進(jìn)展細(xì)胞死亡

1、v細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡 v細(xì)胞壞死細(xì)胞壞死 v自噬性死亡自噬性死亡 細(xì)胞死亡的方式細(xì)胞死亡的方式 Apoptosis Apo 從從 ptosis 飄零，落下飄零，落下 細(xì)胞象秋天的樹葉一樣凋落的死亡方式細(xì)胞象秋天的樹葉一樣凋落的死亡方式 第一部分第一部分 細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡 左，正常胸腺細(xì)胞；右，凋亡胸腺細(xì)胞左，正常胸腺細(xì)胞；右，凋亡胸腺細(xì)胞 2002年諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎獲得者年諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎獲得者 悉尼悉尼布雷諾爾、羅伯特布雷諾爾、羅伯特霍維茨和約翰霍維茨和約翰蘇爾斯頓蘇爾斯頓 器官發(fā)育的遺傳調(diào)控和器官發(fā)育的遺傳調(diào)控和細(xì)胞程序性死亡細(xì)胞程序性死亡 一、細(xì)胞凋亡的研究歷史、概念一、細(xì)胞凋亡的研究

2、歷史、概念 二、細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)特征二、細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)特征 三、細(xì)胞凋亡與腫瘤等疾病三、細(xì)胞凋亡與腫瘤等疾病 第一部分第一部分 細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡 一、細(xì)胞凋亡的研究歷史、概念一、細(xì)胞凋亡的研究歷史、概念 1.1. 凋亡概念的形成和形態(tài)學(xué)的研究凋亡概念的形成和形態(tài)學(xué)的研究(1972） 1972年，Kerr等在英國癌癥雜志發(fā)表論文，首次提出 細(xì)胞凋亡(apoptosis)的概念，也宣告了對細(xì)胞凋亡真正探 索的開始。 2 2DNADNA的降解和內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶參與的降解和內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶參與(1987） 3. 3. 蛋白質(zhì)水解酶活化研究蛋白質(zhì)水解酶活化研究(1995) 4. 4

3、. 細(xì)胞膜變化細(xì)胞膜變化(1997) 5. 5. 線粒體變化和分子生物學(xué)研究線粒體變化和分子生物學(xué)研究(1998-) 1 1）相關(guān)基因及調(diào)控 2 2）信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 3 3）各種分子及其相互作用、相互關(guān)系 4 4）疾病機(jī)制的闡明，疾病新療法的探索及問世 (一一)細(xì)胞凋亡的研究歷史細(xì)胞凋亡的研究歷史 Apoptosis vIMPACT FACTOR (2013) : 3.949 vApoptosis is an international peer-reviewed journal devoted to the rapid publication of innovative basic and cli

4、nically-oriented investigations into programmed cell death. It aims to stimulate research on the basis of mechanisms of apoptosis and on its role in various human disease processes including: cancer, autoimmune disease, viral infection, AIDS, cardiovascular disease, neurodegenerative disorders, oste

5、oporosis and ageing. The editors intend to encourage the development of clinical therapies against apoptosis-related diseases. 國際重要期刊國際重要期刊 （二）細(xì)胞凋亡的概念（二）細(xì)胞凋亡的概念 概念：概念：生理或病理生理或病理情況下，發(fā)生在機(jī)體內(nèi)的，情況下，發(fā)生在機(jī)體內(nèi)的， 一個主動的由基因決定的自動結(jié)束生命的過程，一個主動的由基因決定的自動結(jié)束生命的過程， 即即 “ 主 動 性 細(xì) 胞 自 殺主 動 性 細(xì) 胞 自 殺 ” 過 程 為 細(xì) 胞 凋 亡過 程 為 細(xì)

