南开大学—细胞生物学学习资源ppt课件

1、第十三章 细胞的衰老 与凋亡. 人类自出生总要经过生长、发育、成熟、衰老直至死亡的几个阶段，这是生命的必然规律。 有机体是由无数个细胞组成，因此，在讨论衰老与死亡时离不开细胞，对多细胞生物而言，细胞的衰老死亡和机体的衰老死亡是两个概念。细胞的衰老死亡并不等于机体的衰老死亡，由于在有机体发育的不同阶段，机体内总是有细胞在不断衰老与死亡。但细胞的衰老与机体的衰老却又是亲密相关的，大多数机体细胞都要经未分化、分化到衰老直至死亡的历程。因此，机体的衰老是以细胞总体的衰老为根底的。细胞是生命活动的根本单位，对细胞衰老过程的研讨必然为老年学，甚至为肿瘤生物学的研讨提供根据。.第一节 细胞衰老 细胞衰老ce

2、ll senescence)也称细胞老化cell aging ),普通指细胞在形状与生化成分上的改动，进而发生生理功能妨碍的景象。这是一个缓慢行进，随细胞年龄增高而加剧的过程。现代人类面临着三种衰老：第一种是生理性衰老，这是一切生物的普遍规律。第二是病理性衰老，使衰老景象提早发生，这种衰老又称为早衰。第三种是心思性衰老，是由于各种缘由，所产生未老先衰的心思形状而影响机体的整体功能。 . 对多细胞生物而言，细胞的衰老和死亡是两个不同的概念，机体的衰老并不等于一切细胞衰老，但细胞的衰老是同机体的衰老严密相关。正常人的成纤维细胞，在体外培育条件下，即使条件适宜，其分裂次数也是有限的，并最终停顿分裂而

3、死亡。. Hayflick界限 1961年Hayflick等报道，体外培育的人成纤维细胞具有增殖分裂的极限。他利用来自胚胎和成体的成纤维细胞进展体外培育，发现胚胎的成纤维细胞分裂传代50 次后开场衰退和死亡，而来自成年组织的成纤维细胞只能培育15-30代就开场死亡。.体外培育的年轻和老的人成纤维细胞的显微形状只分裂了几代的年轻成纤维细胞，呈现薄层、细长的形状分别了50次的老的成纤维细胞，开场衰退，并很快死亡.细胞体外衰老实验 Hayflick等还发现，动物体细胞在体外可传代的次数与物种的寿命有关。例如寿命为3年的小鼠，其培育细胞在体外的传代次数只需12次；而龟的寿命可达200年，细胞可以传14

4、0代。 胎儿肺成纤维细胞可在体外条件下传代50次，而成人肺成纤维细胞只能传代20次，可见细胞的增殖才干与供体的年龄有关。.早老症(HayflickGuilford综合症)及Werner氏综合症患者的成纤维细胞在体外只能传代24次，其DNA合成亦较少，且细胞外表不具有正常成纤维细胞所具有的HLA人白细胞抗原抗原标志。.早老症儿童与正常儿童的比较左边是正常安康的9岁儿童，右边是一个患早老症的8岁儿童.Hayflick的任务阐明：细胞，至少是培育的细胞，不是不死的，而是有一定寿命的；他们的增殖才干不是无限的，而是有一定的界限，这就是著名的Hayflick界限。细胞衰老的决议 Hayflick为了确定

5、培育的二倍体细胞的衰老是细胞本身决议的还是由于培育环境的恶化呵斥的。他又设计了巧妙的实验。.将取自老年男性细胞(无巴氏小体和年轻女性个体细胞(间期可见巴氏小体)进展单独或混合培育，结果混合培育中的两类细胞的倍增次数与各自单独培育时一样。即在同一培育基中，当年轻的细胞旺盛增殖时的同时，年老的细胞就停顿生长了。结果阐明:决议细胞衰老的要素在细胞内部，而不是外部的环境。.年轻的细胞质与年老的完好细胞交融时，得到的杂种细胞不能分裂；而年老的细胞质与年轻的完好细胞交融时，杂种细胞的分裂才干与年轻细胞几乎一样。结果阐明:是细胞核而不是细胞质决议了细胞衰老的表达。至此，Hayflick界限为宽广的研讨者所接

