程序性死亡与细胞凋亡
《细胞凋亡是程序性细胞死亡》 讲义
《细胞凋亡是程序性细胞死亡》讲义一、细胞凋亡的概念细胞凋亡，也被称为程序性细胞死亡，是一种在多细胞生物中高度调节的细胞自我毁灭过程。
与细胞坏死不同，细胞凋亡是一个主动的、有条不紊的过程，对于生物体的正常发育、维持稳态以及应对各种生理和病理刺激都具有至关重要的意义。
细胞凋亡的发生通常伴随着一系列特征性的形态和生化变化。
在形态上，凋亡细胞会出现细胞皱缩、染色质凝聚、核碎片化以及形成凋亡小体等现象。
从生化角度来看，细胞内会发生一系列蛋白酶的激活，例如 caspases 家族蛋白酶，导致细胞内蛋白质的特异性切割，最终引发细胞的死亡。
二、细胞凋亡的过程细胞凋亡的过程可以大致分为以下几个阶段：1、启动阶段这一阶段通常由细胞内或细胞外的信号触发。
内部信号可能来自于细胞内的应激反应，如 DNA 损伤、氧化应激等；外部信号则可以是来自其他细胞的细胞因子、激素或者来自免疫系统的信号。
这些信号会激活细胞内的凋亡通路。
2、信号传导阶段一旦凋亡信号被接收，它们会通过一系列复杂的信号传导途径在细胞内传递。
这些途径包括死亡受体通路（如 Fas/FasL 通路）和线粒体通路等。
在死亡受体通路中，死亡配体与细胞膜上的死亡受体结合，引发一系列下游反应。
而在线粒体通路中，线粒体膜的通透性改变，导致细胞色素 C 等凋亡因子释放到细胞质中。
3、执行阶段这是细胞凋亡的最终阶段，主要由 caspases 蛋白酶家族发挥作用。
活化的 caspases 会切割一系列关键的细胞蛋白，导致细胞结构和功能的破坏。
例如，它们可以切割细胞骨架蛋白，导致细胞形态的改变；切割核纤层蛋白，引起核膜的解体。
4、清除阶段凋亡细胞最终会被吞噬细胞识别并吞噬清除，从而避免细胞内容物的泄漏和引发炎症反应。
这一过程对于维持组织的内环境稳定非常重要。
三、细胞凋亡的调控机制细胞凋亡的调控是一个极其复杂且精细的过程，涉及到多种基因、蛋白质和信号通路的协同作用。
1、 Bcl-2 家族蛋白Bcl-2 家族蛋白是细胞凋亡调控中的关键分子。
医学细胞生物学 程序性细胞死亡和细胞凋亡
1. genes for proliferation
C-MYC
2. proliferation inhibitors
P53 Rb
3. death inhibitors
BCL2
4. death promoters
BAX
(二)执行期相关基因
联络，重组细胞骨架，关闭DNA复制和修复，破 坏DNA和核结构，诱导凋亡小体形成
(三)细胞内源信号对凋亡的引发
引发细胞凋亡的内源信号
DNA损伤,细胞质中Ca2+浓度过高,极度氧胁 迫(产生大量的自由基)等。
在内源信号中有些是促进细胞死亡的控制信 号,如细胞色素c,凋亡蛋白酶激活因子 (apoptotic protease-activating factor,Apaf)。
细胞凋亡的进程在形态学上分为三个阶段
凋亡的起始
细胞表面特化结构消失，内质网膨胀与质膜 融合，染色质固缩。
凋亡小体形成
染色质和细胞质被细胞膜包裹，以出泡的形 式形成芽状突起，并逐渐与细胞分离。
凋亡小体被吞噬
磷脂酰丝氨酸是吞噬信号
三、细胞凋亡的分子机制
(一)激活期相关基因 凋亡抑制基因&凋亡促进基因
水平电泳槽进行DNA琼脂糖凝胶电泳
凋亡细胞的DNA Ladder现象
nucleosome
Hale Waihona Puke FACS DNAAnexin V
Anexin V
凋亡细胞及凋亡小体透射电镜照片(左)和扫描电镜照片(右)，显示 凋亡细胞的细胞核固缩，凋亡小体正从细胞脱落。
卫生部细胞生物学重点实验室，中国医科大学细胞生物学教研室 宋今丹
dph是什么意思
dph是什么意思dph 是什么意思？为什么要做 dph？哪家医院能做 dph？一、 dph 的概念 dph 是细胞凋亡和程序性细胞死亡的英文缩写，dph 在学术界被认为是指：在癌症发生及进展的主要原因是细胞程序性凋亡失控所致。
目前常见的程序性细胞死亡可以看成是“死亡凋亡”（ deathhide），又称为细胞程序化死亡（ programmed cell death）。
二、 dph 在肿瘤免疫治疗中的作用通过检测体外培养的细胞系中特定的凋亡信号分子的表达，可帮助鉴别那些参与肿瘤特异性免疫反应或细胞清除的杀伤性（吞噬杀伤）细胞。
dph 抗体能够识别并结合肿瘤相关细胞中目标组织相容性抗原(host- specific antigens, HACA)，然而在正常组织的 LAT/ CELL8细胞中却没有这种同源异型抗原，而 LAT/ CELL8细胞具有很强的细胞毒性作用，但一直未得到人们的重视。
最近，国外研究报道了利用抗凋亡 TCR 受体表位（ apoptosis kinase receptor epitope DPH1）筛选 LAT/ CELL8细胞上新的膜表面分子。
同时，还证实了用于肿瘤的治疗策略，提供了不同程度的淋巴细胞反应标志物，包括人类嵌合性 CD28抗体。
因此，可通过 DPH1抗体对乳腺癌细胞株 GFAP-α进行杀伤活性表征，获取相应的组织相容性抗原的诱导方法来追踪在杀伤活性中起主要作用的 T 细胞分子以及各阶段增殖细胞因子分泌，从而更精确地评价对肿瘤的预防作用。
三、 dph 的临床应用1.细胞系诱导分化后的程序性死亡机制，证实分子水平的多种信号调节凋亡及死亡途径的负调控是引起凋亡、死亡异质性，并促进转移和多基因表现、新分子活化的共同机理，这一认知方式已经在自身免疫疾病，慢性炎性疾病和移植排斥等领域广泛使用；2.筛选抗 LAT/ CELL8细胞相关分子的免疫学技术，包括胶源性抗体 ELISA（ Capillary Antibody Immunosorbent s， PAI- ELISA），流式细胞术 MICROTAL，电镜 TEM，放射免疫分析，荧光原位杂交， PCR，免疫组化等技术手段。
细胞坏死凋亡和细胞程序性死亡