6、胞 凋 亡 （apoptosis）。所以也常常被稱為細(xì)胞編程）。所以也常常被稱為細(xì)胞編程 死亡（死亡（programmed cell death，PCD），凋），凋 亡細(xì)胞將被吞噬細(xì)胞或鄰近細(xì)胞吞噬。亡細(xì)胞將被吞噬細(xì)胞或鄰近細(xì)胞吞噬。 生物學(xué)意義生物學(xué)意義 細(xì)胞凋亡對于多細(xì)胞生物細(xì)胞凋亡對于多細(xì)胞生物個體發(fā)育個體發(fā)育的正常的正常 進(jìn)行，進(jìn)行，自穩(wěn)自穩(wěn)平衡的保持以及平衡的保持以及抵御抵御外界各種因外界各種因 素的干擾方面都起著非常關(guān)鍵的作用。素的干擾方面都起著非常關(guān)鍵的作用。 一、細(xì)胞凋亡的研究歷史、概念一、細(xì)胞凋亡的研究歷史、概念 二、細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)特征二、細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)和生物化

7、學(xué)特征 三、細(xì)胞凋亡與腫瘤等疾病三、細(xì)胞凋亡與腫瘤等疾病 第一部分第一部分 細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡 二、細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)和生物二、細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)和生物 化學(xué)特征化學(xué)特征 （一）細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)特征（一）細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)特征 （二）細(xì)胞凋亡的生化特征（二）細(xì)胞凋亡的生化特征 （三）誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的因子（三）誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的因子 （四）細(xì)胞凋亡的檢測（四）細(xì)胞凋亡的檢測 （一）細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)特征（一）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)胞間失，細(xì)胞間接觸接觸的的消失消失，但細(xì)胞，但細(xì)胞膜膜依然完整；線依然完整；線 粒體大體完整，但

8、粒體大體完整，但核糖體核糖體逐漸從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上脫離，逐漸從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上脫離， 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊腔膨脹，并逐漸與質(zhì)膜融合；囊腔膨脹，并逐漸與質(zhì)膜融合；染色質(zhì)染色質(zhì)固固 縮，形成新月形帽狀結(jié)構(gòu)等形態(tài)，沿著核膜分布縮，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：核凋亡小體的形成：核染色質(zhì)斷裂染色質(zhì)斷裂為大小不等的為大小不等的 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，逐漸形成單個的芽狀突起，逐漸形成單個的凋亡小體凋亡小體 凋亡小體逐漸為鄰近的細(xì)胞吞噬并消化。凋

9、亡小體逐漸為鄰近的細(xì)胞吞噬并消化。 凋亡細(xì)胞早期凋亡細(xì)胞早期 細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)高度盤繞，細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)高度盤繞， 出現(xiàn)許多稱為氣穴現(xiàn)象出現(xiàn)許多稱為氣穴現(xiàn)象 （cavitationscavitations）的空泡結(jié)構(gòu)）的空泡結(jié)構(gòu) 凋亡細(xì)胞中期凋亡細(xì)胞中期 細(xì)胞核的染色質(zhì)高度細(xì)胞核的染色質(zhì)高度 凝聚、邊緣化凝聚、邊緣化 凋亡細(xì)胞晚期凋亡細(xì)胞晚期 細(xì)胞核裂解為碎塊，產(chǎn)細(xì)胞核裂解為碎塊，產(chǎn) 生凋亡小體生凋亡小體 細(xì)胞凋亡過程中細(xì)胞細(xì)胞凋亡過程中細(xì)胞 核核染色質(zhì)的形態(tài)學(xué)改染色質(zhì)的形態(tài)學(xué)改 變分為三期：變分為三期： 早期早期的細(xì)胞核呈波紋的細(xì)胞核呈波紋 狀或呈折縫樣部分染狀或呈折縫樣部分染 色質(zhì)出現(xiàn)濃縮狀態(tài)

10、；色質(zhì)出現(xiàn)濃縮狀態(tài)； 中期中期細(xì)胞核的染色質(zhì)細(xì)胞核的染色質(zhì) 高度凝聚、邊緣化；高度凝聚、邊緣化； 晚期晚期的細(xì)胞核裂解為的細(xì)胞核裂解為 碎塊，產(chǎn)生凋亡小體碎塊，產(chǎn)生凋亡小體 （二）細(xì)胞凋亡的生化特征（二）細(xì)胞凋亡的生化特征 凋亡細(xì)胞組織轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶tTG （tissue Transglutaminase）積累并達(dá) 到較高水平 細(xì)胞凋亡的主要特征 形成大小為 180200bp特征性的DNA ladders 細(xì)胞色素細(xì)胞色素c誘導(dǎo)的凋亡細(xì)胞誘導(dǎo)的凋亡細(xì)胞DNA電泳圖電泳圖 1細(xì)胞色素c誘導(dǎo)0 h 2細(xì)胞色素c誘導(dǎo)1 h 3細(xì)胞色素c誘導(dǎo)2 h 4細(xì)胞色素c誘導(dǎo)3 h 5細(xì)胞色素c誘導(dǎo)4 h 6陰性

