《动物免疫学》
期末论文
论文题目：关于细胞凋亡与免疫的联系
姓名林桢辉
学号 10160102012
院系生命科学与技术系
专业生物技术
年级 2010级
指导教师朱艳平
2013 年 6 月 1 日
目录
摘要……………………………………………………………………………………关键词…………………………………………………………………………………Abstract………………………………………………………………………………Key words……………………………………………………………………………
1、概念………………………………………………………………………………
1.1基本机制………………………………………………………………………
1.2死亡受体直接接到凋亡机制…………………………………………………
1.3细胞凋亡的信号传导途径……………………………………………………
2、与凋亡受阻相关的紊乱……………………………………………………………
2.1常见自身免疫病与细胞凋亡…………………………………………………
3、细胞凋亡与免疫控制………………………………………………………………
4、细胞凋亡与疾病治疗………………………………………………………………
4.1细胞死亡的调节——治疗前景………………………………………………
5、总结…………………………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………………
摘要：细胞凋亡是受遗传控制的单个细胞自灭的过程，是机体维持稳态的重要机制之一。近来发现免疫系统中的许多细胞因子、抗原及受体和细胞成分均与细胞凋亡的诱导有关。对受多种基因及其产物调控的细胞凋亡过程的了解，将十分有助于阐明免疫系统的作用机制及调节途径，另外凋亡细胞清除缺陷也会诱发自身免疫疾病。
本文从凋亡的概念、免疫学诱导及调控机制方面综述了这一研究新领域目前的进展。
关键词：细胞凋亡免疫诱导免疫调控自身免疫病
Abstract：Cell apoptosis is a genetically controlled by a single cell self-destruction process is an important mechanism for the body to maintain homeostasis one. Recently found that many of the immune system cytokines, antigens and receptors and cell components were associated with induction of apoptosis. Influenced by many genes and their products on the regulation of apoptosis understanding of the immune system will be very helpful to clarify the mechanism of action and regulatory pathways, in addition to defective clearance of apoptotic cells also induced autoimmune diseases.
Key words：Cell apoptosis Immunity induced Immune regulation Autoimmune disease
细胞凋亡是细胞死亡的一种形式，但不同于细胞坏死。细胞坏死是细胞对外部有害因子的无序反应，是一种被动性死亡；而细胞凋亡是程序化的，并受多种基因调控的，是一种主动性死亡。人体免疫系统具有对自身抗原产生应答的能力，可以协助清除衰老细胞并维持内环境的稳定，但是当这种应答超过一定限度时，则会对自身组织和机体造成损伤，形成自身免疫病。自身免疫病常常伴有自身反应性淋巴细胞和自身抗体的产生，其发病机制十分复杂，但是大量实验证明，自身免疫病与细胞凋亡密切相关。
细胞凋亡过多可引起疾病发生，如：①爱滋病的发展过程中，CD4+T细胞数目的减少；②移植排斥反应中，细胞毒性T细胞介导的细胞死亡；③缺血及再灌注损伤，导致心肌细胞和神经细胞的凋亡增多；④神经系统退化性疾病（Alzheimer病、Parkinson's病）的重要原因是细胞凋亡的异常增加。神经细胞的凋亡参与老化及Alzheimer病的发生。Alzheimer氏病是一种常见的老年病，患者在临床上表现为进行性的智力减退。⑤暴露于电离辐射可引起多种组织细胞的凋亡。
细胞凋亡过少也可引起疾病发生：在肿瘤的发生过程中，诱导凋亡的基因如p53等失活、突变，而抑制凋亡的基因如bCL-2等过度表达，医学教.育网搜集整理都会引起细胞凋亡显著减少，在肿瘤发病学中具有重要意义；针对自身抗原的淋巴细胞的凋亡障碍可导致自身免疫性疾病；某些病毒能抑制其感染细胞的凋亡而使病毒存活。
1 概念
细胞凋亡又称程序性细胞死亡(PCD)，指的是细胞将自身裂解为许多膜小泡的一种精确调节的细胞死亡过程。细胞凋亡是不同于坏死的一个主动的自我破坏过程。细胞凋亡是为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。细胞凋亡是免疫应答和免疫调控的重要形式之一，免疫细胞的增殖与分化过程是与免疫细胞的正常死亡相统一的，免疫应答的效应过程也是与靶细胞的死亡相伴随的。对免疫学来说，细胞凋亡有特殊的意义，免疫系统识别外来异物和自身组织的形成，必须依靠对自身起反应的淋巴细胞的删除，而这种删除主要是通过细胞凋亡来完成的。淋巴细胞对靶细胞的杀伤过程部分也是通过靶细胞凋亡来实现的。细胞凋亡如果出现紊乱，机体可能出现严重的病理状态，如肿瘤、白血病、自身免疫性疾病（类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎等）、免疫缺陷等。
1.1基本机制
多细胞动物体内的细胞具有一套相似的酶系统，激活后可以启动细胞凋亡。线虫Caenorhabditis elegans是研究细胞死亡机制的一种很好的生物模型。
C.elegans的三种基因产物：CED-3，CED-4和CED-9对凋亡而言是十分重要的，CED-3和CED-4促使凋亡，CED-9抑制凋亡。CED-3是一种caspase,即一种半胱氨酸蛋白酶，它在天门冬氨酸存在的部位之后切断蛋白。CED-3是一种酶原，通过自身切割而活化。CED-4与CED-3结合并激活CED-3，CED-9与CED-4结
合从而阻断CED-4激活CED-3。通常，CED-9与CED-4和CED-3形成复合物是CED-3保持无活性状态。当引起细胞凋亡的刺激发生时，CED-9会分解从而活化CED-3，继而导致细胞死亡。脊椎动物已进化出一整套基因族，类似于C.elegans的死亡基因。哺乳动物的caspase类似于CED-3。Apaf-1是目前唯一已知的哺乳动物体内CED-4类似物。哺乳动物Bcl-2基因族产物与CED-9有关，但包括两个蛋白亚群，一个亚群抑制凋亡，一个亚群促进凋亡。
1.2死亡受体直接介导凋亡机制
从细胞生存环境发出的生存信号和内部感受器对细胞完整性的感知使细胞的凋亡机制随时处于戒备状态。一旦细胞失去与外界的联系或内部发生难以修复的损伤则启动凋亡。细胞同时受到加快分裂周期和减慢分裂周期的信号时，也会促发凋亡。哺乳动物已经进化出一套机制使生物体能自主性的指导其个体细胞自我毁灭。这类有益的凋亡对免疫系统尤为重要。死亡受体——细胞表面传导由特定“死亡配体”引起的凋亡信号的受体——在这类凋亡中发挥了核心作用。这些受体可以在与配体结合的数秒内激活死亡caspase，并在数小时内引起细胞凋亡。
1.3细胞凋亡的信号传导途径
