细胞凋亡概述.doc

细胞凋亡概述 李晓红 （ 黑龙江大学 哈尔滨 150080） 关键词：细胞凋亡；概念；机制；意义 An overview of cell apoptosis Li xiaohong (The 2th class of Biotechnology , College of Life Science, Heilongjiang University, Harbin, 150080) Abstract：This article has focused on concept formation process of apoptosis, apoptosis and cell apoptosis in the mechanism of physiological and pathological significance. Key words：Apoptosis; concept; mechanism and significance 细胞调亡(CA poph}sis)，又称细胞程性死亡((Programmed Cell Death, PCD)，是指细胞在定的生理或病理条件下，遵循自身的程序，自己结束其生命的过程。它是有一系列酶参与、基因控制的一个主动的、高度有序的死亡过程。[1] 1细胞凋亡概念的形成 细胞凋亡(cell apoptosis)是借用占希腊语，表示细胞像秋人的树叶一样凋落的死亡方式。细胞凋亡现象由Kerr, Wyllie和Currie在1972年首次报道。美国生物学家克尔道最先提出这一概念，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，但肝动脉供应区的细胞实质上仍然存活，只是范围逐渐缩小，其间一些细胞不断转变成小的细胞质团，Jl=不伴有炎症反应，当时他称这种现象为“皱缩型坏死”。但后来，他觉得这一名称并不恰当，因为这些圆形细胞质团是在生理条件下产生的，遂将其改成细胞凋亡，从而宣告了对细胞凋亡的真正探索的开始。[2] 尽管细胞凋亡的概念于1972年提出，但是，在此之前的相关研究，为这一概念的提出奠定了基础。早在19世纪中叶(1842年)Vogt就提出细胞死亡( cell death)的概念，1858年V irchow提出在动脉粥样化时大量细胞死亡具有重要性，然后描述这一过程为细胞的降解、腐坏、软化和坏死。1885年F lemming可能是在观察到卵泡壁内层上皮细胞核的逐渐降解和消失时第一个描述有关细胞凋亡的特征，他描述染色质浓缩形成“半月形”( half- moons)为“染色质溶解”。1914年Graper进一步将染色质溶解特征化，并提出可通过染色质溶解进行生理性细胞的清除，随后这些被清除细胞由邻近细胞吞噬。1951年Glucksmann在一项研究中强调胚胎中存在程序性细胞死亡(Programmed celldeath, PCD)，并指出在一个器官的发育过程中，某些细胞在特定的时间内将发生死亡。因此，程序性细胞死亡的概念先于细胞凋亡的出现。 1965年澳大利亚病理学家K err在英国伦敦大学医学院研究肝供血与肝组织结构时，发现了一种新型的肝细胞死亡类型。对这种新型的细胞死亡进行长期不断的研究，最终导致了细胞凋亡这一概念的形成。[3] 2细胞凋亡机制 细胞凋亡的主要表现为核酸内切酶活化，将DNA最终分解为180hp或整倍数大小的片段DNA,其过程受到有关基因的严格调控。 现有研究己经证明，在复细胞生物(metazoan的调亡过程中酶反应机制具有相似性，在研究细胞调亡机制核心组分的过程中，美丽线虫长久以来就一直是一个良好的模刑。研究发现了3个重要的基因:ced-4 ,ced-9 ,ced-3 。ced-9具有抑制细胞调亡的作用，而ced-3则有促进调亡的作用。ced-3是个蛋自酶，其作用机制是:在激活后叫以通过水解靶蛋自使细胞死亡;ced-3与ced-4结合可以促进ced-3的激活，而ced-4与ced-9结合能够阻止ced-3的激活。在通常情况下，ced-3处于非激活状态，这时ced-4 ,ced-9和ced-3是结合在起的。因此，细胞调亡信号会引起CED-9在上述复合体上解离下来，并激活ced-3从而导致调亡。 脊椎动物经过长期进化，拥有一整套基因家族:① A-paf-1基因与ced-4同源;②哺乳物Caspases与ced-3同源;③哺乳动物Bcl-2基因家族与cedd-9在结构和功能上相似.但分为促进和抑制亚群，相关基因大致可分为二大类:凋亡促进基因、凋亡抑制基因以及在细胞凋亡过程中协助的基因，彼此之间还存在一定的相互关联。[4-6] 2.1 凋亡促进基因 凋亡促进基因有p53 ,ice ,ced-3,4 ,bax ,bcl-Xs等，其中p53 ,ice基因存在于哺乳动物中，