细胞坏死necrosis、细胞凋亡apoptosis、细胞程序性死亡programmed cell death(PCD)死亡是生命的普遍现象，但细胞死亡并非与机体死亡同步，在正常的组织中，经常发生“正常”的细胞死亡，它是维持组织机能和形态所必需的；细胞死亡的方式通常有3种：即①细胞坏死（necrosis）。
②细胞凋亡（apoptosis）。
③细胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）。
Ⅰ.细胞坏死细胞坏死是细胞受到化学因素（如强酸、强碱、有毒物质）、物理因素（如热、辐射）和生物因素（如病原体）等环境因素的伤害，引起细胞死亡的现象。
坏死细胞的形态改变主要是由下列2种病理过程引起的，即酶性消化和蛋白变性；参与此过程的酶，如来源于死亡细胞本身的溶酶体，则称为细胞自溶（autolysis）；若来源于浸润坏死组织内白细胞溶酶体，则为异溶（heterolysis）。
细胞坏死初期，胞质内线粒体和内质网肿胀、崩解，结构脂滴游离、空泡化，蛋白质颗粒增多，核发生固缩或断裂。
随着胞质内蛋白变性、凝固或碎裂，以及嗜碱性核蛋白的降解，细胞质呈现强嗜酸性，故坏死组织或细胞在苏木精/伊红染色切片中，胞质呈均一的深伊红色，原有的微细结构消失。
在含水量高的细胞，可因胞质内水泡不断增大，并发生溶解，导致细胞结构完全消失，最后细胞膜和细胞器破裂，DNA降解，细胞内容物流出，引起周围组织炎症反应（图1）。
图1细胞坏死与凋亡的形态区别Ⅱ.细胞凋亡细胞凋亡（cell apoptosis）是借用古希腊语，表示细胞象秋天的树叶一样凋落的死亡方式，1972年Kerr最先提出这一概念，他发现结扎大鼠肝的左、中叶门静脉后，其周围细胞发生缺血性坏死，但由肝动脉供应区的实质细胞仍存活，只是范围逐渐缩小，其间一些细胞不断转变成细胞质小块，不伴有炎症，后在正常鼠肝中也偶然见到这一现象。
凋亡是一个形态学概念，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现象，不是一件被动的过程，而是主动过程，是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程，涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用。
细胞凋亡和程序性细胞死亡的分子调控机制研究
细胞凋亡和程序性细胞死亡的分子调控机制研究细胞是构成我们身体的基本单位，细胞数量的增加和减少都会影响我们的健康和生命。
当细胞数量增加过度或发生损伤时，会引发细胞凋亡和程序性细胞死亡等现象。
细胞凋亡和程序性细胞死亡是细胞自我调节的过程，是身体内部平衡的重要体现。
在这个过程中，受到许多基因调控因素的影响，从而引起一系列化学反应，最终导致细胞死亡。
一、细胞凋亡的分子调控机制细胞凋亡是一种自我调节的细胞死亡方式，受到许多基因调控因素的影响，从而引起一系列化学反应。
其中，细胞凋亡主要通过两条途径实现：线粒体途径和受体途径。
线粒体途径：该途径是细胞自身调控的途径，主要是通过线粒体自身的激活，释放细胞内的细胞色素C，进而激活半胱氨酸蛋白酶（caspase），从而引发凋亡。
受体途径：该途径主要是通过受体与配体的结合，进而启动相应的信号转导通路，最终引发凋亡。
该途径包含凋亡诱导信号（DISC）和第二信号复合体（DTC）两种形式。
二、程序性细胞死亡的分子调控机制程序性细胞死亡是一种正常的细胞死亡方式，通常发生在胚胎发育过程中，或者是某些细胞发生病变时。
程序性细胞死亡的发生受到许多基因调控因素的影响，其中以caspase家族和Bcl-2家族为主要调控因素。
caspase家族：包括半胱氨酸蛋白酶、caspase 8等蛋白质家族，是程序性细胞死亡必须的调控分子。
它们可以通过启动下游基因的表达，从而对细胞进行明确的死亡信号。
Bcl-2家族：包括Bcl-2、Bcl-XL等蛋白质家族，是程序性细胞死亡的抑制因子。
它们可以通过调节细胞凋亡的关键因子，如线粒体的膜通透性、caspase的激活等，最终抑制凋亡发生。
三、细胞凋亡和程序性细胞死亡的关系细胞凋亡和程序性细胞死亡都是细胞自我调节的过程，在性质和背景上具有一定的联系。
然而，它们之间的区别在于发生时间和机制。
细胞凋亡通常是由病毒入侵、细胞内环境的异常或者受到放射线和化学毒物的损伤等外界因素诱导的结果。
细胞凋亡与细胞程序性死亡的区别
细胞凋亡与细胞死亡及细胞程序性死亡的区别1细胞凋亡和细胞死亡细胞凋亡 (Apoptosis）是生物界广泛存在的一种现象，与其它的生命现象一样具有同等重要的生理学或病理学意义.尽管其最终结果也是导致细胞死亡，但其诱导因素、发生机制和过程及意义均明显不同于一般的病理性细胞死亡（即细胞坏死性死亡,简称细胞死亡）.细胞凋亡的形态特征与细胞坏死性死亡的形态特征不同。
细胞坏死性死亡是被动的病理性死亡，其形态特征首先是膜通透性增加,细胞外型发生不规则变化,内质网扩张,核染色质不规则移位，进而线粒体及核肿张,溶酶体破坏，细胞膜破裂,胞浆外溢,这种死亡过程常常引起炎症反应。
细胞凋亡则是在某些因素的诱导下，由细胞内在的有规律的机制引起的，是主动的生理性细胞自杀。
其特征是细胞首先变圆,随即与邻近细胞脱离,失去微绒毛，胞浆浓缩,内质网扩张呈泡状并与细胞膜融合，线粒体无明显变化,核染色质浓缩成块并凝聚在核膜周边，胞膜内陷将细胞自行分割为多个有外膜包裹、内涵物不外溢的凋亡小体,后被吞噬细胞或邻周细胞所识别、吞噬。
由于细胞凋亡过程不导致溶酶体破坏及胞膜破裂,没有细胞内容物外泄,故不引起炎症反应,在生理条件下，生物体内细胞存活与死亡是由自身发育阶段提供的遗传信息，或由邻近细胞和其微环境提供的信号决定的,其中包括细胞相互接触提供的信号以及周围环境中活性物质、激素等。
这些刺激信号的增加或减少调节着细胞产生和凋亡,维系着机体细胞的有序状态。
2．胞凋亡与程序性细胞死亡长期以来,细胞凋亡往往又被称为程序性细胞死亡，两种名称被不加区别地互换使用,而事实上，两者的含义是完全不同的。
