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衰老癥狀與原因分析衰老癥狀原因分析皮膚干燥、發(fā)皺頭發(fā)變白老人斑飲食減少細(xì)胞水分減少,體積減小細(xì)胞內(nèi)的酶活性降低細(xì)胞內(nèi)色素的累積細(xì)胞膜通透性功能改變衰老(aging,senescence,senility)又稱老化,通常指生物發(fā)育成熟后,在正常情況下隨著年齡的增加,機(jī)能減退,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性下降,結(jié)構(gòu)中心組分退行性變化,趨向死亡的不可逆的現(xiàn)象。衰老和死亡是生命的基本現(xiàn)象,衰老過程發(fā)生在生物界的整體水平、種群水平、個(gè)體水平、細(xì)胞水平以及分子水平等不同的層次。生命要不斷的更新,種族要不斷的繁衍。而這種過程就是在生與死的矛盾中進(jìn)行的。至少從細(xì)胞水平來看,死亡是不可避免的。第一節(jié)細(xì)胞衰老一、細(xì)胞衰老的概念人的壽命應(yīng)該有多長(zhǎng)?哺乳類動(dòng)物的壽命應(yīng)該是其生長(zhǎng)期的7倍。人的生長(zhǎng)期是最后一顆牙齒長(zhǎng)出來的時(shí)間(20-25歲)。因此人的壽命應(yīng)該為100-175歲,正常應(yīng)該是120歲。二、細(xì)胞衰老的特征(一)形態(tài)變化衰老細(xì)胞的形態(tài)變化主要表現(xiàn)在細(xì)胞皺縮,膜通透性、脆性增加,核膜內(nèi)折,細(xì)胞器數(shù)量特別是線粒體數(shù)量減少,胞內(nèi)出現(xiàn)脂褐素等異常物質(zhì)沉積,最終出現(xiàn)細(xì)胞凋亡或壞死??傮w來說老化細(xì)胞的各種結(jié)構(gòu)呈退行性變化.核增大、染色深、核內(nèi)有包含物染色質(zhì)凝聚、固縮、碎裂、溶解質(zhì)膜粘度增加、流動(dòng)性降低細(xì)胞質(zhì)色素積聚、空泡形成線粒體數(shù)目減少、體積增大、mtDNA突變或丟失高爾基體碎裂尼氏體消失包含物糖原減少、脂肪積聚核膜內(nèi)陷(二)分子水平的變化衰老細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)脂類、蛋白質(zhì)和DNA等細(xì)胞成分損傷,細(xì)胞代謝能力降低,主要表現(xiàn)在以下方面:1.DNA:復(fù)制與轉(zhuǎn)錄受到抑制,但也有個(gè)別基因會(huì)異常激活,端粒DNA丟失,線粒體DNA特異性缺失,DNA氧化、斷裂、缺失和交聯(lián),甲基化程度降低。2.RNA:mRNA和tRNA含量降低。3.蛋白質(zhì):含成下降,細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生糖基化、氨甲?;?、脫氨基等修飾反應(yīng),導(dǎo)致蛋白質(zhì)穩(wěn)定性、抗原性,可消化性下降,自由基使蛋白質(zhì)肽斷裂,交聯(lián)而變性。氨基酸由左旋變?yōu)橛倚?.酶分子:活性中心被氧化,金屬離子Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丟失,酶分子的二級(jí)結(jié)構(gòu),溶解度,等電點(diǎn)發(fā)生改變,總的效應(yīng)是酶失活。5.脂類:不飽和脂肪酸被氧化,引起膜脂之間或與脂蛋白之間交聯(lián),膜的流動(dòng)性降低。三、細(xì)胞衰老的分子機(jī)理關(guān)于衰老的機(jī)理具有許多不同的學(xué)說,概括起來主要有差錯(cuò)學(xué)派(Errortheories)和遺傳學(xué)派(Genetic/Programmedtheories)兩大類,前者強(qiáng)調(diào)衰老是由于細(xì)胞中的各種錯(cuò)誤積累引起的,后者強(qiáng)調(diào)衰老是遺傳決定的自然演進(jìn)過程。