肿瘤细胞与分化、凋亡(三)
肿瘤与细胞凋亡PPT课件
VS
机遇
随着基因组学、蛋白质组学和代谢组学等 技术的发展，我们可以更深入地了解肿瘤 细胞凋亡的机制，发现新的治疗靶点。同 时，随着免疫治疗和基因治疗等新型治疗 方法的出现，也为肿瘤细胞凋亡的研究提 供了新的思路和手段。
肿瘤细胞凋亡研究的前沿技术与方法
单细胞测序技术
可以对单个细胞进行基因组、转 录组和蛋白质组测序，从而更准 确地了解肿瘤细胞凋亡的机制和 过程。
肿瘤与细胞凋亡PPT 课件
contents
目录
• 肿瘤概述 • 细胞凋亡概述 • 肿瘤与细胞凋亡的关系 • 肿瘤细胞凋亡的研究进展 • 展望与未来研究方向
01
肿瘤概述
肿瘤的定义与分类
肿瘤的定义
肿瘤是机体在各种致癌因素作用下， 局部组织的某一个细胞在基因水平上 失去对其生长的正常调控，导致其克 隆性异常增生而形成的新生物。
肿瘤细胞凋亡的信号转导通路研究
肿瘤细胞凋亡的信号转导通路
研究肿瘤细胞凋亡的信号转导通路，包括死亡受体通路、线粒体通路等，有助于揭示肿 瘤细胞凋亡的调控机制。
肿瘤细胞凋亡信号转导通路的调控
研究肿瘤细胞凋亡信号转导通路的调控，包括各种激酶、磷酸酶等对凋亡过程的调控作 用，有助于发现新的治疗策略。
肿瘤细胞凋亡与其他生物过程的相互作用研究
肿瘤细胞凋亡与自噬的相 互作用
研究肿瘤细胞凋亡与自噬之间的相互作用， 有助于深入了解肿瘤细胞的生存与死亡平衡 。
肿瘤细胞凋亡与免疫系统 的相互作用
研究肿瘤细胞凋亡与免疫系统之间的相互作 用，有助于发现新的免疫治疗策略。
05
展望与未来研究方向
肿瘤细胞凋亡研究的挑战与机遇
挑战
肿瘤细胞凋亡的机制复杂，涉及多种基 因和信号通路的相互作用，研究难度较 大。同时，肿瘤细胞常常通过多种途径 抵抗细胞凋亡，导致治疗难度增加。
细胞凋亡与细胞分化的关系分析
细胞凋亡与细胞分化的关系分析细胞凋亡和细胞分化是生物学中常见的两个概念。
虽然这两者并非完全相关，但它们是密切相关的。
本文旨在探讨细胞凋亡和细胞分化之间的关系。
一、什么是细胞凋亡？细胞在其生命周期中会发生许多机制，其中之一是细胞凋亡。
细胞凋亡是指一类可逆或不可逆的自我毁灭性机制，该机制存在于多种细胞类型中，包括免疫细胞、神经细胞和肿瘤细胞等。
细胞凋亡通常涉及几个关键步骤，包括形成凋亡体、克隆状变、核膜破裂、染色体脱离和细胞碎片的形成。
细胞凋亡的主要功能是清除老化、受损或有害的细胞，从而保护正常组织和生理环境。
二、什么是细胞分化？相比较细胞凋亡，细胞分化是一种细胞生命周期中的可逆性现象。
细胞分化是指原始、未分化的细胞转化为特定类型的细胞，从而执行特定的功能。
这种过程涉及许多变化和机制，如基因表达、蛋白质发生改变、细胞形态学变化和发育过程等。
当细胞分化后，它们会具有特定的形态和功能，如血液细胞、肌肉细胞和神经细胞等。
三、细胞凋亡与细胞分化的关系尽管细胞凋亡和细胞分化是两个不同的生物学现象，但它们之间的联系非常密切。
尽管这种联系仍未完全研究清楚，但是当前的理论认为，细胞凋亡和细胞分化之间存在以下关系：1. 调控细胞分化的因素可以通过影响细胞凋亡来调节细胞发育。
例如，细胞分化调节蛋白（DRGs）由于在神经元分化过程中起作用而被广泛研究。
此外，在这个过程中，细胞凋亡的发生率通常与细胞类型的生存和适应相关。
因此，在特定的细胞类型和环境中，细胞凋亡和细胞分化可能会紧密相互作用。
2. 细胞凋亡和细胞分化之间的紧密联系可以通过一些共同的分子机制来解释。
例如，c-Myc和bcl-2是两种在细胞凋亡和细胞分化之间均起作用的蛋白质。
c-Myc 在细胞分化前通过促进细胞增殖来影响细胞生长，而bcl-2可以通过抑制细胞凋亡来保持细胞稳态。
3. 细胞凋亡和细胞分化也在发育过程中扮演着重要角色。
在胚胎发育过程中，凋亡可以使细胞处于正确的地址分化；而在某些生殖器官中，细胞凋亡则有助于调节器官大小和形态。
细胞分化、衰老、凋亡和癌变
只有在红细胞中，控制血红蛋白合成的基因才能选
择性的表达。而其他选项中的ATP合成酶基因、
DNA解旋酶基因、核糖体蛋白基因是在每一个具有
生命活动的细胞中都要表达而分别合成ATP合成酶、
DNA解旋酶、核糖体蛋白。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
考点二 细胞的凋亡、坏死与癌变的比较
答案 （1）在个体发育过程中，遗传信息的执行情 况不同（或基因的选择性表达） （2）细胞含有一 整套的遗传信息 （3）分裂 分化 糖蛋白 （4）①利用皮肤干细胞可以避开利用胚胎干细胞面 临的伦理争议 ②皮肤细胞可以取自自体，不会发生 排斥反应 ③皮肤细胞比胚胎细胞更容易采集（其他 合理答案也可，任选两点）
第二讲 细胞分化、衰老、凋亡和癌变
一、细胞的分化
1.实质：是基因 选择性表达 的结果，遗传物质没有
发生改变。
2.结果：一个或一种细胞增殖的后代细胞在 形态 、
结构 和
上发生稳定性差异，功能进一步特异
化。
3.特点
（1）生物界普遍存在。
（2）可持久贯穿于生物体整个生命进程中，是不可
逆的。
二、细胞的全能性 1.高度分化的细胞仍然具有本物种全套遗传物质 ， 即具有发育成完整个体的潜能。 2.已分化的 植物细胞 和动物细胞核的全能性已得到 了证实。 三、衰老细胞的主要特征 1.结构表现：细胞 变小而细胞核 变大 ，细胞膜通透 性改变，核膜内折，染色质收缩、染色 加深 。 2.代谢表现：水分 减少 ，新陈代谢速率减慢，物质 运输速率 降低 ，酶的活性降低， 色素积累 。
例1（09·天河区测试）对于多细胞生物而言，下列 有关细胞生命历程的说法，正确的是 ( C ) A.细胞分化导致细胞中的遗传物质发生改变 B.细胞癌变是所有细胞都要经历的一个阶段 C.细胞衰老时细胞呼吸的速率减慢 D.细胞死亡是细胞癌变的结果 解析 细胞分化的实质是基因进行选择性表达；细 胞死亡是所有的细胞都要经历的一个阶段；细胞癌 变是某些细胞原癌基因被激活导致的。
肿瘤的诱导分化和凋亡疗法
根据患者的具体情况，制定个性化的联合治疗方案，以提高治疗效果和患者的生存质量。
深入研究
进一步深入研究诱导分化与凋亡疗法的机制和相互作用，为临床应用提供更可靠的依据。
联合疗法的未来发展方向
04
肿瘤干细胞与诱导分化凋亡疗法
肿瘤干细胞
