細(xì)胞的衰老和死亡

關(guān)于細(xì)胞的衰老和死亡第1頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

人體衰老時(shí)，身體各部分功能都發(fā)生衰老。

如:一名男子從36歲到75歲

味覺(jué)喪失64％

腎小球減少44％

腎小球過(guò)濾率減少31％

脊神經(jīng)元減少37％

神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢10％

腦供血量減少20％

肺活量減少44％

第2頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一節(jié)細(xì)胞衰老一、細(xì)胞衰老的概念衰老，是時(shí)間依賴性的緩慢進(jìn)程，主要是機(jī)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的衰變，是以細(xì)胞的生理功能衰退或喪失而實(shí)現(xiàn)的。細(xì)胞衰老：是指正常細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和生理功能和增殖能力逐漸減弱衰退的現(xiàn)象。第3頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（一）細(xì)胞衰老與機(jī)體衰老的關(guān)系

細(xì)胞衰老與人體衰老既有聯(lián)系又有區(qū)別：

1.區(qū)別：細(xì)胞衰老與人體衰老是兩個(gè)不同的概念。

2.聯(lián)系：機(jī)體衰老以細(xì)胞總體的衰老為基礎(chǔ)，細(xì)胞總體的衰老反應(yīng)了機(jī)體的衰老。第4頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（二）體內(nèi)各類細(xì)胞的壽命不同1.更新組織細(xì)胞如上皮細(xì)胞、血細(xì)胞。2.穩(wěn)定組織細(xì)胞

如肝臟、腎臟細(xì)胞和胃壁細(xì)胞。3.恒久組織細(xì)胞如神經(jīng)細(xì)胞、骨骼細(xì)胞和心肌細(xì)胞。4.可耗盡組織細(xì)胞如卵巢實(shí)質(zhì)細(xì)胞。第5頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（三）細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下的壽命Hayflick界限：正常細(xì)胞增殖能力是有一定界限的，細(xì)胞最大的分裂次數(shù)即Hayflick界限。第6頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五二、細(xì)胞衰老的表現(xiàn)（一）形態(tài)學(xué)的變化（1）細(xì)胞核的變化核膜內(nèi)折、核質(zhì)固縮。（2）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體的變化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)彌散分布，尼氏體含量減少；線粒體數(shù)量減少。（3）細(xì)胞內(nèi)色素或臘樣物質(zhì)沉積（4）膜系統(tǒng)的變化

膜的流動(dòng)性降低，脆性增加。第7頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五衰老細(xì)胞的形態(tài)變化

第8頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（二）生化方面的改變（1）DNA：復(fù)制與轉(zhuǎn)錄受到抑制，端粒DNA丟失，線粒體DNA特異性缺失，DNA氧化、斷裂、交聯(lián)等。（2）RNA：mRNA和rRNA的含量降低。（3）蛋白質(zhì)：含量下降，胞內(nèi)蛋白發(fā)生糖基化、氨甲酰化、脫氨基等反應(yīng)。（4）酶分子：活性中心被氧化，金屬離子Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丟失，導(dǎo)致酶失活。（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。第9頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五三、細(xì)胞衰老的學(xué)說(shuō)差錯(cuò)學(xué)派（Errortheories）和遺傳學(xué)派（Genetic/Programmedtheories）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(guò)程。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。遺傳學(xué)派：認(rèn)為衰老是遺傳決定的自然演進(jìn)過(guò)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)。第10頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五自由基學(xué)說(shuō)：

通過(guò)氧化損傷不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)和破壞DNA，而引發(fā)對(duì)細(xì)胞膜、核膜、蛋白質(zhì)等的氧化性損傷，最終導(dǎo)致衰老。自由基：是一類瞬間形成的含不成對(duì)電子的原子或分子基團(tuán)。自由基的來(lái)源：１.體外：空氣污染、高溫、輻射等２.體內(nèi)：代謝產(chǎn)生；線粒體呼吸鏈電子泄漏產(chǎn)生；過(guò)氧化物酶體催化底物羥化產(chǎn)生。第11頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五遺傳程序論：衰老是遺傳因素決定的程序化過(guò)程，是受特定基因控制的。成人早衰癥第12頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五嬰幼兒早衰癥第13頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五12歲的男孩塞斯·庫(kù)克9歲的波恩第14頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五端粒telomere鐘學(xué)說(shuō)：