其實(shí),現(xiàn)在看來兩者是相互統(tǒng)一的(一)差錯(cuò)學(xué)派細(xì)胞衰老是各種細(xì)胞成分在受到內(nèi)外環(huán)境的損傷作用后,因缺乏完善的修復(fù),使“差錯(cuò)”積累,導(dǎo)致細(xì)胞衰老。根據(jù)對(duì)導(dǎo)致“差錯(cuò)”的主要因子和主導(dǎo)因子的認(rèn)識(shí)不同,可分為不同的學(xué)說1.代謝廢物積累(wasteproductaccumulation)自由基含有未配對(duì)電子,具有高度反應(yīng)活性,可引發(fā)鏈?zhǔn)阶杂苫磻?yīng),引起DNA、蛋白質(zhì)和脂類,尤其是多不飽和脂肪酸(polyunsaturatedfattyAcids,PUFA)等大分子物質(zhì)變性和交聯(lián),損傷DNA、生物膜、重要的結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白,從而引起衰老各種現(xiàn)象的發(fā)生。實(shí)驗(yàn)表明DNA中OH8dG隨著年齡的增加而增加。OH8dG完全失去堿基配對(duì)特異性,不僅OH8dG被錯(cuò)讀,與之相鄰的胞嘧啶也被錯(cuò)誤復(fù)制。正常細(xì)胞內(nèi)存在清除自由基的防御系統(tǒng),包括酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng),前者如:超氧化物歧化酶(SOD),過氧化氫酶(CAT),谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX),非酶系統(tǒng)有維生素E、醌類物質(zhì)等電子受體。OrrWC和SohalRS(1994),將銅鋅超氧化物岐化酶(copper-zincsuperoxidedismutase)基因?qū)牍?,使轉(zhuǎn)基因株具有3個(gè)拷貝的SOD基因,其壽命比野生型延長(zhǎng)1/3。3.線粒體DNA突變(mitochondrialDNAmutation)在線粒體氧化磷酸化生成ATP的過程中,大約有1-4%氧轉(zhuǎn)化為氧自由基,也叫活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS),因此線粒體是自由基濃度最高的細(xì)胞器。mtDNA裸露于基質(zhì),缺乏結(jié)合蛋白的保護(hù),最易受自由基傷害,而催化mtDNA復(fù)制的DNA聚合酶γ不具有校正功能,復(fù)制錯(cuò)誤頻率高,同時(shí)缺乏有效的修復(fù)酶,故mtDNA最容易發(fā)生突變。mtDNA突變使呼吸鏈功能受損,進(jìn)一步引起自由基堆積,如此反復(fù)循環(huán)。衰老個(gè)體細(xì)胞中mtDNA缺失表現(xiàn)明顯,并隨著年齡的增加而增加,許多研究認(rèn)為mtDNA缺失與衰老及伴隨的老年衰退性疾病有密切關(guān)系。(二)遺傳學(xué)派認(rèn)為衰老是遺傳決定的自然演進(jìn)過程,一切細(xì)胞均有內(nèi)在的預(yù)定程序決定其壽命,而細(xì)胞壽命又決定種屬壽命的差異,外部因素只能使細(xì)胞壽命在限定范圍內(nèi)變動(dòng)1.程序性衰老(programmedsenescence)程序性衰老理論認(rèn)為,生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老和死亡都由基因程序控制的,衰老實(shí)際上是某些基因依次開啟或關(guān)閉的結(jié)果。例如在小鼠肝中,胚胎早期表達(dá)的胞質(zhì)丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(cytosolicalanineaminotransferase,cAAT)為A型,隨后停止表達(dá),但是在衰老時(shí)則表達(dá)B型cAAT,其它類似的衰老標(biāo)志物(senescencemarkers)也有報(bào)道,如肝臟中的衰老標(biāo)志蛋白2(senescencemarkerprotein2)也是在老年期表達(dá)。