学术研讨 扛科技２００８￣第１１期ｌ５８ 细胞凋亡初探 游振伟 （四ＪＩＩ省内江医科学校生物教研室） 摘要细胞凋亡是近年来人们较为关注的一个研究课题，了解细胞凋亡的发生机制和发生过程，以及控制和诱导细胞凋亡的相 关基因厦底物，对于治愈人体组织器官退化和癌症都有着极其重要的意义 关键词细胞凋亡基因肿瘤衰老退化 １ 概述 ＤＮＡ不能被修复．野生型Ｐ５３就会活化那些诱导细胞凋亡的基因转录 合成相应的酶，从而最终激活胱天蛋白酶（Ｃａｓｐａｓｅｓ）家族的级联反 应系统。并迅速启动序列性酶解死亡程序水解细胞骨架和细胞核内 蛋白质．同时激活核酸内切酶，在内源性核酸Ｉ勺切酶的作片｛下， 细胞凋亡与增殖是机体内一对对立统一的矛盾体．多细胞生物 的生长、发育及内环境的稳定，是通过绌胞增生与细胞凋亡的动态平 衡来实现的 一旦这种平衡被打破，机体的某些组织或器官就可能 走ｒｕｊ衰老退化或肿瘤。 细胞凋亡（ａｐｏｐｔｏｓｉｓ），即程序性细胞死亡（ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ ｃｅｌｌ ｄｅａｔｈ。ＰＣＤ）。一般是指机体细胞在发育过程中或某些因素作用下，由 于生理或病理原因，通过细胞内基凶及其产物的调控而发生的一种 主动程序化细胞死亡过程。细胞凋亡的形态改变…是多阶段的，首先 是细胞缩小，胞质凝缩，Ｉ～质Ｍ疏松并和胞膜融合，核糖体、线粒 ＤＮＡ进行有控降解形成长度为１８０—２００ｂｐ整倍数的ＤＮＡ片段。直至 细胞凋亡 当Ｐ５３基因缺失或发生异常，含有ＤＮＡ损伤的细胞进入 ｓ￥ｔ，经复制使得细胞遗传信息发生改变，最终导致细胞发生癌变。 所以，ＰＳ３基因的复制数对于ＤＮＡ损伤细胞诱导细胞凋亡意义极为重 要，Ｐ５３水平随细胞ＤＮＡ损伤的增加而升高．表明Ｐ５３在涧节Ｂｃｌ一２依 赖的细胞死亡，生存通路中发挥重要作用 （３）ｃ—ｍｙｃ基因：ｃ—ｍｙｃ基因是细胞凋亡调控中又一个重要的 体等聚集，但结构无明显改变。染色质逐渐凝集戍新月状，附在核 膜剧边，嗜碱性增强，以后细胞核吲缩成均一的致密物，进而核碎 裂，胞膜完整。继之核膜出芽，崮缩染色质脱落，形成膜包凋亡小 体。最终凋亡小体被周围吞噬细胞吞噬降解 相关基 ，其表达产物既可推动细胞周期，促进细胞转化，抑制细 目前认为细胞凋亡主要有两条途径 ，即线粒体途径和死亡受体 途径 胱天蛋白酶（ｃａｓｐａｓｅ）贯穿了达两条途径的始终 现已发现的胱 天蛋白酶有１４￣１＇，通常是以酶原的形式存在于细胞中 其中６币ｌ１在细 胞ｊＪ爿亡过程中起重要作片｛，既胱天蛋白酶３、６、７、８、９、１０。并根 据作用的不矧分为两组：（１１效应胱天蛋白酶，包括有胱天蛋白酶３、 ６、７，主要负责切割某些蛋白质；②启动胱天蛋白酶．包括有胱天 蛋白酶８和９，主要作用是启动并激活胱天蛋白酶的级联反应 ２细胞凋亡相关基因 胞分化，又可介导细胞凋亡。ｃ—ｍｙｃ 导的细胞凋亡可发生在细胞周 期的不同时期，并与细胞的种类、细胞的生长条件以及引起ｃ—ｍｙｃ不 当表达的有关。 ３ 细胞凋亡在疾病防治中应用的可能性 （１）脑缺血神经细胞凋亡可以用ｃａｓｐａｓｅｓ抑制剂防止。 （２）过度凋亡所致疾病的防治：神经邀行性变疾病，视刚膜退 行性病变，移植排斥．自身免疫性疾病等由于过度凋亡引起细胞缺 失．可用ｃａｓｐａｓｅｓ抑制剂预防 （３）肿瘤防治：肿瘤细胞常呈凋亡不足．化疗种放疗可 导肿 瘤细胞凋亡，通过活化ｃａｓｐａｓｅｓ酶系统或活化死亡受体启动 ｃａｓｐａｓｅｓ系统，促进凋亡。