11、對照 7Marker ？ （三）誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的因子（三）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)胞生長因子，腫 瘤壞死因子（TNF），抗Fas/Apo-1/CD95抗體等 1. 1. 細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)檢測細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)檢測 2. 2. 磷脂酰絲氨酸外翻分析（磷脂酰絲氨酸外翻分析（Annexin VAnnexin V法）法） 3. 3. 線粒體膜勢能（線粒體膜勢能（mt mt）的檢測 ）的檢測 4. DNA4. DNA片斷化檢測片斷化檢測 5. TUNEL5.

12、 TUNEL法法 6. Caspase-36. Caspase-3活性的檢測活性的檢測 7. WB7. WB檢測檢測 8. 8. 凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)和細(xì)胞定位分析凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)和細(xì)胞定位分析 （四）細(xì)胞凋亡的檢測（四）細(xì)胞凋亡的檢測 1. 細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)檢測細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)檢測 光學(xué)顯微鏡和倒置顯微鏡光學(xué)顯微鏡和倒置顯微鏡 未染色細(xì)胞：凋亡細(xì)胞的體積變小、變形，細(xì)胞膜完整但出現(xiàn)發(fā)泡現(xiàn)象，細(xì)未染色細(xì)胞：凋亡細(xì)胞的體積變小、變形，細(xì)胞膜完整但出現(xiàn)發(fā)泡現(xiàn)象，細(xì) 胞凋亡晚期可見凋亡小體。胞凋亡晚期可見凋亡小體。 染色細(xì)胞：常用姬姆薩染色、瑞氏染色、蘇木精染色等。凋亡細(xì)胞的染色質(zhì)染色細(xì)胞：常用姬姆

13、薩染色、瑞氏染色、蘇木精染色等。凋亡細(xì)胞的染色質(zhì) 濃縮、邊緣化，呈新月狀附在核膜周圍。濃縮、邊緣化，呈新月狀附在核膜周圍。 熒光顯微鏡和共聚焦激光掃描顯微鏡熒光顯微鏡和共聚焦激光掃描顯微鏡 一般以細(xì)胞核染色質(zhì)的形態(tài)學(xué)改變來評判細(xì)胞凋亡的進(jìn)展情況。常用的一般以細(xì)胞核染色質(zhì)的形態(tài)學(xué)改變來評判細(xì)胞凋亡的進(jìn)展情況。常用的DNADNA 特異性染料有：特異性染料有：Hoechst 33342;Hoechst 33342; Hoechst 33258; DAPIHoechst 33258; DAPI。 電子顯微鏡觀察電子顯微鏡觀察 2.2.磷脂酰絲氨酸（磷脂酰絲氨酸（PSPS）外翻分析）外翻分析 （Anne

14、xin VAnnexin V法）法） 磷脂酰絲氨酸（磷脂酰絲氨酸（Phosphatidylserine, PSPhosphatidylserine, PS）正常位正常位 于細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)，在凋亡早期，于細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)，在凋亡早期，PSPS可從細(xì)胞膜的內(nèi)可從細(xì)胞膜的內(nèi) 側(cè)翻轉(zhuǎn)到細(xì)胞膜的表面，暴露在細(xì)胞外環(huán)境中。側(cè)翻轉(zhuǎn)到細(xì)胞膜的表面，暴露在細(xì)胞外環(huán)境中。 Annexin-VAnnexin-V是一種分子量為是一種分子量為3535 36KD36KD的的CaCa2+ 2+依賴性磷 依賴性磷 脂結(jié)合蛋白，能與脂結(jié)合蛋白，能與PSPS高親和力特異性結(jié)合。將高親和力特異性結(jié)合。將 Annexin-VAnnexin