6、受，以为适用于很多种类型的细胞，对于这些细胞来说，衰老是不可防止的，衰老的缘由在于细胞本身。为了更进一步的探求体外培育的二倍体细胞衰老的控制机理，他们又作了一个实验，就是用细胞松弛素B处置细胞，然后离心除去细胞核，得到胞质体，在用胞质体与完好细胞进展杂交察看杂种细胞衰老的表达。.细胞在体内条件下的衰老 在机体内，细胞的衰老和死亡是常见的景象，甚至在个体发育的早期也会发生。正常情况下终生坚持分裂的细胞，其分裂才干能否随着有机体年龄的增高而下降？它们会不会衰老？ 经过研讨发现，终生坚持分裂的小鼠上皮细胞，随着年龄的增高，细胞周期长度明显延伸，究其缘由，衰老动物体内，细胞分裂速度显著减慢，其缘由主要

7、主要是G1期明显延伸，分裂速度减慢，而S期的长度变化不大。 .衰老个体内的环境要素影响了细胞的增殖和衰老当用近交系小鼠进展系列皮肤移植实验时即当F1变老时，移植到F2身上，依次进展延续移植，发现移植的皮肤可生活7-8年，远远超越其原来供体的寿命，这阐明衰老个体内的环境要素影响了上皮细胞的增殖和衰老。 .骨髓干细胞移植实验阐明随着年龄的添加，干细胞增殖速度也趋缓慢 另外，假设将老年动物进展强辐射处置，破坏其免疫干细胞，然后植入年轻动物的骨髓干细胞，可察看到年老受体动物细胞免疫功能复壮。而假设移植的骨髓干细胞是来自年老的动物，那么免疫反响就依然坚持在较低的程度上，不会复壮。其关键在于供体与受体的年

8、龄组合。如此得出的结论是：老年动物干细胞的免疫缺陷只是在老年受体中才表达。老年动物体内似乎存在有阻抑细胞或阻抑因子，抑制了免疫反响。.衰老细胞构造的变化细胞在衰老过程中大致有以下主要特征。细胞核构造的衰老变化中最明显的是核膜的内折和染色质固缩化；染色体端粒缩短。糙面内质网的总量减少；致密体的生成;线粒体的数量减少，而体积增大;与衰老关系严密的是线粒体DNA突变主要是缺失突变，线粒体DNA突变随年龄增大,并与衰老呈正相关。.蛋白质合成速率降低，缘由是由于核糖体的效率和准确性降低以及蛋白质合成的延伸因子的数量和活性降低所致。细胞质膜的粘性添加，流动性降低。膜系统通常处于凝胶相或固相；磷脂含量逐渐下

9、降。细胞的间隙衔接明显减少，组成间隙衔接的膜内颗粒聚集体变小。. 细胞衰老的机理 细胞衰老是一个非常复杂的生理过程，许多学者在这方面作过广泛的研讨。近几十年来，有关细胞衰老的机制，提出了许多假说，但这些假说只是从不同侧面和深度探求细胞衰老的缘由，各自虽都有一定的科学根据，但大都不能解释衰老的全部机理。.(一遗传程序论 该学说以为衰老是遗传的程序化过程，衰老是特定基因控制的。 1.DNA修复才干下降 表现为不同物种的DNA修复才干与物种各自的平均寿命呈正相关，即高寿命的物种比低寿命的物种具有更大的DNA修复才干；同一物种内，个体的DNA修复才干与其所处的年龄呈负相关，即高龄个体的DNA修复才干小

10、于低龄个体。以为，这种DNA修复才干下降是由于基因因受损而表达异常，细胞功能失常，衰老逐渐构成。并以为修复才干是生物体长期进化的结果，由遗传要素决议。.2.端粒丧失说Herley等人对染色体端粒进展研讨发现，每个端粒都是由250-1500个TTAGGG反复顺序组成，是由端粒酶催化合成的。在正常体细胞中无故粒酶活性，不论何时进展细胞分裂，总有5-20个碱基对片段丧失，染色体将逐渐缩短，这样还有多少可利用的端粒碱基对数量，似乎就能预示细胞还能分裂多久，就象细胞的衰老钟一样，端粒记录着细胞的年龄并预言它的死亡。他们还发现癌细胞可产生端粒酶，合成端粒片段，以取代那些丧失的片段。Herley也提示，分裂