此外程序性學(xué)派還認(rèn)為衰老還與神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)退行性變化以及免疫系統(tǒng)的程序性衰老有關(guān)。細(xì)胞來源人胚肺成纖維細(xì)胞中年人成纖維細(xì)胞老年人成纖維細(xì)胞可增殖代數(shù)40-60202-4不同年齡來源的人成纖維細(xì)胞的增殖代數(shù)子女的壽命與雙親的壽命有關(guān);各種動(dòng)物都有相當(dāng)恒定的平均壽命和最高壽命;成人早衰癥:平均39歲時(shí)出現(xiàn)衰老,47歲生命結(jié)束;嬰幼兒早衰癥:1歲時(shí)出現(xiàn)明顯的衰老,12~18歲生命結(jié)束,早衰癥患者體內(nèi)解旋酶發(fā)生突變。Caenrhabditiselegans的平均壽命僅3.5天,該蟲age-1單基因突變,可提高平均壽命65%,提高最大壽命110%。3、衰老基因?qū)W說研究表明當(dāng)細(xì)胞衰老時(shí),一些衰老相關(guān)基因(SAG)表達(dá)特別活躍,其表達(dá)水平大大高于年輕細(xì)胞,已在人1號(hào)染色體、4號(hào)染色體及X染色體上發(fā)現(xiàn)SAG。用線蟲的研究表明,基因確可影響衰老及壽限,Caenorhabditiselegans的平均壽命僅3.5天,該蟲age-1單基因突變,可提高平均壽命65%,提高最大壽命110%,age-1突變型有較強(qiáng)的抗氧化酶活性,對(duì)H2O2、農(nóng)藥、紫外線和高溫的耐受性均高于野生型。對(duì)早老綜合癥的研究發(fā)現(xiàn)體內(nèi)解旋酶存在突變,該酶基因位于8號(hào)染色體短臂,稱為WRN基因。對(duì)AD的研究發(fā)現(xiàn),至少與4個(gè)基因的突變有關(guān),其中淀粉樣蛋白前體基因(APP)的突變,導(dǎo)致基因產(chǎn)物β淀粉蛋白易于在腦組織中沉積,引起AD。1.細(xì)胞壞死(細(xì)胞被動(dòng)性死亡)
細(xì)胞壞死是病理?xiàng)l件下細(xì)胞死亡的過程。早期表現(xiàn)為細(xì)胞膜破裂,線粒體腫脹。繼而溶酶體破裂,細(xì)胞內(nèi)容物流出,引起炎癥。判斷細(xì)胞是否死亡,常用細(xì)胞活體染色方法進(jìn)行鑒別,由于細(xì)胞死亡時(shí),細(xì)胞膜通透性發(fā)生改變,喪失原有功能及增殖能力,可被伊文思藍(lán)、洋紅、甲基藍(lán)等.染色時(shí)間不能太長(zhǎng),凡未染或染色及淺的細(xì)胞是有活力的,而染色深的細(xì)胞是無活力的死細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)蛋白變性、凝固或碎裂,以及嗜堿性核蛋白的降解,細(xì)胞質(zhì)呈現(xiàn)強(qiáng)嗜酸性,故壞死組織或細(xì)胞在蘇木精/伊紅染色切片中,胞質(zhì)呈均一的深伊紅色FDA:雙醋酸熒光素?zé)晒夥?染色法:
2.細(xì)胞凋亡(細(xì)胞主動(dòng)性死亡) 美國(guó)科學(xué)情報(bào)研究所(ISI)1997年SCI(ScienceCitationIndex)收錄及引用論文檢索,全世界自然科學(xué)研究中論文發(fā)表最集中的三個(gè)領(lǐng)域分別是:細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)(signaltransduction);細(xì)胞凋亡(cellapoptosis);基因組與后基因組學(xué)研究(genomeandpost-genomicanalysis)。細(xì)胞凋亡的概念及其生物學(xué)意義●概念:
