-9，GSK-3和Fox01。
细胞凋亡的途径
按照起始caspase的不同，可将哺乳细胞的凋亡分为三种基本的途径。
一种称为外在途径（extrinsic pathway），由细胞表面的死亡受体如Fas和肿瘤坏死因子受体家族（tumour necrosis factor receptor，TNF-R）引发;另一种称为内在途径（intrinsic pathway）或线粒体途径（mitochondrial pathway），由许多应激条件、化学治疗试剂和药物所起始（Nicholson, 1999；Denault和Salvesen，2003）;第三种途径是内质网应激所导致的caspase-12的活化，从而导致凋亡。
细胞凋亡的途径摘要细胞凋亡是机体维持自身稳定的一种基本生理机制，是有许多基因产物及细胞因子参与的一种有序的细胞自我消亡形式。
通过细胞凋亡，机体可消除损伤、衰老与突变的细胞来维持自身的稳态平衡和各种器官及系统的正常功能。
由于细胞凋亡是一种复杂的生理及病理现象，所以在其发生的3个阶段中涉及不同的信号转导途径及其调控。
关键词细胞凋亡线粒体内质网caspase家族NO 疾病细胞凋亡（apoptosis）是一种有序的或程序性的细胞死亡方式，是受基因调控的细胞主动性死亡过程，是细胞核受某些特定信号刺激后进行的正常生理应答反应，然后凋亡的细胞将被吞噬细胞吞噬。
经研究发现，不管是单细胞生物还是多细胞生物，细胞凋亡被称为细胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）[1]。
是因为细胞死亡往往受到细胞内的某种遗传机制决定的“死亡程序”控制的。
也会因为它的失调，机体也会失去稳定性，引发人类疾病如肿瘤、免疫系统等疾病[2]。
由于它保证多细胞生物的健康生存过程中的重要性，引起了人们对其途径的广泛深入的研究，成为目前生命科学研究的热点之一。
但其凋亡的途径不是很清楚，本文从多个方面概述了细胞凋亡途径。
1 细胞凋亡形态学上的特征细胞凋亡（apoptosis）是1972年由Kerr教授根据形态学特征最先提出的[3],主要强调的是这种细胞凋亡是自然界中的生理学过程，是受基因调控的主动的生理性细胞自杀行为。
细胞凋亡与细胞增殖的调节机制
细胞凋亡与细胞增殖的调节机制细胞凋亡与细胞增殖是细胞活动中最重要的两个方面。
它们的调节机制对维持细胞数量和组织结构的稳定性、生长发育和治疗疾病等方面都至关重要。
本文将对这两个机制的调节进行阐述和探讨。
细胞凋亡是指细胞自我消亡的过程，也称为程序性细胞死亡。
细胞凋亡的主要机制是通过激活内源性凋亡途径，引发胞内因子激活酶（Caspase）的级联反应，最终导致细胞凋亡。
与此相反，细胞增殖是指细胞自我复制的过程，它通过一系列的信号通路，促进细胞分裂和增殖。
这两个过程在维持细胞数量和组织结构上起着至关重要的作用。
细胞凋亡的调节机制主要包括两个方面：内源性凋亡途径和外源性凋亡途径。
内源性凋亡途径是指通过调节细胞内信号通路和基因表达来控制细胞凋亡的过程。
在此过程中，受损的DNA或出现异常的蛋白质会激活内源性凋亡途径，进而启动Caspase酶子的活化，最终导致细胞凋亡。
外源性凋亡途径是指通过外界刺激（如化学物质、辐射等）来调节细胞凋亡的过程。
外源性刺激作用于细胞表面的受体，引发胞内信号转导，最终激活Caspase酶子，导致细胞凋亡。
细胞增殖的调节机制则包括两个方面：刺激增殖途径和抑制增殖途径。
刺激增殖途径是指通过一系列信号通路，如细胞因子、激素、光环酶等，来促进细胞增殖。
在此过程中，这些因子和受体激活细胞内信号传导通路，最终激活细胞进入增殖周期。
抑制增殖途径是指通过一系列负性调节因子，如肿瘤抑制因子、细胞周期阻滞蛋白、DNA损伤修复蛋白等，来抑制细胞增殖。
这些负性调节因子可以使细胞停滞在特定增殖周期或转化为凋亡状态，从而保持组织的稳定性和正常生理功能。