15、-V進(jìn)行熒光素（進(jìn)行熒光素（FITCFITC、R-PER-PE）或）或biotinbiotin標(biāo)標(biāo) 記，以標(biāo)記了的記，以標(biāo)記了的Annexin-VAnnexin-V作為熒光探針，利用流作為熒光探針，利用流 式細(xì)胞儀、熒光顯微鏡以及共聚焦激光掃描顯微鏡式細(xì)胞儀、熒光顯微鏡以及共聚焦激光掃描顯微鏡 檢測細(xì)胞凋亡的發(fā)生。檢測細(xì)胞凋亡的發(fā)生。 Annexin V-FITC Fluorescence PI Fluorescence Time course of apoptosis in TF-1 cells cultured in GM-CSF-free medium Apoptotic HeLa ce

16、lls were stained with FITC-AnnexinV+PI v流式細(xì)胞分析流式細(xì)胞分析DNA 根據(jù)凋亡細(xì)胞DNA斷裂和丟失，采用碘化丙啶使DNA 產(chǎn)生激發(fā)熒光，用流式細(xì)胞儀檢出凋亡的亞二倍體細(xì) 胞，同時又能觀察細(xì)胞的周期狀態(tài)。 3. 線粒體膜勢能（線粒體膜勢能（mt mt）的檢測 ）的檢測 線粒體熒光染料線粒體熒光染料：Rhodamine 123、DiOC6（3）、 JC-1、TMRM等對線粒體膜電位非常敏感，其熒光的 增強(qiáng)或減弱說明線粒體內(nèi)膜電負(fù)性的增高或降低。 線粒體跨膜電位的存在使親脂性陽離子熒光染料可 結(jié)合到線粒體基質(zhì)，其熒光的增強(qiáng)或減弱說明線粒 體內(nèi)膜電負(fù)性的增高或

17、降低。 Bcl-2家族與線粒體相關(guān)細(xì)胞凋亡家族與線粒體相關(guān)細(xì)胞凋亡 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（抑制凋亡蛋白酶的激活，直接抗氧化，抑制線粒體釋放 促凋亡蛋白質(zhì)，抑制凋亡調(diào)節(jié)蛋白對細(xì)胞的毒作用） 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，常常含有三個保守的Bcl-2同源 區(qū)，即BH1，BH2和BH3 哺乳動物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的Apaf2即是CytC （B B 細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞淋巴瘤/ /白血病白血病-2-2，B cell lymphoma/leukemia-2） 分布：分布：造血細(xì)胞，上皮細(xì)胞，淋巴細(xì)

18、胞等多種瘤細(xì)胞造血細(xì)胞，上皮細(xì)胞，淋巴細(xì)胞等多種瘤細(xì)胞 線粒體凋亡信號途徑線粒體凋亡信號途徑 Mitochondrial Pathway 4. DNA片段化分析片段化分析 細(xì)胞凋亡時主要生物化學(xué)特征是其染色質(zhì)發(fā)生濃縮, 染色質(zhì)DNA 在核小體單位之間的連接處斷裂, 形成180200bp整數(shù)倍的寡核苷 酸片段, 在凝膠電泳上表現(xiàn)為梯形電泳圖譜(DNA ladder)。 v熒光素（熒光素（fluoresceinfluorescein）標(biāo)記的）標(biāo)記的dUTPdUTP在在脫氧核糖核脫氧核糖核 苷酸末端轉(zhuǎn)移酶苷酸末端轉(zhuǎn)移酶（TdT EnzymeTdT Enzyme）的作用下，可以連）的作用下，可以連 接

19、到凋亡細(xì)胞中斷裂接到凋亡細(xì)胞中斷裂DNADNA的的3 3-OH-OH末端，并與連接辣末端，并與連接辣 根過氧化酶（根過氧化酶（HRPHRP，horse-radish peroxidasehorse-radish peroxidase）的）的 熒光素抗體特異性結(jié)合，后者又與熒光素抗體特異性結(jié)合，后者又與HRPHRP底物二氨基底物二氨基 聯(lián)苯胺（聯(lián)苯胺（DABDAB）反應(yīng)產(chǎn)生很強(qiáng)的顏色反應(yīng)（呈深棕）反應(yīng)產(chǎn)生很強(qiáng)的顏色反應(yīng)（呈深棕 色），特異準(zhǔn)確地定位正在凋亡的細(xì)胞，因而在光色），特異準(zhǔn)確地定位正在凋亡的細(xì)胞，因而在光 學(xué)顯微鏡下即可觀察凋亡細(xì)胞；由于正常的或正在學(xué)顯微鏡下即可觀察凋亡細(xì)胞；由于正常