細(xì)胞凋亡是一個(gè)主動(dòng)的由基因決定的自動(dòng)結(jié)束生命的過程,受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性控制,所以也常常被稱為細(xì)胞編程死亡(programmedcelldeath,PCD)。 ●生物學(xué)意義:
細(xì)胞凋亡對(duì)于多細(xì)胞生物個(gè)體發(fā)育的正常進(jìn)行,自穩(wěn)平衡的保持以及抵御外界各種因素的干擾方面都起著非常關(guān)鍵的作用。
1有利于清除多余細(xì)胞胚胎發(fā)育的某個(gè)階段,特定區(qū)域的多余細(xì)胞發(fā)生凋亡,利于器官的形態(tài)形成。如指和趾的形成。2有利于清除無用細(xì)胞形態(tài)發(fā)生時(shí),一些遺跡隨發(fā)育而凋亡。如人胚的尾芽和鰓的定期消亡、蝌蚪退尾、人體性別的分化。3有利于清除發(fā)育不正常的細(xì)胞4有利于清除有害細(xì)胞作為自身的一種保護(hù)機(jī)制5有利于清除完成正常使命的衰老細(xì)胞如人紅細(xì)胞、動(dòng)物表皮細(xì)胞、胃腸道細(xì)胞6維持器官、組織細(xì)胞數(shù)目相對(duì)平衡細(xì)胞凋亡和細(xì)胞增殖是一個(gè)相反的過程,細(xì)胞增殖低下和/或凋亡過盛,引起器官萎縮,腫瘤發(fā)生既與細(xì)胞增殖過度有關(guān),又與細(xì)胞凋亡不足有關(guān)。細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)特征◆凋亡的起始:細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)如微絨毛消失,細(xì)胞間接觸的消失,但細(xì)胞膜依然完整;線粒體大體完整,但核糖體逐漸從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上脫離,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊腔膨脹,并逐漸與質(zhì)膜融合;染色質(zhì)固縮,形成新月形帽狀結(jié)構(gòu)等形態(tài),沿著核膜分布
◆凋亡小體的形成:核染色質(zhì)斷裂為大小不等的片段,與某些細(xì)胞器如線粒體一起聚集,為反折的細(xì)胞質(zhì)膜所包圍。細(xì)胞表面產(chǎn)生了許多泡狀或芽狀突起,逐漸形成單個(gè)的凋亡小體 ◆凋亡小體逐漸為鄰近的細(xì)胞吞噬并消化細(xì)胞凋亡的發(fā)生過程,在形態(tài)學(xué)上可分為三個(gè)階段:1.細(xì)胞皺縮;2.染色質(zhì)凝集呈塊狀;3.細(xì)胞質(zhì)濃縮;4.凋亡小體形成;5.凋亡小體內(nèi)有結(jié)構(gòu)完整的細(xì)胞器。細(xì)胞凋亡的生物化學(xué)特征1.DNA凝膠電泳時(shí)呈現(xiàn)出特征性的梯形帶;2.RNA和蛋白質(zhì)的合成增加;3.鈣離子濃度升高;鈣離子濃度的升高是細(xì)胞凋亡的一個(gè)重要條件。4.內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶活化,導(dǎo)致染色質(zhì)DNA斷裂;5.線粒體的變化。三、細(xì)胞凋亡的檢測(cè)1)、形態(tài)學(xué)檢測(cè):染色法結(jié)合普通光鏡,以及電子顯微鏡檢測(cè)2)、DNA電泳:3)、TUNEL測(cè)定法:即DNA斷裂的原位末端標(biāo)記法,用熒光素耦連分子標(biāo)記DNA3‘-OH斷裂口4)、彗星電泳法:利用電泳技術(shù)檢測(cè)降解成片斷的DNA。5)、流式細(xì)胞儀分析:根據(jù)凋亡細(xì)胞DNA斷裂和丟失,采用碘化病啶使DNA產(chǎn)生激發(fā)熒光,從而檢測(cè)凋亡。四、細(xì)胞凋亡的分子機(jī)理一)、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的因子◆物理性因子,包括射線(紫外線,射線等),較溫和的溫度刺激(如熱激,冷激)等◆化學(xué)及生物因子:包括活性氧基團(tuán)和分子,DNA和蛋白質(zhì)合成的抑制劑,激素,細(xì)胞生長(zhǎng)因子,腫瘤壞死因子(TNF)等線蟲細(xì)胞凋亡的研究
