細(xì)胞凋亡課件

1、細(xì)胞凋亡 壞死壞死細(xì)胞死亡細(xì)胞死亡 凋亡凋亡壞死壞死: 活體組織細(xì)胞的死亡活體組織細(xì)胞的死亡第九章第九章 細(xì)胞凋亡與疾病細(xì)胞凋亡與疾病細(xì)胞凋亡第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述定義：由體內(nèi)外因素觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)預(yù)存的死亡程定義：由體內(nèi)外因素觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)預(yù)存的死亡程序而導(dǎo)致的細(xì)胞死亡過(guò)程稱為細(xì)胞凋亡（又稱序而導(dǎo)致的細(xì)胞死亡過(guò)程稱為細(xì)胞凋亡（又稱為程序性細(xì)胞死亡）為程序性細(xì)胞死亡）細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡(apoptosis)，是，是1972年由年由Kerr等建議用來(lái)等建議用來(lái)描述伴隨細(xì)胞死亡的一系列形態(tài)學(xué)上固定的變化形式。描述伴隨細(xì)胞死亡的一系列形態(tài)學(xué)上固定的變化形式?！暗蛲龅蛲觥币辉~來(lái)自希臘語(yǔ)，一詞來(lái)自希臘語(yǔ)，apo意

2、為意為“分離分離”，ptosis指花瓣或樹(shù)葉的脫落，指花瓣或樹(shù)葉的脫落，“凋亡凋亡”是由這兩個(gè)詞是由這兩個(gè)詞組合而成，意指細(xì)胞凋亡的形態(tài)類(lèi)似秋天花瓣或樹(shù)葉組合而成，意指細(xì)胞凋亡的形態(tài)類(lèi)似秋天花瓣或樹(shù)葉的凋落一樣的凋落一樣細(xì)胞凋亡研究簡(jiǎn)史研究簡(jiǎn)史n半個(gè)世紀(jì)前半個(gè)世紀(jì)前:人們就觀察到生理自發(fā)退化死亡現(xiàn)象人們就觀察到生理自發(fā)退化死亡現(xiàn)象.n1965年年:發(fā)育生物學(xué)家發(fā)育生物學(xué)家Lockshin和和Williams首先提出首先提出了了PCD（程序化死亡）一詞，用于描述蛾的發(fā)育過(guò)程（程序化死亡）一詞，用于描述蛾的發(fā)育過(guò)程n1972年年:Kerr等首次提出了細(xì)胞凋亡的概念等首次提出了細(xì)胞凋亡的概念n197

3、7年年:人們注意到在生理或病理性刺激條件下，淋人們注意到在生理或病理性刺激條件下，淋巴細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中的凋亡現(xiàn)象。巴細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中的凋亡現(xiàn)象。n1980年年:Wyllie研究胸腺細(xì)胞在糖皮質(zhì)激素作用下引研究胸腺細(xì)胞在糖皮質(zhì)激素作用下引致的細(xì)胞凋亡變化，總結(jié)并建立了細(xì)胞凋亡的共同形致的細(xì)胞凋亡變化，總結(jié)并建立了細(xì)胞凋亡的共同形態(tài)學(xué)特征，包括核固縮和態(tài)學(xué)特征，包括核固縮和DNA降解成寡核苷酸片段等降解成寡核苷酸片段等n1989年年: 0wen及其研究小組在研究胸腺細(xì)胞陰性選及其研究小組在研究胸腺細(xì)胞陰性選擇過(guò)程中證明了信號(hào)傳遞物質(zhì)對(duì)擇過(guò)程中證明了信號(hào)傳遞物質(zhì)對(duì)PCD的調(diào)控作用。的調(diào)控作用。n1991

4、年年:Ellis首先發(fā)現(xiàn)了線蟲(chóng)首先發(fā)現(xiàn)了線蟲(chóng)(C.elegans)體內(nèi)體內(nèi)Ced-3、4兩個(gè)基因與兩個(gè)基因與PCD的發(fā)生密切相關(guān)，隨后逐漸發(fā)現(xiàn)了的發(fā)生密切相關(guān)，隨后逐漸發(fā)現(xiàn)了多種參與多種參與PCD的正相調(diào)節(jié)基因和負(fù)相調(diào)節(jié)基因的正相調(diào)節(jié)基因和負(fù)相調(diào)節(jié)基因細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡的生理病理意義：細(xì)胞凋亡的生理病理意義： n確保正常發(fā)育、生長(zhǎng)：清除多余的、失去功確保正常發(fā)育、生長(zhǎng)：清除多余的、失去功能價(jià)值的細(xì)胞（指趾間組織細(xì)胞）能價(jià)值的細(xì)胞（指趾間組織細(xì)胞）n維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定：清除受損突變細(xì)胞，自身維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定：清除受損突變細(xì)胞，自身反應(yīng)細(xì)胞，衰老細(xì)胞反應(yīng)細(xì)胞，衰老細(xì)胞n發(fā)揮積極的防御功能：感染病毒細(xì)胞凋亡

