演講人：日期:細胞凋亡核心進程CATALOGUE目錄01凋亡信號觸發(fā)階段02凋亡執(zhí)行階段03凋亡小體形成階段04調(diào)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)05檢測技術(shù)體系06病理生理關(guān)聯(lián)01凋亡信號觸發(fā)階段內(nèi)外源性信號接收細胞內(nèi)DNA損傷、細胞周期失控、代謝失衡等。內(nèi)源性信號細胞因子、激素、藥物、輻射等外部因素。外源性信號Fas、TNFR等受體與相應(yīng)配體結(jié)合后啟動凋亡。死亡受體介導的信號啟動下游凋亡執(zhí)行Caspase的激活。Caspase蛋白酶級聯(lián)激活凋亡信號激活Caspase-8/-9/-10降解細胞骨架和核蛋白，導致細胞凋亡。Caspase-3/-6/-7激活I(lǐng)APs、FLIP等抑制Caspase活性，阻止細胞凋亡。Caspase抑制劑Bcl-2家族蛋白Bid、Bax、Bak等促進線粒體膜通透性增加，釋放凋亡因子。線粒體途徑關(guān)鍵調(diào)控凋亡誘導因子（AIF）、核酸內(nèi)切酶G（EndoG）等釋放進入細胞核，導致DNA斷裂和細胞凋亡。線粒體膜電位變化影響ATP生成，觸發(fā)細胞凋亡進程。02凋亡執(zhí)行階段效應(yīng)Caspase切割靶蛋白效應(yīng)Caspase激活在凋亡信號刺激下，效應(yīng)Caspase被激活，進而切割靶蛋白。01靶蛋白切割效應(yīng)Caspase切割的靶蛋白包括細胞骨架蛋白、細胞周期調(diào)控蛋白等，導致細胞形態(tài)改變和功能喪失。02細胞解體靶蛋白切割后，細胞逐漸解體，形成凋亡小體，被周圍細胞吞噬。03DNA片段化機制啟動核酸內(nèi)切酶激活在凋亡信號刺激下，核酸內(nèi)切酶被激活，切割DNA形成片段。DNALadder現(xiàn)象細胞凋亡檢測DNA片段化后，通過電泳檢測可觀察到DNALadder現(xiàn)象，即DNA片段在凝膠上呈現(xiàn)梯狀分布。DNA片段化是細胞凋亡的重要標志之一，可用于細胞凋亡的檢測。123磷脂翻轉(zhuǎn)暴露的磷脂酰絲氨酸等信號分子被周圍的吞噬細胞識別，啟動吞噬過程。吞噬細胞識別細胞膜破裂隨著吞噬細胞的作用，細胞膜逐漸破裂，細胞內(nèi)容物釋放，完成細胞凋亡過程。在凋亡信號刺激下，細胞膜內(nèi)側(cè)的磷脂翻轉(zhuǎn)到外側(cè)，暴露磷脂酰絲氨酸等信號分子。細胞膜磷脂層重構(gòu)03凋亡小體形成階段在細胞凋亡過程中，細胞質(zhì)會發(fā)生濃縮，形成致密的顆粒狀物質(zhì)，同時伴隨細胞體積的縮小。細胞質(zhì)濃縮細胞膜表面會產(chǎn)生小泡，這些小泡不斷地從細胞膜上脫落，將細胞內(nèi)的物質(zhì)包裹并釋放到細胞外。出泡現(xiàn)象細胞質(zhì)濃縮與出泡現(xiàn)象凋亡小體結(jié)構(gòu)特征形態(tài)特點凋亡小體呈圓形或卵圓形，大小不一，具有完整的膜結(jié)構(gòu)。01成分組成凋亡小體主要由細胞質(zhì)、細胞器和核碎片組成，其中核碎片是凋亡小體中最主要的成分。02結(jié)構(gòu)緊密凋亡小體內(nèi)部的物質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密，無明顯的空隙，呈現(xiàn)出高電子密度。03吞噬細胞識別標志暴露在細胞凋亡過程中，細胞膜上的磷脂酰絲氨酸會從內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)到外側(cè)，作為吞噬細胞的識別標志。磷脂酰絲氨酸外翻細胞膜上的糖鏈也會暴露出來，這些糖鏈具有特定的結(jié)構(gòu)，能夠與吞噬細胞表面的受體結(jié)合，促進吞噬細胞對凋亡小體的識別和吞噬。糖鏈外露04調(diào)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)抑制細胞凋亡，保護細胞免于死亡。Bcl-2家族蛋白平衡Bcl-2蛋白促進細胞凋亡，與Bcl-2形成異二聚體，抑制Bcl-2的抗凋亡作用。Bax蛋白僅含BH3結(jié)構(gòu)域的蛋白，通過與Bcl-2或Bax結(jié)合，調(diào)控細胞凋亡。