肿瘤组织中具有自我更新、多向分化潜能的细胞群体，是肿瘤发生、发展、复发和耐药的重要原因。
谢谢观看
肿瘤细胞凋亡受到基因的调控，包括癌基因和抑癌基因等。
基因调控
凋亡信号通过一系列信号转导途径传递，最终激活凋亡酶，导致细胞死亡。
信号转导
细胞代谢异常可能导致细胞凋亡，如能量代谢失衡、蛋白质合成异常等。
细胞代谢
肿瘤细胞凋亡的机制
诱导分化
通过药物或其他手段诱导肿瘤细胞向正常细胞分化，从而抑制肿瘤生长。
优势
诱导分化与凋亡疗法的联合应用可以同时从多个方面攻击肿瘤，提高治疗效果。此外，这种联合疗法还可以降低单一疗法的剂量，减少副作用和毒性。
挑战
联合疗法需要精确控制两种疗法的剂量和时机，以实现最佳的治疗效果。此外，由于不同肿瘤的性质和特点不同，需要对不同的患者进行个体化的治疗方案设计。
创新药物
开发更高效、低毒的诱导分化与凋亡治疗药物，提高治疗效果。
部分临床试验结果显示，诱导分化凋亡疗法对部分肿瘤具有较好的疗效，能够显著缩小肿瘤体积，延长患者生存期。
试验结果
患者情况
治疗过程
结论
成功案例分享
一位中年女性患者，被诊断为晚期肺癌，经过传统的化疗和放疗后病情仍未得到控制。
在医生的建议下，患者接受了诱导分化凋亡疗法。经过几个疗程的治疗，患者的肿瘤明显缩小，症状得到显著改善。
02
细胞分化与肿瘤
细胞分化与肿瘤 从受精卵发育成动物个体是通过细胞生长、分裂、死亡和分化实现的，通过细胞分化产生不同的细胞类型。是胚胎细胞分裂后未定型的细胞，在形态和生化组成上向专一和特异方向分化，或由原来较简单，具有可塑性状态向异样化、稳定状态进行分化的过程。
细胞分化（cell differentiation）是指同源细胞逐渐发育为具有稳定状态、生理功能和生化特征的另一类细胞过程。狭义讲，这种功能和形态学上逐渐特化的过程就是分化。如受精卵通过细胞分裂，经桑葚胚、中胚和原胚形成期等形成内、中、外三个胚层的细胞，这时胚层的细胞合成潜力已经受到限制。由于细胞空间关系和微环境的变化，它们只倾向发育为相应的终分化细胞，并逐渐衍生出来组织器官的轮廓。
（三 ）位置效应和细胞－细胞间的相互作用 在胚胎发育和器官形成过程中，细胞的发育分化取决于细胞所处的位置及相邻细胞所能提供的物质。 细胞粘附分子（CAM）可能具有重要意义。如钙粘连蛋白(cadherin)在维持成人上皮组织的完整性，促进细胞之间的结合方面起着关键作用。
CAM基因的表达随着细胞分化程度而发生改变。CAM作为一个细胞的受体，同时又可作为另一个细胞的配体。 内钙离子和PH 某些刺激生长的药物引起细胞分裂增殖的同时常伴有暂时性钙离子内流和细胞内PH升高。
(一)、基因的活化
真核生物DNA与组蛋白和非组蛋白组成具有紧密结合蛋白质，使RNA聚合酶不能和DNA链接触而启动转录。因此，基因的活化首先要求待活化基因所处的染色体松解，以保证RNA聚合酶直接结合相应的DNA链。细胞分化过程中，基因活化的高度特异性决定了相应部位染色质松解的特异性。这一特异的染色体松解过程涉及一系列相关事件。
包括 松解染色体DNA的５’端和３’端，产生对DNA酶１（DNase1）敏感或高敏感区域。其中，Dnase1高敏感区域大多位于待转录基因的５’旁区 。 高迁移组分（HMC）等非组蛋白与染色体特定部位的结合 DNA的甲基化和螺旋结构改变等。
细胞分化和肿瘤课件
细胞分化和肿瘤
3
肿瘤细胞:
细胞发生突变或失去控制，其分化程序发生 异常。失控的增殖和分化障碍。缺乏成熟的形态 和完整的功能，丧失某些终未分化细胞性状，对 正常的分化调节机制缺乏反应，增殖迅速
细胞分化和肿瘤
4
与细胞恶性增殖或凋亡受阻一样， 细胞分化异常在恶性肿瘤发病学上占有 重要地位。深入研究细胞分化及其异常 的发生机制可能为恶性肿瘤的治疗提供 新的手段。
在发育过程中，细胞分化潜能出现局限，失去 了发育成完整个体的能力，只具有分化成多种 细胞类型及构建组织的潜能，称细胞的多能性。
如中胚层细胞分化为本胚层的多种组织。
细胞分化和肿瘤
17
细胞的单能性(monopotency) ：
有的细胞只能分化为一种特定的细胞，如单能 造血干细胞，红系干细胞只能分化为红细胞， 这种分化潜能称之。
细胞分化与肿瘤
四川大学华西医院 肿瘤分子诊断研究室
王艳萍
细胞分化和肿瘤
1
增殖（proliferation）和分化 (differentiation)是细胞的两种基本生 命属性。
增殖: 使细胞数量增多
分化: 机体结构和功能多样化，形成 不同类型的细胞。
细胞分化和肿瘤
2
正常细胞 :
增殖与分化在时间和空间上严密协调 运行，分化基因按一定时空顺序有选择地 被激活或抑制，产生具有特殊功能的细胞。 分化基因有效调控着细胞的分裂和增殖。
全能性细胞:可表达基因组中任何基因，分化为个体的任一种细胞。 如受精卵,早期胚胎细胞
细胞分化和肿瘤
13
高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植物株的能力(1958年， Steward,胡萝卜)
已分化的细胞→ 去分化（dedifferentiation）→重新分裂，回复到 胚胎细胞状态→再分化（redifferentiation）→形成根、茎→发育 成完整新植株
肿瘤的诱导分化和凋亡疗法
01
干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞
02
干细胞
传统观念认为,肿瘤是由体细胞突变而成,每个肿瘤细胞都可以无限制地生长。但这无法解释肿瘤细胞似乎具有无限的生命力以及并非所有肿瘤细胞都能无限制生长的现象
Therapeutic implications of Cancer Stem Cells
Most therapies fail to consider the difference in drug sensitivities of cancer stem cells compared to their non-tumorigenic progeny. Most therapies target rapidly proliferating non-tumorigenic cells and spare the relatively quiescent cancer stem cells.