端粒長(zhǎng)度隨著分裂次數(shù)增加而縮短，當(dāng)縮短到一定程度的時(shí)候細(xì)胞就不復(fù)制，細(xì)胞進(jìn)入衰老的過(guò)程。20世紀(jì)30年MeClintoek和Muller玉米和果蠅端粒20世紀(jì)70年代Olovnikow細(xì)胞分裂程序的中止與端粒復(fù)制第15頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2009年諾貝爾獎(jiǎng)ElizabethH．BlackburnCarolW．GreiderJackW．Szostak第16頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五端粒的結(jié)構(gòu)和功能

染色體端粒是位于真核細(xì)胞染色體末端一種特殊結(jié)構(gòu)，由端粒DNA和端粒蛋白質(zhì)組成。端粒DNA是高度保守的重復(fù)核苷酸序列。人的端粒DNA重復(fù)序列是5’-TTAGGG-3’。重復(fù)長(zhǎng)度達(dá)15lkb。不具有編碼蛋白質(zhì)的功能；端粒DNA的3’末端較5’末端長(zhǎng)12—16bp。第17頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五端粒酶的結(jié)構(gòu)和功能

端粒酶是一種核糖核蛋白，具有逆轉(zhuǎn)錄活性，不需DNA聚合酶就可以與自身攜帶的RNA模板合成端粒序列，其活性可以通過(guò)調(diào)控端粒酶的成分或蛋白質(zhì)成分來(lái)實(shí)現(xiàn)。端粒酶在多個(gè)物種中均存在，是目前發(fā)現(xiàn)的參與端粒長(zhǎng)度保持最重要的酶，主要由一段RNA(端粒RNA)和端粒酶催化亞基(TERT)組成。第18頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五端粒酶：集天使與魔鬼于一身合成端粒DNA，實(shí)現(xiàn)了端粒長(zhǎng)度的延伸。腫瘤細(xì)胞是具備無(wú)限增殖和生長(zhǎng)能力的永生細(xì)胞，端粒長(zhǎng)度以及端粒酶在其中扮演重要角色。第19頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五端粒，端粒酶與細(xì)胞衰老1.端粒長(zhǎng)度和細(xì)胞衰老2.端粒酶活性與細(xì)胞衰老

沈自尹等通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)中藥淫羊霍總黃酮具有保護(hù)衰老細(xì)胞端粒長(zhǎng)度縮短作用。通過(guò)中藥有效成份調(diào)節(jié)端粒長(zhǎng)度的縮短而保護(hù)衰老細(xì)胞是更安全的治療措施。第20頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五端粒，端粒酶與腫瘤

正常情況下人類體細(xì)胞端粒酶的檢測(cè)結(jié)果是陰性的，但在400個(gè)腫瘤樣品中，85%以上能檢測(cè)到端粒酶的存在。細(xì)胞的端粒酶活性因某些原因被激活，使端粒不斷維持在一定的長(zhǎng)度，細(xì)胞因此逃過(guò)死亡而成為無(wú)限增殖的細(xì)胞——腫瘤細(xì)胞。從端粒酶出發(fā)治療腫瘤？第21頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.還有一些問(wèn)題需要解決：

1)端粒酶的激活與腫瘤發(fā)生之間是因果關(guān)系還是相關(guān)關(guān)系尚需進(jìn)一步研究；

2)端粒酶在正常細(xì)胞無(wú)活性，但在生殖細(xì)胞、造血干細(xì)胞及T、B淋巴細(xì)胞中均有酶活性，該方法可能對(duì)生殖、造血及免疫系統(tǒng)有影響；

3)端粒長(zhǎng)度的維持可能有其他途徑，如果這些途徑被激活，端粒酶抑制療法將失?。?.端粒酶活性與惡性腫瘤的這種密切關(guān)系，為腫瘤的診斷提了有效的標(biāo)志物。端粒酶是正常細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤細(xì)胞的關(guān)鍵性物質(zhì)，是抗腫瘤治療的重要靶點(diǎn)，而且，正常細(xì)胞與腫瘤組織中端粒酶的表達(dá)、端粒的長(zhǎng)度和細(xì)胞動(dòng)力學(xué)的差異，使得選擇端粒酶作為藥物靶標(biāo)成為相對(duì)安全的治療手段。第22頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五多利死因的猜想1.線粒體DNA突變自由基mtDNA2.端粒第23頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第二節(jié)