近年的工作表明，在不同的系统中，许多信号传导调节了细胞的死亡过程，他们包括：
细胞浆中的Ca2+浓度上升、cAMP累积、蛋白酶C的激活、酪氨酸蛋白激酶的活化和神经酰氨的产生。这些充分说明，细胞凋亡是一个调节性很强的过程，象细胞的增殖和分化一样，它也是由激素和受体介导的。
Ca2+的调节或流人激活了细胞内的核酸内切酶，在胸腺和免疫细胞中引起细胞凋亡。有实验表明Ca2+浓度的高低调节了细胞凋亡。胞外或胞内Ca2+螯合剂、通道阻塞剂和钙调蛋白拮抗剂能够延迟或阻止细胞凋亡。
刺激腺苷酸环化酶或引起cAMP上升的试剂使胸腺细胞和淋巴细胞凋亡。关于依赖cAMP的蛋白激酶和磷酸酶的影响还不很清楚，转录因子能够介导cAMP 的效应；cAMP通过磷酸化抑制成纤维细胞的Ras通路。
生理活性因子能抑制细胞凋亡，都是通过酪氨酸蛋白激酶活性的受体来介导的。和其它的一些信号分子一样，酪氨酸蛋白激酶活性调节凋亡过程也有两面性，B细胞的凋亡可以是由电离辐射刺激的PTK活性所引起。T细胞表面抗原CD4或CD8所启动的T细胞受体介导的凋亡过程也是由同一机制所引起。
神经酰氨是一种新型的第二信使。它激活胞质内的丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶（CAPP），CAPP参与了对凋亡的调节。
信号传导十分复杂，增殖、分化和凋亡是一个紧密连接的整体，有时是同一分子机制在起作用。可以认为细胞凋亡是由不均衡的信号传导引起的。
2 与凋亡受阻相关的紊乱
与凋亡受阻相关的紊乱可导致包括肿瘤、自身免疫缺陷性疾病如系统性红斑狼疮，以及病毒感染性疾病如腺病毒的感染。与细胞过量死亡相关的紊乱可导致病毒诱发的淋巴死亡如AIDS。还可导致神经变性紊乱因而导致一些神经性疾病如肌萎缩性侧索硬化病以及一些由血细胞紊乱导致的疾病。
2.1常见自身免疫病与细胞凋亡
自身免疫病一般分为系统性自身免疫病和器官特异性自身免疫病。系统性自身免疫病常表现为B淋巴细胞刺激引起的自身抗体形成，并且自身免疫复合物引起全身性的损伤，如自身免疫淋巴增生综合症等；器官特异性自身免疫病则表现为T细胞对器官特定细胞的攻击并引起机体致病。如胰岛素依赖性糖尿病、多发性硬化等。在自身免疫病的发病机制中细胞凋亡起重要作用，当细胞凋亡的功能失衡，不管是过度旺盛还是不足，都会诱发自身免疫病。
自身免疫淋巴增生综合症（Autoimmune lymphoproliferative syndrome，ALPS）是与人系统性红斑狼疮（Systemic lupus erythematosus，SLE）类似的系统性自身免疫病。它常常是以Fas DD突变的lpr（Lymphoproliferation)小鼠和FasL突变的gld(Generalized lymphoproliferative disease)小鼠为模型研究的，而这两者的突变均导致FasL/Fas凋亡通路的缺陷。lpr小鼠T细胞的中枢耐受与正常相似，FasL/Fas凋亡通路的缺陷主要导致外周耐受的缺陷。ALPS 常有如下特征：Fas系统功能的降低，严重的血液自身免疫反应，多克隆B、T 细胞积累引起的淋巴增生、脾肿大以及外周双阴性（double negativ，DN）T细胞的积累。ALPS相关的抗血小板抗体与先天性血小板样紫癜病人中的抗体攻击同样的血小板糖蛋白复合体[5]，而且临床也表明大多数ALPS病人DN T细胞的积累是由于正常Fas功能的丢失，这种缺陷抑制了自反应性T细胞的清除和正常的淋巴细胞平衡。Fas缺陷的T细胞逃离细胞死亡可激活Fas缺陷的B细胞，CD40L/CD40 T/B的相互作用可诱导类别转换（class-switch）的产生并且随之使抗体亲和力成熟。当然，ALPS的发病机理至今并不十分清楚，不同个体同样的Fas突变常表现不同的症状，这说明多种因素对细胞凋亡和ALPS有影响。ALPS 的TCRαβDN T细胞与lpr和gld小鼠的大量积累的DN T细胞具有相似的免疫表型和功能，两者都表达B细胞特异的CD45R异构体B220抗原；此外，ALPS的TCRαβDN T细胞也具有一类特殊的B220+CD4+T细胞群[6]。van den Berg等[7]发现ALPS中Fas基因的突变也会导致TCRγδ+DN T细胞显著的增加，而且对病变淋巴结组织的分析表明IL-10调控大幅度上调，IFN-γ表达也有增加，这正说明细胞凋亡是ALPS的发病机制之一。
3 细胞凋亡和免疫控制
细胞凋亡和免疫控制免疫系统中某些细胞程序性死亡的控制对防止身体进攻自己的组织是重要的，一项有关细胞死亡是如何被调节的新研究也许能帮助治疗自身免疫疾病。这些由Min Chen和同事做的研究对一个假设提出了挑战，该假设认为要防止自身免疫，必须被严格地调节血液、淋巴、或淋巴组织中的细胞死亡。
这些研究人员用小鼠演示，正确地调节一个中心免疫细胞--树突状细胞-也是维持免疫控制所必需的。他们改变了小鼠的树突状细胞使其表达一个抑制细胞死亡的基因，导致这些细胞集结。这使淋巴细胞变得比正常情况下更活跃，有可能导致自身免疫疾病。这个结果是自身免疫的危险信号，自身免疫是身体的免疫系统攻击自己的组织。所以树突状细胞程序性死亡的关键调节，以及淋巴细胞的调节，看来在防止自身免疫上起重要作用。
4 细胞凋亡与疾病关系
细胞的稳态平衡，是细胞生与死的总体平衡。一旦失衡则造成细胞的堆积或丢失，细胞凋亡受阻或增加，都有可能导致疾病。近年来的研究表明，细胞的稳态平衡，是细胞生与死的总体平衡。一旦失衡则造成细胞的堆积或丢失，细胞凋亡受阻或增加，都有可能导致疾病。Ap异常可导致某些疾病的发生发展，如Ap 功能受抑可见于肿瘤、自身免疫病(AID)、病毒感染等；Ap功能增强则见于AIDS、骨质疏松、神经退变性疾病等。具体分析如下：与凋亡受阻相关的紊乱可导致包括肿瘤、自身免疫缺陷性疾病如系统性红斑狼疮，以及病毒感染性疾病如腺病毒的感染。与细胞过量死亡相关的紊乱可导致病毒诱发的淋巴死亡如AIDS。还可导致神经变性紊乱因而导致一些神经性疾病如肌萎缩性侧索硬化病以及一些由血细胞紊乱导致的疾病。
由此可见，细胞凋亡是当前生命科学的研究热点。细胞凋亡的研究的深入，不仅可以进一步阐明凋亡的作用机理，而且有望对免疫缺陷性疾病以及其它一些恶性疾病的治疗提供理想的途径，具有重要的理论和实践意义。
4.1细胞死亡的调节——治疗前景
既然这些疾病是由于凋亡失控的结果，要治疗这些疾病就必须把它们反调过来使之成为正常的状态，即反其道而行之。
对第一类疾病（与凋亡受阻相关），有如下治疗措施：（1）诱发细胞凋亡的试剂：化学治疗试剂，放射线。（2）生长因子、细胞因子、视黄酸等。（3）Bcl-2 mRNA的反义寡核苷酸可以抑制Bcl-2的表达。（4）小分子药物试剂参与蛋白—蛋白和蛋白—核酸的相互作用，从而调节Bcl-2基因的表达。（5）自体免疫疾病可用与疾病有关的自体抗原来治疗。
对第二类疾病（与细胞过量死亡相关）可有如下治疗措施：（1）增加Bcl-2的表达量。（2）对局部贫血，可用调节钙代谢的试剂。（3）调节刺激信号，抑制细胞表面与凋亡有关的效应器。（4）半胱氨酸蛋白酶抑制剂的加入。
5 总结
细胞凋亡是机体维持自身平衡稳定的重要生理调节功能，是由基因控制的程序化生理调节过程，它在胚胎发生、变态反应、器官退化、肿瘤发生、器官移植和自身免疫性疾病等具有重要作用。
细胞凋亡的过度旺盛，可导致机体组织损伤，而细胞凋亡的不足或缺陷则使得不能有效的清除自身反应性淋巴细胞，引起自身免疫。而凋亡细胞表面往往可以表达自身抗原，若其不能被快速清除，则也可诱发自身免疫。
免疫活性T细胞和B细胞在发育和成熟阶段都要发生凋亡，只有免疫活性细胞发生凋亡保持相对平衡状态，才能正常发挥细胞免疫和体液免疫，否则引起疾病的发生。