5、，發(fā)揮積極的防御功能：感染病毒細(xì)胞凋亡，阻止病毒復(fù)制阻止病毒復(fù)制細(xì)胞凋亡第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞凋亡的過(guò)程與調(diào)控細(xì)胞凋亡的過(guò)程與調(diào)控 一、細(xì)胞凋亡的大致過(guò)程一、細(xì)胞凋亡的大致過(guò)程 凋亡大致可分為四個(gè)階段：凋亡大致可分為四個(gè)階段：凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)凋亡基因激活凋亡基因激活細(xì)胞凋亡的執(zhí)行細(xì)胞凋亡的執(zhí)行凋亡細(xì)胞的清除凋亡細(xì)胞的清除細(xì)胞凋亡凋亡的四個(gè)階段：凋亡的四個(gè)階段： 凋亡誘導(dǎo)因素+ 受體cAMPCa2+神經(jīng)酰胺死亡信號(hào)凋亡基因激活DNase激活Caspase激活巨噬細(xì)胞吞噬分解凋亡細(xì)胞細(xì)胞凋亡apoptosisapoptosis凋亡過(guò)程與調(diào)控凋亡過(guò)程與調(diào)控凋亡過(guò)程凋亡過(guò)程受體受體cAMPCa2+

6、神經(jīng)酰胺神經(jīng)酰胺凋亡相關(guān)凋亡相關(guān)基因激活基因激活信信號(hào)號(hào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)導(dǎo)導(dǎo)細(xì)胞膜細(xì)胞核細(xì)胞核凋亡誘導(dǎo)因素凋亡誘導(dǎo)因素+Dnase激活激活Caspases激活激活死亡信號(hào)死亡信號(hào)細(xì)胞凋亡apoptosisapoptosis凋亡過(guò)程與調(diào)控凋亡過(guò)程與調(diào)控凋亡過(guò)程凋亡過(guò)程DNase激活激活Caspases激活激活凋亡細(xì)胞的凋亡細(xì)胞的清除清除凋亡執(zhí)行凋亡執(zhí)行細(xì)胞凋亡二、凋亡時(shí)細(xì)胞的主要變化（一）細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)改變（一）細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)改變細(xì)胞凋亡的特征是細(xì)胞首先變圓細(xì)胞凋亡的特征是細(xì)胞首先變圓,隨即與鄰周細(xì)胞隨即與鄰周細(xì)胞脫離脫離,失去微絨毛失去微絨毛,胞漿濃縮胞漿濃縮,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張呈泡狀并內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張呈泡狀并與細(xì)

7、胞膜融合與細(xì)胞膜融合,核染色質(zhì)密度增高呈半月形核染色質(zhì)密度增高呈半月形,并凝并凝聚在核膜周邊聚在核膜周邊,核仁裂解核仁裂解,進(jìn)而細(xì)胞膜內(nèi)陷將細(xì)胞進(jìn)而細(xì)胞膜內(nèi)陷將細(xì)胞自行分割為多個(gè)外有膜包裹、內(nèi)涵物不外泄的細(xì)自行分割為多個(gè)外有膜包裹、內(nèi)涵物不外泄的細(xì)胞凋亡小體，被吞噬細(xì)胞或鄰周細(xì)胞所識(shí)別、吞胞凋亡小體，被吞噬細(xì)胞或鄰周細(xì)胞所識(shí)別、吞噬噬,或自然脫落而離開(kāi)生物。不引起炎癥反應(yīng)和次或自然脫落而離開(kāi)生物。不引起炎癥反應(yīng)和次級(jí)損傷。級(jí)損傷。細(xì)胞凋亡apoptosisapoptosis凋亡時(shí)細(xì)胞的形態(tài)學(xué)改變凋亡時(shí)細(xì)胞的形態(tài)學(xué)改變凋亡過(guò)程與調(diào)控凋亡過(guò)程與調(diào)控空泡化固縮出芽邊集凋亡小體 形態(tài)學(xué)特征：細(xì)胞凋亡染

8、色質(zhì)邊集染色質(zhì)邊集細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡 嗜酸性小體嗜酸性小體(凋亡凋亡)嗜酸性變及嗜酸性小體嗜酸性變及嗜酸性小體肝細(xì)胞體積縮小，胞漿濃縮紅染，呈嗜肝細(xì)胞體積縮小，胞漿濃縮紅染，呈嗜酸性變；或胞漿進(jìn)一步濃縮，細(xì)胞變圓，酸性變；或胞漿進(jìn)一步濃縮，細(xì)胞變圓，核碎裂、溶解消失，呈嗜酸性小體狀核碎裂、溶解消失，呈嗜酸性小體狀細(xì)胞凋亡（二）細(xì)胞凋亡的生化改變（二）細(xì)胞凋亡的生化改變DNA片段化：形成片段化：形成180-200bp或整數(shù)倍的片或整數(shù)倍的片段段,在瓊脂糖凝膠電泳中可呈特征性的在瓊脂糖凝膠電泳中可呈特征性的“梯梯狀狀”條帶，是判斷凋亡發(fā)生的客觀指標(biāo)之條帶，是判斷凋亡發(fā)生的客觀指標(biāo)之一。一。細(xì)

9、胞凋亡內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶激活及其作用：內(nèi)源性核酸內(nèi)內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶激活及其作用：內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶在核小體連接部切斷切酶在核小體連接部切斷DNA雙鏈。雙鏈。n凋亡誘導(dǎo)因素凋亡誘導(dǎo)因素細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)n無(wú)活性內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶無(wú)活性內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶 活性內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶活性內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶n核小體連接部切斷核小體連接部切斷DNA雙鏈雙鏈電泳呈特征性的電泳呈特征性的“梯狀梯狀”條條帶帶Ca+Mg+激活Zn+抑制細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡Caspase的激活及其作用：的激活及其作用：nCaspase（含半胱氨酸的門(mén)冬氨酸特異水解酶）：（含半胱氨酸的門(mén)冬氨酸特異水解酶）：一組對(duì)底物門(mén)冬氨酸部位有特異水解作