产生这种误解的原因在于凋亡和PCD均涉及了“程序性”的概念,这两种不同的“程序性”往往被混为一谈了。
PCD的概念提出较凋亡早,最初提出的程序性细胞死亡是描述发生于各生物种系胚胎发育过程中的正常细胞死亡的所有表型,具高度可遗传的时序性和空间性，即细胞在发育的特定阶段按序死亡.例如在小鸡的胚胎发育过程中,其胎盘中的一群细胞必须在一个精确的时间内死亡,使得翅膀的轮廓得以形成,即使这群细胞被移植到胚胎的其它部位，也仍然会按时死亡.生物各种组织的发育和变态过程等均是在这种内在的“时间程序”激发下开始的。
细胞凋亡和程序性细胞死亡
DNA甲基化：通 过甲基化酶和去 甲基化酶的相互 竞争，调控基因 的表达
组蛋白修饰：通 过乙酰化酶和去 乙酰化酶的相互 竞争，调控基因 的表达
非编码RNA：通 过microRNA和 long non-coding RNA等非编码RNA 的调控，影响细 胞凋亡的进程
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简介：microRNA是一类非编码RNA，通过与靶基因的mRNA结合来调控基因的表达。
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作用机制：microRNA通过与靶基因的mRNA结合，降低靶基因的表达水平，从而影响细胞凋亡的进程。
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调控细胞凋亡：某些microRNA可以促进细胞凋亡，而另一些则可以抑制细胞凋亡。这些microRNA通过 调控凋亡相关基因的表达来发挥作用。
表观遗传学与细 胞凋亡的关系： 表观遗传学的异 常会导致细胞凋 亡的异常，从而 影响生物体的发 育和疾病的发生
细胞凋亡与疾病的 关系
细胞凋亡在肿瘤发生中的作用：细胞凋亡的异常可以促进肿瘤的形成和发展。 细胞凋亡与肿瘤治疗的关系：诱导细胞凋亡是许多肿瘤治疗方法的机制之一。 细胞凋亡与肿瘤预后的关系：细胞凋亡的检测可以预测肿瘤的预后。 细胞凋亡与肿瘤免疫的关系：细胞凋亡可以影响肿瘤免疫反应，从而影响肿瘤的发生和发展。
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细胞凋亡是细胞为了维持内环境稳 定而主动采取的一种死亡过程
细胞凋亡对于维持生物体的正常发 育和健康至关重要
细胞凋亡的起始： 细胞受到内部或 外部信号的刺激， 启动凋亡过程。
细胞凋亡的执行： 细胞内部的酶系 统被激活，开始 分解细胞结构。
细胞凋亡的完成： 细胞膜内陷，形 成小泡，将细胞 碎片包裹起来， 然后被周围的细 胞吞噬。
程序性细胞死亡方式简述
程序性细胞死亡方式简述
细胞死亡是生物体正常的代谢过程，其可以通过不同的途径实现。
其中，程序性细胞死亡（Programmed cell death, PCD）是一种由基因调控的细胞死亡方式，其在调节个体发育、维持组织稳态、排除病原体和预防肿瘤等方面起着重要的作用。
本文将简述几种常见的程序性细胞死亡方式。
1. 细胞凋亡
细胞凋亡（Apoptosis）是一种普遍存在于多种生物体内的细胞死亡方式。
通常认为，凋亡是由内源性途径激活caspase家族蛋白酶而发生的。
在细胞凋亡过程中，凋亡信号通过凋亡激发复合物（Apoptosome）的形成途径激活半胱氨酸天冬酶样caspase蛋白酶，导致细胞核DNA断裂、细胞质膜破裂和内质网的溶解等后期现象，最终导致细胞死亡。
2. 灌注性细胞死亡
灌注性细胞死亡（Necroptosis）是一种程序性的非凋亡性细胞死亡方式。
灌注性细胞死亡的特点是：受损细胞内源性化学因子信号的产生和导致液泡膜破裂、淀粉样物质的渗漏等细胞损伤过程中，激活RIPK1蛋白酶并产生线粒体膜的前体，导致细胞坏死的发生。
3. 坏死型细胞死亡
坏死型细胞死亡（Necrosis）是另一种非程序性的细胞死亡方式。
相比于凋亡和灌注性细胞死亡，坏死型细胞死亡没有明确的信号传递和地方喜悦强制抑制等特征。
在坏死型细胞死亡过程中，细胞质膜和核膜破裂，吞噬碎片的发生、炎症的产生等后期现象，最终导致细胞溃烂。
总之，细胞死亡是人体内一种普遍存在的生理现象。
程序性细胞死亡方式是一种非常重要的细胞饮食代谢过程，它可以调节细胞的发育、生长及繁殖，并且在维持生物组织正常功能和防止疾病方面具有重要的作用。
细胞凋亡和程序性死亡的生理和病理调控
细胞凋亡和程序性死亡的生理和病理调控细胞死亡是维持生物体健康的必要过程，其中包括细胞凋亡和程序性死亡。
细胞凋亡是主动的、有选择性的、无炎症性的细胞死亡，通常在哺乳动物细胞发育、组织维持和免疫的调节中起重要作用。
程序性死亡包括凋亡以外的其他死亡方式，如RCD（规则化细胞坏死）、mitotic catastrophe和senescence-dependent cell death 等。
它们都具有生理和病理学调控。
一、细胞凋亡的生理调控细胞凋亡通常由两种不同途径引导：内源性通路和外源性通路。
内源性通路涉及到成千上万的信号分子和细胞因子，并会被连接到细胞凋亡的执行者，注定了细胞凋亡是一个复杂的调控系统。
外源性通路由于细胞外环境的刺激（如氧化应激、细胞因子缺乏或感染）、DNA损伤或细胞应激，引导细胞凋亡。
在内源性通路中，线粒体-凋亡诱导因子（MOMP）是一个至关重要的步骤。
MOMP会释放出多种乳酸脱氢酶和半胱氨酸蛋白酶分子，其中最能引导凋亡的分子被称为瘤块蛋白（Cyto c）。
Cyto c的释放将触发细胞凋亡执行者半胱氨酸蛋白酶活性化和核糖核酸（RNA）降解等分子修饰过程。
除了线粒体-凋亡诱导因子通路外，一些其他因素也能够调控细胞凋亡的生理过程。
其中，核转录因子κB（NF-κB）信号途径、Wnt和Notch通路、miRNA等都能够影响细胞凋亡中的多个环节。
例如，NF-κB的激活可在胶质瘤和肿瘤等癌症类型中起到抑制凋亡的作用。
