《凋亡检测实验》课件.pptVIP

*****************凋亡简介细胞凋亡细胞凋亡是一种有序的细胞死亡过程,是维持机体内环境稳定所需的重要生理过程之一。程序性细胞死亡细胞凋亡是一种受细胞内基因调控的程序性细胞死亡过程,与坏死不同。调控机制复杂细胞凋亡涉及多种调控因子和信号通路,是一个精细调控的生命活动。细胞凋亡的重要性维护细胞稳态细胞凋亡是维护细胞稳态的关键过程,能够清除受损或异常细胞,防止其继续生存和分裂。免疫防御细胞凋亡在免疫系统中起重要作用,可清除感染病毒的细胞、肿瘤细胞等,维护机体健康。发育与形态学细胞凋亡参与器官发育、组织重塑等过程,维持机体正常形态结构和功能。细胞死亡的类型1细胞凋亡（Apoptosis）有序和可调控的细胞程序性死亡过程，主要通过Caspase酶激活级联反应。2坏死（Necrosis）细胞发生急性损伤后的被动性坏死过程，伴有细胞膜破裂和细胞内容物外泄。3自噬（Autophagy）细胞自我吞噬和降解自身成分的细胞内清洁过程，在细胞存活与死亡中起重要作用。4内质网应激（ERStress）细胞内质网功能失调导致的一种细胞死亡方式，可触发凋亡或坏死。细胞凋亡的形态特征细胞凋亡的形态特征包括细胞缩小、染色质凝聚、核碎裂等。细胞内器官如线粒体和内质网也发生相应变化。细胞最终破裂成为含有核碎片的小泡状结构——凋亡小体。这些特征可以通过光学显微镜和电子显微镜来观察。细胞凋亡的形态改变是与其分子机制密切相关的。细胞凋亡的分子机制1信号识别外部或内部信号触发凋亡程序2信号转导信号在细胞内部传递和放大3执行凋亡激活特异性蛋白酶引发细胞死亡细胞凋亡是一个精细调控的分子机制,涉及复杂的信号通路和关键蛋白的激活。首先,细胞内外的各种信号会被细胞感知并触发凋亡程序。这些信号通过复杂的信号转导网络在细胞内部传递和放大。最终,特异性的蛋白酶被激活,引发细胞的有序死亡。细胞凋亡调控的关键信号通路外源性凋亡通路此通路主要由细胞表面的死亡受体触发,激活Caspase级联反应,导致细胞凋亡。内源性凋亡通路此通路主要由细胞内线粒体参与调控,通过Caspase-9激活Caspase-3等执行蛋白诱导细胞凋亡。信号网络调控细胞凋亡受到复杂的信号网络调控,包括p53、Bcl-2家族、MAPK等通路的协同作用。Caspase蛋白家族在凋亡中的作用Caspase的分类Caspase家族包括14种不同的蛋白酶,可分为启动性Caspase和执行性Caspase。它们在细胞凋亡的不同阶段发挥关键作用。Caspase的激活机制Caspase通常以不活化的前体形式存在于细胞中。在凋亡信号的激发下,Caspase被激活并级联作用,最终导致细胞死亡。Caspase的功能Caspase执行了细胞凋亡的关键过程,如DNA断裂、细胞骨架崩塌和细胞质膜的皱缩等。它们是细胞凋亡的致命武器。外源性凋亡通路1信号受体诱导外源性凋亡通路由细胞表面的死亡受体(如FasL、TRAIL等)与其配体结合而激活。2Caspase-8激活死亡受体的激活会导致Caspase-8的自身切割和激活,成为凋亡的起始酶。3Bid介导迁移活化的Caspase-8会切割Bid,使之在胞质中游离并转运至线粒体,引发内源性凋亡。内源性凋亡通路1损伤感知细胞内部的DNA损伤或异常蛋白累积2信号传递伤害信号通过p53等转录因子传递3线粒体参与线粒体膜通透性增加,释放细胞色素c4Caspase激活细胞色素c与Apaf-1结合激活Caspase级联内源性凋亡通路由细胞内部的损伤感知信号引发。DNA损伤或蛋白质异常累积会通过p53等转录因子产生凋亡信号,传递至线粒体。线粒体膜通透性增加释放细胞色素c,与Apaf-1结合激活Caspase级联反应,最终导致细胞凋亡。线粒体在凋亡中的作用线粒体结构线粒体具有特殊的双层膜结构,内膜表面积大,是细胞内的发电厂。其完整性和功能对细胞生存至关重要。膜电位变化在凋亡过程中,线粒体膜电位下降,促进细胞内calcium等离子外泄,触发级联反应。细胞色素C释放损坏的线粒体会释放出细胞色素C等凋亡促进因子,激活Caspase蛋白级联反应。凋亡信号的跨膜传递感受凋亡信号细胞膜上特定的受体能够识别和结合外源性凋亡信号分子,触发跨膜信号传递。信号跨膜传递受体结合凋亡信号后会激活一系列信号转导通路,将信号传递到细胞内部。信号级联反应跨膜信号传递会引发细胞内复杂的分子级联反应,最终导致细胞凋亡的启动。凋亡相关基因的表达调控基因转录调控凋亡相关基因的表达受到精细的转录调控机制。转录因子、表观遗传修饰等因