10、用，其活性一組對(duì)底物門(mén)冬氨酸部位有特異水解作用，其活性中心富含半胱氨酸的蛋白酶中心富含半胱氨酸的蛋白酶n主要作用：主要作用：n滅活細(xì)胞凋亡抑制物（滅活細(xì)胞凋亡抑制物（Bcl-2）n水解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞解體，形成凋亡小體水解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞解體，形成凋亡小體n水解級(jí)聯(lián)反應(yīng)相關(guān)活性蛋白，使之獲得或喪失某水解級(jí)聯(lián)反應(yīng)相關(guān)活性蛋白，使之獲得或喪失某種生物學(xué)功能種生物學(xué)功能 細(xì)胞凋亡Caspase的作用的作用細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡與壞死的比較：細(xì)胞凋亡與壞死的比較：壞死 凋亡 性質(zhì)誘導(dǎo)因素生化特點(diǎn)形態(tài)變化DNA電泳炎癥反應(yīng)凋亡小體基因調(diào)控病理性、非特異性 強(qiáng)烈刺激，隨機(jī)發(fā)生被動(dòng)過(guò)程，無(wú)新蛋白合成細(xì)胞腫

11、脹、細(xì)胞結(jié)構(gòu)全面溶解、破壞彌散性降解，電泳呈均一DNA片狀 溶酶體破裂，局部炎癥反應(yīng)無(wú)無(wú) 生理性或病理性，特異性較弱刺激，非隨機(jī)發(fā)生主動(dòng)過(guò)程，有新蛋白合成胞膜及細(xì)胞器相對(duì)完整細(xì)胞皺縮，核固縮DNA片段化（180-200bp）電泳呈梯狀條帶溶酶體相對(duì)完整，局部無(wú)炎反應(yīng) 有有細(xì)胞凋亡壞死壞死細(xì)胞凋亡壞死炎細(xì)胞浸潤(rùn)壞死炎細(xì)胞浸潤(rùn)細(xì)胞凋亡凋亡凋亡細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡三細(xì)胞凋亡的調(diào)控三細(xì)胞凋亡的調(diào)控（一）細(xì)胞凋亡的相關(guān)因素（一）細(xì)胞凋亡的相關(guān)因素1. 誘導(dǎo)性因素誘導(dǎo)性因素激素和生長(zhǎng)因子失衡：缺乏（激素和生長(zhǎng)因子失衡：缺乏（IL-2，淋巴細(xì)胞凋，淋巴細(xì)胞凋亡）或過(guò)多（糖皮質(zhì)激素亡）或過(guò)多（糖皮質(zhì)激素，淋巴細(xì)胞

12、凋亡），淋巴細(xì)胞凋亡） 理化因素：射線、高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、乙醇、抗癌理化因素：射線、高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、乙醇、抗癌藥物等藥物等 免疫性因素：如，免疫性因素：如，CTL分泌粒酶分泌粒酶靶細(xì)胞凋亡靶細(xì)胞凋亡微生物因素：細(xì)菌、病毒及毒素。（微生物因素：細(xì)菌、病毒及毒素。（HIV） 細(xì)胞凋亡抑制性因素：抑制性因素： （1）細(xì)胞因子：）細(xì)胞因子：IL-2、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（2）激素：）激素：ACTH、睪丸酮、雌激素等、睪丸酮、雌激素等（3）二價(jià)金屬陽(yáng)離子：）二價(jià)金屬陽(yáng)離子：Zn2+ (4) 藥物：苯巴比妥、半胱氨酸蛋白酶抑制劑、藥物：苯巴比妥、半胱氨酸蛋白酶抑制劑、中性氨基酸中性氨基酸（5）病毒

13、：）病毒：EB病毒、牛痘病毒病毒、牛痘病毒CrmA細(xì)胞凋亡(二二)細(xì)胞凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)是連接凋亡誘導(dǎo)因素與核凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)是連接凋亡誘導(dǎo)因素與核DNA片段化斷片段化斷裂及細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白降解的中間環(huán)節(jié)。裂及細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白降解的中間環(huán)節(jié)。凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的特點(diǎn)：凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的特點(diǎn)：多樣性：不同種類(lèi)細(xì)胞有不同系統(tǒng)多樣性：不同種類(lèi)細(xì)胞有不同系統(tǒng)耦聯(lián)性：凋亡與增殖分化系統(tǒng)在某些環(huán)節(jié)耦聯(lián)，耦聯(lián)性：凋亡與增殖分化系統(tǒng)在某些環(huán)節(jié)耦聯(lián)，同一因素既可引起凋亡也可引起增殖同一因素既可引起凋亡也可引起增殖同一性：不同凋亡誘導(dǎo)因素可通過(guò)同一信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)同一性：不同凋亡誘導(dǎo)因素可通過(guò)同一信號(hào)