二、细胞凋亡的病理调控在某些情况下，细胞凋亡过程可能会被病理学因素影响，导致异常凋亡。
这种异常凋亡可能发生在无法注目到的细胞中，如肝或肺中的成岛细胞。
异常凋亡可以采取几种不同的形式，如：1.参与将天然细胞毒素分泌到肿瘤重组细胞中的细胞凋亡。
这种形式的细胞凋亡可以由多种不同方式引发，如内源性和外源性因素击穿，或迅速增加的线粒体膜穿孔。
2.程序性细胞死亡：这种类型的细胞死亡可以是一种正常的细胞凋亡方式，如在身体变化中对家庭环境有更新需求的昆虫中。
细胞凋亡与细胞死亡的关系
细胞凋亡与细胞死亡的关系细胞是构成生物体的基本单位，其中的生命活动状态可以影响整个生物体的生命周期。
细胞的死亡可以是通过不同的方式被触发，其中最重要的方式就是细胞凋亡和细胞死亡。
这两种死亡的方式看似相似，但实际上却有着本质的区别。
了解细胞凋亡与细胞死亡的关系，我们可以更好地理解人体的生命过程，并有助于预防疾病和治疗疾病。
细胞凋亡和细胞死亡的基本概念细胞凋亡，也称为程序性细胞死亡，是指细胞在一定条件下通过正常的自我调节机制来自动死亡，以维持个体的生态平衡。
在这个过程中，细胞会自发地释放一种叫做“细胞凋亡因子”的蛋白质，这种因子会导致细胞内的一些关键酶的活性失常，从而引起细胞死亡。
细胞凋亡是自身调节的过程，能够有选择性地去除那些病态、受损或不需要的细胞。
细胞死亡是一种广义的概念，它可以包含很多种形式。
不同的细胞死亡方式会导致不同的病理生理结果，如细胞坏死、特异性凋亡、细胞溶解也称为坏死等。
细胞死亡的发生也可能是自身调节，比如在物种进化、器官发育、免疫反应等生命过程中有它的作用。
细胞凋亡和细胞死亡的区别在细胞凋亡和细胞死亡的过程中，有很多共同点，但是它们之间也有本质的区别。
第一，细胞凋亡和细胞死亡的“死亡”时间不同。
细胞凋亡的过程大概需要24小时，期间经历一系列细胞信号和酶的调节，最终达到死亡的目的。
而细胞死亡则是一种快速、非选择性的过程，通常发生在病理环境下，不需要细胞自身的调节。
第二，细胞凋亡和细胞死亡产生的结果不同。
细胞凋亡产生的“死物”会被身体自行处理掉，这是一种免疫细胞清除死亡细胞的过程。
而细胞死亡则会导致死细胞膜破裂，释放出胞浆、内脏和其他物质，可能会对身体其他细胞、组织和器官产生负面影响。
第三，细胞凋亡和细胞死亡的发生原因和作用不同。
细胞凋亡通常发生在生理条件下，是一种身体自我调节的过程。
而细胞死亡通常是由一些异常、病理条件所引起的，是身体的一种反应。
虽然细胞凋亡和细胞死亡有本质的区别，但它们之间的关系并非完全独立。
细胞凋亡名词解释
细胞凋亡名词解释细胞凋亡，又称细胞自杀、程序性细胞死亡或细胞程序性死亡，是一种在生物体中常见的现象，指的是细胞根据特定的信号，主动从生物体中死亡并由其他细胞吞噬和清除的过程。
细胞凋亡在正常发育过程中起着至关重要的作用，它保证了身体的正常维持和器官的精确构建。
此外，细胞凋亡还可清除受损或异常细胞，从而防止这些细胞继续生长和分裂，进一步保证身体健康。
细胞凋亡的过程可以分为三个关键步骤：信号传导、执行和清除。
信号传导是细胞凋亡过程的第一步，它是被感知的外界或内部条件所激活的一系列信号通路。
这些信号可以是DNA损伤、细胞内压力、生物学因子或化学物质等。
一旦细胞接收到这些信号，会发生一系列的生化反应。
执行步骤是细胞凋亡过程的第二步，它涉及到一系列的细胞内事件。
其中，细胞核发生核染色质断裂和DNA片段化的现象，细胞质发生变形和囊泡的形成，以及细胞膜上特定蛋白的表达改变等。
这些变化最终导致了细胞的死亡。
清除是细胞凋亡过程的最后一步，它由周围的细胞和免疫系统中的吞噬细胞完成。
这些细胞会吞噬并清除正在凋亡的细胞，使其不会对身体产生任何负面影响。
细胞凋亡与坏死是两个不同的概念，坏死是由于外界条件的严重破坏而导致的细胞死亡。
在细胞凋亡过程中，细胞会主动参与和控制自身死亡，同时防止其内容物泄露到周围环境中，从而避免了产生炎症反应。
细胞凋亡的过程和机制受到多种因素的调控。
包括细胞自身的遗传调控、激素、酶、DNA损伤和线粒体释放等多个层面的控制。
其中，线粒体释放是细胞凋亡过程中的一个关键步骤，它涉及到线粒体内膜通透性的改变、线粒体DNA损伤以及线粒体细胞呼吸功能的改变。
总之，细胞凋亡是一种包括信号传导、执行和清除步骤的细胞自杀过程。
它在维持身体健康和发育中扮演着重要的角色。
对细胞凋亡的研究有助于我们深入了解生物学过程，并且对于研究疾病的发生和治疗也有着重要的意义。
细胞凋亡与程序性细胞死亡
细胞凋亡与程序性细胞死亡细胞凋亡是一种重要的细胞死亡方式，它在多种生物过程中发挥着关键的作用。
相比于其他死亡方式，细胞凋亡具有可控性、特异性和规律性等特点，对于维持生态平衡、组织发育和免疫防御等多种生物学过程至关重要。
本文将详细介绍细胞凋亡的机制以及其与程序性细胞死亡的关系。
一、细胞凋亡的机制细胞凋亡发生时，细胞体内的DNA发生断裂和降解，导致细胞核发生明显的变化，如核凝聚、核碎裂和DNA片段的产生。
此外，细胞质内也发生变化，如细胞体内的细胞器逐渐消失、线粒体发生肿胀和内质网解体等。
这些变化都是细胞凋亡过程中的典型特征。
细胞凋亡的引发和执行信号通常由多种因素参与，包括细胞外因子、细胞内因子以及细胞内外环境的影响。
1. 细胞外因子的影响在细胞外环境中，细胞凋亡的引发信号通常来自于细胞与外界环境的交互作用。
在某些情况下，细胞受到致死刺激物的作用，如辐射、化学药物或细胞因子等，会引发细胞凋亡的发生。
这些刺激物可以通过激活细胞膜上的受体，进而激活特定的信号转导通路，最终导致细胞凋亡的执行。
此外，细胞与邻近细胞之间的相互作用也可以影响细胞凋亡的发生，例如细胞间的信号传递和细胞附着等。
2. 细胞内因子的作用细胞内因子参与了细胞凋亡信号的传导和执行过程。
其中，凋亡信号由一系列的蛋白质激酶和酶参与调控。
典型的例子是半胱氨酸蛋白酶（Caspase）家族，这些酶在细胞凋亡过程中发挥着重要的作用。