除了上述两个方面的调节机制外，细胞凋亡和增殖还受到一系列生物化学因素的影响，如细胞外基质环境、代谢物、氧化应激等。
细胞外基质环境可以通过调控胞内和外分子结合，影响细胞凋亡和增殖的过程。
代谢物的浓度变化可以通过调节一系列代谢途径，影响细胞增殖和凋亡。
氧化应激可以在一定浓度范围内调节细胞生理活动，但高浓度时会损伤细胞生理活动，导致凋亡或抑制增殖。
细胞凋亡的分子机制——调节细胞凋亡的相关基因
细胞凋亡的分子机制——调节细胞凋亡的相关基因摘要：细胞死亡是生命过程中的一个组成部分，它有两种不同的方式，即坏死(necro sis) 和细胞凋亡(apop to sis) 。
近年来，随着分子生物学研究的进展，生物学家逐渐认识到细胞凋亡具有特殊的生物学意义，由此形成了新的研究热点。
本文介绍了细胞凋亡的分子机制，即细胞凋亡的基因调控，着重就细胞凋亡的相关基因及其作用作了综述。
关键词：基因细胞凋亡基因调节 1 细胞凋亡的基本问题1972 年，Kerr等首先用“细胞凋亡”这一术语描述了一种不同于坏死的”生理性细胞”死亡的方式，他们强调指出，细胞凋亡不是一种随机的过程，它具有严格的形态学特征。
细胞凋亡又称程序性细胞死亡(programmed cell death，PCD)，但目前普遍认为，二者在概念上是有区别的，前者是形态学上的概念，后者是功能上的概念。
1.1细胞凋亡的形态学变化细胞凋亡的形态学是，细胞核浓缩，染色质密度增高并凝聚在核膜周边；细胞胞浆浓缩，细胞体积变小，内质网膨胀，形成膨胀小泡，线粒体和溶酶体等细胞器聚积，但结构无明显变化;随后，浓缩的细胞核内的染色质片断化，细胞膜逐渐内陷，将细胞分割为多个具有膜包裹的、可迅速被临近的实质细胞或巨噬细胞所吞噬的细胞凋亡小体。
细胞凋亡通常存在于单个细胞，巨噬细胞对它的吞噬以及凋亡细胞的迁移并不引起炎症反应，这是它区别于坏死的最重要的特征。
1.2细胞凋亡的生化改变细胞凋亡与细胞坏死在形态学上的区别是由于发生过程中分子机制不同而决定的。
实际上，细胞凋亡就是某些基因调控下的一系列生化活动，包括以下几个方面。
1.2.1核酸内切酶活化1980年，W yllie以糖皮质激素诱导新生大鼠胸腺细胞凋亡的体外实验模型，研究了细胞凋亡过程中内源性核酸内切酶活性的变化。
发现当细胞凋亡时，细胞核内的核酸内切酶活化，并将核内的DNA链切成缺口，使核内的DNA片断化，片断化后的DNA片在琼脂糖凝胶电泳上呈现特殊的梯状电泳图谱。
细胞凋亡和生长因子的调控和机制研究
细胞凋亡和生长因子的调控和机制研究随着现代医学技术的不断发展，人类对于一些疾病的治疗方法也越来越高效和精准。
而细胞凋亡和生长因子作为目前最为热门的研究领域之一，其调控和机制研究将会为人类的健康事业带来巨大的进步。
一、细胞凋亡的调控机制细胞凋亡，也称细胞自杀，是一种自然而然的程序性细胞死亡现象，是较为重要的重大生物学过程之一。
细胞凋亡的调控机制目前还在不断研究中，主要包括外源性、内源性以及程序本身这三个方面。
外源性调控机制主要是指通过一些外在因素来刺激细胞产生凋亡反应。
常见的刺激因素包括放射线、毒素、化学药物、热休克等。
通过这些因素对细胞的刺激，能够引起细胞凋亡的发生。
内源性调控机制则是指细胞在自身内部某些因素的作用下，产生了凋亡反应。
这些因素包括病毒感染、细胞DNA损伤、细胞膜受损以及无法修复的细胞器损伤等，这些因素产生的累积效应会导致细胞凋亡的发生。
细胞程序本身，也就是指细胞凋亡过程中，必然存在某些分子程序在调控着细胞凋亡的进行。
例如细胞凋亡中的caspase家族以及凋亡信号转导途径等，这些程序的存在是细胞凋亡能够进行的重要保证。
二、生长因子的调控机制生长因子是一类由细胞自身产生并在体内参与调控和维持体内各种功能的蛋白质分子。
在生物体内，生长因子不仅能够调控细胞的生存、增殖、分化、分裂等功能，而且在某些情况下还能够刺激细胞分泌其它物质，从而影响整个生物个体的生理与形态发育。
生长因子的调控机制包括内源性调控和外源性调控。