11、着的细胞中端粒的不断丧失可促进动脉粥样硬化、骨关节炎、骨质疏松症和糖尿病的发生。.3、衰老基因学说 统计学资料阐明，子女的寿命与双亲的寿命有关，各种动物都有相当恒定的平均寿命和最高寿命，成人早衰症病人平均39岁时出现衰老，47岁生命终了，婴幼儿早衰症的小孩在1岁时出现明显的衰老，1218岁即过早夭折。由此来看物种的寿命主要取决于遗传物质，DNA链上能够存在一些“长寿基因或“衰老基因来决议个体的寿限。 研讨阐明,当细胞衰老时，一些衰老相关基因SAG表达特别活泼，其表达程度大大高于年轻细胞，已在人1号染色体、4号染色体及染色体上发现SAG。. 在对线虫的研讨中，发现基因确可影响衰老及寿限，Caen

12、rhabditis elegans的平均寿命仅3.5天，该虫age-1 单基因突变，可提高平均寿命65%，提高最大寿命110%，age-1突变型有较强的抗氧化酶活性，对H2O2、农药、紫外线和高温的耐受性均高于野生型。 在对早老综合症的研讨中，发现体内解旋酶存在突变，该酶基因位于号染色体短臂，称为Wrn基因。也有很多例子不符合甚至反对基因程序论，最突出的例子是饮食对蜜蜂的影响，蜂王吃王浆可活六年之久，而工蜂3-6个月，蜂王浆可是蜜蜂的寿命提高了20倍。他们的寿命不同不是由于昆虫遗传基因不同，他们的基因组是一样的，只是由于饮食的不同。.二自在基实际 (free-radical theory) 自

13、在基指带有未配对电子的粒子，由于带有单数电子，所以极不稳定，具有高度的化学反响性，很容易和周围的分子发生反响，从而生成新的自在基。自在基种类繁多，其中以超氧阴离子自在基(O2 -)、羟自在基(OH)等活性氧簇自在基(reactive oxygen species,ROS)的研讨最为深化。.氧自在基的损伤作用 研讨阐明，自在基对生物体内大分子产生极大的危害作用，攻击的主要目的是质膜、细胞内膜系统、核内的DNA以及胞内的蛋白质。使质膜中的不饱和脂肪酸氧化；使蛋白质中的羧基氧化呵斥蛋白质交联、变性、酶钝化；使糖类化合物降解；使DNA链断裂、交联、碱基切除等，抑制蛋白质、核苷酸和脂肪酸的生物合成。.细

14、胞内去除过多的自在基的机制经过细胞内部本身隔离，使产生自在基的物质或位点与细胞其它组分分开；维护性酶：主要有超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)，两者协同起维护性作用。其它抗氧化物分子，如维生素E和维生素C，它们都是自在基反响的有效终止剂。 随着年龄的增长，机体内产生自在基以及防御自在基的系统之间的平衡被突破，自在基的累积增多，去除效率下降，同时伴随着衰老的发生。.关于人类的衰老和寿命问题 人类寿命有无极限？极限是多少？抗衰老，求长寿，古往今来，人之常情，时至今日，更为人们所关注。研讨阐明：哺乳动物自然寿命为生长发育期的57倍，借此推论，人类完成生长发育约在2022周岁，自然寿命应是

15、100150岁。哺乳动物的自然寿命为性成熟的810倍。海弗里克Hayflick：人体细胞可进展50次左右有丝分裂，每次细胞周期为24年，这样推论，人的寿命应在120岁左右。1. 遗传与人类寿命：先天性，父辈主宰。父、母享有高寿，其子女往往也是高寿者。2. 寿命与性别有关：人寿保险公司统计阐明，性动物性动物，女人男人，为什么？众说纷纭。.3. 环境与人类寿命：后天要素多样错综复杂。体魄、环境、心思、社会、营养、疾病等。其中营养及膂力活动较为重要。4. 职业与人类寿命： 职业作为一种重要的社会要素，对人类寿命有一定的影响。日本统计，从事管理任务人员，平均寿命最长，依次为国家机关任务人员、专业技术人

16、员、商业任务人员、农业任务人员、普通消费工人、膂力劳动者、矿工。. 总得说来，近20年来，细胞衰老的研讨获得了长足的提高，但分开真正提示细胞衰老的本质，还要走很长的路。一旦揭开了细胞衰老的，那么延缓衰老，延伸寿命将成为能够，但辩证唯物主义通知我们，真正的长生不老是不能够的。我们研讨了解细胞衰老死亡规律，目的并不是为了防止死亡，而是要延缓细胞衰老的到来。 我们讴歌生命，也不用诅咒死亡，有生必有死，无死亦无生，我们不赞成死亡，但长生不死是进化和开展的敌人。但愿我们每个人都能较长时间生活在这个愉快的世界，为人类的提高与文明做更多的奉献。.第二节 细胞凋亡 细胞凋亡cell apoptosis是借用古