细胞凋亡的研究的深入，不仅可以进一步阐明凋亡的作用机理，而且有望对免疫缺陷性疾病以及其它一些恶性疾病的治疗提供理想的途径，具有重要的理论和实践意义。
【参考文献】
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实验目的： 1.了解凋亡细胞的形态学特征，加深对于细胞凋亡现象及本质的理解。 2.了解并掌握细胞凋亡检测的方法和基本原理。 实验原理： 细胞凋亡时，出现一系列形态学变化，包括凋亡细胞的染色质浓缩、边缘化，核膜裂解、染色质分割成块状，染色质的DNA出现缺口甚至断裂，出现DNA碎片，并逐渐形成凋亡小体等，经相应的染色后可以在普通光学显微镜和荧光显微镜下观察到这些变化。从而把凋亡的细胞和正常的细胞区分开来。
细胞凋亡是指细胞对环境的生理、病理性刺激信号、环境条件的变化或缓和性损伤产生的应答有序变化的死亡过程。细胞凋亡是一个主动过程，涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下的自体损伤，而是为更好地适应生存环境的一种死亡过程。 1．细胞凋亡与细胞程序性死亡： 细胞程序性死亡的概念是指一个多细胞生物体中某些细胞的死亡是个体发育中一个预定的，并受到严格程序控制的正常组成部分。例如蝌蚪变成青蛙，其变态过程中尾部的消失伴随大量细胞死亡，高等哺乳类动物指间蹼的消失、颚融合、视网膜发育以及免疫系统的正常发育都必须有细胞死亡的参与。这些形形色色的在机体发育过程中出现的细胞死亡有一个共同特征：即散在的、逐个地从正常组织中死亡和消失，机体没有炎症反应，而且这种死亡对整个机体的发育是有利和必须的。因此认为动物发育过程中存在的细胞程序性死亡是一个发育学概念，而细胞凋亡则是一个形态学的概念，但是一般认为这两个概念可以交互使用，具有同等意义。2．细胞凋亡与坏死的区别： 虽然凋亡与坏死的最终结果极为相似，但它们的过程与表现却有很大差别。坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。表现为细胞胀大、胞膜破裂、细胞内容物外溢、核变化较慢、DNA降解不充分、有局部严重的炎症反应。坏死是一个被动的过程，其细胞及组织的变化与凋亡有明显的不同。
细胞凋亡和细胞坏死的区别 高考频度：★★★☆☆ 难易程度：★★☆☆☆ 脑缺氧、心缺血、急性胰腺炎、动脉粥样硬化等疾病都是由细胞坏死引起的。近日，厦门大学生命科学学院韩家淮教授课题组的一项研究表明，存在于人体内的一种名为RIP3的蛋白激酶，能够将细胞凋亡转换成细胞坏死，通过调控这种酶的合成，就可以调控细胞的死亡方式。下列有关叙述错误的是 A．从以上分析可知细胞坏死过程中存在基因的选择性表达 B．一些细胞的坏死对人体也有益处，比如被病原体感染的细胞在免疫系统的作用下死亡C．抑制RIP3的活性，能在一定程度上对急性胰腺炎起治疗、防御的作用 D．在人体的癌细胞中，也可能存在控制RIP3合成的基因 【参考答案】B 1．有关细胞凋亡和细胞坏死的叙述正确的是 A．细胞凋亡的速率会因其功能不同而不同 B．被病毒侵染的细胞的清除属于细胞坏死 C．细胞凋亡和细胞坏死都有利于个体的生长发育 D．细胞凋亡和细胞坏死都受环境影响较大，机体难以控制 2．下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中，错误的是 A．细胞凋亡是一种自然的生理过程 B．细胞坏死是一种病理性变化
C．被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死完成的 D．蝌蚪尾的消失，是由基因决定的细胞自动结束生命的过程 3．下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中，错误的一项是 A．细胞凋亡是主动的，细胞坏死是被动的 B．细胞凋亡是生理性的，细胞坏死是病理性的 C．细胞凋亡是基因调控的，细胞坏死是外界因素引起的 D．细胞凋亡是急性的，细胞坏死是慢性的 4．细胞凋亡也称为细胞编程性死亡，其大致过程如图所示。下列有关叙述错误的是 A．细胞皱缩、染色质固缩表明细胞处于衰老状态 B．图示过程只发生在胚胎发育过程中 C．吞噬细胞吞噬凋亡小体与细胞膜的流动性密切相关 D．细胞凋亡是由遗传物质控制的，与细胞坏死有明显区别 5．香烟中含有大量的有害物质，如尼古丁等会造成吸烟者肺部细胞的死亡。这种细胞的死亡过程属于 A．生理性死亡 B．正常衰亡 C．细胞坏死 D．细胞凋亡 1．【答案】A 【解析】功能不同的细胞凋亡速率不同，如神经细胞可能一生都不凋亡，口腔上皮细胞则在短时间内发生凋亡，A正确；被病毒侵染的细胞的清除属于细胞凋亡，B错误；细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程，有利于个体的生长发育；细胞坏死是
细胞凋亡实验步骤及注意事项 一、实验目的 1、掌屋凋亡细胞的形态特征 2、学会用荧光探针对细胞进行双标记来检测正常活细胞、凋亡细胞和坏死细胞的方法 二、实验原理 细胞死亡根据其性质、起源及生物学意义区分为凋亡和坏死两种不同类型。凋亡普遍存在于生命界，在生物个体和生存中起着非常重要的作用。它是细胞在一定生理条件下一系列顺序发生事件的组合，是细胞遵循一定规律自己结束生命的自主控制过程。细胞凋亡具有可鉴别的形态学和生物化学特征。 在形态上可见凋亡细胞与周围细胞脱离接触，细胞变园，细胞膜向内皱缩、胞浆浓缩、内质网扩张、细胞核固缩破裂呈团块状或新月状分布、内质网和细胞膜进一步融合将细胞分成多个完整包裹的凋亡小体，凋亡小体最后被吞噬细胞吞噬消化。在凋亡过程中细胞内容物并不释放到细胞外，不会影响其它细胞，因而不引起炎症反应。 在生物化学上，多数细胞凋亡的过程中，内源性核酸内切酶活化，活性增加。核DNA随机地在核小体的连接部位被酶切断，降解为180-200bp 或它的整倍数的各种片断。如果对核DNA进行琼脂糖电泳，可显示以180-200bp为基数的DNA ladder（梯状带纹）的特征。 相比之下，坏死是细胞处于剧烈损伤条件下发生的细胞死亡。细胞在坏死早期即丧失质膜完整性，各种细胞器膨胀，进而质膜崩解释放出其中的内容物，引起炎症反应，坏死过程中细胞核DNA虽也降解，但由于存在各种长度不等的DNA片断，不能形成梯状带纹，而呈弥散状。 一些温和的损伤刺激及一些抗肿瘤药物可诱导细胞凋亡，通常这些因素在诱导凋亡的同时，也可产生细胞坏死，这取决于损伤的剧烈程度和细胞本身对刺激的敏感程度。 三尖杉酯碱（HT）是我国自行研制的一种对急性粒细胞白血病，急性单核白血病等有良好疗效的抗肿瘤药物。研究表明HT在0.02~5μg/ml范围内作用2小时，即可诱导HL-60细胞凋亡，并表现出典型的凋亡特征。本实验用1μg/ml HT在体外诱导培养的HL-60细胞发生凋亡，同时也有少数细胞发生坏死。用Hoechst33342和碘化丙啶（propidium iodide，PI）对细胞进行双重染色，可以区别凋亡、坏死及正常细胞。细胞膜是一选择性的生物膜，一般的生物染料如PI等不能穿过质膜。当细胞坏死时，质膜不完整，PI就进入细胞内部，它可嵌入到DNA或RNA 中，使坏死细胞着色，凋亡细胞和活细胞不着色。而一些活细胞染料由于为亲脂性物质，可跨膜进入活细胞，因而可进行活细胞染色。