内源性调控是指生长因子产生于细胞内部，并在细胞内部对细胞本身进行自身的调控。
例如内源性生长因子家族分化因子（diffrention factors）、转录因子（transcription factors）等，这些因子促进细胞的生长、分化等功能。
外源性调控是指环境因素刺激生长因子产生，从而调节细胞的生长。
例如外源性生长因子家族胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor，IGF）、表皮生长因子（epidermal growth factor，EGF）、神经生长因子（nerve growth factor，NGF）等，这些生长因子在外部环境中刺激下，能够促进细胞生长、增殖等。
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。
细胞凋亡的分子机理
细胞凋亡的分子机理细胞凋亡是一种重要的生物学过程，它在正常的发育、维持组织的稳态以及免疫反应中发挥着关键作用。
相对于细胞不断分裂的增殖，凋亡是一个精确而有选择性的过程，只消耗了相对较少的能量，因此被认为是一种高效的细胞死亡方式。
在细胞发生重大损伤、受到异物侵入或某些信号的刺激等情况下，凋亡将成为细胞自我保护的重要途径。
凋亡的分子机理主要与三类分子相关：Bcl-2家族的蛋白、异源性死亡因子受体（Fas、TNF-α受体等）及其配体、及胞内酶系统。
Bcl-2家族的蛋白Bcl-2家族共有18个成员，其中包括两类蛋白家族：抑制凋亡的Bcl-2相似蛋白（Bcl-2、Bcl-XL、Bcl-w等）和促进凋亡的Bax-like蛋白（Bax、Bak等）。
Bcl-2相似蛋白在细胞凋亡过程中发挥重要的抗凋亡作用。
它们主要通过两个机制抑制凋亡：第一，它们可以结合到线粒体的外膜上，阻止线粒体膜通透性转移蛋白（TDP），从而防止线粒体膜通透性的增加和线粒体膜电位的下降。
第二，它们可以结合到细胞质中的凋亡调节酶（caspase）上，抑制凋亡酶的激活，从而防止凋亡的进一步发生。
相反，Bax-like蛋白是P53介导的PTEN磷酸酶的下游因子，它们在凋亡过程中扮演了关键的促凋亡作用。
Bax-like蛋白本身在非凋亡细胞中处于未活化状态，可以与Bcl-2相似蛋白相互作用。
当细胞受到一定信号（如DNA损伤）时，P53与MDM2分子之间的相互作用被抑制，P53得以积累。
积累的P53可以激活促凋亡蛋白Bax/Bak，从而释放Bcl-2相似蛋白的抑制作用，P53也可以通过调节Bax/Bak在线粒体膜上的定位来促进外膜通透性的改变，释放线粒体细胞色素C(Cyt c)等含有凋亡的蛋白质到细胞质中，进而引发凋亡酶（caspase）的活化，最终导致细胞的凋亡。
异源性死亡因子受体及其配体细胞凋亡也可以通过外源性成分来触发。
异源性死亡因子受体（又称死亡受体，DR）和其配体（如Fas配体和TNF超家族配体等）是调节外源性信号介导凋亡的关键分子。
细胞凋亡的分子机制PPT课件
• PT孔道的组成成分ADP-ATP在提示能量代谢的 重要分子，其表达有严格的组织专一性
• PT孔道的作用有自放大效应
2021
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The Molecular Mechanisms Of Apoptosis
细胞凋亡的分子机制
有证据表明，Ca2+浓度的升高引起细胞凋亡并 非是普遍现象，因此，可能起决定作用的因素 是维系某一细胞生存的Ca2+浓度的失衡亡
• PKA和PKC是体内主要催化蛋白质磷酸化的激酶
• PKA受cAMP激活，PKC的直接活化分子是DAG
• PKC促进细胞凋亡的机制可能与PKC的活化可激 活离子通道，使G蛋白发生磷酸化，导致GP活 化或表达的下调，引起cAMP水平升高有关
• 不同的PKC同工酶在凋亡调节中担负着不同的功 能