細(xì)胞死亡

生如夏花之絢爛死如秋葉之精美第24頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞死亡的概念細(xì)胞因受嚴(yán)重?fù)p傷而累及胞核時(shí)，呈現(xiàn)代謝停止、結(jié)構(gòu)破壞和功能喪失等不可逆性變化，此即細(xì)胞死亡。引起細(xì)胞死亡的因素：內(nèi)因、外因根據(jù)細(xì)胞死亡模式不同可將細(xì)胞死亡分為壞死（necrosis）凋亡（apoptosis）第25頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞壞死細(xì)胞壞死的形態(tài)學(xué)改變由酶性消化和蛋白質(zhì)變性引起參與細(xì)胞壞死的酶如果來(lái)源于細(xì)胞本身的溶酶體則稱為細(xì)胞自溶（autolysis）若來(lái)源于浸潤(rùn)壞死組織內(nèi)白細(xì)胞的溶酶體則稱為異溶（heterolysis）第26頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞凋亡是指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的細(xì)胞自主的有序的死亡。由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序化控制，所以也被稱為程序性細(xì)胞死亡programmedcelldeath,PCD。第27頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第28頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)特征細(xì)胞體積縮小、連接消失、與周圍的細(xì)胞脫離，染色質(zhì)聚集、核質(zhì)邊緣化，胞質(zhì)凝縮、密度增加，核斷裂，胞膜有小泡狀形成，胞膜結(jié)構(gòu)仍然完整，形成凋亡小體，凋亡小體可迅速被周圍專職或非專職吞噬細(xì)胞吞噬。第29頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞凋亡的生化特征膜內(nèi)側(cè)磷脂酰絲氨酸外翻到膜表面，線粒體膜電位消失，通透性改變，釋放細(xì)胞色素C到胞漿，核酸內(nèi)切酶活化，導(dǎo)致染色質(zhì)DNA在核小體連接部位斷裂，形成DNA降解成為約180bp-200bp整倍數(shù)的片段。在細(xì)胞凋亡的過(guò)程中往往還有新的基因的表達(dá)和某些生物大分子的合成作為調(diào)控因子。第30頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞凋亡的過(guò)程1.凋亡的起始細(xì)胞膜：表面特化結(jié)構(gòu)（如微絨毛）消失，胞間接觸消失，細(xì)胞膜依然完整。細(xì)胞質(zhì)：線粒體大體完整，核糖體從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脫落,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊腔膨脹并與質(zhì)膜融合。細(xì)胞核：染色質(zhì)固縮，沿核膜分布。2.凋亡小體的形成細(xì)胞內(nèi)部:染色質(zhì)斷裂，與線粒體等細(xì)胞器聚集，為反折的細(xì)胞膜所包圍。細(xì)胞外觀:出芽形成凋亡小體。第31頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.凋亡小體被吞噬消化形成的凋亡小體最終通過(guò)特異識(shí)別，被鄰近的細(xì)胞如巨噬細(xì)胞或上皮細(xì)胞所吞噬。第32頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第33頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞凋亡的影響因素一、凋亡抑制因子1.生理性抑制因子2.病毒基因3.其他二、凋亡誘導(dǎo)因子1.生理性誘導(dǎo)因子2.與損傷相關(guān)的因子3.與治療相關(guān)的因子第34頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞凋亡的生理學(xué)意義凋亡現(xiàn)象普遍存在于人類及多種動(dòng)植物中，是多細(xì)胞生物體個(gè)體正常發(fā)育、維持成體組織結(jié)構(gòu)不可缺少的部分，貫穿于生物全部的生命活動(dòng)中，是保證個(gè)體發(fā)育成熟所必需的過(guò)程。

例：哺乳動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育過(guò)程一旦正常的細(xì)胞凋亡過(guò)程受到破壞，將引起一系列的疾病，包括癌癥、感染性疾病、自身免疫性疾病等。第35頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第36頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第37頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞凋亡與壞死的主要特征比較第38頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞凋亡的相關(guān)基因及其蛋白Ced基因家族（CedGeneFamily）