细胞凋亡与疾病 细胞凋亡指机体细胞在发育过程中或在某些因素作用下，通过细胞内基因及其产物的调控而发生的一种程序性细胞死亡。细胞凋亡对胚胎发育及形态发生组织内正常细胞群的稳定、机体的防御和免疫反应、疾病或中毒时引起的细胞损伤、老化、肿瘤的发生进展起着重要作用[1]。自1972年Kerr提出细胞凋亡这一概念后，从20世纪80年代末期开始成为肿瘤病因学、病理学研究热点，近几年的研究在凋亡信号转导途径、细胞凋亡的生化反应机制及细胞凋亡的调控基因，细胞凋亡与疾病的关系等方面都取得了显著的进展[2]。文章就细胞凋亡与疾病的关系进行综述。 1、概述 早在1972年，Kerr等已发现从细胞形态、超微结构和生化变化等方面来分析，细胞有两种死亡形式：一种是早被熟知的细胞坏死(Necrosis)，另一种是细胞凋亡(Apoptosis)[3]。 1.1概念 凋亡(apoptosis)一般是指机体细胞在发育过程中或在某些因素作用下，通过细胞内基因及其产物的调控而发生的一种程序性细胞死亡(programmed cell death)。一般表现为单个细胞的死亡，且不伴有炎症反应。细胞凋亡又称程序性细胞死亡(PCD)，指的是细胞将自身裂解为许多膜小泡的一种精
确调节的细胞死亡过程，是有机体为保持自身组织稳定、调控自身细胞的增殖和死亡之间的平衡、由基因控制的细胞主动性死亡，一种正常的生理过程[4]。细胞凋亡参与调节机体细胞生长与更新间的平衡稳定，在机体发育过程中和成年机体新陈代谢中都起着重要作用。但近年来的研究表明，细胞凋亡还与多种疾病(如发育畸形、神经退化症、自身免疫性疾病、肿瘤、艾滋病等)的发生发展有关，从而使细胞凋亡研究成为生命科学研究的热点之一[5]。 2、细胞凋亡的形态学和生化特征 2.1 形态学特征 细胞凋亡时伴随着细胞膜表面、细胞质和核的一系列形态学改变，首先出现细胞体缩小、胞核固缩、胞浆密度增高，继而胞膜内陷将细胞自行分割为多个有膜包绕的凋亡小体(apoptotis bodies)。凋亡小体几乎立即被邻近的吞噬细胞所吞噬。吞噬细胞内的凋亡小体能停留数小时，可借助组织切片染色用光学显微镜观察[6]。在凋亡发生的全过程中，细胞膜一直保持完整。胞内容物不释放出来，所以不引起周围的炎症反应。同一组织中，不同细胞发生凋亡的过程并不同步[7]。 2.2生化特征 细胞凋亡时，早期Ca2+内流引起胞质中Ca2+浓度持续升高，激活了Ca2+依赖性核酸内切酶，于180碱基对处将DNA 切断，胞质内蛋白质发生交联，产生单个核小体和穴聚核小
病毒感染与靶细胞凋亡 【摘要】病毒感染与靶细胞凋亡之间存在着密切的关系,细胞凋亡在维护机体正常功能中发挥着重要作用,宿主细胞的凋亡,导致被感染细胞的死亡和病毒的清除;病毒为了生存与扩散而抑制凋亡。在病毒感染引起细胞凋亡的过程中有许多基因和蛋白得到表达,并参与作用。另外，细胞因子和免疫细胞也直接或间接地参与了该过程。对细胞凋亡与病毒感染关系的进一步研究,为病毒感染性疾病的预防和诊治提供新的思路和手段。 【关键词】细胞凋亡病毒感染 细胞凋亡（apoptosis）又称程序性细胞死亡（programmed cell death，PCD）,是多细胞有机体为调控机体发育,维护内环境稳定,由基因控制的细胞主动死亡过程,是一种生理性细胞死亡。细胞凋亡既可自发产生,也可由特殊介导物在一定条件下诱导产生。 病毒（virus）是一种非细胞型的微生物,个体微小,结构简单,由蛋白质与核酸组成,缺乏产生能量的酶系统,只能在敏感的活细胞内以复制的方式进行增殖,为 严格细胞内寄生。病毒侵入机体并在易感细胞内复制增殖,与机体发生相互作用的过程称为病毒感染。病毒感染细胞后,宿主细胞对病毒感染表现出不同的反应:（1）细胞无明显变化；（2）因病毒的致细胞病变效应（cytopathic effect,CPE ）,引起细胞损伤、死亡；（3）引起细胞增生,继而使细胞死亡或使细胞继续生长失去生长控制,转化为癌细胞。
越来越多的资料表明,病毒感染与细胞凋亡有着密切的联系。一方面,病毒感染诱导细胞凋亡。另一方面,病毒感染抑制细胞凋亡。本文就近年来有关病毒感染诱导和抑制细胞凋亡的研究进展做一简述。 1 病毒感染诱导细胞凋亡 病毒感染细胞的凋亡,大多数由病毒编码的蛋白产物直接诱导,其次是病毒感染机体后,刺激机体细胞产生细胞免疫反应间接诱导。其机制是病毒感染细胞后通过关闭或干扰宿主细胞正常合成代谢诱发细胞凋亡,或由病毒编码的蛋白因子直接作用于细胞与凋亡有关的因子及蛋白水解酶而诱发细胞凋亡，主要有以下几种方式。 1.1 病毒蛋白直接诱导病毒进入机体细胞后,表达一些蛋白将会引起细胞凋亡过程。如人类免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus,HIV）是获得性免疫缺陷综合征（acquire immune deficiency syndrome,AIDS）病因。当HIV侵入人体后,能选择性地侵犯CD4分子的细胞,CD4分子是HIV包膜蛋白gp120的受体,结合后可激活钙通道,使CD4+细胞胞内Ca2+浓度增高,导致CD4+细胞凋亡。最终引起以CD4分子细胞缺损和功能障碍为中心的严重免疫缺陷,从而导致机会性感染和肿瘤。再如VBV的HBx蛋白、EB病病毒的gp350、HPV病毒的E2和E7蛋白［1，2］。 1.2 细胞毒性T淋巴细胞（CTL）间接诱导病毒感染机体后,刺激免疫系统,
细胞凋亡主要发生机制及相关作用研究 摘要 细胞凋亡是一种有序的或程序性的细胞死亡方式，是细胞接受某些特定信号刺激后在基因调控下所发生的一系列细胞主动死亡过程，通常来说是一种正常生理应答反应。目前认为细胞凋亡信号传导通路主要包括三种：内源性途径、外源性途径以及内质网途径。细胞凋亡的研究已成为当前生命科学研究热点之一。研究细胞凋亡的信号传导通路及其调控对进一步认识和治疗凋亡相关疾病有重要意义。 关键词：细胞凋亡信号传导通路疾病治疗
ABSTRACT Apoptosis is an orderly or programmed cell death way, is a series of cells active death process under gene regulation that after cell accepted certain specific signal stimulation, it is a normal physiological response. At presently, the cell apoptosis signaling pathways mainly includes three types: intrinsic pathway, extrinsic pathway, and the way of endoplasmic reticulum. The research of apoptosis has become the life science research hotspot. Researching cell apoptosis signaling pathways and regulation can get further understanding and also have the important meaning to treatment of apoptosis related diseases. Key words: A poptosis Signal conduct pathway Treatment of diseases
生命科学系 生物科学2班 张彪 学号0912******** 细胞凋亡与免疫 细胞凋亡是细胞死亡的一种形式，但不同于细胞坏死。细胞坏死是细胞对外部有害因子的无序反应，是一种被动性死亡；而细胞凋亡是程序化的，并受多种基因调控的，是一种主动性死亡。人体免疫系统具有对自身抗原产生应答的能力，可以协助清除衰老细胞并维持内环境的稳定，但是当这种应答超过一定限度时，则会对自身组织和机体造成损伤，形成自身免疫病。自身免疫病常常伴有自身反应性淋巴细胞和自身抗体的产生，其发病机制十分复杂，但是大量实验证明，自身免疫病与细胞凋亡密切相关。 细胞凋亡的概念 细胞凋亡又称程序性细胞死亡(PCD)，指的是细胞将自身裂解为许多膜小泡的一种精确调节的细胞死亡过程。细胞凋亡是不同于坏死的一个主动的自我破坏过程。细胞凋亡是免疫应答和免疫调控的重要形式之一，免疫细胞的增殖与分化过程是与免疫细胞的正常死亡相统一的，免疫应答的效应过程也是与靶细胞的死亡相伴随的。对免疫学来说，细胞凋亡有特殊的意义，免疫系统识别外来异物和自身组织的形成，必须依靠对自身起反应的淋巴细胞的删除，而这种删除主要是