14、轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)多途性：同一凋亡誘導(dǎo)因素可通過(guò)不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)多途性：同一凋亡誘導(dǎo)因素可通過(guò)不同信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)細(xì)胞凋亡研究較多的系統(tǒng)：研究較多的系統(tǒng)：依據(jù)：依據(jù)：細(xì)胞凋亡時(shí)胞內(nèi)游離細(xì)胞凋亡時(shí)胞內(nèi)游離Ca2+濃度顯著上升濃度顯著上升用用Ca2+載體載體A23187人為升高人為升高B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞Ca2+水平，水平，B淋巴細(xì)胞凋亡淋巴細(xì)胞凋亡用用Ca2+絡(luò)合劑降低胞內(nèi)絡(luò)合劑降低胞內(nèi)Ca2+水平，阻止細(xì)胞凋亡水平，阻止細(xì)胞凋亡 激活激活Ca2+依賴谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶依賴谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶Ca2+ 活化核轉(zhuǎn)錄因子活化核轉(zhuǎn)錄因子1胞內(nèi)胞內(nèi)Ca2+信號(hào)系統(tǒng)（信號(hào)系統(tǒng)（Ca2+為第二信使）為第二信使）細(xì)胞凋亡2cAMP/P

15、KA信號(hào)系統(tǒng)（信號(hào)系統(tǒng)（cAMP為第二信使）為第二信使）依據(jù)：依據(jù)：雙丁酰雙丁酰cAMP可引起培養(yǎng)的髓樣白血病細(xì)胞及胸腺細(xì)胞可引起培養(yǎng)的髓樣白血病細(xì)胞及胸腺細(xì)胞凋亡凋亡糖皮質(zhì)激素使糖皮質(zhì)激素使cAMP上升上升cAMP激活激活PKA使靶蛋白某些氨基酸（蘇、絲使靶蛋白某些氨基酸（蘇、絲AA）殘基磷酸化殘基磷酸化改變蛋白質(zhì)功能改變蛋白質(zhì)功能細(xì)胞凋亡3Fas蛋白蛋白/Fas配體信號(hào)系統(tǒng)配體信號(hào)系統(tǒng)Fas蛋白：細(xì)胞膜跨膜蛋白蛋白：細(xì)胞膜跨膜蛋白Fas蛋白蛋白+Fas配體（抗配體（抗Fas）細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡機(jī)制：機(jī)制：Fas蛋白蛋白+Fas配體（抗配體（抗Fas）神經(jīng)鞘磷脂酶活性神經(jīng)鞘磷脂酶活性產(chǎn)生神經(jīng)酰

16、胺產(chǎn)生神經(jīng)酰胺蛋白激酶激活蛋白激酶激活細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡Fas蛋白蛋白+抗抗Fas、TNF 激活激活I(lǐng)CE樣樣caspase 降解降解H1組蛋白組蛋白染色體松馳染色體松馳DNA暴露內(nèi)切酶位點(diǎn)暴露內(nèi)切酶位點(diǎn)通過(guò)通過(guò)Ca2+信號(hào)系統(tǒng)傳遞死亡信息引起細(xì)胞凋亡信號(hào)系統(tǒng)傳遞死亡信息引起細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡4神經(jīng)酰胺信號(hào)系統(tǒng)神經(jīng)酰胺信號(hào)系統(tǒng)神經(jīng)酰胺：神經(jīng)鞘磷脂（神經(jīng)酰胺：神經(jīng)鞘磷脂（SM）在神經(jīng)鞘磷脂酶的）在神經(jīng)鞘磷脂酶的作用下產(chǎn)生的一類(lèi)新型第二信使物質(zhì)。作用下產(chǎn)生的一類(lèi)新型第二信使物質(zhì)。介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的依據(jù)：用天然神經(jīng)酰胺處理介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的依據(jù)：用天然神經(jīng)酰胺處理u937白血病細(xì)胞，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡白血病細(xì)胞，誘導(dǎo)

17、細(xì)胞凋亡神經(jīng)酰胺途徑相關(guān)誘因：電離輻射、神經(jīng)酰胺途徑相關(guān)誘因：電離輻射、TNF-、Fas抗原、糖皮質(zhì)激素抗原、糖皮質(zhì)激素 細(xì)胞凋亡5二酰甘油二酰甘油/蛋白激酶蛋白激酶C（PKC）信號(hào)系統(tǒng)）信號(hào)系統(tǒng)二酰甘油：磷脂酰肌醇和磷脂酰膽堿在磷脂酶二酰甘油：磷脂酰肌醇和磷脂酰膽堿在磷脂酶C催催化下產(chǎn)生的一種第二信使物質(zhì)?；庐a(chǎn)生的一種第二信使物質(zhì)。依據(jù)：依據(jù)：活化的活化的PKC1可誘導(dǎo)可誘導(dǎo)u937白血病細(xì)胞凋亡白血病細(xì)胞凋亡抑制抑制PKC活性可抑制糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的小鼠胸腺活性可抑制糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的小鼠胸腺細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡PKC激動(dòng)劑佛波脂可抑制某些類(lèi)型細(xì)胞凋亡（糖激動(dòng)劑佛波脂可抑制某些類(lèi)型細(xì)胞凋亡（糖皮