20、的或正在 增殖的細(xì)胞幾乎沒有增殖的細(xì)胞幾乎沒有DNADNA斷裂，因而沒有斷裂，因而沒有3 3-OH-OH形成，形成， 很少能夠被染色。很少能夠被染色。 5. TUNEL（TdT-mediated dUTP nick end labeling ） （TdT-mediated dUTP nick end labeling ） vCaspase家族 Caspase活性位點是半胱氨酸(Cysteine)， 裂解靶蛋白位點是天冬氨酸殘基后的肽 鍵，因此稱為Cysteine aspartic acic specific protease，即Caspase 6. Caspase活性的檢測活性的檢測 casp

21、ase 超家族成員及其相應(yīng)底物 Caspase活化活化 Caspase自身以自身以非活化非活化的的Procaspase存在，其激存在，其激 活依賴于其他的活依賴于其他的Caspase在它的在它的天冬氨酸天冬氨酸位點裂解位點裂解 活化或自身活化活化或自身活化 熒光物質(zhì)偶聯(lián) 的短肽 活化的Caspase-3能夠特異切割D1E2V3D4-X底物，水解D4-X肽鍵 7. WB 8. 凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)和細(xì)胞定位分析凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)和細(xì)胞定位分析 一、細(xì)胞凋亡的研究歷史、概念一、細(xì)胞凋亡的研究歷史、概念 二、細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)特征二、細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)特征 三、細(xì)胞凋亡與腫瘤等疾病三、

22、細(xì)胞凋亡與腫瘤等疾病 第一部分第一部分 細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡 三、細(xì)胞凋亡與疾病三、細(xì)胞凋亡與疾病 （一）（一） 細(xì)胞凋亡不足細(xì)胞凋亡不足 1 1 腫瘤腫瘤 Bcl-2 Bcl-2表達(dá)表達(dá) P53 P53突變或缺失突變或缺失 2、自身免疫疾病、自身免疫疾病 胸腺對胸腺對T細(xì)胞正負(fù)選擇障礙細(xì)胞正負(fù)選擇障礙 v正選擇正選擇：與非已抗原：與非已抗原-MHC抗原結(jié)合的抗原結(jié)合的TCR 的單陽性細(xì)胞保留存活，進(jìn)入外周的單陽性細(xì)胞保留存活，進(jìn)入外周T細(xì)胞庫細(xì)胞庫 v負(fù)選擇負(fù)選擇：與自身抗原：與自身抗原-MHC抗原結(jié)合的抗原結(jié)合的TCR 的雙陽性細(xì)胞被凋亡清除的雙陽性細(xì)胞被凋亡清除 （二）（二） 細(xì)胞凋亡過度細(xì)

23、胞凋亡過度 1 心血管疾病心血管疾病 （1） 心肌缺血和心臟缺血再灌注損傷（心肌缺血和心臟缺血再灌注損傷（IRI）：）： 壞死壞死+凋亡凋亡 心肌缺血和心肌缺血和IRI凋亡特點凋亡特點 v缺血早期多缺血早期多 v梗死灶周邊多梗死灶周邊多 v輕度缺血多輕度缺血多 vIRI比單純?nèi)毖啾葐渭內(nèi)毖?v慢性輕度缺血多慢性輕度缺血多 v（2） 心力衰竭：心肌肥大的同時心肌數(shù)量心力衰竭：心肌肥大的同時心肌數(shù)量 減少（凋亡）減少（凋亡） v凋亡指數(shù)：由對照凋亡指數(shù)：由對照0.2 0.4%35% 2 神經(jīng)元退行性疾病神經(jīng)元退行性疾病 vAlzheimer disease, AD 神經(jīng)元喪失；神經(jīng)元喪失； 海