通过细胞凋亡来完成的。淋巴细胞对靶细胞的杀伤过程部分也是通过靶细胞凋亡来实现的。细胞凋亡如果出现紊乱，机体可能出现严重的病理状态，如肿瘤、白血病、自身免疫性疾病（类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎等）、免疫缺陷等。 基本机制 多细胞动物体内的细胞具有一套相似的酶系统，激活后可以启动细胞凋亡。线虫Caenorhabditis elegans是研究细胞死亡机制的一种很好的生物模型。C.elegans的三种基因产物：CED-3，CED-4和CED-9对凋亡而言是十分重要的，CED-3和CED-4促使凋亡，CED-9抑制凋亡。CED-3是一种caspase,即一种半胱氨酸蛋白酶，它在天门冬氨酸存在的部位之后切断蛋白。CED-3是一种酶原，通过自身切割而活化。CED-4与CED-3结合并激活CED-3，CED-9与CED-4结合从而阻断CED-4激活CED-3。通常，CED-9与CED-4和CED-3形成复合物是CED-3保持无活性状态。当引起细胞凋亡的刺激发生时，CED-9会分解从而活化CED-3，继而导致细胞死亡。脊椎动物已进化出一整套基因族，类似于C.elegans的死亡基因。哺乳动物的caspase类似于CED-3。Apaf-1是目前唯一已知的哺乳动物体内CED-4类似物。哺乳动物Bcl-2基因族产物与CED-9有关，但包括两个蛋白亚群，一个亚群抑制凋亡，一个亚群促进凋亡。 死亡受体直接介导凋亡机制 从细胞生存环境发出的生存信号和内部感受器对细胞完整性的
细胞凋亡与疾病 一、基本要求 （一）掌握细胞凋亡的概念、生物学意义 （二）掌握细胞凋亡的发生机制 （三）熟悉细胞凋亡的过程及细胞凋亡与坏死的差别 （四）熟悉细胞凋亡的主要变化 （五）熟悉细胞凋亡的调控 （六）了解细胞凋亡与常见疾病或病理过程的关系 （七）了解细胞凋亡在疾病防治中的意义 二、知识点纲要 一、基本概念 （一）细胞凋亡的定义：由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞自杀过程称为细胞凋亡(apoptosis)，也称为程序性细胞死亡(programmed cell death， PCD)。 （二）细胞凋亡的基本过程 1．凋亡信号转导 2．凋亡基因激活 3．细胞凋亡的执行 4．凋亡细胞的清除 （三）凋亡时细胞的主要变化 1．细胞凋亡的形态学改变：胞膜空泡化，细胞固缩，染色质边集，凋亡小体。 2．细胞凋亡的生化改变：DNA“梯”状条带，内源性核酸内切酶激活，caspases（凋亡蛋白酶）激活。 （四）细胞凋亡的调控 1．细胞凋亡相关因素 细胞凋亡相关因素分诱导性因素和抑制性因素两大类 (1) 诱导性因素:激素和生长因子失衡,理化因素,免疫性因素,微生物等 (2) 抑制性因素: 某些激素（ACTH、睾丸酮）或细胞因子(IL-2，神经生长因子等) 的去除,某些二价金属阳离子如:Zn2+，药物如: 苯巴比妥、半胱氨酸蛋白酶抑制剂，病毒如：EB病毒，牛痘病毒CrmA等及中性氨基酸具有抑制细胞凋亡的作用。 2. 细胞凋亡信号的转导 (1)特点:凋亡信号转导系统是连接凋亡诱导因素与核DNA片段化断裂及细胞结构蛋白降解的中间环节。这个系统的特点是:①多样性;②偶联性;③同一性;④)多途性。 （2）研究较多的信号转导系统有：①胞内Ca2+信号系统；②cAMP/ PKA信号系统；③) Fas蛋白/Fas配体信号系统；④神经酰胺信号系统；⑤二酰甘油/蛋白激酶C信号系统；⑥酪氨酸蛋白激酶信号系统。 （五）凋亡相关基因 细胞凋亡相关基因多达数十种，根据功能的不同可将其分为三类:抑制凋亡基因（EIB、I AP、Bcl-2），促进凋亡基因（Fas、Bax、ICE、P53），双向调控基因（c-myc、Bcl-x）。 1． Bcl-2 是抑制凋亡的基因。 2.Fas Fas基因的表达可促进细胞凋亡。 3．p53 野生型P53基因具有诱导细胞凋亡的功能，当该基因发生突变后反而可抑制细胞凋亡。 4. c-myc，Bcl-x c-myc是一种癌基因，它能诱导细胞增殖，也能诱导细胞凋亡，具有
细胞凋亡与免疫 细胞凋亡（apoptosis），又称程序性细胞死亡(PCD)，指的是细胞将自身裂解为许多膜包小泡的一种精确调节的细胞死亡过程，是目前生物界最热门的话题之一。细胞凋亡之所以引起学者们的广泛关注，在于它在保证许多生物的健康生存上起到了十分关键的作用。它在生物的发育过程中塑造了神经系统，并且保证了免疫系统行使正常功能。细胞凋亡是免疫应答和免疫调控的重要形式之一，免疫细胞的增殖与分化过程是与免疫细胞的正常死亡相统一的，免疫应答的效应过程也是与靶细胞的死亡相伴随的。细胞凋亡的研究也是免疫学的重要课题。 1.概念 1972年，Kerr首先提出细胞凋亡是不同于坏死的一个主动的自我破坏过程。1980年，Wyllie等在糖皮质激素诱导胸腺T细胞死亡的过程中，观察到一系列形态学和生物化学的变化，与常规坏死不同，认为这是细胞内基因调控发生的有序的死亡过程，并提出了细胞程序性死亡（PCD）的概念。作为生命过程中同一个过程的两个方面，凋亡和增生同样不可缺少，二者是辨证统一的。对免疫学来说，细胞凋亡有特殊的意义。免疫系统识别外来异物和自身组织的形成，必须依靠对自身起反应的淋巴细胞的删除，而这种删除主要是通过细胞凋亡来完成的。淋巴细胞对靶细胞的杀伤过程部分也是通过靶细胞凋亡来实现的。细胞凋亡如果出现紊乱，机体可能出现严重的病理状态，如肿瘤、白血病、自身免疫性疾病（类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎等）、免疫缺陷等。以下对细胞凋亡的基本机制、信号传导、分子事件及疾病治疗等方面的研究成果综述如下。 （1）基本机制 多细胞动物体内的细胞具有一套相似的酶系统，激活后可以启动细胞凋亡。线虫Caenorhabditis elegans是研究细胞死亡机制的一种很好的生物模型。C.elegans 的三种基因产物：CED-3，CED-4和CED-9对凋亡而言是十分重要的，CED-3和CED-4促使凋亡，CED-9抑制凋亡。CED-3是一种caspase,即一种半胱氨酸蛋白酶，它在天门冬氨酸存在的部位之后切断蛋白。CED-3是一种酶原，通过自身切割而活化。CED-4与CED-3结合并激活CED-3，CED-9与CED-4结合从而阻断CED-4激活CED-3。通常，CED-9与CED-4和CED-3形成复合物是CED-3保持无活性状态。当引起细胞凋亡的刺激发生时，CED-9会分解从而活化CED-3，继而导致细胞死亡。脊椎动物已进化出一整套基因族，类似于C.elegans的死亡基因。哺乳动物的caspase类似于CED-3。Apaf-1是目前唯一已知的哺乳动物体内CED-4类似物。哺乳动物Bcl-2基因族产物与CED-9有关，但包括两个蛋白亚群，一个亚群抑制凋亡，一个亚群促进凋亡。 （2）死亡受体直接介导凋亡机制 从细胞生存环境发出的生存信号和内部感受器对细胞完整性的感知使细胞的凋亡机制随时处于戒备状态。一旦细胞失去与外界的联系或内部发生难以修复的损伤则启