Caspase酶的激活可以引发一系列的细胞内级联反应，最终导致细胞核和细胞质的变化。
此外，细胞凋亡还涉及到一系列的蛋白质调控因子，如Bcl-2家族蛋白和P53蛋白等，它们在调控细胞凋亡的过程中发挥重要的作用。
二、细胞凋亡与程序性细胞死亡的关系细胞凋亡属于程序性细胞死亡的一种形式。
程序性细胞死亡是在机体发育和生理过程中发生的一种具有规律性的细胞死亡方式。
除了细胞凋亡外，还有细胞凋亡以外的几种形式，如坏死和坏死性凋亡。
与这些形式不同的是，细胞凋亡具有高度的可控性和特异性，是一种高度调控的程序性细胞死亡方式。
程序性细胞死亡方式简述
程序性细胞死亡方式简述程序性细胞死亡（Programmed cell death，PCD）是指细胞在一定环境刺激下主动自毁的一个生理现象。
PCD在生物个体发育、组织形态维持、免疫应答等多个生理过程中起着重要的调节作用。
在细胞死亡过程中，细胞会经历一系列的形态和生化变化，最终导致细胞核DNA的断裂、细胞体积缩小和细胞膜破裂等细胞死亡特征的表现。
以下是一些常见的程序性细胞死亡方式的简述：1. 凋亡（Apoptosis）凋亡是最常见的程序性细胞死亡形式，也是最为经典的细胞死亡方式。
凋亡通过一系列的信号传导通路来调控，最终导致细胞的自我破坏。
凋亡的主要特点是细胞体积缩小、细胞核DNA的断裂和胞质囊泡化，被稳定的半胱天冬氨酸蛋白酶（caspase）家族酶的活化所特征化。
凋亡可以通过内源性和外源性途径引发。
内源性途径包括线粒体途径和内质网途径，外源性途径则通常由细胞死亡受体激活。
凋亡对于维持器官和组织的正常发育和功能具有重要作用。
2. 坏死（Necrosis）坏死是一种非程序性、非自发性的细胞死亡方式。
与凋亡不同，坏死通常由外界因素，如物理损伤、化学毒性或感染等引起。
在坏死过程中，细胞内发生的变化不像凋亡那样有序，而是随机的。
坏死常伴随着细胞膜的损伤，导致膜的通透性增加，细胞内容物泄漏到周围环境中，引发炎症反应。
3. 自噬（Autophagy）自噬是另一种重要的程序性细胞死亡方式。
它是一种通过细胞内缺氧、营养不足、细胞损伤或应激等环境条件来进行的生物降解过程。
自噬通过细胞内包膜体（autophagosome）的形成和溶酶体的参与来完成对细胞蛋白质和细胞器的降解和再利用。
自噬具有调节细胞代谢、细胞凋亡和细胞发育的重要作用。
4. 胚胎发育中的细胞死亡在胚胎发育过程中，细胞死亡是正常的生理现象。
它通过一系列的细胞信号通路来实现，对于维持胚胎发育的正常行程和细胞类型的分化具有重要的作用。
胚胎发育中的细胞死亡主要通过凋亡来实现。
细胞凋亡的特点
细胞凋亡的特点细胞凋亡是一种自我调控的程序性细胞死亡过程，也被称为程序性细胞死亡或细胞自杀。
细胞凋亡在多种生理和病理状态下起着重要的作用，是维持组织和器官正常发育、功能和稳态的关键过程。
细胞凋亡具有一系列特点，下面将详细解释。
1. 特异性：细胞凋亡是一种高度特异性的细胞死亡方式，它只作用于某些特定的细胞类型。
相比之下，坏死是一种非特异性的细胞死亡方式，可以作用于各种细胞。
细胞凋亡的特异性是由于细胞内部的一系列信号通路的调控。
2. 程序性：细胞凋亡是一种有序的程序性过程，包括凋亡信号的接收、转导和执行等多个阶段。
这些阶段严格按照一定的顺序进行，从而保证细胞凋亡的正常进行。
在细胞凋亡过程中，细胞核会出现核染色质凝聚、核膜破裂、DNA断裂等明显的形态学改变，这些改变是细胞凋亡过程的特征性标志。
3. 自我调控：细胞凋亡是由细胞内部一系列信号通路的调控所控制的。
这些信号通路可以被外界因素（如细胞因子、药物等）或内部因素（如细胞DNA损伤、细胞周期调控）所激活。
一旦细胞接收到凋亡信号，就会启动细胞凋亡程序，最终导致细胞死亡。
4. 凋亡信号：细胞凋亡的启动需要特定的凋亡信号。
这些凋亡信号可以是外部环境的变化（如辐射、化学药物等），也可以是细胞内部的因素（如DNA损伤、细胞周期异常等）。
凋亡信号的接收和传递是细胞凋亡过程中的关键步骤，它们通过一系列的信号通路来调控细胞凋亡的执行。
5. 清除机制：细胞凋亡过程中，细胞会释放出一系列信号分子，吸引周围的巨噬细胞和其他清除细胞来吞噬凋亡细胞。
这样可以避免凋亡细胞释放出的细胞内部成分对周围组织产生损害，同时也有利于维持组织和器官的正常结构和功能。
6. 维持组织稳态：细胞凋亡在维持组织和器官的稳态方面起着重要的作用。
细胞凋亡可以清除过程中出现的异常细胞，避免这些细胞继续分裂和扩散导致疾病的发生。
此外，细胞凋亡还参与正常发育过程中的组织重塑和器官形成，保证组织和器官的正常功能。
程序性细胞死亡方式简述
程序性细胞死亡方式简述
程序性细胞死亡，也被称为细胞凋亡或细胞自杀，是细胞生物学中一种重要的细胞死亡方式。
与另一种细胞死亡方式——坏死不同，程序性细胞死亡是一种高度有序的生理性细胞死亡过程，其主要特点是细胞在死亡前经历一系列特定的细胞形态学和生物化学变化。
程序性细胞死亡的过程通常包括凋亡的触发、胞内信号的传导、细胞结构的破坏和凋亡细胞的清理等阶段。
在凋亡的触发阶段，细胞受到各种外部或内部的刺激，例如DNA损伤、细胞因子刺激、氧化应激、缺氧等，触发凋亡信号传导通路的激活。
在胞内信号传导阶段，凋亡信号被传递到细胞核，引发一系列DNA断裂、染色质结构变化和基因表达调控等分子事件。
这些分子事件主要通过一系列的酶促反应实现，其中最关键的是caspase酶的活化。
在细胞结构破坏阶段，细胞核和细胞质结构被破坏，细胞内的结构分解和核糖体破坏等分子事件发生。
在凋亡细胞的清理阶段，凋亡细胞的碎片被吞噬和降解，防止有害物质的释放和炎症反应的发生。
程序性细胞死亡是一种高度调控的细胞死亡方式，同时具有重要的生理学和病理学意义。
在正常的生理过程中，程序性细胞死亡参与了细胞发育、免疫调控、组织发育和维持机体内稳态等重要过程。
而在多种疾病的发生和发展过程中，如肿瘤、神经退行性疾病和免疫相关疾病等，程序性细胞死亡的异常调控与疾病的发生和发展密切相关。