Distinct classes of cells exist within a tumor. Only a small definable subset, the cancer stem cells can initiate tumor growth.
Two General Models for Cancer Heterogeneity异质性
Origin of the Theory of Cancer Stem Cells
Only a small subset of cancer cells is capable of extensive proliferation Liquid Tumors In vitro colony forming assays: - 1 in 10,000 to 1 in 100 mouse myeloma cells obtained from ascites away from normal hematopoietic cells were able to form colonies In vivo transplantation assays: - Only 1-4% of transplanted leukaemic cells could form spleen colonies Solid Tumors - A large number of cells are required to grow tumors in xenograft models - 1 in 1,000 to 1 in 5,000 lung cancer, neuroblastoma cells, ovarian cancer cells, or breast cancer cells can form colonies in soft agar or in vivo
肿瘤细胞程序性死亡的调控机制
肿瘤细胞程序性死亡的调控机制引言：肿瘤发生是由于细胞内部调控失衡，导致细胞无法按照正常的生长、分化和凋亡程序进行。
其中，肿瘤细胞的过度增殖和抗凋亡特点是其突出表现。
而细胞程序性死亡（Programmed cell death, PCD）是生物体内维持组织平衡的重要方式之一，可以有效限制异常细胞扩散，并保持机体稳态。
本文将介绍肿瘤细胞程序性死亡的调控机制。
一、外源性通路：凋亡受体介导的途径在肿瘤发展中，凋亡途径受到多种因素的影响和干扰，其中外源性通路通过凋亡受体介导来诱导肿瘤细胞死亡。
1. 肿瘤壁因子引发凋亡许多激素类物质在触发外源性通路中起着重要作用。
例如TNF（Tumor Necrosis Factor），与其相关受体相结合后形成复合物，激活下游信号通路并最终导致凋亡的发生。
2. 凋亡受体介导的细胞凋亡肿瘤细胞死亡还可以通过其他外源性通路诱导，如CD95/FasL、TRAIL (TNF-Related Apoptosis-Inducing Ligand)等。
这些凋亡受体与其配体结合后，触发一系列下游信号通路激活，其中包括半胱氨酸蛋白酶家族(caspase)活化，从而引发肿瘤细胞程序性死亡。
二、内源性通路：线粒体引发的凋亡途径线粒体是程序性细胞死亡中的重要参与器官，其释放的多种因子能够激活下游信号分子并促进凋亡过程。
1. 线粒体通途及Bcl-2家族蛋白调控线粒体因缺氧、DNA损伤、药物应激等原因而失去稳定的内环境时，将会释放细胞色素c（cytochrome c）。
释放的细胞色素c可以结合APAF1（Apoptotic protease activating factor 1）形成"细胞色素c-Apaf-1-caspase9"复合物，在复合物中激活caspase9，并最终激活caspase3促进凋亡过程。
此外，Bcl-2家族蛋白是调控程序性细胞死亡的重要因子，包括抑制凋亡的Bcl-2和促进凋亡的Bax等。
细胞凋亡和肿瘤发生的关系
细胞凋亡和肿瘤发生的关系细胞凋亡是细胞自我毁灭的一种方式，与肿瘤发生密切相关。
细胞凋亡具有自身调节和自我清理的特点，是一种非常重要的细胞死亡途径。
它在维持机体生态平衡、控制组织和器官大小、修复受损组织等方面起着至关重要的作用。
而肿瘤的发生和发展，一方面与细胞凋亡的异常有关，另一方面也与细胞增殖、分化等生物学过程有着千丝万缕的联系。
在正常情况下，细胞凋亡是通过自身遗传程序和调节因子的调节和控制来实现的。
这个过程包括细胞外信号（如TGFβ、TNF等）的诱导，及其调节因子（如Bcl-2家族、caspase家族等）的参与。
而且不同的细胞凋亡通路也具有特异性和重叠性。
例如，线粒体途径中的Bcl-2家族，在胚胎发育、淋巴细胞发育、神经细胞发育等过程中起到非常重要的作用。
由于细胞凋亡的复杂性和多样性，很难用一种通用方法来促进或抑制细胞凋亡。
因此，在治疗肿瘤和其他相关疾病时，目前的策略主要是扰乱细胞凋亡通路的平衡，使其倾向于增加或减少细胞凋亡，来达到治疗的效果。
肿瘤在细胞凋亡方面的表现比较复杂。
一方面，某些肿瘤细胞对化疗药物和辐射等治疗手段比正常细胞更加抵抗，这种抵抗可能与细胞凋亡途径有关。
例如，许多肿瘤细胞都可以通过抑制细胞周期控制因子来实现无限增殖。
另一方面，一些肿瘤细胞也可以利用凋亡途径来促进自身的增殖和生长。
比如，HER-2/neu过表达的乳腺癌细胞中，Bcl-2家族成员Bcl-x(L)可以保护肿瘤细胞免受细胞凋亡的影响。
因此，可以看出，肿瘤细胞的细胞凋亡途径可能与肿瘤细胞的发生、发展、侵袭等多个方面有关。
另外，研究表明，通过调控肿瘤细胞细胞凋亡途径，可以有效地抑制肿瘤的发生和发展。
例如，在细胞凋亡途径中广泛存在的caspase家族，可以通过相应的药物来激活或抑制。
某些化合物（如TRAIL、alemtuzumab等）可以诱导肿瘤细胞进入细胞凋亡通路，从而促进肿瘤细胞死亡。
此外，一些化疗药物（如顺铂、紫杉醇等）也可以通过干扰细胞凋亡途径，来达到治疗效果。
新高考生物第三单元 细胞的分化、衰老、凋亡及癌变(A卷新题基础练)(解析版)