24、馬及基底核的膽堿能神經(jīng)元喪失達(dá)海馬及基底核的膽堿能神經(jīng)元喪失達(dá) 30%50%，累及大腦皮層，累及大腦皮層 老年性癡呆與細(xì)胞凋亡老年性癡呆與細(xì)胞凋亡 老年性癡呆老年性癡呆 神經(jīng)病理學(xué)和神經(jīng)病理學(xué)和 神經(jīng)生化改變神經(jīng)生化改變 神經(jīng)元細(xì)胞減少神經(jīng)元細(xì)胞減少 神經(jīng)元纖維纏結(jié)神經(jīng)元纖維纏結(jié) 神經(jīng)炎癥神經(jīng)炎癥 腦內(nèi)免疫炎癥腦內(nèi)免疫炎癥 細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡 IL-1IL-1、IL-2IL-2、IL-3IL-3、 IL-6IL-6、IL-8IL-8、TNFTNF ICEICE白介素白介素-1 -1 轉(zhuǎn)換酶基因轉(zhuǎn)換酶基因 vAD機(jī)制：致病因素（如氧自由基）作用機(jī)制：致病因素（如氧自由基）作用 于神經(jīng)元，于神經(jīng)元，

25、Ca2+內(nèi)流內(nèi)流，激活有關(guān)基因，激活有關(guān)基因， 促使神經(jīng)元內(nèi)促使神經(jīng)元內(nèi)-淀粉樣蛋白含量淀粉樣蛋白含量，從而，從而 導(dǎo)致凋亡導(dǎo)致凋亡 3. HIV感染導(dǎo)致感染導(dǎo)致CD4 淋巴細(xì)胞凋亡過度 淋巴細(xì)胞凋亡過度 1）感染）感染HIV的宿主細(xì)胞膜上表達(dá)一種的宿主細(xì)胞膜上表達(dá)一種gp120糖蛋白，與糖蛋白，與CD4 淋巴細(xì)胞表面的受 淋巴細(xì)胞表面的受 體結(jié)合，觸發(fā)凋亡。體結(jié)合，觸發(fā)凋亡。 2） 感染感染HIV的的CD4 細(xì)胞逐步融合成合胞體或多核巨細(xì)胞，易發(fā)生凋亡。 細(xì)胞逐步融合成合胞體或多核巨細(xì)胞，易發(fā)生凋亡。 3） Fas基因表達(dá)上調(diào)，使基因表達(dá)上調(diào)，使CD4 細(xì)胞對 細(xì)胞對Fas介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡敏感

26、性增加，易發(fā)生介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡敏感性增加，易發(fā)生 凋亡。凋亡。 4） T細(xì)胞激活細(xì)胞激活 ，與凋亡有共同的信號傳遞系統(tǒng)，缺乏足夠的細(xì)胞生長因子時，與凋亡有共同的信號傳遞系統(tǒng)，缺乏足夠的細(xì)胞生長因子時， 引起凋亡。引起凋亡。 6）受感染的細(xì)胞產(chǎn)生）受感染的細(xì)胞產(chǎn)生tat蛋白，透過細(xì)胞膜，使蛋白，透過細(xì)胞膜，使CD4+細(xì)胞內(nèi)氧自由基生成增細(xì)胞內(nèi)氧自由基生成增 多，增強(qiáng)多，增強(qiáng)Fas抗原表達(dá)，細(xì)胞對凋亡的易感性升高抗原表達(dá)，細(xì)胞對凋亡的易感性升高 5）細(xì)胞因子分泌，）細(xì)胞因子分泌，TNF，與，與TNF受體（死亡受體）結(jié)合，啟動凋亡，或產(chǎn)生氧受體（死亡受體）結(jié)合，啟動凋亡，或產(chǎn)生氧 自由基。自由基。 7