17、希腊语，表示细胞象秋天的树叶一样凋落的死亡方式。1972年Kerr 最先提出这一概念，他发现结扎大鼠肝的左、中叶门静脉后，其周围细胞发生缺血性坏死，但由肝动脉供应区的本质细胞仍存活，只是范围逐渐减少，其间一些细胞不断转变成细胞质小块，不伴有炎症，后在正常鼠肝中也偶尔见到这一景象。. 在细胞凋亡一词出现之前，胚胎学家已察看到动物发育过程中存在着细胞程序性死亡programmed death，PCD景象，近年来PCD和细胞凋亡常被做为同义词运用，但两者本质上是有差别的 。首先，PCD是一个功能性概念，描画在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，并遭到严厉控制的正常组成部分 ，而

18、凋亡是一个形状学概念，指与细胞坏死不同的遭到基因控制的细胞死亡方式；其次，PCD的最终结果是细胞凋亡，但细胞凋亡并非都是程序化的。.2002年诺贝尔生理与医学奖获得者2002年10月7日英国人悉尼布雷诺尔、美国人罗伯特霍维茨和英国人约翰苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研讨获诺贝尔诺贝尔生理与医学奖。.线虫Caenorhabditis elegans 是研讨个体发育和细胞程序性死亡的理想资料。其生命周期短，细胞数量少，有1031个-131个= 959(cells)神经系统由302个细胞组成。这些细胞来自于407个前体细胞。这些前体细胞中有131个发生了程序死亡。.控制线虫细

19、胞凋亡的基因主要有3个Ced-3、Ced-4和Ced-9，Ced-3和 Ced-4的作用是诱发凋亡。在缺乏Ced-3、Ced-4的突变体中不发生凋亡。有多余细胞存在。Ced-9抑制Ced-3、Ced-4的作用。使凋亡不能发生、Ced-9功能缺乏导致胚胎因细胞过度凋亡而死亡。.概念： 细胞凋亡是一个自动的由基因决议的自动终了生命的过程，也经常被称为细胞程序死亡programmed cell death， PCD。凋亡细胞将被吞噬细胞吞噬。.一、细胞凋亡的生物学意义 在发育过程中和成熟组织中，细胞发生凋亡的数量是惊人的。安康人体内，每小时约有10亿个细胞凋亡。经过凋亡，坚持机体的自稳平衡，使有机体

20、得以去除不再需求的细胞，而不引起炎症反映。. 鼠发育过程中足的成形过程 发育过程中手和足的构成过程就伴随着细胞的凋亡。胚胎时期，他们呈铲状，以后指或趾之间的细胞凋亡，才逐渐发育为成形的手和足。. 蝌蚪尾的消逝当蝌蚪变态成蛙时，蝌蚪尾内的的细胞发生编程性细胞死亡，其结果是尾消逝。变态期间出现的全部变化包括尾内编程性细胞死亡的诱导都是被血液中胸腺激素含量升高所促进的。. 脊椎动物的神经系统的发育脊椎动物的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞凋亡，经过细胞凋亡来调理神经细胞的数量，使之与需求神经支配的靶细胞的数量相顺应。胚胎发育过程中产生了过量的神经细胞，它们竞争靶细胞所分泌的生存因子，只需接受了

21、足够量的生存因子的神经细胞才干存活。.细胞调亡的生物学意义： 生物发育过程中及成体组织中正常的细胞凋亡有助于保证细胞只在需求它们的时候和需求它们活的地方存活。这对于多细胞生物个体发育的正常进展，自稳平衡的坚持以及抵御 外界各种要素 的干扰方面都起着非常关键的作用。.二、细胞凋亡的形状学和生物化学特征 坏死细胞 凋亡细胞.细胞坏死 是细胞遭到急性强力损伤时立刻出现的早期反响。包括胞膜直接破坏，大量水进入细胞，线粒体外膜肿胀而密度添加。核染色质呈絮状，蛋白质合成减慢。如及时去除损伤要素，以上早期反响尚可逆转。假设损伤外因继续存在，那么发生不可逆的变化。Ca2+升高、引起一系列变化，如细胞骨架破坏，

