肿瘤与细胞凋亡

形态学特征 范 围 累及大片邻近细胞 见于单个散在的细胞 细胞外形 细胞肿胀，体积增加；膜损伤，内 细胞皱缩体积减小；膜完整良好；质膜 容物外泻 起泡 细 胞 质 细胞器（如线粒体和内质网）肿胀；细胞器基本完好；细胞破裂成凋亡小体 细胞破裂 细 胞 核 染色质聚集呈颗粒状；核溶解 染色质凝缩、边集，呈新月体或环形； 核破裂 甄 别 活体染料排斥性丧失；电镜；光镜 对活体染料的排斥性；电镜；光镜；核 荧光染色（荧光显微镜，流式细胞仪）； 原位DNA片段标记 生化表现 凝胶电泳 DNA呈“涂片”状（晚期） 大片段DNA断裂→核小体间DNA断裂 （DNA ladder)
细胞凋亡的生物学意义

细胞凋亡与胚胎发育
尾芽的消失 神经系统40~70%的神经细胞会凋亡 70~95%的淋巴细胞要凋亡

疾病与细胞凋亡
AIDS 白血病 肿瘤发生
细胞凋亡的研究方法

1.根据形态学特征
光学显微镜 电子显微镜

2.根据生化特征
琼脂糖凝胶电泳 原位末端标记技术

3.流式细胞仪检测法
流式细胞仪检测细胞凋亡
肿瘤与细胞凋亡
TUMOR and APOPTOSIS
南开大学生命科学学院 张晓东
主要内容



细胞凋亡的概念及形态学特征 细胞凋亡的生物学意义 细胞凋亡的研究方法 细胞凋亡的诱导 细胞凋亡相关因子 细胞凋亡信号传导 肿瘤与细胞凋亡
细胞凋亡 的概念及特征

概念：1972年 Kerr and Wyllie
的结果。
抗癌药物诱导肿瘤细胞凋亡
细胞凋亡与肿瘤耐药
Bcl-2、raf-1、突变型p53、 Bcr/Abl、 erbB2/neu、 NFк-B 表达产物可阻断或阻碍多种因素诱 导的细胞凋亡（化疗药物、γ-射线、钙
离子载体、糖皮质激素）

特征： 1. 形态学特征 2. 生化特征

细胞凋亡和坏死的主要区别
坏死 细胞凋亡 主动性；生理性细胞自杀 凋亡激活信号；细胞内通讯；免疫效应 子杀伤作用 细胞内信号调节；抑凋亡基因的表达 被巨噬细胞或邻近细胞吞噬、清除，不 引起炎症反应
性 质 诱导机制 阻断途径 结 局
被动性；病理性细胞死亡 细胞破坏；细胞损伤；免疫效应子 杀伤作用 导致邻近细胞死亡、炎症反应和瘢 痕形成
（1）作为一种抗氧化剂 （2）与Bax结合成异源二聚体 （3）影响细胞钙离子的重新分布 （4）抑制细胞色素c从线粒体释放到胞浆
线粒体
Mechanism of Cytochrome c release
1. Bax,the pore former
2. Bcl-2, friend of VDAC
3. Bax, a component of the PTP
Caspase 激活途径
死亡受体信号
Bcl-2 family
基因产物
Bcl-2家族成员
功 能
Bcl2
BcΒιβλιοθήκη Baidux
凋亡抑制剂，可与Bax及Bak结合
其L型抑制凋亡，S型促进凋亡，与Bax及Bak结合
Bclw
Bax
凋亡抑制剂
凋亡促进剂，可与BCL2,BCLXL,EIB19K结合
Bak
Bad
凋亡促进剂, 可与BCL2,BCLX,EIB19K结合
凋亡促进剂, 可与BCL2,BCLXL结合
Bid
MCL1 EIB19K CED9
凋亡促进剂, 可被caspase8酶切调控，高效诱导细胞色 素C从线粒体泄漏到胞浆
凋亡抑制剂 腺病毒凋亡抑制剂，与Bak和Bax结合 线虫中的凋亡抑制剂，BCL2的同源物
Bcl-2 family 的结构
Bcl-2蛋白的抑凋亡机理：
4. Cyt c release is a two-step process
IAP (inhibitor of apoptosis) family
肿瘤与细胞凋亡
Bcl-2家族
C-myc
p53 肿瘤生长的主要原因不是肿瘤细胞大量 增殖的结果，而是细胞凋亡的抑制剂或肿
瘤促进剂等延长了已转化的细胞生存期限
细胞凋亡的诱导
1.电离辐射 2.细胞因子 3.抗原和受体 4.免疫效应细胞

细胞凋亡相关因子
Caspase Family

1.结构
Caspase (ICE/CED-3 cystein proteinase) family
Caspase 1 (ICE) subfamily Caspase 1 (ICE) Caspase 4 Caspase 5
Caspase 3 (CPP32) family
Caspase3 (CPP32) Caspase 6 Caspase 7 Caspase 8 Caspase 10
图1. Caspase 家族分类
Caspase 2 (ICH-1) subfamily Caspase2 (ICH1) Caspase 9