27、）受感染的）受感染的CD4+淋巴細(xì)胞作為效應(yīng)細(xì)胞，誘導(dǎo)未受感染的淋巴細(xì)胞作為效應(yīng)細(xì)胞，誘導(dǎo)未受感染的CD4+淋巴細(xì)胞凋淋巴細(xì)胞凋 亡亡 8）HIV誘導(dǎo)誘導(dǎo)B細(xì)胞，細(xì)胞，CD8+淋巴細(xì)胞，巨噬細(xì)胞凋亡淋巴細(xì)胞，巨噬細(xì)胞凋亡 （三）（三） 細(xì)胞凋亡不足與過度并存細(xì)胞凋亡不足與過度并存 v動脈粥樣硬化動脈粥樣硬化 ( atherosclerosis, AS )： 內(nèi)皮凋亡內(nèi)皮凋亡 平滑肌凋亡不足平滑肌凋亡不足 （增殖（增殖凋亡凋亡 ） oxLDL activated plt Ag II hypertension 內(nèi)皮屏障內(nèi)皮屏障 細(xì)胞凋亡在疾病防治中的意義細(xì)胞凋亡在疾病防治中的意義 1 合理利用凋亡

28、相關(guān)因素合理利用凋亡相關(guān)因素 v抑凋亡：老年性癡呆：抑凋亡：老年性癡呆：NGFNGF 急性急性T T細(xì)胞白血?。旱蛣┝糠派渚€、細(xì)胞白血?。旱蛣┝糠派渚€、TNFTNF 促凋亡：局部腫瘤熱療；高溫促凋亡：局部腫瘤熱療；高溫4343、30min30min 癌細(xì)胞獲得性耐藥：癌細(xì)胞改變蛋白表達(dá)模式癌細(xì)胞獲得性耐藥：癌細(xì)胞改變蛋白表達(dá)模式 免疫療法和靶標(biāo)致癌基因的療法免疫療法和靶標(biāo)致癌基因的療法 2干預(yù)凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)干預(yù)凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo) vFAS/FASL信號系統(tǒng)：阿霉素刺激信號系統(tǒng)：阿霉素刺激 vSPP（神經(jīng)酰胺信號系統(tǒng)的代謝產(chǎn)物）：轉(zhuǎn)（神經(jīng)酰胺信號系統(tǒng)的代謝產(chǎn)物）：轉(zhuǎn) 導(dǎo)增殖信號，拮抗凋亡導(dǎo)增殖信號，拮抗

29、凋亡AIDS，AD wtP53wtP53 修復(fù)受損的修復(fù)受損的DNADNA，如修復(fù)失敗則誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，如修復(fù)失敗則誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 突變的突變的P53P53 失活的失活的P53P53 喪失監(jiān)視喪失監(jiān)視DNADNA損傷的功能損傷的功能 射線，毒素射線，毒素 P53P53蛋白蛋白 + 細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡 （促進(jìn)凋亡基因）（促進(jìn)凋亡基因） 3 調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)基因調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)基因 野生型野生型P53基因轉(zhuǎn)染基因轉(zhuǎn)染 4 控制凋亡相關(guān)的酶控制凋亡相關(guān)的酶 v核酸內(nèi)切酶核酸內(nèi)切酶 ： Ca 2+/Mg 2+依賴性依賴性 Ca 2+ Mg 2+激活；激活；Zn 2+ 抑制抑制 vCaspases: Ca2+直接或間

30、接激活直接或間接激活 5 防止線粒體跨膜電位的下降防止線粒體跨膜電位的下降 v環(huán)胞霉素A(cyclosporinA,免疫抑制劑）阻抑 m ，其衍生物無免疫抑制作用，但有穩(wěn)定 m 第二部分第二部分 其他細(xì)胞死亡方式其他細(xì)胞死亡方式 v自噬性死亡自噬性死亡 v副細(xì)胞凋亡副細(xì)胞凋亡 v脹亡脹亡 v內(nèi)吞死亡內(nèi)吞死亡 “auto”+”phagein”= Autophagy selfto eat自噬自噬 自噬是指從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的無核糖體附著區(qū)脫落的雙層膜包裹部分胞自噬是指從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的無核糖體附著區(qū)脫落的雙層膜包裹部分胞 質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)需降解的細(xì)胞器、蛋白質(zhì)等成分形成質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)需降解的細(xì)胞器、蛋白質(zhì)等成分形成自