研究程序性细胞死亡的调控机制和干预策略，对于理解疾病的发生机制和开发新的治疗手段具有重要的科学和临床价值。
细胞的凋亡和程序性死亡
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单击输入目录标题 细胞凋亡的概述 程序性死亡的介绍 细胞凋亡和程序性死亡的关联
细胞凋亡和程序性死亡的研究意义 细胞凋亡和程序性死亡的未来展望
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细胞凋亡的概述
细胞凋亡的定义
细胞凋亡是一 种程序性死亡 过程，由基因
控制
细胞凋亡是生 物体正常发育 和维持稳态的
细胞的解体：细胞膜破裂，细胞内 容物释放到周围环境中，细胞解体
细胞凋亡的意义
维持细胞数量平衡：通过 清除多余或受损的细胞， 保持细胞群体的健康和活
力。
促进发育和生长：在胚胎 发育和器官形成过程中， 细胞凋亡有助于去除不需 要的细胞，保证器官的正
常发育。
维持免疫系统平衡：细胞 凋亡在免疫系统中起着重 要作用，可以帮助清除感 染细胞和自身反应性细胞，
未来研究方向
细胞凋亡和程 序性死亡的分
子机制研究
细胞凋亡和程 序性死亡的调
控网络研究
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
细胞凋亡和程 序性死亡的功
能研究
细胞凋亡和程 序性死亡的临
床应用研究
潜在的治疗策略
细胞凋亡和程序 性死亡在疾病治
疗中的作用
利用细胞凋亡和 程序性死亡进行
个性化医疗
开发针对细胞凋 亡和程序性死亡
的药物
细胞凋亡和程序 性死亡在再生医
重要机制
细胞凋亡的异 常与多种疾病 相关，如癌症、 神经退行性疾
病等
细胞凋亡的研 究对于理解生 命现象和疾病 治疗具有重要
意义
细胞凋亡的过程
细胞凋亡的启动：接收到凋亡信号 后，细胞开始启动凋亡程序
细胞核的破裂：细胞核破裂，DNA 被释放到细胞质中
细胞凋亡和程序性死亡的机制
细胞凋亡和程序性死亡的机制细胞凋亡是一种独特的、高度有序的细胞死亡方式，其是正常细胞生长和发育过程中的必要过程，同时也是疾病发生发展及药物治疗等方面的重要研究对象。
细胞凋亡是一种高度有序的自杀性死亡过程，其包括催化肽酶激活以及凋亡因子的释放。
在细胞凋亡过程中，凋亡原始体经过激活产生 Cleaved-Caspase-3 下游效应也随即发生变化。
Cleaved-Caspase-3 能派生出一系列的信号分子，从而控制凋亡的进程联动分子。
程序性死亡的过程也非常规整。
程序性死亡分为几种类型：坏死样死亡、凋亡样死亡、均质性死亡。
不同类型的细胞死亡方式的过程也是不同的，这些过程涉及到许多分子机制的互动。
其中，半胱氨酸蛋白酶(caspase)家族是细胞凋亡和程序性死亡过程中最为重要的一类酶，其可以直接或间接参与细胞的凋亡过程。
Caspase家族有多个亚型，包括 1、3、4、5、6、7、8、9、10 等亚型，每个亚型对特定凋亡途径具有不同的作用.细胞凋亡与药物治疗密切相关。
例如，阿司匹林、青霉素V、四环素、氟化物等药物可以通过不同的途径诱导细胞凋亡。
其中，化疗用药抗肿瘤药物的许多作用机制均与细胞凋亡有关，如环磷酰胺、紫杉醇、阿霉素等药物主要是通过激活凋亡途径抑制癌细胞生长。
此外，NGF 等神经生长因子在神经发育及其损伤后的修复中也有着重要作用，这些因子能够保护神经元免于凋亡。
细胞凋亡和程序性死亡的机制并非单一的、相对独立的两种现象，而是在生物体内处于一种复杂的有机整合状态。
目前有许多不同的细胞凋亡和程序性死亡的机制及其相关的基因，因此，对这几个机制的详细研究，可为日后细胞凋亡/程序性死亡的药物治疗及相关疾病的诊断和治疗提供理论基础。
总的来说，细胞凋亡和程序性死亡是一种高度有序的细胞死亡方式，其包括多种不同类型的死亡过程。
各种死亡过程涉及到不同的基因和分子元件，因此对它们进行充分研究及对其相互关系理解对于细胞生物学和生物医学领域具有重要的意义。
程序性细胞死亡方式简述
程序性细胞死亡方式简述程序性细胞死亡（programmed cell death，PCD）是指细胞按一定程序性地死亡的生物现象。
在生物体内，细胞死亡是一个非常普遍和重要的现象，在维持机体稳态、组织发育和免疫调节等方面都发挥着重要作用。
程序性细胞死亡主要分为凋亡、坏死、自噬和其他形式。
本文将就程序性细胞死亡的方式进行简要介绍。
1. 凋亡凋亡是程序性细胞死亡的一种常见方式，也是最为经典的一种方式。
在凋亡过程中，细胞形态出现明显的变化，如细胞体积缩小、核染色质凝聚和细胞膜凹陷等。
凋亡是由一些特定的信号通路和效应蛋白调控的，包括凋亡相关蛋白（例如Bcl-2家族）、半胱氨酸蛋白酶（Caspase）以及凋亡诱导因子等。
在凋亡过程中，细胞会出现对内源性或外源性刺激的敏感性增加，最终导致细胞死亡。
凋亡可以通过内源性通路或外源性通路引发。
内源性通路包括线粒体通路和细胞核通路，外源性通路包括受体通路和细胞死亡配体通路。
在这些通路中，程序性细胞死亡的调控机制复杂，一旦受到异常刺激则会产生一系列连锁反应，最终导致凋亡。
2. 坏死与凋亡不同，坏死是一种非程序性的细胞死亡方式。
坏死通常发生在细胞受到严重的外部损伤或创伤时，细胞膜受到破坏，细胞内的结构和功能遭到严重破坏，从而导致细胞死亡。
坏死的典型表现包括细胞体积增大、胞浆囊泡形成、核糖体溶解、线粒体肿胀等。
坏死的形成主要与细胞膜受损有关，包括机械性创伤、缺血缺氧、化学物质等。
在这些情况下，细胞膜的通透性会发生改变，导致细胞内外环境失衡，继而引发细胞死亡。
3. 自噬自噬是一种通过自身内部机制来维持细胞稳态的生物学过程，可看作是一种细胞内部的“自我消耗”过程。
在自噬过程中，细胞会将一些损伤的蛋白质、细胞器和有毒物质封入泡泡状的自噬体，然后通过融合溶酶体完成降解和回收。
这种方式既能保持细胞内部环境的稳定，也能应对一些外界环境的压力。