Ced基因家族是線蟲(chóng)的細(xì)胞凋亡相關(guān)基因，包括Ced-3、Ced-4、Ced-9等。其中，Ced-3基因編碼產(chǎn)物與人半胱氨酸蛋白酶（如ICE）同源，Ced-4基因編碼產(chǎn)物與人Apaf-1蛋白同源，Ced-9的編碼產(chǎn)物與人的bcl-2有同源性。

第39頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

Ced基因家族的表達(dá)產(chǎn)物中，Ced-3和Ced-4能促進(jìn)細(xì)胞凋亡；而Ced-9能與Ced-3和Ced-4形成復(fù)合物并抑制其活性，從而抑制細(xì)胞凋亡第40頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.rpr基因（rprGene）

rpr基因是果蠅的凋亡相關(guān)基因，該基因編碼一種與Fas的DD結(jié)構(gòu)域同源的小分子多肽，以Fas介導(dǎo)凋亡類似的方式激活I(lǐng)CE/Ced-3樣蛋白酶，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。第41頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.Bcl-2基因超家族（Bcl-2

GeneSuperfamily）

Bcl-2基因定位于人第18號(hào)染色體上，與線蟲(chóng)的Ced-9基因同源，能編碼26kD的Bcl-2α和22kD的Bcl-2β兩種蛋白。Bcl-2基因?yàn)榈蛲鲆种苹?，其表達(dá)產(chǎn)物是膜整合蛋白。

第42頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

Bcl-2（Bcl-XL）蛋白具有下列抗凋亡作用：①能抑制線粒體PT孔（通透性轉(zhuǎn)變孔）開(kāi)放，減少Cytc和凋亡誘導(dǎo)因子（AIF）的釋放；②能結(jié)合和滅活A(yù)paf-1，阻斷其對(duì)caspase-9活化；③能特異地結(jié)合Cytc，阻止其誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。第43頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)至少存在29個(gè)Bcl-2基因的同源物，它們?cè)诰€粒體介導(dǎo)的凋亡途徑中起調(diào)控作用。Bcl-2蛋白家族成員都含有1~4個(gè)Bcl-2同源結(jié)構(gòu)域（BH1~4），并且通常有一個(gè)羧基端跨膜結(jié)構(gòu)域（transmembraneregion，TM）。

一般說(shuō)來(lái)，BH4是抗凋亡蛋白所特有的結(jié)構(gòu)域，BH3則是與促進(jìn)凋亡有關(guān)的結(jié)構(gòu)域。因此，根據(jù)結(jié)構(gòu)不同，Bcl-2家族成員中，有些具有抗凋亡活性，有些則具有促凋亡活性。第44頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五根據(jù)功能和結(jié)構(gòu)可將Bcl-2家族分為兩大類：①抗凋亡的（anti-apoptotic）：如Bcl-2、Bcl-xL、Bcl-w、Mcl-1等。②促凋亡的（pro-apoptotic）：包括多結(jié)構(gòu)域的（如Bax、Bak、Bok）和只有BH3結(jié)構(gòu)域的（如Bad、Bid、Bim、Bik等）兩個(gè)亞類（圖6~7）。

Bcl-2蛋白主要定位于線粒體外膜，可與促凋亡蛋白形成復(fù)合體，抑制其作用，因而具有拮抗促凋亡蛋白的功能。而大多數(shù)Bcl-2家族的促凋亡蛋白則主要定位于細(xì)胞漿，一旦細(xì)胞受到凋亡因子的誘導(dǎo)，即可向線粒體膜轉(zhuǎn)位。

第45頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五這些促凋亡蛋白通過(guò)寡聚化，在線粒體外膜形成跨膜通道；或者開(kāi)啟線粒體的通透性轉(zhuǎn)變孔（permeabilitytransitionpore，PT），促使線粒體內(nèi)的凋亡因子（cytc）釋放，激活蛋白水解酶caspase，引發(fā)細(xì)胞凋亡。第46頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.胱-天蛋白酶基因超家族（CaspaseGeneSuperfamily）