BH3-only蛋白死亡受體信號傳導死亡受體近年發(fā)現(xiàn)的一組細胞表面標記，屬于腫瘤壞死因子受體超家族。配體結(jié)合死亡受體與相應(yīng)的配體結(jié)合后，觸發(fā)凋亡信號傳導。信號轉(zhuǎn)導凋亡信號通過死亡受體向細胞內(nèi)傳遞，激活下游的凋亡效應(yīng)分子。凋亡效應(yīng)凋亡信號最終作用于細胞內(nèi)的凋亡效應(yīng)分子，導致細胞凋亡。p53基因監(jiān)控機制p53基因一種重要的腫瘤抑制基因，參與細胞凋亡和DNA修復等過程。01DNA損傷響應(yīng)p53蛋白在DNA損傷時積累，并激活下游的凋亡信號通路。02凋亡調(diào)控p53蛋白通過調(diào)控凋亡相關(guān)基因的表達，實現(xiàn)對細胞凋亡的精細調(diào)控。03腫瘤抑制p53基因的突變或失活與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。0405檢測技術(shù)體系原理操作方法利用膜聯(lián)蛋白V與磷脂酰絲氨酸的特異性結(jié)合，檢測細胞凋亡時磷脂酰絲氨酸的外翻。將膜聯(lián)蛋白V標記上熒光素或生物素等，與待測細胞孵育，通過流式細胞術(shù)或熒光顯微鏡檢測細胞表面的熒光強度。膜聯(lián)蛋白V標記法優(yōu)點操作簡便、快速，能檢測早期細胞凋亡。局限性不能區(qū)分凋亡細胞與壞死細胞，且對于細胞膜表面磷脂酰絲氨酸外翻的其他原因?qū)е碌募訇栃越Y(jié)果無法排除。基于末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶（TdT）介導的dUTP缺口末端標記（TUNEL）技術(shù)，檢測細胞凋亡時DNA斷裂的情況。原理特異性高，能檢測單個凋亡細胞，適用于組織切片和細胞懸液的檢測。優(yōu)點將標記有熒光素或生物素的dUTP加入到細胞或組織切片中，在TdT的催化下，與DNA斷裂的3'-OH末端結(jié)合，通過熒光顯微鏡或流式細胞術(shù)檢測熒光強度。操作方法010302TUNEL檢測DNA斷裂操作步驟較多，對樣本的處理和實驗條件要求較高，且對于非凋亡性DNA斷裂（如細胞壞死）也會出現(xiàn)假陽性結(jié)果。局限性04Caspase活性熒光檢測原理基于caspase（半胱氨酸蛋白酶）在細胞凋亡過程中的關(guān)鍵作用，通過檢測caspase的活性來反映細胞凋亡的情況。01操作方法將熒光底物（如caspase底物多肽）與待測細胞或組織孵育，當caspase被激活時，會水解熒光底物釋放出熒光信號，通過熒光分光光度計或流式細胞術(shù)檢測熒光強度。02優(yōu)點能反映細胞凋亡的動態(tài)過程，特異性較高，且可用于高通量篩選。03局限性熒光底物可能受到其他蛋白酶的干擾而產(chǎn)生假陽性結(jié)果，且對于某些類型的細胞凋亡（如不依賴caspase的凋亡）無法檢測。0406病理生理關(guān)聯(lián)腫瘤細胞通過抑制凋亡相關(guān)基因的表達，逃避細胞凋亡的正常程序，從而實現(xiàn)無限增殖。腫瘤細胞抗凋亡機制凋亡抑制基因表達腫瘤細胞中凋亡信號通路受阻，導致凋亡信號無法正常傳遞，從而抑制細胞凋亡。凋亡信號通路受阻腫瘤細胞中凋亡相關(guān)蛋白的異常表達，如凋亡抑制蛋白的表達增加，凋亡促進蛋白的表達減少等，均會影響細胞凋亡的進程。凋亡相關(guān)蛋白異常表達神經(jīng)退行性疾病中，神經(jīng)元的凋亡是病理過程的重要組成部分，如阿爾茨海默病、帕金森病等。神經(jīng)退行性病變關(guān)聯(lián)神經(jīng)元凋亡神經(jīng)退行性疾病中，神經(jīng)膠質(zhì)細胞的異常增生與神經(jīng)元凋亡密切相關(guān)，膠質(zhì)細胞的增生可能加重神經(jīng)元的損傷。神經(jīng)膠質(zhì)細胞增生神經(jīng)退行性疾病中，凋亡相關(guān)蛋白的異常表達可能導致神經(jīng)元凋亡的異常增加，如Bcl-2家族蛋白的異常表達。凋亡相關(guān)蛋白異常表達免疫系統(tǒng)清除異常細胞免疫細胞識別與清除免疫系統(tǒng)能夠識別并清除體內(nèi)異?；蚴軗p的細胞，包括凋亡細胞，從而