18、質(zhì)激素、皮質(zhì)激素、T細(xì)胞受體激活、細(xì)胞受體激活、IL-2撤除）撤除）細(xì)胞凋亡6酪氨酸蛋白激酶系統(tǒng)酪氨酸蛋白激酶系統(tǒng)生長(zhǎng)因子或細(xì)胞因子生長(zhǎng)因子或細(xì)胞因子激活酪氨酸蛋白激酶激活酪氨酸蛋白激酶靶蛋白酪靶蛋白酪氨酸磷酸化氨酸磷酸化Ras蛋白激活蛋白激活通過(guò)通過(guò)Raf-1、MAPKK、MAPK蛋白質(zhì)磷酸化蛋白質(zhì)磷酸化細(xì)胞分化細(xì)胞分化生長(zhǎng)因子或細(xì)胞因子撤除生長(zhǎng)因子或細(xì)胞因子撤除不能激活酪氨酸蛋白激酶系不能激活酪氨酸蛋白激酶系統(tǒng)統(tǒng)細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡（三）凋亡相關(guān)基因（三）凋亡相關(guān)基因三類(lèi)：三類(lèi)：抑制凋亡基因：抑制凋亡基因：Bcl-2、EIB、IAP促進(jìn)凋亡基因：促進(jìn)凋亡基因：P53、Bax、ICE雙向

19、調(diào)節(jié)基因：雙向調(diào)節(jié)基因：c-myc、Bclx細(xì)胞凋亡(B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2B cell lymphoma / leukemia-2基因的縮寫(xiě)) Bcl-2蛋白：蛋白：229個(gè)氨基酸（人）、個(gè)氨基酸（人）、236個(gè)氨基酸（小鼠）個(gè)氨基酸（小鼠）分布：線粒體內(nèi)膜、細(xì)胞膜內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核膜分布：線粒體內(nèi)膜、細(xì)胞膜內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核膜作用：作用：Bcl-2高表達(dá)能阻抑多種凋亡誘導(dǎo)因素所引起的細(xì)胞凋亡高表達(dá)能阻抑多種凋亡誘導(dǎo)因素所引起的細(xì)胞凋亡依據(jù)：依據(jù)：導(dǎo)入導(dǎo)入Bcl-2基因質(zhì)?？煞乐股窠?jīng)細(xì)胞因撤除神經(jīng)生長(zhǎng)因子所誘基因質(zhì)粒可防止神經(jīng)細(xì)胞因撤除神經(jīng)生長(zhǎng)因子所誘導(dǎo)的凋亡導(dǎo)的凋亡淋巴細(xì)胞性白血病病人淋巴細(xì)

20、胞性白血病病人,外周淋巴細(xì)胞有外周淋巴細(xì)胞有20%呈呈Bcl-2陽(yáng)性時(shí)，陽(yáng)性時(shí)，預(yù)后不佳（耐受放射線、抗癌藥物）預(yù)后不佳（耐受放射線、抗癌藥物）1.Bcl-2細(xì)胞凋亡 直接的抗氧化作用直接的抗氧化作用 抑制線粒體釋放促凋亡蛋白質(zhì)（細(xì)胞色素抑制線粒體釋放促凋亡蛋白質(zhì)（細(xì)胞色素C、AIF） 抑制促凋亡性調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)抑制促凋亡性調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)Bax、Bak的細(xì)胞毒作用的細(xì)胞毒作用 抑制凋亡蛋白酶（抑制凋亡蛋白酶（caspases）的激活）的激活 維持細(xì)胞鈣穩(wěn)態(tài)維持細(xì)胞鈣穩(wěn)態(tài)Bcl-2抗凋亡作用機(jī)制：抗凋亡作用機(jī)制：細(xì)胞凋亡作用：作用：野生型（野生型（wtP53）：）：DNA結(jié)合蛋白，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡結(jié)合蛋白，

21、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡（“分子警察分子警察”）突變型突變型（mtP53） ：抑制細(xì)胞凋亡：抑制細(xì)胞凋亡野生型野生型P53的作用機(jī)制：的作用機(jī)制：P53蛋白蛋白細(xì)胞周期細(xì)胞周期G1期檢查染期檢查染色體色體DNA損傷（檢查點(diǎn)功能）損傷（檢查點(diǎn)功能）發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)DNA損傷損傷剌激剌激CIP的表達(dá)的表達(dá)阻止細(xì)胞進(jìn)入下一周期，啟動(dòng)阻止細(xì)胞進(jìn)入下一周期，啟動(dòng)DNA修復(fù)機(jī)制修復(fù)機(jī)制修修復(fù)失敗復(fù)失敗啟動(dòng)細(xì)胞凋亡機(jī)制啟動(dòng)細(xì)胞凋亡機(jī)制細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡2.P53細(xì)胞凋亡c-myc: 一種癌基因，它能誘導(dǎo)增殖，也能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，具有雙向一種癌基因，它能誘導(dǎo)增殖，也能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，具有雙向調(diào)節(jié)作用。調(diào)節(jié)作用。作用機(jī)制：作用機(jī)制：c-