细胞凋亡(Apoptosis) 是生物界广泛存在的一种现象,与其它的生命现象一样具有同等重要的生理学或病理学意义。尽管其最终结果也是导致细胞死亡,但其诱导因素、发生机制和过程及意义均明显不同于一般的病理性细胞死亡(即细胞坏死性死亡,简称细胞死亡) 。 细胞凋亡的形态特征与细胞坏死性死亡的形态特征不同。细胞坏死性死亡是被动的病理性死亡,其形态特征首先是膜通透性增加,细胞外型发生不规则变化,内质网扩张,核染色质不规则移位,进而线粒体及核肿张,溶酶体破坏,细胞膜破裂,胞浆外溢,这种死亡过程常常引起炎症反应。细胞凋亡则是在某些因素的诱导下,由细胞内在的有规律的机制引起的,是主动的生理性细胞自杀。其特征是细胞首先变圆,随即与邻近细胞脱离,失去微绒毛,胞浆浓缩,内质网扩张呈泡状并与细胞膜融合,线粒体无明显变化,核染色质浓缩成块并凝聚在核膜周边,胞膜内陷将细胞自行分割为多个有外膜包裹、内涵物不外溢的凋亡小体,后被吞噬细胞或邻周细胞所识别、吞噬。由于细胞凋亡过程不导致溶酶体破坏及胞膜破裂,没有细胞内容物外泄,故不引起炎症反应,在生理条件下,生物体内细胞存活与死亡是由自身发育阶段提供的遗传信息,或由邻近细胞和其微环境提供的信号决定的,其中包括细胞相互接触提供的信号以及周围环境中活性物质、激素等。 这些刺激信号的增加或减少调节着细胞产生和凋亡,维系着机体细胞的有序状态 细胞凋亡的检测细胞凋亡与坏死是两种完全不同的细胞凋亡形式，根据死亡细胞在形态学、生物化学和分子生物学上的差别，可以将二者区别开来。细胞凋亡的检测方法有很多，下面介绍几种常用的测定方法。一、细胞凋亡的形态学检测根据凋亡细胞固有的形态特征，人细胞凋亡形态学检测方法。 细胞凋亡( apoptosis)的命名主要是根据某些单个细胞死亡时细胞碎裂如花瓣或树叶散落般的形态学特征。 目前对细胞凋亡的认识不断得到深化，检测凋亡细胞的方法也逐渐增多，但形态改变仍是确定细胞凋亡的最可靠的方法。 光学显微镜观察 凋亡细胞的主要特征为核染色质致密深染，形成致密质块，有时可碎裂。在HE染色的组织切片中细胞积缩小.胞质致密、嗜酸性染色增强，并可形成凋亡小体。在组织中凋亡细胞以分散单个形式存在，凋亡细胞与周围细胞分离，不引起炎症反应。 检测方法：细胞涂片或组织石蜡切片作HE染色或Giemsa染色，在高倍物镜下观察凋亡细胞的形态改变，结合显微镜测量工具可作凋亡计数。 本方法简便易行，但在细胞密集的组织中对于改变不典型的细胞判断较困难，常缺乏较为特征的指标，具有较强的主观性，重复性差。本方法.可用于凋亡现象的初步观察，作为分析指标之一。 视频时差显微技术（video time-lapse microscopy） 本方法用于细胞培养，通过相差显微镜可动态观察细胞凋亡的变化过程，尤其是观察细胞表和外形的变化。凋胞与基质分离，胞体变圆、收缩、出泡，有的细胞拉长，出现钉状突起，持续数小时后细胞膜破裂，细胞溶解，通过连续观察，本方法可检测培养基中凋亡细胞，但不能用于病理组织。 检测方法：收集2x105细胞/ml培养，置于多空培养板，加入凋亡诱导剂，在带有自动摄像装置的相差显微镜下观察凋亡细胞的动态改变，每隔30秒作序列摄影，连续24小时。如同时进行荧光染色，可参荧光显微镜下观察和摄影。
细胞凋亡机制的研究及其意义 摘要: 细胞凋亡是维持神经系统正常发育, 维持其免疫系统正常功能所必需过程。目前, 对细胞凋亡的研究已经成为生命科学领域研究的热点。本文就细胞凋亡的发生机制、基因调节机制等方面作一综述。 关键词: 细胞凋亡; 机制；意义 引言：细胞凋亡对机体的健康发育甚为重要，在生理条件下，它作为机体正常细胞群生长与死亡相协调的重要方式，有利于清除多余的细胞、无用细胞、发育不正常细胞、有害细胞、完成正常使命的衰老细胞；有利于维持机体细胞群的自身稳定，从而维持器官组织的正常发育。细胞凋亡过少时，机体易患肿瘤性疾病、自身免疫性疾病；细胞凋亡过多时，机体易患神经系统方面的疾病。人的艾滋病等疾病之所以发生，主要是由于机体细胞凋亡发生异常的结果。 正文： 1、细胞凋亡机制 1.1 信号传递机制 凋亡一般由细胞外的调节因素与其在细胞表面的受体结合而启动。经活化的受体又启动胞内第二信号系统，激活核酸内切酶，引起DNA裂解，进而引发细胞凋亡。细胞外的调节因素包括生理活性因子：如肿瘤坏死因子、转化生长因子及表皮生长因子等；非生理因素：如X射线、紫外线、一氧化氮、毒素及化疗药物等；感染因素：如EB病毒、腺病毒及HIV病毒等。有学者认为，细胞凋亡的信号传导能使用或部分利用细胞增殖和分化过程中的传统信号途径。传统信号途径包括G 结合蛋白信号途径和酶蛋白信号途径，前者可以调节第二信使cAMP和钙离子的生成，细胞内cAMP和钙离子浓度的变化可以对细胞凋亡产生影响；后者可通过酪氨酸蛋白激酶（PTK）、Ras-MAPK或JaK-STAT等途径参与凋亡信号的传导。但众多研究表明可直接启动细胞凋亡的信号途径或死亡信号途径是两种死亡因子，即肿瘤坏死因子和Fas配体与细胞膜表面的相应受体TNF受体和37? 结合以后所发生的凋亡反应。目前对TNF和FasL与相应受体结合所介导的细胞凋亡信号途径及其机制已取得了突破性进展 1.2 酶学机制 1.2.1 caspases蛋白酶 胱冬蛋白酶（caspases）是近几年研究的热点之一，属于ICE/CED3蛋白酶家族成员，目前发现至少有14种之多,分别命名为caspases1-caspases14。与细胞凋亡密切相关，它是通过级联反应，最终激活核酸内切酶来实现的。也有人认为凋亡并不总是引起caspases的释放，而caspases的释放也并不总是引起凋亡，很可能还与细胞的迁移和分化有关.。蛋白酶前体可在天冬氨酸位点上被切断成3部分，H2N端是抑制区域被移去，另一端COOH端断裂成一大一小亚单位
细胞凋亡在医学上的应用 （专业：动物遗传育种与繁殖） 摘要：细胞凋亡是细胞的自杀过程，通过自杀方式去除体内非必需细胞或即将发生变异的细胞，细胞凋亡不同于创伤性死亡，它可以帮助人类预防诸如癌症和自身免疫性疾病。细胞凋亡是细胞的一种基本生物学现象，凋亡过程的紊乱与许多疾病的发生有直接或间接的关系，如早老性痴呆症、帕金森症、舞蹈症肿瘤，自身免疫性疾病等。研究表明，多种人类恶性肿瘤细胞具有较低响应生理刺激而经历凋亡的能力[1]。因此，诱导癌变细胞凋亡被看作是一种新的癌症治疗方法[2]。开发各种有效提高细胞凋亡能力的试剂——细胞凋亡诱导剂，可能是最有前途的治疗癌症的策略。许多抗癌药，如adrlamycin，vinblastin和紫杉醇等，都可以通过诱导肿瘤细胞凋亡来治疗癌症。细胞凋亡异常在肿瘤特别是肝癌发生中具有重要作用。 正文：细胞凋亡在免疫学和临床医学中的应用中受到广泛应用，在免疫学中研究胸腺细胞成熟过程中的凋亡及活化诱导的细胞死亡较为突出，细胞凋亡在临床医学中，发现HIV病毒感染造成CD4+细胞减少是通过细胞凋亡机制，同时，从细胞凋亡角度看，肿瘤的发生是由于凋亡受阻所致，更为重要的细胞凋亡的研究将给自身免疫病带来真正的突破。 最新研究进展 蛋白尿促肾小管细胞凋亡机理：武汉大学中南医院肾病内科李晓宁博士经多年研究发现，蛋白激酶C－delta在蛋白尿中表达升高，会成为尿蛋白诱导肾小管细胞死亡的“元凶”，如成功抑制，有望避免致肾小管细胞死亡的现象。研究人员发现，肾病水平的蛋白尿可以在体内和体外诱导肾小管细胞凋亡，他们同时发现细胞凋亡的早期特征性事件以及晚期特征性事件等，从而分别从细胞水平，亚细胞水平、DNA水平和蛋白质水平证实了白蛋白对肾小管细胞的直接毒性作用。为找到治疗手段，研究人员分别用化学药物和基因转染的方法，成功抑制了蛋白尿诱导的肾小管损伤。李晓宁认为，这一结果在蛋白激酶C－delta基因敲除的蛋白尿小鼠模型中得到证实，这表明医学界有望在进一步研究中通过药物控制蛋白激酶C－delta水平，以彻底消灭蛋白尿引起的肾小管损伤[3]。 ( 发现细胞凋亡开关有助癌症治疗：美国科罗拉多大学博尔德分校的研究小组通过研究线虫，首次发现引起细胞凋亡的“开关”，此项研究结果可用于治疗人类由于“非正常细胞凋亡”引起的癌症等疾病。研究小组利用线虫的半胱天冬酶（ caspase ）进行试验。半胱天冬酶是细胞凋亡的“酶刽子手”，因为它的主要作用就是切断和破坏细胞的蛋白质。但是，研究小组在试验中发现半胱天冬酶对Dicer酶具有不同的作用，当半胱天冬酶分裂 Dicer酶后，它并没有杀死Dicer 酶，而只是改变了 Dicer酶的功能（ Dicer酶是一种RNA切割酶），Dicer酶开始分裂染色体，并杀死细胞。这个实验首次表明，利用半胱天冬酶分裂Dicer 酶（这是一种RNA切割酶），可以改变Dicer酶的功能，使其转变为DNA切割酶."