第三单元细胞的分化、衰老、凋亡及癌变A卷新题基础练只有一项是符合题目要求的。
1．有关细胞的结构与功能的叙述，正确的是（）A．变形虫的伸缩泡能增加膜表面积与体积比，提高物质运输速率B．人体吞噬细胞缺乏分解硅尘的酶，会导致硅尘直接破坏细胞膜C．多核细胞具有不正常的核质比，不利于生命活动正常进行D．原核细胞没有细胞生物膜系统，无法对合成的蛋白质进行加工【答案】A【解析】A、变形虫的伸缩泡能增加膜表面积与体积比，提高物质交换效率，能提高物质运输速率，A正确；B、溶酶体含有多种水解酶，但不是含有生物体必需的所有的水解酶，硅肺是由于吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体的膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，B错误；C、核质比是指一个细胞的核与细胞的质在量（容积或体积）上的比例，一般来说，细胞核不会随细胞的体积增大而增大，因此，细胞体积增大，细胞核的“负担”就会相应增大，生物一般会通过增多细胞核的数目来维持正常的核质比，从而使生命活动正常进行，C错误；D、生物膜系统包括细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，原核生物无生物膜系统，但其仍可对合成的蛋白质进行加工，D错误。
故答案为：A。
2．种子是农业的命脉，《中华人民共和国种子法》自2022年3月1日起施行。
下列叙述不正确的是（）A．种子的形成过程中既有细胞的增殖也有细胞的凋亡B．种子萌发时RNA和蛋白质的种类和数量均会增加C．脱落酸能促进萌发的大麦种子中淀粉酶基因的表达D．刚收获的种子在晾干过程中失去的水主要是自由水【答案】C【解析】A、多细胞生物体的个体发育中既有细胞的增殖分化，也有细胞的凋亡，因此受精卵发育成种子的过程中也既有细胞的增殖分化，也有细胞的凋亡，A正确；B、在种子萌发的过程中，由于基因的选择性表达，RNA和蛋白质的种类和数量均会增加，B正确；C、大麦种子萌发过程中淀粉酶基因的表达，形成的淀粉酶可将淀粉水解，有利于种子萌发需要的能量供应，而脱落酸能抑制种子萌发，说明脱落酸能抑制萌发的大麦种子中淀粉酶基因的表达，C错误；D、自由水能流动，易失去，刚收获的种子在晾干过程中失去的水主要是自由水，D正确。
细胞凋亡3
③ 前列腺癌是男性常见肿瘤，随着前列腺特异性 抗原（prostatic specific antigen）的应用，新发现的 前列腺癌急剧增多。雄激素依赖型前列腺癌 (Androgen drpendent prostatic carcinoma ADPC )BCl-2 （－）时，性腺切除、雄激素拮抗剂的治疗有效， 其机制是对雄激素敏感的癌细胞在缺乏雄激素后凋 亡。雄激素非依赖型前列腺癌（Androgen Independent prostatic carcinoma AIPC） BCl-2（+） 时，治疗效果差。转移性前列腺癌70%病人只有短 暂疗效，3年内复发转变为AIPC，新研究发现抗寄 生虫药“苏拉明（suramin）可诱导AIPC中癌细胞凋 亡。
研究自身免疫性疾病、病毒感染中自身反应性T、 B淋巴细胞、对某些病毒感染细胞、细胞毒性靶细胞 和一些肿瘤细胞，通过凋亡的方式，来清除与消退。
淋巴细胞发育成熟过程中，约有95%的细胞发生 凋亡，TC抗原受体（TCR）基因发生重排时，TCR基 因某一连接点上发生等位基因无意义突变，不能产生 或产生不正确的TCR分子，细胞即走向凋亡。即使产 生正确TCR分子的细胞还必须经过进一步的严格选择 机制，使可能导致自身免疫性疾病的细胞凋亡，这就 是胸腺的阴性选择机制。
2、细胞因子（Cytokines）的作用:
细胞因子是由多种细胞合成和释放的，是有 生物活性的蛋白和多肽之统称。主要有5类：
（1）、生长因子（growth factors）； （2）、克隆刺激因子（colony stimulating factors） （3）、白介素 （interleukin）；
细胞凋亡与肿瘤
细胞凋亡与肿瘤细胞凋亡是一种与肿瘤发生密切相关的细胞程序化死亡方式。
在正常细胞生命周期中，细胞凋亡是一个必要的过程，保持机体组织和器官的稳态。
然而，在肿瘤发展过程中，细胞凋亡的调控失衡常常会导致癌细胞的无限增殖以及肿瘤的形成。
本文将深入探讨细胞凋亡与肿瘤之间的关系，以及细胞凋亡的机制和调控。
一、细胞凋亡的概述细胞凋亡是一种高度有序的程序化死亡方式，具有细胞体积缩小、染色质凝聚、细胞核破裂等特征。
它是机体中维持组织稳态的重要机制之一。
细胞凋亡常由内源性或外源性信号激活相关的信号通路，通过激活半胱天冬酶家族中的半胱天冬酶-3（Caspase-3）以及其他Caspases酶，最终激活胞质和细胞核的分解酶，导致细胞死亡。
二、细胞凋亡与肿瘤肿瘤是一种细胞过度增殖的异常现象，肿瘤细胞往往具有逃避细胞凋亡的特征。
细胞凋亡功能的异常与肿瘤的形成密切相关。
当细胞凋亡调控机制失衡，肿瘤细胞可以逃避细胞凋亡的程序性死亡，导致肿瘤的增殖和扩散。
因此，研究细胞凋亡在肿瘤发生发展中的作用，对于防治肿瘤具有重要意义。
三、细胞凋亡的机制1. 细胞凋亡的内在通路细胞凋亡的内在通路包括线粒体途径和ER途径。
线粒体途径主要通过线粒体膜的通透性改变来释放线粒体内的激活因子，如细胞色素c 等，激活Caspases酶级联反应。
ER途径指的是内质网（ER）压力应激导致的细胞凋亡，通过释放Ca2+、活化Caspase-12等方式引发细胞凋亡。
2. 细胞凋亡的外在通路细胞凋亡的外在通路包括死亡受体途径和其他通路。
死亡受体途径主要包括TNF受体家族和Fas受体家族，它们与配体结合后引发的信号级联反应激活Caspase酶从而导致细胞凋亡。
除了死亡受体途径外，其他通路还包括DNA损伤、药物等引发的细胞凋亡。
四、细胞凋亡的调控细胞凋亡的调控涉及多个关键分子和途径，如Bcl-2家族、Caspases 家族等。
