第十三章 细胞凋亡与衰老-2010推荐.ppt

Bcl-2家族、线粒体与细胞凋亡 ◆Bcl-2是一种原癌基因，是ced-9在哺乳类中的同源物，能抑制细胞凋亡；与线粒体及内质网膜相结合；Bcl-2蛋白的羧基末端有一穿膜的结构域；Bcl-2家族成员的基因中，常常含有三个保守的Bcl-2同源区，即BH1，BH2和BH3 * Bcl-2 gene family（Zimmermann 2001） * Bcl-2、线粒体与细胞凋亡 当Caspase8活化后，它一方面作用于Procaspase3，另一方面使Bid裂解成2个片段，其中含BH3结构域的C-端片段被运送到线粒体，与Bcl-2/Bax的BH3结构域形成复合物，导致细胞色素C释放。CytC与胞质中Ced4同源物Apaf-1(凋亡蛋白酶活化因子apoptosis protease activating factor)结合并活化Apaf-1，活化的Apaf-1再活化Procaspase9，最后引起细胞凋亡. * Apaf-1 凋亡酶激活因子-1（apoptotic protease activating factor-1），线虫的同源物为ced-4。 作用：参与线粒体凋亡途径，该基因敲除后，小鼠神经细胞过多，脑畸形发育。 Apaf-1与cyt c、ATP/dATP结合后，召集caspase-9，形成凋亡体（apoptosome），激活caspase-3，启动caspase级联反应。 * Fas Fas又称作APO-1/CD95，属TNF受体家族。Fas基因编码产物为分子量45KD的跨膜蛋白，分布于胸腺细胞，激活的T和B淋巴细胞，巨噬细胞，肝、脾、肺、心、脑、肠、睾丸和卵巢细胞等。Fas蛋白与Fas配体结合后，会激活caspase，导致靶细胞走向凋亡。 * p53 是一种抑癌基因，其生物学功能是监视DNA的完整性。如有损伤，则抑制细胞增殖，直到DNA修复完成。如果DNA不能被修复，则诱导其调亡 * myc 在许多人类恶性肿瘤细胞中都发现有c-myc的过度表达，它能促进细胞增殖、抑制分化。 在凋亡细胞中c-myc也是高表达，作为转录调控因子，一方面它能激活那些控制细胞增殖的基因，另一方面也激活促进细胞凋亡的基因，给细胞两种选择：增殖或凋亡。当生长因子存在，Bcl-2基因表达时，促进细胞增殖，反之细胞凋亡。 * 细胞凋亡的途径 细胞凋亡的途径主要有两条，一条是通过胞外信号激活细胞内的caspase、另一条是通过线粒体释放凋亡酶激活因子激活caspase。这些活化的caspase可将细胞内的重要蛋白降解，引起细胞凋亡。 * 1． Fas介导的细胞凋亡――凋亡受体途径 细胞表面的凋亡受体是属于肿瘤坏死因子受体（TNFR）家族的跨膜蛋白，它们包括Fas（Apo-1/CD95）、TNFR1、DR3/WSL、DR4/TRAIL-R1和DR5/TRAIL-R2。其配体属于TNF家族，目前已比较清楚的是Fas介导的细胞凋亡途径。 * 2． 线粒体与细胞凋亡 细胞应激反应或凋亡信号能引起线粒体细胞色素c释放，作为凋亡诱导因子，细胞色素c能与Apaf-1、caspase-9前体、ATP/dATP形成凋亡复合体（apoptosome），然后召集并激活caspase-3，进而引发caspases级联反应，导致细胞凋亡。 * * Mitochondria function during cell apoptosis R. Chris Bleackley and Jeffrey A. Heibein 2001 * 细胞坏死 * 细胞自噬 - 细胞中寿命较长蛋白的降解方式 由溶酶体进行降解 细胞中出现双层膜包被的自噬泡-自噬小体 细胞可通过自噬自我销毁 分子机制了解较少, 明确的有PI3K * * 细胞衰老(cellular aging或cell senescence) ●Hayflick界限(Hayflick Limitation） ●细胞在体内条件下的衰老 ●衰老细胞结构的变化 ●细胞衰老的分子机理 * 复制性衰老（replicative senescence） 细胞的增殖次数是有限的，称“Hayflick”界限。如人胚成纤维细胞可培养60-70代。 DNA每复制一次端粒就缩短一段，到一定程度时，则激活DNA损伤检验，细胞凋亡。人的成纤维细胞端粒每年缩短14-18bp。 端粒酶可修复端粒，此酶仅在干细胞中表达。 * 细胞来源 人胚肺成纤维细胞 中年人成 纤维细胞 老年人成 纤维细胞 可增殖 代数 40-60 20 2-4 不同年龄来源的人成纤维细胞的