哺乳動(dòng)物中存在的白介素-1β-轉(zhuǎn)化酶（ICE）是細(xì)胞凋亡蛋白酶，與線蟲(chóng)的Ced-3同源，都屬于胱-天蛋白酶家族（cysteineaspartate-specificprotease，caspase）。這些蛋白酶是引起細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵酶，一旦被信號(hào)途徑激活，能將細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)降解，使細(xì)胞不可逆的走向死亡。第47頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

在人類細(xì)胞中已發(fā)現(xiàn)13個(gè)ICE同源物，分為2個(gè)亞家族：①I(mǎi)CE亞家族—包括caspase-1、4、5、11、12、13等，主要參與炎癥反應(yīng)；②CED-3亞家族—包括caspase-2、3、6、7、8、9、10等，主要參與細(xì)胞凋亡。第48頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五目前，已經(jīng)鑒定的caspase的水解底物包括：多聚（ADP-核糖）聚合酶（PARP）；纖層蛋白（lamins）；caspase依賴的DNA酶抑制蛋白（ICAD）；小核蛋白體蛋白（HnRNPproteins）等20多種。第49頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五⑴多聚（ADP-核糖）聚合酶（PARP）是一種與DNA損傷修復(fù)、基因完整性監(jiān)護(hù)有關(guān)的聚合酶，其作用是將NAD+分子中的ADP轉(zhuǎn)移到與DNA修復(fù)相關(guān)的酶分子上，提高其催化效率。當(dāng)細(xì)胞凋亡啟動(dòng)時(shí)，PARP被caspase剪切，導(dǎo)致受PARP負(fù)調(diào)控的核酸內(nèi)切酶活性增高，進(jìn)而裂解核小體之間的DNA，引發(fā)細(xì)胞凋亡。⑵纖層蛋白（lamins）屬于中間纖維絲蛋白家族，參與構(gòu)成支撐核內(nèi)膜的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，同時(shí)對(duì)染色質(zhì)的定向和組織起作用。⑶小核糖體蛋白（HnRNPproteins）則參與構(gòu)成小核蛋白體，與hnRNA的成熟加工有關(guān)。第50頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5.Apaf-1基因（Apaf-1Gene）

Apaf-1基因表達(dá)的Apaf-1蛋白為凋亡酶激活因子-1（apoptoticproteaseactivatingfactor-1），與線蟲(chóng)的Ced-4蛋白同源，在線粒體介導(dǎo)的凋亡途徑中起重要作用。

第51頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

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結(jié)合到這一區(qū)域后，能引起Apaf-多1聚化而激活。第52頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五Apaf-1具有激活caspase-3的作用，而這一過(guò)程又需要細(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(guò)其CARD結(jié)構(gòu)域召集caspase-9，形成凋亡體（apoptosome），激活caspase-3，啟動(dòng)caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)。第53頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五6.Fas和FasL基因（FasandFasLGenes）

Fas基因，定位于人第10號(hào)染色體上，其編碼產(chǎn)物為45kD的跨膜受體，屬于TNF受體家族。Fas受體（又稱APO-1或CD95）的分子結(jié)構(gòu)可分為三個(gè)區(qū)，即具有三個(gè)富含半胱氨酸的胞外區(qū)、跨膜區(qū)和具有死亡結(jié)構(gòu)域（Deathdomain，DD）的胞內(nèi)區(qū)。第54頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

Fas的胞內(nèi)區(qū)DD結(jié)構(gòu)域可與接頭蛋白FADD（Fasassociateddeathdomainprotein）偶聯(lián)，然后再通過(guò)FADD的死亡效應(yīng)結(jié)構(gòu)域（deatheffecterdomain，DED）與Pro-caspase-8偶聯(lián)，從而將胞外的凋亡信號(hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)。

Fas與其配體（FasL）的相互作用，是引發(fā)細(xì)胞凋亡的主要途徑之一。Fas與其抗體或FasL結(jié)合后，可迅速激活caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)，裂解DNA，誘發(fā)細(xì)胞凋亡。

FasL基因定位于人第1號(hào)染色體上，主要在活化的淋巴細(xì)胞表面表達(dá)，產(chǎn)生凋亡信號(hào)；也可在T細(xì)胞激活過(guò)程中被誘導(dǎo)表達(dá)。Fas與FasL的協(xié)同表達(dá)，對(duì)胸腺中T淋巴細(xì)胞的發(fā)育、分化與凋亡以及細(xì)胞毒活性起調(diào)節(jié)作用。第55頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五7.IAP基因超家族（IAPGeneSuperfamily）

