细胞凋亡与肿瘤

,细胞凋亡与肿瘤,细胞凋亡,细胞凋亡的检测,肿瘤,A,B,C,细胞凋亡的研究历史,凋亡概念的形成和形态学的研究（1972） 1972年Kerr等三位科学家首次提出了细胞凋亡的概念，宣告了对细胞凋亡的真正探索的开始 DNA的降解和内源性核酸内切酶的参与（1987） 蛋白质水解酶活化的研究（1995） 细胞膜的变化（1997） 线粒体的变化和分子生物学的研究（1998-）1） 与细胞凋亡的相关基因及调控2) 细胞凋亡的信号转导3）与细胞凋亡的各种分子及其相互作用及相互关系4）疾病机制的阐明，以及新疗法的探索及问世,细胞凋亡,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。 细胞发生凋亡时，就像树叶或花的自然凋落一样。,细胞凋亡的生物学特征,形态学变化生物化学变化 DNA片段化 大分子的合成 tTG（组织转谷氨酰胺酶）的积累并达到较高水平,细胞凋亡的形态特征,细胞凋亡的起始，微绒毛的消失，细胞间接触的消失，与周围细胞脱离，细胞质中，线粒体大体完整，染色质固缩。 细胞质密度增加，线粒体膜电位消失，通透性改变，释放细胞色素C到胞浆，膜内侧凝脂酰丝氨酸外翻到膜表面。 凋亡小体的形成，核膜核仁的破碎，核染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器如线粒体一起聚集，为反折的细胞膜包围。 凋亡小体逐渐被周围专职或非专职吞噬细胞吞噬,凋亡的生理意义,对动物个体的正常发育，自稳态的维持，免疫耐受的形成，肿瘤监控等多种生理及病理过程具有重要意义 细胞凋亡还是一种生理性保护机制，能够清除体内多余、受损或危险的细胞而不对周围的细胞或组织产生损害,细胞凋亡与人类疾病,细胞凋亡受抑制有关的疾病恶性肿瘤：滤泡性淋巴瘤，白血病等自身免疫性疾病：系统性红斑狼疮，肾炎病毒感染性疾病：腺病毒病，疱疹病毒病 细胞凋亡增多有关的疾病艾滋病神经变性性疾病：早老性痴呆，帕金森病，小脑退化病骨髓发育不全性疾病缺铁性疾病酒精中毒性肝炎,细胞凋亡的检测,DNA电泳,原理：凋亡细胞的基因组DNA常首先被剪切为200-300kb和30-50kb的片断（“结构域式”剪切），再进一步降解产生大小相当于核小体(160-200bp)的倍数的寡核小体片断（“裂解”/“梯子式”剪切）。因此，在琼脂糖凝胶电泳图谱上凋亡细胞表现为特征性“梯子”样外观。 DNA梯状条带是鉴定细胞凋亡最可靠的方法,不同浓度DADS作用HL-60细24h后DNA梯状条带的形成,60 molL-1 DADS作用HL-60细胞不同时间后DNA梯状条带的形成,形态学观察,细胞生物学实验十五 碱性品红法观察细胞凋亡台盼蓝 细胞膜非通透性染料 早期凋亡细胞具有完整的细胞膜而被误当作活细胞,最简单便捷,DADS处理的HL-60细胞,未处理的HL-60细胞,细胞凋亡的检测方法,A,B,C,TUNEL测定法,彗星电泳法,流式细胞分析,TUNNEL测定法,未处理的HL-60细胞,DADS处理的HL-60细胞,彗星电泳法,流式细胞分析,图13 流式细胞仪检测DADS作用K562细胞24h、48h后的凋亡率改变,肿瘤,肿瘤,机体在各种致癌因素作用下，局部组织的某一个细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控，导致其克隆性异常增生而形成的异常病变。