31、噬體自噬體，并與溶酶，并與溶酶 體融合形成體融合形成自噬溶酶體自噬溶酶體，降解其所包裹的內(nèi)容物，以實現(xiàn)細(xì)胞本身，降解其所包裹的內(nèi)容物，以實現(xiàn)細(xì)胞本身 的代謝需要和某些細(xì)胞器的更新。的代謝需要和某些細(xì)胞器的更新。 自噬（自噬（Autophagy） 自噬體（自噬體（autophagosome） 內(nèi)涵體（ 內(nèi)涵體（endosome） 自噬內(nèi)涵自噬內(nèi)涵 體（體（amphisomes）自噬溶酶體（）自噬溶酶體（autophagolysosome） ） 凋亡是程序化細(xì)凋亡是程序化細(xì) 胞死亡，自噬是胞死亡，自噬是 程序化細(xì)胞存活程序化細(xì)胞存活 Autophagy vIMPACT FACTOR (2013)

32、: 12.042 vAutophagy, is a unique peer-reviewed journal with an international audience that covers the following topics: macroautophagy, microautophagy, specific organelle degradation (e.g., pexophagy) and additional autophagic processes including chaperone-mediated autophagy; the molecular mechanism

33、 of autophagy including the characterization of structural proteins and structure/function relationships; signaling and autophagic regulation; the role of autophagy in diseases including cancer, neurodegeneration and myopathies; developmental roles of autophagy and its connection with aging; autopha

34、gy in microbial invasion and the immune response; and autophagy in cell death. 副細(xì)胞凋亡（副細(xì)胞凋亡（Paraptosis） 當(dāng)發(fā)生Paraptosis時，細(xì)胞體積變大，細(xì)胞膜 完整，電子顯微鏡下可見細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)大量由線 粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腫脹形成的胞漿空泡 Paraptosis是TUNEL陰性的 Caspase抑制劑和Bcl-XL超表達(dá)不能阻斷它 脹亡脹亡 ： oncosis 脹亡的形態(tài)學(xué)特征是細(xì)胞腫脹，體積增大 胞漿空泡化，腫脹波及細(xì)胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒 體等胞內(nèi)結(jié)構(gòu)，核溶解 胞膜起泡，膜泡中無亞細(xì)胞器，細(xì)胞膜完整性 破

35、壞 常引起炎癥反應(yīng)。 細(xì)胞凋亡與程序性細(xì)胞死亡細(xì)胞凋亡與程序性細(xì)胞死亡 （Apoptosis and Programmed Cell Death） PCD是功能性概念，表示基因調(diào)控細(xì)胞 死亡這一功能；而Apoptosis為形態(tài)學(xué)概念， 是對一系列凋亡特征性、形態(tài)、生化變化 的概括。 PCD主要由Apoptosis引起，但還有其它 的多種機(jī)制；同樣，Apoptosis既有程序性 部分，又有非程序性部分存在。 PCD僅存在于發(fā)育細(xì)胞中，而Apoptosis 既可發(fā)生于發(fā)育中的細(xì)胞，也可發(fā)生于成 體細(xì)胞如腫瘤細(xì)胞等。 內(nèi)吞死亡內(nèi)吞死亡 ： entosis 體外培養(yǎng)的哺乳動物上皮細(xì)胞 經(jīng)細(xì)胞內(nèi)化過程進(jìn)

36、入鄰近細(xì)胞 (宿主細(xì)胞)的空泡(vacuole)內(nèi), 然后大部分細(xì)胞會死亡 在兩個細(xì)胞之間的粘附力失衡 的情況下將一個細(xì)胞“推 向”另一個細(xì)胞，直到它被后 者包裹 乳腺、卵巢、臍帶、腎臟癌細(xì) 胞 抑制腫瘤？ THANKS 1. 1. 細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)檢測細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)檢測 2. 2. 磷脂酰絲氨酸外翻分析（磷脂酰絲氨酸外翻分析（Annexin VAnnexin V法）法） 3. 3. 線粒體膜勢能（線粒體膜勢能（mt mt）的檢測 ）的檢測 4. DNA4. DNA片斷化檢測片斷化檢測 5. TUNEL5. TUNEL法法 6. Caspase-36. Caspase-3活性的檢測活性的檢測 7. WB7. WB檢測檢測 8. 8. 凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)和細(xì)胞定位分析凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)和細(xì)胞定位分析 （四）細(xì)胞凋亡的檢測（四）細(xì)胞凋亡