细胞凋亡与疾病1.ppt

一.概述 (一)凋亡概念的提出 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，显然不同于细胞坏死。这些细胞体积收缩、染色质凝集从其周围的组织中脱落并被吞噬，机体无炎症反应。1972年Kerr等三位科学家首次提出了细胞凋亡的概念。 apoptosis (细胞凋亡)：由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程称为细胞凋亡，又称programmed cell death,PCD (程序性细胞死亡) 2、细胞凋亡与坏死的比较坏 死 凋 亡 4、细胞凋亡与胀亡的比较胀亡 凋 亡 (7)Caspase的抑制剂： ①病毒性抑制剂： 1)牛痘病毒蛋白CrmA（cytokine response modifier A）：直接作用于成熟Caspase活性位点 有效抑制Caspase1，4，6，8，对Caspase2，3，7，10效果差 2)P35:以竞争性结合的方式与靶分子形成稳定的具有空间位阻效应的复合体 ②肽类抑制剂： Ac-DEVD.CHO,AcYVAD.CHO,z-VAD.fmk 4、大分子合成 (1)细胞凋亡需要RNA和（或）蛋白质的合成，大分子合成抑制剂可阻断细胞凋亡； (2)细胞凋亡发生前所需生物大分子已存在于细胞内，只是被分割开来或以无活性状态存在，其活化需要磷酸化、去磷酸化或某些离子的存在,除非有活化信号传入，它们对细胞并不造成损害，这种情况下细胞凋亡不受蛋白质或RNA合成抑制剂的影响； (3)细胞内已有凋亡所需的大分子物质，只是其功能被其它生物大分子（如bcl-2）的连续合成所抑制，此时蛋白质或RNA合成抑制剂能促进细胞凋亡的发生。 5、钙离子的动员 apoptosis (2)线立体途径: (3)以神经酰胺为第二信使介导的细胞凋亡 (4)DAG/PKC系统 (5)cAMP /PKA信号系统 PKA使关键的蛋白质分子发生不同程度的磷酸化，进而影响内源性核酸内切酶的活性，在研究糖皮质激素诱导胸腺细胞凋亡时，即发现cAMP和内源性核酸内切酶与细胞凋亡呈正相关的现象。 BCL-2家族成员 Bcl-2 (－)(－) (二)钙稳态失衡引起细胞凋亡的可能机制： ● 激活Ca2+/Mg2+依赖的核酸内切酶，降解DNA链； ● 激活谷氨酰胺转移酶，催化细胞内肽链间的酰基 转移，在肽链间形成共价键，使细胞骨架蛋白分 子间发生广泛交联，有利于凋亡小体形成； ● 激活核转录因子，加速细胞凋亡相关基因的转录； ● Ca2+在ATP的配合下使DNA链舒展，暴露出核小体 之间的连接区内的酶切位点，有利于DNA内切酶切 割DNA。 线粒体 PTP开放 Apaf+Cyt.C Caspase-9酶原 Caspaes-9 △ψm下降 Caspase-3酶原 Caspase-3 Caspase抑制剂 AIF 蛋白质水解 无活性核 酸内切酶 细胞凋亡 核酸内切 酶激活 DNA断裂 Ca2+ NO 缺血 缺氧 活性氧 （+） (－) （+） （+） （+） (－) （三）线粒体损伤在细胞凋亡中的作用 2002年10月7日英国人悉尼·布雷诺尔；美国人罗伯特·霍维茨和英国人约翰·苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究获诺贝尔诺贝尔生理与医学奖。 2002年诺贝尔生理与医学奖获得者（图片来自http://www.nobel.se/） 细胞凋亡检测方法 基于形态学观察的染色法 基于DNA 片断化的检测法 膜联蛋白检测法 Caspase酶分析法 流式细胞仪定量分析法 五.细胞凋亡常用的研究方法 （一）细胞凋亡的形态学研究方法 1、光学显微镜和倒置显微镜　（1） 未染色细胞：凋亡细胞的体积变小、变形，细胞膜完整但出现发泡现象，细胞凋亡晚期可见凋亡小体。贴壁细胞出现皱缩、变圆、脱落。　（2） 染色细胞：常用姬姆萨染色、瑞氏染色等。凋亡细胞的染色质浓缩、边缘化，核膜裂解、染色质分割成块状和凋亡小体等典型的凋亡形态。 2、 荧光显微镜和共聚焦激光扫描显微镜　　常用的DNA特异性染料有：HO 33342 (Hoechst 33342)，HO 33258 (Hoechst 33258), DAPI。三种种染料与DNA的结合是非嵌入式