Bcl-2家族包括一系列的凋亡抑制蛋白和凋亡促进蛋白，它们通过调控线粒体途径的激活和抑制，发挥着重要的作用。
新高考生物专题训练1—细胞：第3讲 细胞的生命历程(学生版含答案详解)
新高考生物专题突破训练(三)细胞的生命历程一、单项选择题：本题共12小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．下列关于细胞增殖、分化、衰老和凋亡的叙述，错误的是()A．一般情况下，细胞分化程度越高，细胞的分裂能力越低B．细胞分化使细胞形态结构和功能改变，但遗传信息不变C．细胞衰老会导致酪氨酸酶缺失从而导致老年人头发变白D．被新型冠状病毒侵染的细胞与相应的效应T细胞接触后会凋亡2．肝脏是人体可以自我再生的内部器官。
下列叙述错误的是()A．肝脏是人体内重要器官之一，其大小主要决定于肝细胞数量的多少B．肝癌手术部分切除肝脏后，会通过有丝分裂再生出与机体大小相适应的肝脏C．肝脏再生过程中存在细胞的形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程D．肝癌细胞表面的糖蛋白等物质减少，使得肝癌细胞容易在体内分散和转移3．为研究某一时相细胞的代谢、增殖、基因表达或凋亡，常需采取一些方法使细胞处于细胞周期的同一时相，下列说法正确的是()A．阻断DNA的合成，多数细胞将停滞于前期B．阻断DNA的合成，多数细胞将停滞于间期C．抑制纺锤体的形成，多数细胞将停滞于间期D．抑制纺锤体的形成，多数细胞将停滞于末期4．“”如图表示某生物的纺锤体，纺锤体由动粒微管、极微管和星体微管组成，细胞分裂后期需要马达蛋白的作用。
下列相关叙述错误的是()A．此图一定不是高等植物的分裂图B．如图所示的时期可能为细胞分裂中期C．微管的化学本质是纤维素D．马达蛋白的运动需要消耗能量5．真核细胞中的细胞周期蛋白A可促进DNA的复制。
细胞中某种特异性siRNA(一种双链RNA)可以导致细胞周期蛋白A的mRNA降解。
下列分析错误的是() A．细胞周期蛋白A可能需进入细胞核发挥作用B．此种siRNA会使细胞周期缩短C．细胞周期蛋白A的合成会受此种siRNA影响D．这种特异性siRNA内一定含有氢键6．真核细胞的细胞周期分为间期和分裂期，受多种物质的调控，分裂间期又分为G1、S、G2三个阶段。
肿瘤学硕士复试试题(大题及名词)
1、快速切片病理诊断的指征有哪些？⑴确定病变是否为肿瘤，如属肿瘤，应判断肿瘤为良性、恶性或交界性；⑵了解肿瘤的播散情况，特别是邻近器官组织或淋巴结有无浸润转移；（3）在行肿瘤手术时，为判断手术切缘是否残留肿瘤细胞，仍应取材送快速切片，待诊断确定后才能结束手术。
2、细胞分化差的异型性常表现有哪些方面？细胞大小不等，与正常细胞相比，形状各异，染色深，细胞核多增大，核质比例增大，核内染色质为多倍体或非整倍体，并浓集于核膜下，核仁多增大，电镜下显示细胞器趋向简单化3、细针穿刺细胞学检查诊断有一定局限性，采用此项检查时应考虑什么？⑵穿刺标本失去组织结构，基于组织学的诊断是不可能的；⑶诊断必须建立在了解临床情况基础上，错误的临床信息可导致误诊；⑷癌的诊断比其分类单纯；⑸只有阳性诊断有实际意义，阴性报告仍未解决问题；4、简述肿瘤的血管形成有哪几步？⑴血管基底膜及细胞外基质降解；⑵内皮细胞游走、出芽；⑶内皮细胞分裂、增殖、分化；⑷血管腔及基膜形成；5、诱发血管生成的主要因子有哪些？⑴血管内皮生长因子；⑵成纤维细胞生长因子；⑶白介素6、经动脉栓塞（TAE）对肾癌治疗具有的意义？①术前栓塞可减少术中出血，利于手术；②对不能手术切除的肿瘤进行化疗栓塞可控制肿瘤生长，可以使肿瘤变小，易于手术。
7、请简述抗癌药物动脉灌注选择原则有哪些？①根据肿瘤类型选择对肿瘤敏感药物。
②灌注器官对药物代谢的能力，即首过效应（first-pass effect）；③抗癌药物的药理特征，局部浓度增加 1 倍，杀灭癌细胞数量可增加10 倍；8、选择性肿瘤动脉栓塞术有哪些作用？①栓塞肿瘤供血动脉，减少出血，利于手术；②栓塞肿瘤供血动脉，瘤体缩小，减轻肿瘤压迫引起的疼痛；③对某些有内分泌功能的肿瘤，栓塞后可减少内分泌素的产生；④栓塞术后使缺血癌组织激发机体免疫力，有可能清除远处转移灶。
9、简述恶性肿瘤对宿主的影响有哪些？1）侵润与转移2）发热3）瘤栓形成4）肿瘤伴随综合征5）恶液质：食欲不振、极度消瘦、严重贫血、全身无力及衰竭。
肿瘤细胞增殖和凋亡的过程
肿瘤细胞增殖和凋亡的过程一、前言随着社会经济和医学技术的不断发展，人们对肿瘤的认知和治疗方法逐渐加深，这其中最重要的一环便是对肿瘤细胞增殖和凋亡过程的深入探究。
肿瘤细胞增殖和凋亡过程是肿瘤发生、发展和治疗中最为核心的环节，探究其原理有助于我们更好地预防和治疗肿瘤。
二、肿瘤细胞增殖的过程1.细胞分裂的基本过程观察细胞分裂过程可以发现，细胞分裂大致分为以下三个步骤：(1)DNA复制：在染色体复制前，DNA分子被完全复制，两条染色体在单点上相连并形成一个“X”形，被称为姐妹染色体。
(2)有丝分裂：在有丝分裂过程中，细胞内发生了一系列比较复杂的极化、运动、分离和负载的过程。
最终形成两个分别含有姐妹染色体的新细胞。
(3)细胞质分裂：在细胞质分裂时，新细胞的形成完成。
2.增殖的生理及影响因素细胞增殖是生物体维持生命的必要过程，它对生物体生长发育及组织修复等方面都起到了至关重要的作用。
细胞增殖是由细胞周期控制蛋白(Cyclins)和Cyclin依赖性激酶(Cdk)调控细胞周期和有丝分裂进程的。
影响细胞增殖的主要因素有：(1)营养状况：营养状况对细胞增殖具有至关重要的作用，对体内营养元素的需求、摄入和代谢都会影响细胞增殖。
(2)生理周期：生物体不同的生理周期对细胞增殖也有不同的影响，如青春期、成熟期等等。
(3)环境因素：而不同的环境因素，如温度、氧气含量、辐射等等，也会影响细胞增殖。
三、肿瘤细胞凋亡的过程1.凋亡的定义及类型凋亡是一个相对普遍的现象，在人体组织器官的制作和建设中具有很重要的作用，它是一个具有重要生物学意义的程序性死亡过程。