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（2）酶蛋白信号途径与细胞凋亡
Ras-MAPK 途径与细 胞凋亡信 号的传导
Activation of the MAPK-signalling pathway.
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（2）酶蛋白信号途径与细胞凋亡
• Ras-MAPK 途径与细 胞凋亡信 号的传导
• 第一信使系统与细胞膜结核并作用以后，可与 细胞内的激素受体相作用，或刺激第二信使系
统，如Ca2+、cAMP等
• 通过共同通道改变某些基因的表达，导致细胞 凋亡的发生
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2、调控细胞凋亡的传统信号途径
（1）G结合蛋白（GBP/GRP/GP）信号 途径与细胞凋亡
G结合蛋白信号途径是由GBP、G蛋白偶 联受体（GpCR）、腺苷酸环化酶（AC） 三部分组成
细胞凋亡详解-附过程示意图
细胞凋亡细胞凋亡（apoptosis）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。
中文名细胞凋亡外文名ApoptosisApoptosis 美[ˌæpɔpˈtoʊsɪz] n.程序性细胞死亡，细胞凋落，细胞凋亡a type of cell death in which the cell uses specialized cellular machinery to kill itself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，已成为生物学、医学研究的一个热点。
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（apoptosis）。
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。
人的部分生理结构属于自然凋亡，如人的有尾阶段，尾部在发育过程中自动凋亡。
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，这些细胞的溶酶体并未被破坏，显然不同于细胞坏死。
细胞死亡的机制和调控
细胞死亡的机制和调控细胞死亡是一种生命过程，对维护生物体整体运行、维持组织稳定起着至关重要的作用。
在生物体发育、组织重建、免疫反应、肿瘤发生等生理病理过程中，细胞死亡机制和调控显得尤为重要。
本文从细胞死亡的定义、分类和研究意义入手，深入阐述细胞死亡的不同机制和其复杂的调控网络。
一、细胞死亡的定义和分类细胞死亡是指细胞无法生存和复制，最终导致有机体死亡的生理现象。
根据细胞死亡的特征，可将其分为以下两种类型：1.程序性死亡：也称为凋亡或细胞自杀（Apoptosis），指受到内外部因素影响，细胞通过一系列精细调控机制，在特定阶段启动并进入一条细胞死亡信号途径，最终完成由细胞体积减小、核崩解、病毒样细胞构体形成直至死亡的进程。
人体内大部分细胞均通过程序性死亡去除不需要的、受损或有危害的细胞。
2.非程序性死亡：也称为坏死（Necrosis），其原因通常是由于受到外界因素的损伤，如极端温度、机械损伤、病毒感染等，引起细胞膜破裂和细胞内容物泄漏。
与程序性死亡不同，非程序性死亡由于起病较急，极易引起炎症反应，使细胞死亡的物质释放对周围正常细胞的毒性作用加剧，从而加速细胞坏死的范围和程度。
二、细胞死亡的不同机制1.程序性死亡机制程序性死亡是一种高度规范化和精密的细胞死亡过程，涉及许多复杂的信号转导机制。
它由一系列启动和执行步骤构成，其中包括：（1）生物胺基酸水解酶（Caspase）的激活：Caspase是程序性死亡的核心调控因子，其专一性水解多种靶点清除细胞中许多需要被去除的蛋白质，是程序性死亡过程不可或缺的分子工具。