線蟲(C.elegans)是研究細(xì)胞凋亡的理想材料,提供了一個(gè)良好的模型。它蟲體透明,易于觀察。早期研究發(fā)現(xiàn)蟲體在不同發(fā)育時(shí)期某些細(xì)胞定期死亡。在整個(gè)發(fā)育過程中,有131個(gè)細(xì)胞陸續(xù)進(jìn)入死亡程序,決定這些細(xì)胞進(jìn)入死亡程序的是一系列凋亡基因?,F(xiàn)已從中分離出10余個(gè)凋亡基因。研究發(fā)現(xiàn)ced3,ced4基因促進(jìn)細(xì)胞凋亡,ced9基因阻止ced3/ced4的激活,抑制細(xì)胞凋亡。Ced3哺乳類同源物是ICE(Interleukin-1-convertingenzyme),即Caspase1
正常細(xì)胞走向死亡細(xì)胞死細(xì)胞降解細(xì)胞起動(dòng)死亡程序執(zhí)行死亡程序被吞噬處理Ced-2Ces-1cgl-1Ced-9ced-3\4Ced-1\2\5ced-5\6\7ced-8\10nec-1其中研究的較清楚的是ced-9(抑制細(xì)胞凋亡)、ced-3,ced-4(促進(jìn)細(xì)胞凋亡)二)、細(xì)胞凋亡的分子調(diào)控機(jī)理線蟲細(xì)胞凋亡的過程可劃分為四個(gè)階段:1命令階段(execution)這一階段決定細(xì)胞凋亡與否,通過基因ced-3和ced-4的指令可以執(zhí)行細(xì)胞凋亡,使細(xì)胞有程序有步驟的凋亡,而ced-9基因則能阻止這一凋亡過程的執(zhí)行。2細(xì)胞凋亡階段(death)已經(jīng)接受凋亡指令的細(xì)胞,在這一階段將受ced-3和ced-4基因的調(diào)控而停止生長(zhǎng),選擇凋亡途徑。3細(xì)胞吞噬階段(engulfment)這一階段細(xì)胞處于被臨近細(xì)胞吞噬的狀態(tài)。控制這一過程的基因有兩組:即ced-1,ced-6,ced-7,ced-8基因組和ced-2,ced-10基因組。4分解階段(degradation)凋亡細(xì)胞被吞噬后很快分解,這一階段起作用的基因是nec-1.目前發(fā)現(xiàn)的調(diào)控細(xì)胞凋亡的相關(guān)基因1.Caspase家族與凋亡◆在哺乳類找到的一組與ced-3基因同源的基因,構(gòu)成一個(gè)家族,即Caspase家族。
Caspase活性位點(diǎn)是半胱氨酸(Cysteine),裂解靶蛋白位點(diǎn)是天冬氨酸殘基后的肽鍵,因此稱為Cysteineasparticacicspecificprotease,即Caspase特點(diǎn):①酶活性依賴于半胱氨酸殘基的親核性;②總是在天冬氨酸之后切斷底物,所以命名為caspase(cysteineaspartate-specificprotease);③都是由兩大、兩小亞基組成的異四聚體,大、小亞基由同一基因編碼,前體被切割后產(chǎn)生兩個(gè)活性亞基:異二聚體。Caspase的種類:13種Caspase。分為2個(gè)亞族(subgroup):ICE亞族和CED-3家族。又分為兩類:一類為執(zhí)行者(effector),如caspase-3、6、7,它們可直接降解胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)蛋白和功能蛋白,引起凋亡,但不能通過自催化(autocatalytic)或自剪接的方式激活;另一類為啟動(dòng)者(initiator),如caspase-8、9,受到信號(hào)后,能通過自剪接而激活,然后引起caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng),如caspase-8可依次激活caspase-3、6、7ced基因在一種無脊椎動(dòng)物——線蟲中發(fā)現(xiàn)的一組基因,共14個(gè),其中ced-3,ced-4,ced-9研究的較為清楚。