思考凋亡最基本的问题是：它是怎样的死亡过程？凋亡本质上是细胞自行触发的误差过程，它以一系列特征为标记，包括DNA 裂解、线粒体的膜破裂、细胞体积的减小和胞膜穿孔等等。
根据研究现状，人们将凋亡分为下列三种类型：(1)端粒缩短型凋亡：所谓端粒缩短，是指细胞的端粒长度缩短并因此失去了分裂的能力。
肿瘤细胞增殖动力学
肿瘤细胞增殖动力学肿瘤细胞增殖动力学是一门研究肿瘤细胞生长、分裂和凋亡等过程的科学，涉及多个方面，包括细胞增殖周期、细胞生长速率、细胞分裂和分化、细胞凋亡、肿瘤异质性、信号转导通路、基因组不稳定性和突变以及微环境因素等。
一、细胞增殖周期肿瘤细胞的增殖周期通常分为四个阶段：DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）、DNA合成后期（G2期）和有丝分裂期（M期）。
通过对细胞增殖周期的研究，可以了解肿瘤细胞的生长特点和分裂方式。
二、细胞生长速率肿瘤细胞的生长速率是衡量肿瘤恶性程度的重要指标之一。
一般来说，恶性肿瘤的生长速率较快，而良性肿瘤的生长速率较慢。
通过研究细胞生长速率，可以帮助医生判断肿瘤的性质和制定治疗方案。
三、细胞分裂和分化肿瘤细胞的分裂和分化过程与正常细胞有所不同。
在分裂过程中，肿瘤细胞可能会出现异常分裂，产生染色体变异和基因组不稳定等现象。
此外，肿瘤细胞在分化过程中也可能出现分化程度不高等异常情况。
四、细胞凋亡细胞凋亡是细胞死亡的一种方式，肿瘤细胞也不例外。
在肿瘤的发展过程中，细胞凋亡扮演着重要的角色。
通过研究细胞凋亡的机制和影响因素，可以帮助我们更好地理解肿瘤的发展过程和治疗策略。
五、肿瘤异质性肿瘤异质性是指肿瘤组织中存在基因型和表型上不同的肿瘤细胞亚群。
这些不同的亚群之间相互作用，导致肿瘤的发展和转移。
研究肿瘤异质性可以帮助我们更好地了解肿瘤的生物学特性和制定针对性的治疗方案。
六、信号转导通路信号转导通路是细胞内传递信息的重要途径，与肿瘤的发生和发展密切相关。
研究信号转导通路可以帮助我们发现新的治疗靶点和治疗策略。
七、基因组不稳定性和突变肿瘤细胞的基因组不稳定性和突变是导致其异常生长和发展的原因之一。
研究基因组不稳定性和突变可以帮助我们更好地了解肿瘤的起源和发展过程，并发现新的治疗策略。
八、微环境因素肿瘤微环境是指肿瘤细胞所处的局部环境，包括血液供应、免疫细胞浸润、细胞外基质等因素。
肿瘤发生的分子机制
肿瘤发生的分子机制肿瘤，指的是细胞异常增殖导致的肿块或肿瘤组织。
肿瘤的发生涉及复杂的分子机制，其中细胞增殖、凋亡、DNA损伤修复以及信号传导等过程紊乱均可能导致肿瘤的形成。
本文将详细探讨肿瘤发生的分子机制。
一、细胞增殖信号通路肿瘤细胞的增殖能力是肿瘤发生的基本特征之一。
细胞增殖受到许多信号通路的调控，其中包括细胞周期的调节、细胞分化和细胞表面受体的活化等。
细胞周期中的关键调节蛋白分子如细胞周期蛋白依赖激酶（Cyclin-dependent kinases，CDKs）和细胞周期蛋白（Cyclin）的异常表达与细胞增殖紊乱密切相关。
二、凋亡逃避凋亡是正常细胞生命周期中的重要过程，有助于维持组织的稳态。
然而，肿瘤细胞对于凋亡信号的逃避导致了其无限制的增殖。
肿瘤细胞特征性地表达抗凋亡蛋白如Bcl-2，通过抑制半胱氨酸蛋白酶（Caspases）的活性，从而抵抗凋亡途径的激活。
此外，肿瘤细胞凋亡逃避还可与凋亡信号通路中的其他分子如P53的突变或丧失功能有关。
三、DNA损伤修复缺陷DNA是维持细胞正常功能和稳定遗传信息的关键分子。
然而，细胞内部外部环境中的损伤或致癌物质的作用可导致DNA损伤。
正常情况下，细胞通过DNA损伤修复系统来修复这些损伤，维持基因组的完整性。
但当DNA损伤修复缺陷时，致癌物质所引起的DNA损伤可能会累积，导致基因突变，最终导致肿瘤的发生。
四、异常信号传导细胞内部和细胞与细胞之间的信号传导对于维持组织的正常功能至关重要。
然而，在肿瘤细胞中，这些信号通路常常发生异常。
例如，学名为丝裂原活化蛋白激酶（Mitogen-activated protein kinase，MAPK）信号通路的异常活化可导致细胞增殖和转移。
另外，PI3K/AKT/mTOR信号通路的异常激活也与肿瘤的发生和发展密切相关。
结语肿瘤的发生涉及多个分子机制的复杂调控。
细胞增殖、凋亡、DNA损伤修复和信号传导等过程的紊乱都可能导致肿瘤的形成。
肿瘤生物学行为
(三)机理
1、癌细胞的分离 2、癌细胞附着基底膜 3、细胞外基质降解 4、癌细胞移出 5、肿瘤血管形成
二、肿瘤的转移
(一)概念: 转移{metastasiபைடு நூலகம்)是指恶性肿瘤由原发部位通过一些渠道播
散到远隔组织和器官的过程。转移离原发部位距离一般较远，范围大。 肿瘤转移包含 3个环节 ①脱离 ②转运 ③生长
促进细胞凋亡
抑制细胞凋亡
野生型p53 bax
FAS/Apo-1 bcl-xs
bcl-2 bcl-xl
细胞凋亡与肿瘤治疗策略
•增强野生型p53基因作用，介导肿瘤凋 亡 •凋亡诱导基因bcl-xs，抑制肿瘤细胞的 体内生长
•灭活凋亡抑制基因： 反义bcl-2
(三)细胞分化与肿瘤
细胞分化（cell differentiation)：
细胞凋亡(apoptosis)又称为程序性细胞死 亡，是多细胞生物维持自身稳定的重要生理 机制之一。
细胞凋亡的形态学和生化特征
细胞缩小
细胞质浓缩
染色质凝集成新月体 凋亡小体
邻
近巨细胞摄取和清除
细胞凋亡和细胞坏死的区别
起因 范围 细胞膜 染色质 细胞器 细胞体积
凋亡小体
基因组DNA
蛋白质合成 调节过程 炎症反应
肿瘤细胞除G1期明显短于正常细胞外，S 期、G2期和M期与正常细胞差别不大。
2，增殖比率(growth fraction，GF) 指增殖细胞群(S期和C2期)在肿瘤细胞中的 比率。
增殖比率越大，对肿瘤药物越敏感
3．瘤细胞生成与丢失 正常组织的细胞数增加与丢失保持动态平
衡。
（二）细胞凋亡与肿瘤