（2）线粒体外膜通透性的改变：线粒体在程序性死亡过程中起着重要的调控作用，它们会在受刺激下产生通透性转变，并释放出多种蛋白质，包括第二心肌钙蛋白酶（Smac/DIABLO）、细胞色素C等，激发Caspase的活性，最终致细胞死亡。
（3）磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/丝氨酸-蘑菇肽酶（Akt）调节：PI3K/Akt 通路是胞外信号的常见途径，也参与调控程序性死亡过程。
细胞的衰老和凋亡演示精品PPT课件
2、细胞癌变的原因
（1）内因 调节细胞周期，控制细 胞生长和分裂的进程
原癌基因
抑癌基因
突变
突变
癌基因
失去抑制作用
阻止细胞不 正常的增殖
不受控制、恶性增殖 正常细胞
癌细胞
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外因：致癌因子 • 物理致癌因子：包括电离辐射、紫外线、核
辐射、热辐射等。
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化学致癌因子：数千种化学致癌因子，砷化物，
• 溶酶体
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细胞凋亡的类型
• 1、个体发育中细胞的编程性死亡 • 2、成熟个体中细胞的自然更新 • 3、被病原体感染的细胞的清除
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细胞凋亡的意义：
①保证多细胞生物体正常发育； ②维持内部环境稳定； ③抵御外界各种因素的干扰。
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• 细胞坏死：
是极端的物理、化学因素或严重的病理性 刺激引起的细胞损伤和死亡。这是一种不正常 的死亡现象。
（1）预防
健康的生活方式、远离致癌因子
（2）治疗
1、手术切除 2、化学疗法 (化疗) 3、放射性疗法 (放疗)
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巩固练习
1.（09·安徽卷）细胞的衰老、凋亡和癌变，下列有
关叙述正确的是
B（
）
A.人体各种组织细胞的衰老是同步进行的 B.人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐凋亡 C.细胞癌变是细胞正常分化的结果 D.皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物
镉化物，包括甲醛、煤焦油、燃油废气、腌制食品 中的亚硝胺类、烟、洒等嗜好品、食物的热烈解产 物；某些激素、黄曲霉素等。
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• 病毒致癌因子：如乙肝及丙肝病毒、人类乳
头瘤病毒、幽门螺杆菌、DNA及RNA病毒、人 类免疫缺陷病毒等。
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吃出来的癌症：
分子生物学细胞凋亡
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第一个被发现的caspase 是 caspase-1,即哺乳类的ICE (1992,1993), 后来证明ICE与炎症有关而在细胞的死亡中没有明显作用。 线虫的 CDE-3和ICE有一定的同源性。
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Caspase 8的激活，需要FADD( Fas associated protein with death domain)
APOPTOSIS
caspase↑ ↓
