线粒体调控的细胞凋亡研究进展.docx

网 络 出 版 地 址 ： http: ///kcms/detail/12.1329.R1620.024./kcms/detail/12.1329.R1620.024.html线粒体调控的细胞凋亡研究进展梁凯，曹秉振摘 要 ： 细 胞 凋 亡 是 指 一 种 由 基 因 控 制 的 ，细 胞 自 主 死 亡 的 过 程 。 其 发 生 过 程 涉 及 细 胞 中 多 种 信 号 转 导 通 路 的 参 与 。 其中 线 粒 体 在 该 过 程 中 起 到 了 关 键 的 作 用 。 病 理 条 件 下 细 胞 内 外 环 境 的 改 变 可 通 过 影 响 线 粒 体 的 功 能 ，从 而 调 节 细 胞 凋亡 。 笔 者 就 目 前 线 粒 体 调 控 的 细 胞 凋 亡 机 制 的 研 究 展 开 综 述 。 主 要 介 绍 了 线 粒 体 结 构 功 能 改 变 与 细 胞 凋 亡 、线 粒 体 凋 亡相 关 蛋 白 的 释 放 及 Bcl-2 家 族 蛋 白 的 介 入 等 的 最 新 研 究 进 展 。关 键 词 ：细 胞 凋 亡 ；线 粒 体 ；凋 亡 相 关 蛋 白 ；Bcl 家 族中 图 分 类 号 ：R329.2+5DOI:10.13339/ki.sglc.2014.05.049文 献 标 识 码 ：A文 章 编 号 ：1009－7090（2014）05－0501－05Progress on cell apoptosis of mitochondrial regulationLIANG Kai, CAO Bing-zhen(Department of Neurology, JinanMilitary General Hospital, Jinan 250000, Shandong, China) Corresponding author: CAO Bing-zhen. E-mail: mailto:cbzxia2011@163.comcbzxia2011@163.com.细胞凋亡是指机体为了维持细胞内环境稳定，由基因控制的，细胞自主的死亡，又称细胞程序性死亡，是 由 Kerr JF 教 授 于 1972 年 根 据 细 胞 形 态 学 改 变 提 出的[1]。与细胞死亡相比，细胞凋亡有其自身的特点：首先细胞凋亡是一个主动过程， 其中涉及基因激活、表达、调控等一系列的细胞生命活动，同时该过程消耗腺嘌呤核苷三磷酸 A（adenosine triphosphate，ATP）。 其形态学改变表现为：胞质浓缩，核染色质凝缩，细胞膜内陷，凋亡小体形成。 目前已知调节凋亡的途径主要有 3种，即死亡受体通路、线粒体通路、内质网通路。 在大多数脊椎动物中， 细胞凋亡的主要形式是线粒体通路[2]。越来越多的研究证明， 线粒体在细胞凋亡的过程中发transition pore，MPTP） 是由 Hunter DR 于 1976 年首先描述的，是位于线粒体内外膜之间由多个蛋白质组成的复合通道， 是调节线粒体调控细胞凋亡的关键环节[4]。线粒体是由双层膜围成的囊状结构，正常情况下线粒体 外 膜 （outer mitochondrial membrane，OMM） 为 通 透 性高而内膜（inner mitochondrial membrane，IMM）相对 通透性低。 其 IMM 存在质子泵，它将线粒体基质中的质 子 泵 入 外 室 从 而 形 成 外 正 内 负 的 跨 膜 电 位 。 正 常生理条件 下 ，MPTP 通 过 周 期 性 开 放 ，可 以 使 外 室 的质子或正离子进入内室以防止外室正离子过度蓄积。MPTP 功 能 受 到 高 浓 度 Ca2+、氧 化 应 激 ，Bcl-2 家 族 等 多种因素的调控。 线粒体 Ca2+超载，活性氧自由基（re- active oxygen species，ROS） 持续蓄积均 可导致 MPTP 的开放，而 Bcl-2、Bcl-xl 通过与 Bax 竞争性的同 MP- TP 结合，从而抑制 MPTP 的开放 。 MPTP 的持续性开 放 可 以 导 致 膜 电 位 消 失 ，线 粒 体 呼 吸 链 断 裂 ，包 括 细 胞色素 C（cytochrome C，cytC）、Caspase 等凋亡因子 的 释放，从而启动细胞凋亡过程。 康敏等[5]研究发现，大 鼠非酒 精 性 脂 肪 性 肝 病 模 型 中 ，MPTP 的 开 放 程 度 与 肝细胞凋亡指数呈正相关。 Gao J 等[6]研究发现，肿瘤坏死 因子 α（tumor necrosis factor α，TNF-α）和 γ 干 扰 素 （inter