22、myc蛋白為重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，既可介導(dǎo)細(xì)蛋白為重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，既可介導(dǎo)細(xì)胞增殖的基因，也可激活介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的基因，其作用取決胞增殖的基因，也可激活介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的基因，其作用取決于細(xì)胞接受何種信號(hào)及細(xì)胞的生長(zhǎng)環(huán)境（有生長(zhǎng)因子于細(xì)胞接受何種信號(hào)及細(xì)胞的生長(zhǎng)環(huán)境（有生長(zhǎng)因子增殖，增殖，無(wú)生長(zhǎng)因子無(wú)生長(zhǎng)因子凋亡）。凋亡）。Bcl-x：能翻譯：能翻譯Bcl-XL和和Bcl-Xs兩種蛋白，兩種蛋白，Bcl-XL蛋白抑蛋白抑制細(xì)胞凋亡，制細(xì)胞凋亡，Bcl-Xs蛋白促進(jìn)細(xì)胞凋亡（合成以誰(shuí)為主）蛋白促進(jìn)細(xì)胞凋亡（合成以誰(shuí)為主） 3.c-myc,Bcl-x細(xì)胞凋亡第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞凋亡的發(fā)生機(jī)制細(xì)胞凋亡的發(fā)

23、生機(jī)制一、氧化損傷一、氧化損傷氧化損傷的后果之一：細(xì)胞凋亡氧化損傷的后果之一：細(xì)胞凋亡依據(jù)：依據(jù)：各種氧化劑（各種氧化劑（H2O2）可直接誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡）可直接誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡抑制超氧化物歧化酶（抑制超氧化物歧化酶（SOD）活性可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡）活性可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡抗氧化劑（抗氧化劑（VitE、胡蘿卜素等）可阻斷有氧化應(yīng)激背、胡蘿卜素等）可阻斷有氧化應(yīng)激背景的各種凋亡誘導(dǎo)因素（景的各種凋亡誘導(dǎo)因素（TNF-、電離輻射）引起的細(xì)、電離輻射）引起的細(xì)胞凋亡胞凋亡細(xì)胞凋亡引起引起DNA損傷，激活損傷，激活P53基因基因引起引起DNA損傷，活化多聚損傷，活化多聚ADP核糖合成酶，耗竭輔酶核糖合成酶，耗竭輔酶(N

24、AD)，消耗大量，消耗大量ATP攻擊細(xì)胞膜不飽和脂肪酸，脂質(zhì)過(guò)氧化，細(xì)胞膜損傷或產(chǎn)攻擊細(xì)胞膜不飽和脂肪酸，脂質(zhì)過(guò)氧化，細(xì)胞膜損傷或產(chǎn)生過(guò)氧羥基生過(guò)氧羥基24碳四烯酸碳四烯酸激活激活Ca2+/Mg2+依賴的核酸內(nèi)切酶依賴的核酸內(nèi)切酶細(xì)胞膜損傷，細(xì)胞膜損傷，Ca2+內(nèi)流增多及損傷線粒體，通透性增加膜內(nèi)流增多及損傷線粒體，通透性增加膜電位改變電位改變活化核轉(zhuǎn)錄因子活化核轉(zhuǎn)錄因子NF-B、AP-1，加速凋亡相關(guān)基因表達(dá)，加速凋亡相關(guān)基因表達(dá)氧化損傷引起細(xì)胞凋亡的可能機(jī)制：氧化損傷引起細(xì)胞凋亡的可能機(jī)制：細(xì)胞凋亡二、鈣穩(wěn)態(tài)失衡二、鈣穩(wěn)態(tài)失衡細(xì)胞鈣穩(wěn)態(tài)失衡是細(xì)胞凋亡的重要機(jī)機(jī)制之一細(xì)胞鈣穩(wěn)態(tài)失衡是細(xì)胞凋亡

25、的重要機(jī)機(jī)制之一依據(jù)：依據(jù)：各種凋亡刺激所引起的凋亡是鈣依賴過(guò)程各種凋亡刺激所引起的凋亡是鈣依賴過(guò)程凋亡發(fā)生時(shí)胞漿凋亡發(fā)生時(shí)胞漿Ca2+濃度顯著上升，并在隨后的一系列濃度顯著上升，并在隨后的一系列凋亡改變中起關(guān)鍵性作用（核酸內(nèi)切酶激活、需鈣蛋白酶、凋亡改變中起關(guān)鍵性作用（核酸內(nèi)切酶激活、需鈣蛋白酶、磷脂酶、谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶的激活，細(xì)胞膜的空泡化）磷脂酶、谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶的激活，細(xì)胞膜的空泡化）鈣穩(wěn)態(tài)失衡參與多種凋亡相關(guān)疾病的發(fā)?。ㄉ窠?jīng)退行性疾鈣穩(wěn)態(tài)失衡參與多種凋亡相關(guān)疾病的發(fā)病（神經(jīng)退行性疾?。┎。┘?xì)胞凋亡激活激活Ca2+/Mg2+依賴的核酸內(nèi)切酶，降解依賴的核酸內(nèi)切酶，降解DNA鏈鏈激活谷氨酰胺

26、轉(zhuǎn)移酶，催化肽鏈間的?；D(zhuǎn)移，肽鏈間激活谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶，催化肽鏈間的酰基轉(zhuǎn)移，肽鏈間形成共價(jià)鍵，使細(xì)胞骨架蛋白分子間發(fā)生廣泛交聯(lián)，有利形成共價(jià)鍵，使細(xì)胞骨架蛋白分子間發(fā)生廣泛交聯(lián)，有利于凋亡小體形成于凋亡小體形成激活核轉(zhuǎn)錄因子，加速凋亡相關(guān)基因表達(dá)激活核轉(zhuǎn)錄因子，加速凋亡相關(guān)基因表達(dá)Ca2+在在ATP的配合下使的配合下使DNA鏈?zhǔn)嬲梗┞逗诵◇w之間的鏈?zhǔn)嬲?，暴露核小體之間的連接區(qū)內(nèi)的酶切位點(diǎn)，有利于連接區(qū)內(nèi)的酶切位點(diǎn)，有利于DNA內(nèi)切酶切割內(nèi)切酶切割DNA鈣穩(wěn)態(tài)失衡引起細(xì)胞凋亡的可能機(jī)制：鈣穩(wěn)態(tài)失衡引起細(xì)胞凋亡的可能機(jī)制：細(xì)胞凋亡三、線粒體損傷三、線粒體損傷線粒體的改變：線粒體內(nèi)膜通透性增大，