H1组蛋白
神经酰胺 ④ ↓
SPP↑ ↓
AP-1↑ ↓
S期(抗凋)
MAPK ↑
MAPKK ↑
Raf-1 ↑
Ras ↑
PTK ↑
× ⑥
↓ 分化
PKC ↑
⑤ 二酰甘油
糖皮质激素
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研究较多的系统：
凋亡信号转导系统特点
① 多样性：不同种类的细胞系统不同 ② 偶联性：与增殖分化的信号系统交叉偶联 ③ 同一性：多因素，共用同一系统触发 ④ 多途性：同一诱导因素启动多条信号转导途径
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③
①
腺苷酸环化酶←钙调素← Ca2+
↓
↓
②cA↓MP↑
谷氨酰胺转移酶 ↓
PKA↑
转录因子
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③在凋亡级联反应中水解相关活性蛋白：使其获得或丧失功能 如灭活或下调DNA修复有关的酶，mRNA剪切蛋白等。
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三、细胞凋亡过程与调控
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（一）细胞凋亡的过程
细胞凋亡过程
细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段：接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶的活化（Caspase）→进入连续反应过程细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭，不同的外界因素启动凋亡的方式不同，所引起的信号转导也不相同，客观上说对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的，比较清楚的通路主要有：1）细胞凋亡的膜受体通路：各种外界因素是细胞凋亡的启动剂，它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号，引起细胞凋亡，我们以Fas -FasL为例：Fas是一种跨膜蛋白，属于肿瘤坏死因子受体超家族成员，它与FasL结合可以启动凋亡信号的转导引起细胞凋亡。
它的活化包括一系列步骤：首先配体诱导受体三聚体化，然后在细胞膜上形成凋亡诱导复合物，这个复合物中包括带有死亡结构域的Fas相关蛋白FADD。
Fas又称CD95，是由325个氨基酸组成的受体分子，Fas一旦和配体FasL结合，可通过Fas分子启动致死性信号转导，最终引起细胞一系列特征性变化，使细胞死亡。
Fas作为一种普遍表达的受体分子，可出现于多种细胞表面，但FasL的表达却有其特点，通常只出现于活化的T细胞和NK细胞，因而已被活化的杀伤性免疫细胞，往往能够最有效地以凋亡途径置靶细胞于死地。
Fas分子胞内段带有特殊的死亡结构域（DD,death domain）。
三聚化的Fas和FasL结合后，使三个Fas分子的死亡结构域相聚成簇，吸引了胞浆中另一种带有相同死亡结构域的蛋白FADD。
FADD是死亡信号转录中的一个连接蛋白，它由两部分组成：C端（DD结构域）和N端（DED）部分。
DD结构域负责和Fas分子胞内段上的DD结构域结合，该蛋白再以DED连接另一个带有DED的后续成分，由此引起N段DED随即与无活性的半胱氨酸蛋白酶8（caspase8）酶原发生同嗜性交联，聚合多个caspase8的分子，caspase8分子遂由单链酶原转成有活性的双链蛋白，进而引起随后的级联反应，即Caspases，后者作为酶原而被激活，引起下面的级联反应。
细胞凋亡调控的信号通路和作用机制分析