细胞凋亡与肿瘤发生的关联
细胞凋亡与肿瘤发生的关联细胞凋亡是一种重要的自我调节机制，它在维持机体健康、预防疾病方面起着重要作用。
细胞凋亡在正常情况下始终受到严格的调控，但是在某些情况下，细胞凋亡被抑制，导致细胞死亡的过程中出现异常，这一现象在肿瘤的发生中起到了关键作用。
一、细胞凋亡的概念细胞凋亡是指机体内异常细胞在一定条件下通过自我调控程序死亡的过程。
细胞死亡是细胞生命周期的一部分，通过凋亡调控细胞数量和构成，同时还参与间免疫细胞的清除作用。
细胞凋亡的过程包括多个基本步骤：形态学变化、DNA破裂、细胞核崩解等。
二、细胞凋亡的类型细胞凋亡有两种类型：内源性和外源性。
内源性凋亡又称为线粒体依赖性凋亡途径，是由细胞内因素调节的凋亡；而外源性凋亡则是通过外因的刺激，通过刺激特定的酶，使其活性增加并引发凋亡。
三、肿瘤是一种由某个组织或器官异常增殖而形成的生理现象。
现今科学家们认为肿瘤形成是由多种机制的影响下共同作用形成的，其中细胞凋亡的失控也是导致肿瘤发生的重要原因之一。
肿瘤细胞可以通过各种途径，包括抑制凋亡性机制，使正常的细胞失去生命时应有的自我调控能力。
细胞凋亡的失控与肿瘤的发生有以下几个方面的关联：（一）细胞凋亡的抑制在肿瘤细胞内，一些凋亡相关基因（如Caspase，Bax，p53等）的表达受到抑制，从而使凋亡的执行失控。
这一异常机制会导致正常的细胞与肿瘤细胞丧失正常的生长、分化、调节和修复机制。
（二）凋亡抑制蛋白的表达上升Bcl-2家族是抑制凋亡的重要因素，其中Bcl-2蛋白的过度表达被认为是导致肿瘤发生的重要驱动力之一。
而在多种肿瘤中，Bcl-2及其家族成员的表达水平明显上升，从而导致凋亡的抑制。
（三）无肿瘤抑制活性的DNA损伤及缺陷修复p53基因被称为肿瘤抑制基因，其在细胞凋亡的参与和DNA损伤后的修复中都发挥着重要作用。
在许多癌症中，p53基因出现缺陷，失去了控制细胞生存和死亡的功能，从而导致凋亡的失控。
同样的，DNA修复蛋白BRCA1和BRCA2等也与细胞凋亡相关，结构或功能的变化也与肿瘤的发生和发展有关。
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1 2 3 4 胚胎发育和形态发生 细胞稳态和免疫机制 衰老 肿瘤发生及化学治疗
细胞凋亡和恶性肿瘤
1 Bcl-2和恶性肿瘤 - 和恶性肿瘤 2 P53和恶性肿瘤 和恶性肿瘤 3Bcr-abl和恶性肿瘤 和恶性肿瘤 4 PML-RARα蛋白和恶性肿瘤 蛋白和恶性肿瘤
细胞凋亡干预和肿瘤治疗
3 透射电镜观察
未处理的HL 60细胞 HL图8A 未处理的HL-60细胞 透射电镜× 透射电镜×6000
DADS处理的HL-60细胞 处理的HL 图8B DADS处理的HL-60细胞 透射电镜× 透射电镜×6000
4 DNA断片法或称琼脂糖凝胶电泳"梯形条带"图谱法 断片法或称琼脂糖凝胶电泳" 断片法或称琼脂糖凝胶电泳 梯形条带"
荧光显微镜观察
未处理的HL 60细胞 HL图9A 未处理的HL-60细胞 吖啶橙 ×40
DADS处理的HL-60细胞 处理的HL 图9B DADS处理的HL-60细胞 吖啶橙 ×40
3 电子显微镜观察法
电镜下超微结构观察虽可显示凋亡细胞的许多特 点,如膜发泡和某些结构如微纤毛的丢失,染色质固 缩和线粒体超浓缩等,但由于样本制备复杂,耗时, 该项技术主要用于获取细胞凋亡的定性检测.
细胞凋亡死亡受体相关信号途径
细胞凋亡死亡受体相关信号途径
表3 序号 Caspase-1 Caspase-2 Caspase-3 Caspase-4 Caspase-5 Caspase-6 Caspase-7 Caspase-8 Caspase-9 Caspase-10 Caspase-11 Caspase-12 Caspase-13 Caspase-14 caspase 家族主要成员 功能 辅助炎症 凋亡反应 凋亡反应 辅助促炎症 辅助促炎症 凋亡反应 凋亡反应 凋亡反应 凋亡反应 凋亡反应 底物特异性 WEHD DEXD DEXD WEHD WEHD (I/L/V)EXD DEXD (I/L/V)EXD (I/L/V)EXD 原名 ICE ICH-1 CPP32,Yama,apopain ICErel-Ⅱ,TX,ICH-2 Ⅱ ICErel-Ⅲ,TY Ⅲ Mch-3 Mch-3,ICE-LAP3,CMH-1 FLICE,MACH,Mch-5 ICE-LAP6.Mch6 Mch4 ICH-3 ERICH MICE(Mini-ICE)
细胞凋亡线粒体相关信号途径 MMP开放 开放
Porin 线粒体外膜 Cyclophilin D
PBR
ANT △φm 下降
Cyto C/Apaf-1/procaspase-9
AIF caspase-9-caspase-8
caspase-3
apoptosis
Bax
MitoTracker
overlay
HL-60
Time(h)
0
1
2
4
8
24
Pro-caspase3
Pro-caspase9
Cyt-c
GAPDH
作用HL-60细胞后 细胞后caspase3的表达变化 图30 DADS作用 作用 细胞后 的表达变化
K562 Time(h) 0 1 2 4 8 24
Pro-caspase3 Pro-caspase9 Cyt-c GAPDH
1 野生型 野生型P53基因介导的肿瘤治疗 基因介导的肿瘤治疗 2 Bcl-2基因介导的肿瘤治疗 - 基因介导的肿瘤治疗 3 泛素-蛋白酶体降解途径介导的肿瘤治疗 泛素- 4 三氧化二砷介导的血液系统恶性肿瘤治疗 5 DADS诱导肿瘤细胞凋亡 诱导肿瘤细胞凋亡
细胞凋亡的检测方法
1 台肦蓝(trypan blue)染色法 台肦蓝( 染色法