Ced-3編碼530個(gè)氨基酸,其中有100個(gè)氨基酸為絲氨酸富含區(qū)。ICE基因是哺乳動(dòng)物中克隆出的ced-3的同源基因,為白細(xì)胞介素1β轉(zhuǎn)化酶(inter-leukin-1βconvertingenzyme)。是一種底物特異性半胱氨酸蛋白酶(cysteinasparticacicspecificprotease,caspase家族),這個(gè)家族的共同點(diǎn)是特異的斷開天冬氨酸后的肽鍵.Caspase活化Caspase自身以非活化的Procaspase存在,其激活則需在兩個(gè)亞基的連接區(qū)的天冬氨酸位點(diǎn)進(jìn)行切割(裂解活化),結(jié)果產(chǎn)生了由兩個(gè)亞基組成的異二聚體,此即具有活性的酶。胞外信號(hào)分子誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡途徑
凋亡信號(hào)通路當(dāng)細(xì)胞接受凋亡信號(hào)分子后,凋亡細(xì)胞表面信號(hào)分子受體相互聚集并與細(xì)胞內(nèi)的銜接蛋白(Adaptorprotein)結(jié)合,這些銜接蛋白又募集Procaspases聚集在受體部位,Procaspase相互活化并產(chǎn)生級(jí)聯(lián)反應(yīng),使細(xì)胞凋亡
Caspases活化后,作用底物:裂解核纖層蛋白,導(dǎo)致細(xì)胞核形成凋亡小體;裂解DNase結(jié)合蛋白,使DNase釋放,降解DNA形成DNALadder;裂解參與細(xì)胞連接或附著的骨架和其他蛋白,使凋亡細(xì)胞皺縮、脫落,便于細(xì)胞吞噬;導(dǎo)致膜脂PS重排,便于吞噬細(xì)胞識(shí)別并吞噬。Fas介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡Fas具有三個(gè)富含半胱氨酸的胞外區(qū)和一個(gè)稱為死亡結(jié)構(gòu)域(Deathdomain,DD)的胞內(nèi)區(qū)。Fas的配體FasL(Fasligand)與Fas結(jié)合后,F(xiàn)as三聚化使胞內(nèi)的DD區(qū)構(gòu)象改變,然后與接頭蛋白FADD(Fasassociateddeathdomain)的DD區(qū)結(jié)合,而后FADD的N端DED區(qū)(deatheffectordomain)就能與Caspase-82.Apaf-1Apaf-1被稱為凋亡酶激活因子-1,與線蟲的ced-4同源Apaf-1含有3個(gè)不同的結(jié)構(gòu)域①CARD(caspaserecruitmentdomain)結(jié)構(gòu)域,能召集caspase-9;②ced-4同源結(jié)構(gòu)域,能結(jié)合ATP/dATP;③C端結(jié)構(gòu)域,含有色氨酸/天冬氨酸重復(fù)序列,當(dāng)細(xì)胞色素c的結(jié)合到這一區(qū)域后,能引起Apaf-1多聚化而激活。Apaf-1具有激活Caspase-3的作用,但需要細(xì)胞色素c(Apaf-2)和caspase-9(Apaf-3)參與。