细胞凋亡调控的信号通路和作用机制分析细胞凋亡是一种特殊的细胞死亡方式，也被称为程序性细胞死亡。
相对于其他细胞死亡方式，如坏死，细胞凋亡是一个有序的过程，包括细胞收缩、核破裂和死亡细胞的清除。
细胞凋亡在发育、免疫系统和肿瘤等方面发挥重要作用。
如果细胞凋亡的过程受到破坏或出现异常，则可能导致发育异常、免疫系统失调或肿瘤发生等问题。
因此，细胞凋亡调控的信号通路和作用机制备受关注。
目前已经发现了几种细胞凋亡的信号通路，其中最为重要的有线粒体途径和成膜死亡受体途径。
在线粒体途径中，Bcl-2和Bcl-2相关蛋白（Bcl-2 family）致使线粒体内的细胞色素c泄漏到细胞质中，进而刺激半胱氨酸蛋白酶家族蛋白（caspase）激活，并导致细胞凋亡。
成膜死亡受体途径是由配体与相应受体结合产生的信号传递通路，最终导致caspase激活，引发细胞凋亡。
在细胞凋亡的信号通路中，非编码RNA（ncRNA）也发挥了重要作用。
这些ncRNA包括微型RNA（miRNA），长链非编码RNA（lncRNA）和siRNA等。
miRNA可以通过直接靶向细胞凋亡相关基因来调控细胞凋亡的过程。
lncRNA则可以通过多种机制调节细胞凋亡信号通路，包括miRNA竞争性内源性RNA（ceRNA）机制、RNA修饰以及染色质修饰等。
另外，表观遗传学在细胞凋亡调控中也扮演了关键角色。
表观遗传学是指遗传物质（如DNA和蛋白质）上的化学修饰，包括DNA甲基化、组蛋白修饰和ncRNA介导的表观调控等。
这些化学修饰可以影响基因的可读性和基因表达的水平，从而影响细胞凋亡信号通路的调控。
例如，DNA甲基化的改变可以影响Bcl-2家族基因的表达，从而调节线粒体途径中的细胞凋亡信号通路。
从分子水平来看，细胞凋亡信号通路的调控是通过多种作用机制实现的。
例如，miRNA通过与mRNA结合，抑制其翻译和表达。
lncRNA则可以直接结合细胞凋亡调控相关蛋白质，在表达水平和功能上实现调控。
细胞凋亡和细胞存活的调控机制和调控
细胞凋亡和细胞存活的调控机制和调控细胞凋亡和细胞存活是细胞生命活动中的两个基本方面，它们的平衡调控是维持生命健康和发展的关键。
随着生命科学和生物医学的发展，对细胞凋亡和细胞存活调控机制的研究也逐渐加深，这对于研究肿瘤的发生和治疗、疾病的诊断和治疗等方面有着重要的意义。
细胞凋亡是指细胞通过一系列内在或外在因素，在保证周围环境安全的前提下，主动引发细胞死亡的过程。
细胞凋亡发生的原因多种多样，可以是内因外因结合的结果。
在细胞凋亡过程中，细胞会出现不可逆性的形态和功能变化，这些变化通常包括细胞核的碎裂、细胞质的分离和出芽、细胞膜的积聚等现象。
这些现象主要是由活化半胱氨酸蛋白酶（Caspase）的活化所致。
活化Caspase是细胞内的一类酶，主要通过在多个信号通路中参与各种调控机制，从而控制细胞凋亡的发生和进程。
细胞存活则是无论在哪种情况下，能够保持自身功能和结构特性，在大部分情况下，细胞的生物学过程都是以细胞存活为前提的。
细胞存活的调控机制非常复杂，与细胞的各种生理活动、细胞环境和外界刺激密切相关。
细胞存活的基础在于细胞骨架、细胞膜、细胞器和胞质等组成部分的相互协作和正常维护。
在细胞存活的调控中，很多基因和信号通路都与之相关，如线粒体途径、小泡递送途径和磷脂酰肌醇途径等。
细胞凋亡和细胞存活之间的平衡是维持细胞和组织正常生命活动的重要条件，它们的调控机制也是非常复杂的。
许多生物学过程，如胚胎发育、免疫应答、组织再生和细胞衰老等，都需要细胞凋亡和细胞存活的相互平衡来调控。
在这个调控方面，许多因素和信号通路都需要参与其中。
如细胞分裂周期和DNA修复、细胞内保险箱、细胞质和线粒体途径、小泡递送途径和磷脂酰肌醇途径等，它们的调控都与细胞凋亡和细胞存活密切相关。
除此之外，细胞凋亡还可以通过多种方式来调控细胞存活。
如细胞凋亡信号通路的主动“关闭”和免疫细胞的“吞噬作用”，可以对细胞凋亡过程的进展和细胞内物质的处理进行调节，从而对细胞存活产生影响。