細(xì)胞凋亡抑制因子（inhibitorofapoptosis，IAP）超家族的成員較多，如c-IAP1，c-IAP2，XIAP，NIAP和Survivin等，新的成員仍在不斷被發(fā)現(xiàn)。IAP家族成員有一個(gè)共同的特征，含有一個(gè)或多個(gè)70個(gè)氨基酸的重復(fù)序列（BIR），類似于zinc指狀的結(jié)構(gòu)。c-IAP1、c-IAP2和XIAP還含有環(huán)指狀結(jié)構(gòu)域（RING）。第56頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五BIR功能域和連接區(qū)域介導(dǎo)對(duì)caspase的抑制作用，而環(huán)指狀結(jié)構(gòu)域（RING）則具有泛素化蛋白連接酶的作用，介導(dǎo)caspase-3和-7的泛素化降解作用。第57頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五8.p53基因（p53Gene）

p53基因定位于人的第17號(hào)染色體上，是一種多功能基因，其表達(dá)產(chǎn)物P53能在G1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；如受損DNA不能修復(fù)，則誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入凋亡程序。

P53作為一種轉(zhuǎn)錄因子，是Bax的正調(diào)節(jié)因子，Bcl-2的負(fù)調(diào)節(jié)因子。當(dāng)細(xì)胞受到射線照射后，P53可迅速上調(diào)Bax的表達(dá)，從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。第58頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五9.c-Myc基因（c-Myc

Gene）

c-Myc基因也是一種多功能基因，定位于人第8號(hào)染色體，編碼分子量為62kD的蛋白質(zhì)。c-Myc蛋白位于細(xì)胞核內(nèi)，具有轉(zhuǎn)錄因子活性，一方面能激活控制細(xì)胞增殖的基因，另一方面也能激活促進(jìn)細(xì)胞凋亡的基因表達(dá)，故具有促進(jìn)細(xì)胞增殖和凋亡的雙重效應(yīng)。

c-Myc與Bcl-2之間存在協(xié)同作用。Bcl-2能抑制c-Myc所致細(xì)胞凋亡，但不影響其促有絲分裂作用，即當(dāng)生長(zhǎng)因子存在、Bcl-2表達(dá)時(shí)，c-Myc促進(jìn)細(xì)胞增殖，反之則細(xì)胞凋亡。第59頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五c-Myc蛋白的作用機(jī)理與另一種轉(zhuǎn)錄因子Max形成異源二聚體有關(guān)。此復(fù)合物可與特定的DNA序列相結(jié)合，發(fā)揮調(diào)節(jié)基因表達(dá)的作用。已知這兩種轉(zhuǎn)錄因子可形成Myc-Max和Max-Max兩種不同的二聚體，但它們都能與同一DNA序列相結(jié)合，產(chǎn)生不同的調(diào)節(jié)效應(yīng)。當(dāng)缺乏生長(zhǎng)因子時(shí)，更多的形成Myc-Max復(fù)合物，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡（圖14~15）。第60頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第61頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制目前已知，細(xì)胞凋亡可分為caspase依賴和caspase不依賴兩種機(jī)制，而caspase依賴的細(xì)胞凋亡又包括三種方式：①受體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡（外源通路）；②線粒體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡（內(nèi)源通路）；③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡（內(nèi)源通路）。第62頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.胱-天蛋白酶依賴的細(xì)胞凋亡（Caspase-dependentCellApoptosis）

1.1死亡受體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡（CellApoptosisMediatedbyDeathReceptor）由存在于細(xì)胞膜上的死亡受體介導(dǎo)，將外源型凋亡信號(hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)，引發(fā)細(xì)胞調(diào)亡（圖16）。常見(jiàn)的死亡受體包括：TNFR、Fas、DR3、DR4、DR5等。第63頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五由死亡受體介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡信號(hào)調(diào)控過(guò)程第64頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五Fas介導(dǎo)的死亡信號(hào)

第65頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期五死亡受體凋亡通路

第66頁(yè)，共77頁(yè)，2023年，2月20日，星期