27、線粒體內(nèi)膜跨膜線粒體的改變：線粒體內(nèi)膜通透性增大，線粒體內(nèi)膜跨膜電位（電位（m）下降，能量代謝水平顯著降低）下降，能量代謝水平顯著降低線粒體改變?cè)诩?xì)胞凋亡發(fā)生中起關(guān)鍵作用線粒體改變?cè)诩?xì)胞凋亡發(fā)生中起關(guān)鍵作用依據(jù)：依據(jù)：抑制線粒體的三羧酸循環(huán)或呼吸鏈功能可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡抑制線粒體的三羧酸循環(huán)或呼吸鏈功能可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡在細(xì)胞核出現(xiàn)凋亡改變之前，常先有線粒體內(nèi)膜跨膜電在細(xì)胞核出現(xiàn)凋亡改變之前，常先有線粒體內(nèi)膜跨膜電位（位（m）下降）下降阻止線粒體通透性的改變，可防止細(xì)胞凋亡（阻止線粒體通透性的改變，可防止細(xì)胞凋亡（Bcl-2）細(xì)胞凋亡線粒體改變引起細(xì)胞凋亡的機(jī)制：線粒體改變引起細(xì)胞凋亡的機(jī)制： CaC

28、a2+2+NONO缺血缺血原卟啉原卟啉活性氧活性氧線 粒 體線 粒 體mm下下降降Bcl-2 (-)PTP開(kāi)放開(kāi)放Apaf+Cyt.CCaspase-9Caspase-9酶原酶原Caspase-9Caspase-9(+)Caspase-3Caspase-3酶原酶原Caspase-3Caspase-3(+)CaspaseCaspase抑制劑抑制劑AIF(-)蛋白質(zhì)水解蛋白質(zhì)水解細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡DNA斷裂斷裂無(wú)活性核酸內(nèi)切酶無(wú)活性核酸內(nèi)切酶核酸內(nèi)切酶激活核酸內(nèi)切酶激活(+)(+)細(xì)胞凋亡第四節(jié)第四節(jié) 細(xì)胞凋亡與疾病細(xì)胞凋亡與疾病一、細(xì)胞凋亡不足一、細(xì)胞凋亡不足（一）腫瘤（一）腫瘤發(fā)生機(jī)制：目前認(rèn)為

29、：細(xì)胞增殖過(guò)度是腫瘤發(fā)病的一個(gè)途徑，凋發(fā)生機(jī)制：目前認(rèn)為：細(xì)胞增殖過(guò)度是腫瘤發(fā)病的一個(gè)途徑，凋亡受抑、細(xì)胞死亡不足是腫瘤發(fā)病的另一途徑，結(jié)果導(dǎo)致病變組亡受抑、細(xì)胞死亡不足是腫瘤發(fā)病的另一途徑，結(jié)果導(dǎo)致病變組織內(nèi)腫瘤細(xì)胞存活延長(zhǎng)，存活大于死亡，腫瘤細(xì)胞數(shù)目?jī)粼鲩L(zhǎng)加織內(nèi)腫瘤細(xì)胞存活延長(zhǎng)，存活大于死亡，腫瘤細(xì)胞數(shù)目?jī)粼鲩L(zhǎng)加大，形成新生物。大，形成新生物。凋亡受抑的依據(jù)：凋亡受抑的依據(jù)：多種腫瘤組織中多種腫瘤組織中Bcl-2表達(dá)顯著高于周?chē)M織表達(dá)顯著高于周?chē)M織許多腫瘤許多腫瘤P53發(fā)生突變，突變型發(fā)生突變，突變型P53抑制細(xì)胞凋亡（肺小細(xì)胞抑制細(xì)胞凋亡（肺小細(xì)胞癌等）癌等） 細(xì)胞凋亡發(fā)生機(jī)制：從細(xì)

30、胞凋亡角度看自身免疫病的發(fā)病發(fā)生機(jī)制：從細(xì)胞凋亡角度看自身免疫病的發(fā)病是由于細(xì)胞凋亡不足，未能有效清除自身免疫性是由于細(xì)胞凋亡不足，未能有效清除自身免疫性T細(xì)胞所致。細(xì)胞所致。依據(jù)：糖皮質(zhì)激素能誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞凋亡，為治療依據(jù)：糖皮質(zhì)激素能誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞凋亡，為治療自身免疫病的有效藥物之一。自身免疫病的有效藥物之一。（二）自身免疫?。ǘ┳陨砻庖卟〖?xì)胞凋亡二、細(xì)胞凋亡過(guò)度二、細(xì)胞凋亡過(guò)度（一）心血管疾病（一）心血管疾病1心肌缺血與心肌缺血心肌缺血與心肌缺血-再灌注損傷再灌注損傷目前認(rèn)為：心肌缺血與心肌缺血目前認(rèn)為：心肌缺血與心肌缺血-再灌注損傷造成的心肌再灌注損傷造成的心肌細(xì)胞損傷不但有壞死，也有細(xì)