病毒与细胞凋亡
病毒与细胞凋亡 万文娟 2011302220031 摘要：细胞凋亡的概念、与细胞凋亡有关的病毒和基因、病毒调控细胞凋亡的机制 关键词：病毒细胞凋亡 1细胞凋亡的概念 细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应 生存环境而主动争取的一种死亡过程。根据形态学特征，细胞凋亡可分为三个阶段（1）：第 一阶段为核碎裂阶段，此阶段细胞要经过核固缩、染色质凝聚、胞浆浓缩等变化；第二阶段为凋亡小体形成阶段，包括细胞膜形成泡状突起、突起与胞体分离形成凋亡小体等过程；第三阶段为凋亡小体被临近细胞吞噬或凋亡小体自行降解阶段。 细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段：接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶的活化（Caspase）→进入连续反应过程 （1）凋亡的启动阶段 细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭，客观上说对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的，目前比较清楚的通路主要有： 1）细胞凋亡的膜受体通路：各种外界因素是细胞凋亡的启动剂，它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号，引起细胞凋亡。 2）细胞色素C释放和Caspases激活的生物化学途经：实验表明了细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。释放到细胞浆的细胞色素C在dATP存在的条件下能与凋亡相关因子1（Apaf-1）结合，使其形成多聚体，并促使caspase-9与其结合形成凋亡小体，caspase-9被激活，被激活的caspase-9能激活其它的caspase如caspase-3等，从而诱导细胞凋亡。 （2）．凋亡的执行 尽管凋亡过程的详细机制尚不完全清楚，但是已经确定Caspase即半胱天冬蛋白酶在凋亡过程中是起着必不可少的作用，细胞凋亡的过程实际上是Caspase不可逆有限水解底物的级联放大反应过程。
精品文档与其它的生命现象一样具有同等重要(Apoptosis) 是生物界广泛存在的一种现象,细胞凋亡但其诱导因素、发生机制和过的生理学或病理学意义。尽管其最终结果也是导致细胞死亡, ) 。(程及意义均明显不同于一般的病理性细胞死亡即细胞坏死性死亡,简称细胞死亡细胞坏死性死 亡是被动的病理性死细胞凋亡的形态特征与细胞坏死性死亡的形态特征不同。核染色质不规则,,,其形态特征首先是膜通透性增加,细胞外型发生不规则变化内质网扩张亡过程常常引起炎症,这 种死亡,细胞膜破裂,胞浆外溢移位,进而线粒体及核肿张,溶酶体破坏是主动的生理由细胞内在的 有规律的机制引起的,反应。细胞凋亡则是在某些因素的诱导下,内质网扩胞浆浓缩,随即与邻近细胞脱离,失去微绒毛,性细胞自杀。其特征是细胞首先变圆,胞膜内核染色质浓缩成块并凝聚在核膜周边,张呈泡状并与细胞膜融合,线粒体无明显变化,后被吞噬细胞或邻周细胞陷将细胞自行分割 为多个有外膜包裹、内涵物不外溢的凋亡小体,故不没有细胞内容物外泄,所识别、吞噬。由于细胞凋亡过程不导致溶酶体破坏及胞膜破裂,,生物体内细胞存活与死亡是由自身发育阶段提供的 遗传信息,引起炎症反应,在生理条件下其中包括细胞相互接触提供的信号以及周围环,或由邻近 细胞和其微环境提供的信号决定的境中活性物质、激素等。维系着机体细胞的有序状态这些刺激信号的增加或减少调节着细胞产生和凋亡, 根据死亡细胞在形态学、细胞凋亡与坏死是两种完全不同的细胞凋亡形式，细胞凋亡的检测 下面细胞凋亡的检测方法有很多，生物化学和分子生物学上的差别，可以将二者区别开来。人根据凋亡细胞固有的形态特征，细胞凋亡的形态学检测介绍几种常用的测定方法。一、细胞凋亡形态学检测方法。的命名主要是根据某些单个细胞死亡时细胞碎裂如花瓣或树叶散落般 ( apoptosis)细胞凋亡的形态学特征。但形态改变仍是确目前对细胞凋亡的认识不断得到深化， 检测凋亡细胞的方法也逐渐增多，定细胞凋亡的最可靠的方法。光学显微镜观察染色的组织凋亡细胞的主要特征为核染色质致密深染，形成致密质块，有时可碎裂。在HE胞质致密、嗜酸性染色增强，并可形成凋亡小体。在组织中凋亡细胞以.切片中细胞积缩小分散单个形式存在，凋亡细胞与周围细胞分离，不引起炎症反应。染色，在高倍物镜下观察凋亡细Giemsa检测方法：细胞涂片或组织石蜡切片作HE染色或胞的形态改变，结合显微镜测量工具可作凋亡计数。常 缺乏较为特但在细胞密集的组织中对于改变不典型的细胞判断较困难，本方法简便易行，可用于凋亡现象的初步观察，作为分析征的指标，具有较强的主观性，重复性差。本方法. 指标之一。video time-lapse microscopy）视频时差显微技术（尤其是观察细胞表通过相差显微镜可动态观察细胞凋亡的变化过程，本方法用于细胞培养，和外形的变化。凋胞与基质分离，胞体变圆、收缩、出泡，有的细胞拉长，出现钉状突起，持续数小时后细胞膜破裂，细胞溶解，通过连续观察，本方法可检测培养基中凋亡细胞，但不能用于病理组织。培养，置于多空培养板，加入凋亡诱导剂，在带有自动摄像细胞/ml检测方法：收集2x105如同小时。24秒作序列摄影，每隔装置的相差显微镜下观察凋亡细胞的动态改变，30连续时进行荧光染色，可参荧光显微镜下观察和摄影。. 精品文档电子显微镜观察核的碎裂和染色质浓缩成半月板或帽状附于核膜，凋亡细胞的典型形 态改变如胞质的固缩，本方在透射电镜下得到最佳体现。为凋亡细胞判定提供了最可靠的依据。凋亡小体形成等，由于样品法的缺点是样品制作过程较复杂，且仪器、设备的费用昂贵，较难广泛大量开展。范围局限，在凋亡数较少时需进行大量的观察才能观察到典型的凋亡改变。检查方法：透射电镜标本经戊二醛和饿酸双重固定，丙酮脱水，环氧树脂包埋，超薄切片，乙醇逐级透射电镜观察。扫描电镜标本经戊二醛和饿酸双重固定，醋酸枸橼酸电子重染色，临界点干燥，真空喷金，扫描电镜观察。脱水，CO2
“细胞凋亡”与“细胞免疫”的知识联系及教学建议 一、问题提出人教版高中生物必修1的“细胞的衰老和凋亡”一节中谈到：“被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋 亡完成的。”学习这部分内容时，总有不少学生提出问题：“被病原体感染的细胞是如何被清除的？清除应该是被动的，怎么还会是‘自动结束生命’呢？”当学习完必修3“细胞免疫”部分后，学生又会提出新的问题：“靶细胞的裂解死亡是细胞凋亡吗？这一过程没有体现 靶细胞‘自动结束生命’啊？”面对学生的这一系列提问，老师应该 提供怎样的帮助呢？ 二、相关知识 1.细胞凋亡与细胞坏死 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞坏死则是极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。细胞凋亡在形态学上有非常典型的特征，即凋亡小体的形成。其 大体过程是：核内染色质固缩，沿核膜分布，接着断裂为大小不等的 片段；细胞质也凝缩，核糖体逐渐从内质网上脱离，内质网腔膨胀， 并逐渐与细胞膜融合；最终细胞膜反折，包围细胞碎片，细胞以出芽 的方式形成许多凋亡小体。凋亡小体内有结构完整的细胞器和固缩的染色体，可被邻近细胞吞噬消化。整个过程中，始终有膜封闭，没有 细胞内容物的释放，因而不会引起炎症反应。相反，在细胞坏死时， 细胞膜破裂，内容物释放到细胞外，就可以引起炎症反应。