Apaf-1/細(xì)胞色素c復(fù)合體與ATP/dATP結(jié)合后,Apaf-1就可以通過其CARD結(jié)構(gòu)域召集caspase-9,形成凋亡體(apoptosome)3.Bcl-2家族◆Bcl-2是一種原癌基因,是ced-9在哺乳類中的同源物,能抑制細(xì)胞凋亡;與線粒體及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相結(jié)合;Bcl-2蛋白的羧基末端有一穿膜的結(jié)構(gòu)域;Bcl-2家族成員的基因中,常常含有三個(gè)保守的Bcl-2同源區(qū),即BH1,BH2和BH3,這三個(gè)區(qū)域是調(diào)節(jié)凋亡所必需的結(jié)構(gòu)。Bcl-2家族可分為兩類:一類是抗凋亡的,如:Bcl-2;一類是促進(jìn)凋亡的,如:Bax、Bad、Bid,以二聚體形體發(fā)揮作用。4.p53是一種抑癌基因,其生物學(xué)功能是在G期監(jiān)視DNA的完整性。如有損傷,則抑制細(xì)胞增殖,直到DNA修復(fù)完成。如果DNA不能被修復(fù),則誘導(dǎo)其調(diào)亡,研究發(fā)現(xiàn)喪失p53功能的小鼠胸腺細(xì)胞對(duì)糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的調(diào)亡反應(yīng)和正常細(xì)胞相同,而對(duì)輻射誘導(dǎo)的調(diào)亡不敏感。P53腫瘤抑制基因分為野生型與突變型,野生型P53誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,突變型P53抑制細(xì)胞凋亡P53通過調(diào)節(jié)Bcl2Bax的表達(dá)來影響細(xì)胞凋亡5.myc惡性腫瘤細(xì)胞中都發(fā)現(xiàn)有c-myc的過度表達(dá),它能促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制分化。在凋亡細(xì)胞中c-myc也是高表達(dá),作為轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,一方面它能激活那些控制細(xì)胞增殖的基因,另一方面也激活促進(jìn)細(xì)胞凋亡的基因,給細(xì)胞兩種選擇:增殖或凋亡。當(dāng)生長(zhǎng)因子存在,Bcl-2基因表達(dá)時(shí),促進(jìn)細(xì)胞增殖,反之細(xì)胞凋亡六、線粒體與細(xì)胞凋亡細(xì)胞內(nèi)源信號(hào)◆內(nèi)源信號(hào)●DNA損傷●細(xì)胞質(zhì)中Ca2+濃度過高●極度氧脅迫(產(chǎn)生大量的自由基)◆正控制信號(hào)
促進(jìn)細(xì)胞死亡,如細(xì)胞色素c,凋亡蛋白酶激活因子(apoptoticprotease-activatingfactor,Apaf)◆負(fù)控制信號(hào)
抑制細(xì)胞死亡,如哺乳動(dòng)物中的BCL-2和BCL-x蛋白。線粒體既是細(xì)胞的能量工廠,也是細(xì)胞的凋亡控制中心,可是為什么線粒體會(huì)擔(dān)負(fù)起如此重要的雙重功能呢?一個(gè)主要的原因是各類生長(zhǎng)因子都可以促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)和己糖激酶等向線粒體轉(zhuǎn)運(yùn)、加速能量生產(chǎn),相反地剝奪生長(zhǎng)因子后,細(xì)胞氧消耗降低、ATP合成不足、蛋白質(zhì)合成受阻,最后細(xì)胞走向死亡。由于這一方面的資料較少,目前還很難作出一個(gè)較好的解釋,只能留在以后再完善。細(xì)胞凋亡可能的調(diào)控機(jī)制通過對(duì)線蟲、昆蟲、鼠和人的細(xì)胞凋亡研究,發(fā)現(xiàn)它們的凋亡相關(guān)基因有相當(dāng)?shù)谋J匦?,它們?cè)诘蛲鲞^程中起著相同的作用,這說明有共同的調(diào)控機(jī)制。不同信號(hào)、不同類型的細(xì)胞能產(chǎn)生似乎相同的細(xì)胞凋亡改變,提示細(xì)胞凋亡存
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