31、胞凋亡（干預(yù)靶點(diǎn)）。細(xì)胞損傷不但有壞死，也有細(xì)胞凋亡（干預(yù)靶點(diǎn)）。細(xì)胞凋亡的特點(diǎn)：細(xì)胞凋亡的特點(diǎn)：缺血早期以細(xì)胞凋亡為主，晚期以細(xì)胞壞死為主缺血早期以細(xì)胞凋亡為主，晚期以細(xì)胞壞死為主梗死灶中央通常以壞死為主，周邊部分以細(xì)胞凋亡為主梗死灶中央通常以壞死為主，周邊部分以細(xì)胞凋亡為主輕度缺血以細(xì)胞凋亡為主，重度缺血通常以壞死為主輕度缺血以細(xì)胞凋亡為主，重度缺血通常以壞死為主細(xì)胞凋亡在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，缺血在一定的時(shí)間范圍內(nèi)，缺血-再灌注損傷時(shí)發(fā)生的細(xì)胞再灌注損傷時(shí)發(fā)生的細(xì)胞凋亡比同時(shí)間的單純?nèi)毖鼑?yán)重凋亡比同時(shí)間的單純?nèi)毖鼑?yán)重急性、嚴(yán)重的心肌缺血以壞死為主，慢性、輕度的心急性、嚴(yán)重的心肌缺血以壞死

32、為主，慢性、輕度的心肌缺血以細(xì)胞凋亡為主肌缺血以細(xì)胞凋亡為主細(xì)胞凋亡的機(jī)制：細(xì)胞凋亡的機(jī)制：氧化應(yīng)激有關(guān)（氧化應(yīng)激有關(guān)（SOD可減少細(xì)胞凋亡）可減少細(xì)胞凋亡）Fas上調(diào)通過(guò)與上調(diào)通過(guò)與FasL反應(yīng)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡反應(yīng)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡與與P53基因激活有關(guān)（缺氧可增加基因激活有關(guān)（缺氧可增加P53基因的轉(zhuǎn)錄）基因的轉(zhuǎn)錄）細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡與心力衰竭的關(guān)系：心肌細(xì)胞凋亡造成心肌細(xì)胞數(shù)量細(xì)胞凋亡與心力衰竭的關(guān)系：心肌細(xì)胞凋亡造成心肌細(xì)胞數(shù)量減少可能是心力衰竭發(fā)生發(fā)展的原因之一。減少可能是心力衰竭發(fā)生發(fā)展的原因之一。依據(jù)：依據(jù)：在壓力負(fù)荷過(guò)重引起的心力衰竭動(dòng)物模形上觀察到左室心肌在壓力負(fù)荷過(guò)重引起的心力衰竭動(dòng)物

33、模形上觀察到左室心肌肥大的同時(shí)，心肌細(xì)胞數(shù)量減少，經(jīng)分析是由細(xì)胞凋亡造成肥大的同時(shí)，心肌細(xì)胞數(shù)量減少，經(jīng)分析是由細(xì)胞凋亡造成心衰病人心肌標(biāo)本，心肌凋亡指數(shù)高達(dá)心衰病人心肌標(biāo)本，心肌凋亡指數(shù)高達(dá)35.5%，對(duì)照組為，對(duì)照組為0.2-0.4%誘因：氧化應(yīng)激、壓力或容量負(fù)荷過(guò)重、神經(jīng)誘因：氧化應(yīng)激、壓力或容量負(fù)荷過(guò)重、神經(jīng)-內(nèi)分泌失調(diào)、內(nèi)分泌失調(diào)、細(xì)胞因子、缺血缺氧。細(xì)胞因子、缺血缺氧。2心力衰竭心力衰竭細(xì)胞凋亡在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中有一類(lèi)以特定神經(jīng)元進(jìn)行性喪失為其病在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中有一類(lèi)以特定神經(jīng)元進(jìn)行性喪失為其病理特征的疾?。喊柎暮Ｄ喜。ɡ硖卣鞯募膊。喊柎暮Ｄ喜。ˋD），帕金森氏病，），帕金森氏病，多發(fā)性硬化癥多發(fā)性硬化癥舉例：阿爾茨海默氏?。ㄅe例：阿爾茨海默氏病（AD）與細(xì)胞凋亡的關(guān)系：）與細(xì)胞凋亡的關(guān)系：AD患者的尸檢發(fā)患者的尸檢發(fā)現(xiàn)，海馬及基底神經(jīng)核的膽堿能神經(jīng)元喪失達(dá)現(xiàn)，海馬及基底神經(jīng)核的膽堿能神經(jīng)元喪失達(dá)30-50%，有時(shí)高達(dá)，有時(shí)高達(dá)90%，大腦皮質(zhì)也有不同程度的神經(jīng)元喪失，大腦皮質(zhì)出現(xiàn)廣泛萎，大腦皮質(zhì)也有不同程度的神經(jīng)元喪失，大腦皮質(zhì)出現(xiàn)廣泛萎縮，腦溝變寬，腦回變窄，腦室擴(kuò)大縮，腦溝變寬，腦回變窄，腦室