原理: 是一种细胞膜非通透性染料. 原理:trypan blue 是一种细胞膜非通透性染料.坏死 细胞因细胞膜受损而被台肦蓝着色染色.因此, 细胞因细胞膜受损而被台肦蓝着色染色.因此,该法能 区分细胞的生存状态,简单,便捷,常规用于细胞死亡 区分细胞的生存状态,简单,便捷, 的初步评价和细胞存活率评价. 的初步评价和细胞存活率评价. 注意事项: 注意事项:该法不能区别继发性坏死和真正意义上的 坏死细胞;也容易低估细胞死亡程度.(因为早期凋亡 坏死细胞;也容易低估细胞死亡程度.(因为早期凋亡 .( 细胞具有完整的细胞膜而被误当作活细胞) 细胞具有完整的细胞膜而被误当作活细胞)
3.3 流式细胞仪检测凋亡率
35 30 apoptotic cells(%) 25 20 15 10 5 0
untreated PD SB DADS5 DADS10 DADS10+PD DADS10+SB
Fig15 Effects of SB205980 and PD98059 on DADS -induced apoptosis in HL-60 cells
作用K562细胞后 细胞后caspase3的表达变化 图31 DADS作用 作用 细胞后 的表达变化
Raji Time(h) 0 1 2 4 8 24
Pro-caspase3 Pro-caspase9 Cyt-c GAPDH
作用Raji细胞后 细胞后caspase3的表达变化 图32 DADS作用 作用 细胞后 的表达变化
图5 不同浓度DADS作用HL-60 不同浓度DADS作用 作用HL 细胞24h后DNA梯状条带的形成 细胞24h后DNA梯状条带的形成
图6 60 molL-1 DADS作用HL-60 DADS作用 作用HL 细胞不同时间后DNA梯状条带的 细胞不同时间后DNA梯状条带的 形成
转移酶dUTP缺口末端标记法) 缺口末端标记法) 5.TUNEL法(末端 法 末端DNA转移酶 转移酶 缺口末端标记法
内源性细胞凋亡抑制物
1 Caspase-8(FLICE)抑制蛋白(FLIP) 抑制蛋白( - ( 抑制蛋白 2 SODD(silencer of death domain) 3 IAP(inhibitor of apoptosis protein) ( 4 Survivin 5 Bcl-2家族蛋白 家族蛋白
2.丫啶橙染色(acridine orange, 2.丫啶橙染色( 丫啶橙染色 bromide, EB)双染法 EB)双染法
AO)和溴化乙啶(ethidium AO)和溴化乙啶 和溴化乙啶(ethidium
原理:AO和EB都是结合 都是结合DNA的荧光染料 的荧光染料, 原理:AO和EB都是结合DNA的荧光染料,分别产生蓝色 和橙色荧光.其中,AO能透过完整的细胞膜,而EB则只 能透过完整的细胞膜, EB则只 和橙色荧光.其中,AO能透过完整的细胞膜 能染色胞膜受损的细胞.因此, AO/EB双染法能借助荧光 能染色胞膜受损的细胞.因此, AO/EB双染法能借助荧光 显微镜或流式细胞仪区分活细胞或早期凋亡细胞和坏死或 继发性坏死细胞. 继发性坏死细胞. 注意事项:应用单一形态学计数凋亡细胞数( 注意事项:应用单一形态学计数凋亡细胞数(凋亡指 数,apoptosis index)常受到主观因素的干扰,其个体间甚 index)常受到主观因素的干扰 常受到主观因素的干扰, 至同一主体的重复性较差. 测结果 TUNEL检测结果
HL图10A 未处理的HL-60细胞 10A 未处理的HL 60细胞 TUNEL ×20
处理的HL 图10B DADS处理的HL-60细胞 10B DADS处理的HL-60细胞 TUNEL ×20
6 PI染色流式细胞术测定凋亡率 染色流式细胞术测定凋亡率
原理:实验证明凋亡细胞在固定和清洗过程中降解的小分 原理: 外漏, 含量减少.因此, 子量DNA 外漏,导致细胞内DNA含量减少.因此,应用DNA 特异荧光染料(如碘化丙啶, 染色后, 特异荧光染料(如碘化丙啶,propidium iodide, PI)染色后, 进行的细胞周期分析中, 在FCM进行的细胞周期分析中,凋亡细胞常以亚二聚体形式出 细胞. 现.亚二倍体细胞群被称为亚G1期(sub-G1)细胞.它的出现 被认为是凋亡细胞的重要标志. 被认为是凋亡细胞的重要标志. 注意事项: 期细胞的同时, 注意事项:识别亚G1期细胞的同时,必须将它和细胞碎 片区分开来, 期细胞. 片区分开来,因为细胞碎片的DNA含量也明显低于G1期细胞.
MMP开放和caspase活化的"正反馈"环
膜间蛋白(如 AIF)释放 线粒体膜 屏障 功能破坏
MMP开放
刺激ceremide酶活化 剪切MMP复合物 Caspase-3活化
线粒体肿胀
Caspase-9活化 凋亡诱导剂
Cyoto C释放
Apoptosome (procaspase-9/Apaf-1/Cyto C) 结 合 Apaf-1 procaspase-9 和
图12 PI/Anexin-V双染色流式细胞仪检测DADS作用 PI/Anexin- 双染色流式细胞仪检测DADS作用 K562细胞 K562细胞12h后凋亡率的改变 细胞12h后凋亡率的改变
图13 流式细胞仪检测DADS作用K562细胞24h,48h后的凋亡率改变 流式细胞仪检测DADS作用 作用K562细胞 细胞24h,48h
原理:凋亡细胞的基因组DNA常首先被剪切为200300kb和30-50kb的片断("结构域式"剪切),再进一步 降解产生大小相当于核小体(160-200bp)的倍数的寡核小体 片断("裂解"/"梯子式"剪切).因此,在琼脂糖凝胶 电泳图谱上凋亡细胞表现为特征性"梯子"样外观. 注意事项:梯状DNA(DNA ladder)现象常被看作是细 胞凋亡的重要生物化学标志.但是,日益增多的资料显示 并不是所有表现凋亡形态学特征的细胞都是呈现这种梯子 样外观.因此,缺乏梯状DNA并不能排除细胞凋亡的存在. 据报道,某些细胞系如K562细胞凋亡常发生单链而不是双 链DNA降解,故不能形成"DNA ladder".另外,一般凋 亡率要在15%以上才能呈现典型"DNA ladder" .故有 DNA ladder可以肯定凋亡存在,没有DNA ladder不能排 除凋亡的存在.