学界一般将肿瘤分为良性和恶性两大类 恶性肿瘤一般称为癌,肿瘤治疗,化疗,放疗,手术,生物治疗,细胞凋亡与肿瘤,肿瘤是细胞的异常增殖，通过遗传改变，不断积累扩张获得生存优势 细胞积累=细胞增殖-细胞死亡 肿瘤的发生一方面是细胞过度增殖，另一方面也是细胞凋亡受阻的结果,细胞凋亡与肿瘤,细胞凋亡是一切生物正常胚胎发生过程和人类发育过程中细胞清除的正常途径. 许多证据表明，肿瘤的发生与细胞凋亡的调节紊乱有密切关系,因此，通过细胞凋亡角度和机制来设计对肿瘤的治疗方法就是重建肿瘤细胞的凋亡信号转递系统，即抑制肿瘤细胞的生存基因的表达，激活死亡基因的表达 细胞凋亡参与了癌症的起始过程，并对癌症的发生起负调控作用. 癌前期细胞对细胞凋亡更为敏感，更易被清除，这是机体自我保护功能的表现. 目前对细胞凋亡与肿瘤发生的研究多为体外或动物实验阶段.,P53,P53是重要的肿瘤抑制基因和促凋亡因子。一般情况下，细胞中P53的活性保持在很低的水平，当细胞遭遇异常的情况如DNA损伤，原癌基因引起异常生长信号，P53才会被激活，通过阻断细胞周期使细胞生长停滞，甚至引发细胞凋亡 P53基因异常缺失包括纯合性缺失和点突变，超过50%的肿瘤有P53基因的突变。尤其是结肠癌、肺癌、乳腺癌、胰腺癌中突变更为多见。,P53基因是研究最透彻，功能最强大的一种抑癌基因。野生型p53对细胞周期和凋亡起关键性作用，尤其是对受照射、细胞毒制剂、热疗打击的癌细胞，起更大的杀伤作用 抑制并杀灭肿瘤细胞；与放、化疗手段协同，增强其杀灭癌细胞的功效，达到1+1大于2的效果； 抑制肿瘤血管生成，有效防止肿瘤的复发、转移。提高人体自身的免疫功能,P53,重组人p53腺病毒是一种基因工程改造过的活病毒，在结构上由两部分组成：一是抑癌基因p53，二是载体。载体是改造过的无复制能力的腺病毒。就像火箭携带卫星上太空一样，这种携带p53的腺病毒特异感染肿瘤细胞，它能有效地将治病的p53基因转入肿瘤细胞内，而对正常细胞无害。,P53,今又生结合放疗治疗53例头颈鳞癌，肿瘤完全消失率比单纯放疗的46例提高2倍。结合放疗治疗45例鼻咽癌，肿瘤完全消失率比单纯放疗的41例提高1.7倍。结合放疗治疗了4例不能手术的期子宫颈癌都达到肿瘤完全消失。结合放疗、化疗或热疗治疗各种软组织肉瘤、消化系统腺癌、卵巢癌都取得一定的疗效，而这些病例都是经3大手段治疗失败的病人。使用今又生治疗恶性肿瘤，除出现暂时性自限性发烧外，未发现其他毒副反应。今后，全面的临床试验将在其他三级甲等医院有序展开，p53基因治疗已从实验室走向临床，走向产业化。,P16,p16基因又叫MTS基因，是1994年美国冷泉实验室Kamb等发现的新抗癌基因，这是一种细胞周期中的基本基因，直接参与细胞周期的调控，负调节细胞增殖及分裂，在人类50%肿瘤细胞株纯发现有纯合子缺失，突变，认为p16是比p53更重要的一种新型抗癌基因.有人把它比作细胞周期中的刹车装置，一旦失灵则会导致细胞恶性增殖，导致恶性肿瘤发生。P16基因已经在肺癌、乳腺癌、脑肿瘤、骨肿瘤、皮肤癌、膀胱癌、肾癌、卵巢癌和淋巴瘤、黑色素瘤中发现纯合子缺失以及无义，错义及移码突变，表明p16基因以缺失，突变方式广