应了解某种肿瘤细胞启动ｆｌ＇Ｊｃａｓｐａｓｅｓ酶系 细胞捌亡是在基凶的涧控下进行的，归纳起来存在着三类与之 相关的基 ：①促细胞凋亡基凶；②抑制细胞凋亡基 ；③细胞凋 亡过程中表达的基凶 （１）Ｂｃｌ一２基凶家族：Ｂｃｌ一２是Ｂ细胞淋巴瘤／白血病一２（Ｂ—ｃｅｌｌ ｌｙｍｐｈｏｍａ／ｌｅｕｋｅｍｉａ一２）的缩写．是从滤泡型淋巴瘤中分离出来的原 癌基 Ｂｃｌ一２蛋白能阻止发育中的神经和淋岂组织细胞的凋亡．亦 能阻止 多种 素诱导的细胞凋亡 其作用机理目前还不是十分清 楚，但一般认为有以下儿种可能：①Ｂｃｌ一２蛋白通过与其他蛋白结合 而相互作用抑制细胞蒯亡。②Ｂｃｌ一２通过参与抗氧化通路而抑制细胞 统和正常细胞死Ｉ￣ｃａｓｐａｓｅｓ酶系统的差异，以便选择激发肿瘤细胞的 ｃａｓｐａｓｅｓ系统 外，肿瘤细胞可能是ｂｃｌ一２表达过度，ｐ５３表达不足 或突变使肿瘤细胞死亡减少，也可据此设计治疗策略” 。 （４）心肌缺血． ＯＳｔ梗死：在急性条件下，心肌纤维多为坏 死，有些缓慢发醚的心肌缺血可产生，ｂＳｔ细胞凋亡，通过了解凋亡 的发生过程可以预防和治疗慢性心肌纤维死亡。 （５）有些病毒感染可以阻止细胞凋亡，使病毒得以在活细胞繁 殖。利用病毒或其蛋白产生抑制ｃａｓｐａｓｅｓ系统或利用小分子多肽来防 ｌ匕凋亡” 。 ４结语 雌亡。③高浓度ｆｆＪＢｄ一２编码蛋白可以抑制正在发生雕亡的细胞内质 Ｉ碉Ｃａ２ 的释放，而抑制细胞雕亡。 Ｂｃｌ一２基凶家族其他成员中主要有两个基凶与细胞雕亡有及其密 切的关系，￣ｌｉＢｃｌ—ｘ和Ｂａｘ。人ｆｌＪ￣Ｂｃｌ—ｘ基因编码两个不同的蛋白质产 物Ｂｃｌ—ｘｌ和Ｂｃｌ—ＸＳ。Ｂｃｌ—ｘｌ存在于长寿细胞，与Ｂｃｌ一２有协同作用， 尽管在过去数年中对凋亡机制的研究进展非常迅速，但仍有很 多问题需要更进一步的了解。这主要包括以下几点：凋亡精确的生 化机制及其不同的信号转导途径的渊控；新的｝周亡涮控相关基因的 发 ；相关疾病如肿瘤中凋亡分子机制的异常；这些机制在疾病治 疗中的意义等等 凶此，要想搞清凋亡复杂而精致的调控脉络看来 尚需时日 参考文献 Ｉ１ｌ赵卫红细胞凋亡的生物学特征 细胞凋亡，郑州：河南医科大 细胞凋亡相关基因与人类肿瘤．生命化学 学出版社．１９９７：７—１１ ｌ２１杨银峰，李家林２（Ｘｌ４，２４（３） 即使在Ｂｃｌ一２没有表达的情况下，也能抑制细胞凋亡 Ｂｃｌ—ＸＳ存在于 短寿细胞．对Ｂｃｌ一２有抑制作用，即使在Ｂｃｌ一２存在的情况下，亦能 促进细胞凋亡。Ｂａｘ属促细胞凋亡基因，Ｂａｘ可诱导细胞色素Ｃ释 放，激￣Ｃａｓｐａｓｅ蛋白酶，引起膜泡形成．卡亥碎裂及细胞凋亡 （２）Ｐ５３基 ：ＰＳ３基凶定位于１７ｐ…上 。，Ｊ禹抑癌基凶，有野生 型和突变型两个亚型。野生型ＰＳ３是某些细胞Ｉ￣ＤＮＡ损伤无法修复时 导致细胞凋亡发生的重要润控基凶 而突变型Ｐ５３不仅失去正常的肿 瘤抑锚Ｉｌ基 作用．而且部分出现癌基凶的促进细胞增殖的作用，使 突变细胞逃逸捌亡途径而形成肿瘤细胞。一系列研究表明，野生型 Ｐ５３并非为所有细胞的凋亡过程所必需，但对ＤＮＡ损伤而秀发的细胞 【３１ ＲａｆｔＭ．ＣｅＬｌ ｓｕｉｃｉｄｅ ｆｏｒ ｂｅｇｉｎｎｅｒｓ Ｎａｔｕｒｅ，１９９８：ｌ１９—１２２ （收稿日期：２ｏｏ８・０８・㈨） 凋亡是必不ｕ１少的 当ＤＮＡ由于各种原【矧损伤后，野生型Ｐ５３首先诱 导细胞进入Ｇｌ期．抑制细胞增殖．直至损伤的ＤＮＡ修复 一旦