自噬过程是受到多种信号通路的调控，包括mTOR信号通路、AMPK信号通路、PI3K信号通路等。
程序性细胞死亡方式简述
程序性细胞死亡方式简述程序性细胞死亡，又称为凋亡，是一种正常的细胞死亡过程，通常发生在细胞达到一定年龄或者存在一定损伤的情况下。
程序性细胞死亡是维持多细胞生物体内平衡的重要机制，它有助于清除老化、受损和无用的细胞，从而保持组织的正常功能和结构。
以下是程序性细胞死亡的几种方式的简要描述。
1. 凋亡：凋亡是最常见的程序性细胞死亡方式，通常发生在组织发育过程中以及损伤回应和免疫调节等情况下。
凋亡的特点是细胞体积缩小、形态发生改变、细胞核染色体凝集和DNA降解。
最终，凋亡细胞会裂解成死亡的细胞碎片，被周围细胞或巨噬细胞吞噬。
2. 剥脱性死亡：这种细胞死亡方式通常发生在上皮细胞中，以细胞脱落为特征。
剥脱性死亡是维持上皮屏障完整性的重要机制，当上皮细胞受到损伤时，会发生细胞与基底膜的解离，导致细胞脱落。
这种方式可以阻止有损细胞和病毒等物质进入组织内部。
3. 红细胞胚胎早期受体调节：这是一种在胚胎发育早期常见的程序性细胞死亡方式。
它在胚胎发育的过程中扮演着去除产生过多细胞的角色，从而保持胚胎正常发育的机制。
4. 诱导性死亡：诱导性死亡是由外部因素诱导的细胞死亡方式，如细胞因子和药物等。
这种方式常用于治疗肿瘤，通过引发肿瘤细胞的凋亡来抑制肿瘤的生长和扩散。
5. 代谢性死亡：代谢性死亡是由于细胞代谢紊乱导致的一种细胞死亡方式。
细胞代谢紊乱可能是由于缺氧、能量匮乏或毒物暴露等原因引起的，最终导致细胞死亡。
程序性细胞死亡有多种方式，每种方式都有其特定的条件和机制。
了解这些细胞死亡方式对于理解细胞生物学的基本原理以及研究和治疗疾病具有重要意义。
细胞死亡的5种形式
细胞死亡的5种形式
1.凋亡：又称程序性死亡，是一种正常的死亡方式，通常表现为细胞
自我降解并消失，而不会造成周围细胞的损伤和炎症反应。
2.坏死：是细胞受到严重物理、化学或免疫损伤引起的一种非程序性
死亡，常表现为细胞膜破裂，细胞内容物泄漏。
3.自噬性死亡：是细胞内部一种特殊的程序性死亡方式，尤其在压力
和营养限制下，细胞通过自分解释放出养分成为细胞的生存变化。
4.丝裂原亚基依赖性细胞死亡：属于一种新的程序性，观察表明该类
死亡方式在免疫细胞、神经细胞、肾脏细胞等细胞中均具体表现出，会伴
随状迹发生的3个阶段：标准的细胞死亡表型、凋亡样表型和坏死样表型。
5.无乳酸性坏死：属于一种新的死亡方式，这种死亡方式与细胞的能
量代谢异常有关，是一类合成ATP且不产生乳酸的能量燃烧模式所引起的
细胞死亡。
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– Ced-3和 Ced-4诱发凋亡； – Ced-9抑制Ced-3、Ced-4的作用。
2002年10月7日英国人Sydney 、美国人Horvitz和英 国人Sulston ，因在PCD方面的研究获诺贝尔生理与 医学奖。
•
Sydney Brenner
H. Robert Horvitz
John E. Sulston
半通透，凋亡和固定后的细胞荧光较强。
溴化乙啶（EB）、碘化丙啶（PI）、放线菌素D
（7-AAD），不通透，正常和凋亡细胞拒染。
可用不同性质的染料对凋亡细胞进行双染色。
第二节 细胞衰老
Aging ，Senescence，指细胞随着年龄增加，机能 和结构退行性变化，趋向死亡的不可逆现象。 衰老是生命的普遍现象，发生在生态系统、群落、 种群、个体、细胞以及分子等不同层次。
端粒酶可修复端粒，此酶仅在干细胞中表达。
6. 衰老基因学说
子女的寿命与双亲的寿命有关；动物都有相当恒
定的平均和最高寿命；
成人早衰症：约39岁衰老，47岁生命结束；婴幼
儿早衰症：1岁衰老，12~18岁生命结束；
– 早衰症患者体内解旋酶发生突变 。
衰老时，衰老相关基因（SAG）活跃表达，如
第十三章 程序性细胞死亡与细 胞衰老
第一节 程序性细胞死亡
一、细胞程序性死亡的概念
细胞程序性死亡（PCD）是一种基因指导的细胞自
我消亡方式。
PCD和细胞凋亡的区别在以下方面： PCD是功能性概念，凋亡是形态学概念。 PCD的最终结果是凋亡，但凋亡并非都是程序化的。 PCD存在于胚胎发育过程中。
交联，实验表明DNA中OH8dG随着年龄而增加。
正常细胞内存在清除自由基的防御系统。
– 酶系统：SOD、CAT、GSH-PX。 – 非酶系统：维生素E、醌类电子受体
Orr和Sohal（1994），将SOD基因导入果蝇，其
寿命比野生型延长1/3。
4．程序性衰老（programmed senescence）
状；
⑥凋亡通常是生理性变化，坏死是病理性变化。
/
第四节 细胞凋亡的分子机理
一、凋亡相关的基因和蛋白
与细胞增殖有关的原癌基因和抑癌基都参
于对细胞凋亡的凋控。
研究较多的有ICE、Apaf-1、Bcl-2、
Fas/APO-1、c-myc、p53、ATM等 。
caspase。
5．P53
– 基因组的守护者。辐射诱导的DNA损伤可通过ATM激 活p53，阻断细胞周期，并提高Fas的表达，诱导凋亡。
6．Myc
– 转录因子，生长因子存在，Bcl-2基因表达时，促进细 胞增殖，反之引起细胞凋亡。
7. ATM
– 是DNA损伤检验的重要蛋白激酶，能激活P53。
稳定组织：可补偿性增生，如：肝、肾细胞。 恒久组织：细胞不再分裂，如神经细胞。 可耗尽组织：如人类的卵巢实质细胞。
二、细胞衰老的特征
（一）形态变化
核 染色质 质膜 细胞质 线粒体 高尔基体 尼氏体 包含物 核膜 增大、染色深、核内有包含物 凝聚、固缩、碎裂、溶解 粘度增加、流动性降低 色素积聚、空泡形成 数目减少、体积增大 碎裂 消失 糖原减少、脂肪积聚 内陷
Hayflick limitation
Cell The
will be dead; life is limited; is limited.