2.细胞免疫中的细胞凋亡 高中生物教材中所描述的与靶细胞密切接触的效应T细胞实际上是效应T细胞的一种，叫做细胞毒性T细胞。本文仍然采用“效应T细胞”的提法。效应T细胞杀伤靶细胞的机制有两个：细胞裂解和 细胞凋亡。细胞裂解的大体过程是：首先效应T细胞与靶细胞特异性地识别，然后二者紧密接触，效应T细胞通过外排作用释放穿孔素和颗粒酶。穿孔素可以插入到靶细胞膜内，形成空心管道，于是靶细胞 膜上就出现大量小孔，膜内外渗透压的不同使水分通过小孔进入细胞内，使靶细胞涨裂而死，这属于细胞坏死，不是细胞凋亡。由效应T 细胞介导的靶细胞的凋亡主要依赖于两种机制。机制一：效应T细胞活化后大量表达一种称为FasL的信号分子（配体），FasL和靶细胞表面的Fas分子（受体）结合，激活细胞内的一系列半胱天冬氨酸蛋 白酶（称为caspase），引起死亡信号的逐级转导，最终激活内源性 核酸酶，使核小体断裂，并导致细胞结构毁损，细胞凋亡。值得一提 的是，上述内源性核酸酶还可以破坏所感染病毒的核酸，阻止病毒的复制。机制二：效应T细胞所释放的颗粒酶可以借助穿孔素所构筑的 小孔穿越细胞膜，同样是激活caspase级联反应，使靶细胞凋亡。以上过程可图解为： 效应T细胞杀伤靶细胞的机制细胞裂解 细胞凋亡FasL诱导 颗粒酶诱导 三、教学建议
病毒与细胞凋亡 万文娟 2011302220031 摘要:细胞凋亡的概念、与细胞凋亡有关的病毒和基因、病毒调控细胞凋亡的机制 关键词：病毒细胞凋亡 １细胞凋亡的概念 细胞凋亡是指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。根据形态学特征，细胞凋亡可分为三个阶段(１）：第一阶段为核碎裂阶段，此阶段细胞要经过核固缩、染色质凝聚、胞浆浓缩等变化;第二阶段为凋亡小体形成阶段，包括细胞膜形成泡状突起、突起与胞体分离形成凋亡小体等过程;第三阶段为凋亡小体被临近细胞吞噬或凋亡小体自行降解阶段。 细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段：接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶的活化(Caspａse）→进入连续反应过程 （１)凋亡的启动阶段 细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭,客观上说对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的,目前比较清楚的通路主要有: 1)细胞凋亡的膜受体通路:各种外界因素是细胞凋亡的启动剂，它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号,引起细胞凋亡。 2）细胞色素C释放和Caspａses激活的生物化学途经：实验表明了细胞色素Ｃ从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。释放到细胞浆的细胞色素C在dAＴP存在的条件下能与凋亡相关因子1（Apaf－1)结合,使其形成多聚体，并促使cａsｐase-9与其结合形成凋亡小体，caspａse-9被激活,被激活的caspａse-9能激活其它的caspａse如cａｓｐａｓe-3等,从而诱导细胞凋亡。 （２）．凋亡的执行 尽管凋亡过程的详细机制尚不完全清楚，但是已经确定Caspａse即半胱天冬蛋白酶在凋亡过程中是起着必不可少的作用，细胞凋亡的过程实际上是Casｐase不可逆有限水解底物的级联放大反应过程。 （3）凋亡的调节 迄今为止,已发现多种凋亡抑制分子，包括P35,ＣrmA，IAPｓ，ＦLIPs以及Bcl-2家族
《动物免疫学》 期末论文 论文题目：关于细胞凋亡与免疫的联系 姓名林桢辉 学号 10160102012 院系生命科学与技术系 专业生物技术 年级 2010级 指导教师朱艳平 2013 年 6 月 1 日
目录 摘要……………………………………………………………………………………关键词…………………………………………………………………………………Abstract………………………………………………………………………………Key words…………………………………………………………………………… 1、概念……………………………………………………………………………… 1.1基本机制……………………………………………………………………… 1.2死亡受体直接接到凋亡机制………………………………………………… 1.3细胞凋亡的信号传导途径…………………………………………………… 2、与凋亡受阻相关的紊乱…………………………………………………………… 2.1常见自身免疫病与细胞凋亡………………………………………………… 3、细胞凋亡与免疫控制……………………………………………………………… 4、细胞凋亡与疾病治疗……………………………………………………………… 4.1细胞死亡的调节——治疗前景……………………………………………… 5、总结…………………………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………………
摘要：细胞凋亡是受遗传控制的单个细胞自灭的过程，是机体维持稳态的重要机制之一。近来发现免疫系统中的许多细胞因子、抗原及受体和细胞成分均与细胞凋亡的诱导有关。对受多种基因及其产物调控的细胞凋亡过程的了解，将十分有助于阐明免疫系统的作用机制及调节途径，另外凋亡细胞清除缺陷也会诱发自身免疫疾病。 本文从凋亡的概念、免疫学诱导及调控机制方面综述了这一研究新领域目前的进展。 关键词：细胞凋亡免疫诱导免疫调控自身免疫病 Abstract：Cell apoptosis is a genetically controlled by a single cell self-destruction process is an important mechanism for the body to maintain homeostasis one. Recently found that many of the immune system cytokines, antigens and receptors and cell components were associated with induction of apoptosis. Influenced by many genes and their products on the regulation of apoptosis understanding of the immune system will be very helpful to clarify the mechanism of action and regulatory pathways, in addition to defective clearance of apoptotic cells also induced autoimmune diseases. Key words：Cell apoptosis Immunity induced Immune regulation Autoimmune disease