Proliferation
Ages
一、人体细胞的动态分类
更新组织：如上皮细胞、血细胞。构成更新组织
的细胞可分为３类：① 干细胞、 ② 过渡细胞、 ③成熟细胞。
随坏死进程，细胞质呈强嗜酸性，苏木精/伊红染
色呈均一红色。
细胞膜不完整，台盼蓝染色阳性(活细胞不着色)。 DNA随机降解，细胞内容物流出，引起炎症。
（二）细胞凋亡
①细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体； ②凋亡小体内有结构完整的细胞器； ③不引起炎症； ④线粒体无明显形态变化，溶酶体活性不增加； ⑤内切酶活化，DNA有控降解，凝胶电泳图呈梯
2．Apaf-1
凋亡酶激活因子-1（apoptotic protease activating
factor-1），线虫的同源物为ced-4。
作用：参与线粒体凋亡途径，该基因敲除后，小
鼠神经细胞过多，脑畸形发育。
Apaf-1与cyt c、ATP/dATP结合后，召集caspase-9，
形成凋亡体（apoptosome），激活caspase-3，启 动caspase级联反应。
生物的生长、发育、衰老和死亡都由基因
程序控制的，衰老是某些基因依次开启或
关闭的结果。
5．复制性衰老（replicative senescence）
细胞的增殖次数是有限的，称―Hayflick‖极限。如
人胚成纤维细胞可培养60-70代。
DNA每复制一次端粒就缩短一段，到一定程度时，
则激活DNA损伤检验，细胞凋亡。人的成纤维细 胞端粒每年缩短14-18bp。
C. elegans是研究PCD的理想材料（生命周期短，
细胞数量少）。
C. elegans雄虫有1031个体细胞、约1000个生殖细
胞。
神经系统由302个细胞组成，来自于407个前体细
胞，105个细胞发生了PCD。
控制线虫PCD的基因有：Ced-3、Ced-4和Ced-9。
senescent cell derived inhibition of DNA synthesis 。
Hutchinson-Gilford syndrome
第三节 细胞坏死与凋亡
细胞死亡并非与机体死亡同步。正常的组织中也发 生细胞死亡，它是维持组织机能和形态所必需的。
一、细胞死亡的方式
（一）细胞坏死
3. bcl-2基因家族
含有1-4个Bcl-2同源结构域（BH1-4）。分两类：
抗凋亡基因，如：Bcl-2；促凋亡基因，如：Bax。
促凋亡蛋白能引起线粒体外膜通透性改变，导致
cyt c释放，引起凋亡。
bcl-2相当于线虫的ced9。主要定位于线粒体膜、
也存在于ER和外核膜，拮抗促凋亡蛋白的功能。
病原体感染的细胞。
Sculpting the digits in the developing mouse paw by apoptosis（Wood 2000）
（二）病理学意义
1. 病原体侵染；
– 诱导凋亡——HIV
– 抑制凋亡——Poxvirus
2. 细胞凋亡不足
– 肿瘤，自身免疫疾病；
1. 代谢废物积累：如：脂褐质（自由基诱发的脂
质过氧化作用的产物），老年性痴呆（AD）脑细 胞内的β-淀粉样蛋白。
2.线粒体DNA突变：线粒体自由基浓度高，
mtDNA是裸露分子，容易发生突变。
脑、心、骨骼肌的氧负荷最大，组织最易衰老。
3．自由基学说（free radical theories）
Next topic is tumor cell.
二、细胞凋亡的特征
1、凋亡的起始
2、凋亡小体的形成 3、凋亡小体逐渐被邻近的细胞或体内吞噬
细胞所吞噬，凋亡细胞的残余物质被消化 后重新利用
三、细胞凋亡的生理和病理学意 义
（一）生理学意义 1. 生长发育：组织与器官的塑造（趾的分化）；
动物变态；皮肤角质形成；
2. 免疫细胞分化：克隆选择； 3. 防御：清除衰老细胞、DNA损伤的细胞、和被
1．Caspase家族
相当于线虫的ced-3，是引起凋亡的关键酶。特点： ①酶活性依赖于cys残基的亲核性； ②总是在天冬氨酸之后切断底物，故名caspase
（cysteine aspartate-specific protease）。
③亚基由同一基因编码，前体被切割后产生两个
活性亚基，组成的异四聚体。
3. 细胞凋亡过度----免疫功能丧失
– 神经退行性疾病（AD，帕金森症）、心肌梗塞、 再生 障碍性贫血、骨组织坏死。
四、细胞凋亡的检测方法
1. 形态学，电镜，光镜； 2. DNA凝胶电泳——ladder； 3. 流式细胞计---检测丢失DNA的亚二倍体； 4. TUNEL技术----DNA断裂的原位末端标记法，对
Bcl-2 gene family（Zimmermann 2001）
4. Fas
fas又称作APO-1，属TNF受体家族。 1993年人白细胞分型国际会议统一命名为CD95。 fas基因编码产物为分子量45KD的跨膜蛋白。 Fas蛋白与Fas配体组成Fas系统，二者的结合激活
（二）分子水平的变化
1. DNA：复制与转录受阻，端粒DNA、mtDNA缺
失。DNA氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度 降低。
2. RNA：含量减少。 3. 蛋白质：含成下降，发生修饰、交联。 4. 酶分子：物理与化学特征改变，酶失活。 5. 脂类：不饱和脂肪酸被氧化。
三、细胞衰老的分子机理
DNA分子断裂缺口中的3‘-OH进行原位标记；
5.彗星电泳法-----原理：将单个细胞悬浮于琼脂糖凝
胶中，经裂解处理后，再在电场中进行短时间电泳， 并用荧光染料染色。凋亡细胞的DNA讲解片段泳动 速度较快，使细胞核呈现出一种彗星式的图案，正常 无DNA断裂的细胞核呈圆球形。
8. 常用检测细胞凋亡的染料： 二乙酸荧光素（FDA），绿色荧光，活细胞染色。 Hoechst 33342或33258，DAPI，吖啶橙（AO），
自由基是含不成对电子的原子或基团，具有高度
反应活性。包括：氧自由基（如· OH）、氢自由 基（· H）、碳自由基、脂自由基等。