22、溶酶体释放，pH下降，最后细胞膜和细胞器破裂，DNA降解，细胞内容物流出，引起周围组织炎症反响.细胞凋亡与坏死的区别是：染色质聚集、分块、位于核膜上，胞质凝缩，最后核断裂，细胞经过出芽的方式构成许多凋亡小体；凋亡小体内有构造完好的细胞器，还有凝缩的染色体，可被临近细胞吞噬消化，因一直有膜封锁，没有内溶物释放，故不会引起炎症；线粒体无变化，溶酶体活性不添加；内切酶活化，DNA有控降解，凝胶电泳图谱呈梯状；凋亡通常是生理性变化，而细胞坏死是病理性变化。.细胞凋亡的形状学特征细胞质缓慢收缩染色质包装和分别，细胞质凝集核片段化发芽、起泡细胞裂成小片成为凋亡小体凋亡小体吞噬细胞吞噬.细胞凋亡的生化特征细

23、胞凋亡的最主要特征是DNA发生核小体间的断裂，结果产生含有不同数量核小体单位的片段，在进展琼脂糖凝胶电泳时，构成了特征性的梯状条带(DNA ladders)，其大小为180200bp的整数倍。到目前为止，梯状条带依然是鉴定细胞凋亡最可靠的方法。 .诱导细胞凋亡的因子物理性因子，包括射线紫外线， 射线等，较温暖的温度刺激如热激，冷激等化学及生物因子：包括活性氧基团和分子，DNA 和蛋白质合成的抑制剂，激素，细胞生长因子，肿瘤坏死因子TNF，抗Fas/Apo-1/CD95抗体等.细胞凋亡的检测形状学观测：染色法、透射和扫描电镜察看运用各种染色法可察看到凋亡细胞的各种形状学特征，有些染料如台盼蓝(t

24、rypan blue)为活细胞排斥，但可使死细胞着色。DAPI是常用的一种与DNA结合的荧光染料。借助DAPI染色，可以察看到细胞核的形状变化。Giemsa染色法可以察看到染色质固缩、趋边、凋亡小体的构成等形状。此外，运用透视和扫描电镜那么可察看凋亡细胞核的形状、构造变化如染色质因缩、凋亡小体的构成、细胞发泡等景象。有时也有用两种染料进展复染，以便更可靠地确定细胞凋亡的变化。例如用吖啶橙(AO)和溴乙锭(EB)进展复染，AO只进入活细胞，正常的细胞核及处于凋亡早期的细胞核呈现绿色；EB只能进入死细胞，将死细胞及凋亡晚期细胞的核染成橙红色。.DNA电泳：细胞发生凋亡时，DNA发生特征性的核小体间

25、的断裂，产生大小不同的片段，但都是180-200bp的整数倍。凋亡细胞中提取的DNA在进展常规的琼脂糖凝胶电泳，并用溴乙锭进展染色时，这些大小不同的DNA片段就呈现出梯状条带。绝大多数凋亡细胞中DNA的断裂都表现出这种特征 .TUNEL测定法，即DNA断裂的原位末端标志法TUNEL测定法(是terminal deoxynucleotidyl transferase(TdT) mediated dUTP nickend labeling的缩写)，意指末端脱氧核苷酸移换酶介导的dUTP缺口末端标志测定法。这一方法能对DNA分子中3-OH断裂缺口进展原位标志。凋亡细胞的核DNA中产生的3-OH末端，

26、可借助一种可观测的标志物，如荧光素进展原位标志，并用荧光显微镜进展察看。.彗星电泳法comet assay彗星电泳法(comet assay)的原理是将单个细胞悬浮于琼脂糖凝胶中，经裂解处置后，再在电场中进展短时间的电泳，并用荧光染料染色，凋亡细胞中构成的DNA降解片段，在电场中泳动速度较快，使细胞核呈现出一种彗星式的图案；而正常的无DNA断裂的核在泳动时坚持圆球形，这是一种快速简便的凋亡检测法。.流式细胞分析最常用来分析细胞凋亡的流式细胞技术是根据凋亡细胞DNA断裂和丧失，采用碘化丙锭使DNA产生激发荧光，用流式细胞仪检出凋亡的亚二倍体细胞，同时又能察看细胞的周期形状。.三、细胞凋亡的分子调

27、控机理线虫(C.elegans)凋亡研讨发现ced3,ced4基因促进细胞凋亡，ced9基因阻止ced3/ced4的激活，抑制细胞凋亡。Ced3哺乳类同源物是ICE(Interleukin-1-converting enzyme)，即Caspase1.Caspase家族与凋亡Caspase家族 Caspase活性位点是半胱氨酸(Cysteine)，裂解靶蛋白位点是天冬氨酸残基后的肽键，因此称为Cysteine aspartic acic specific protease，即Caspase这种高度的特异性在蛋白酶中是很少见的。由于这种特异性，使caspase可以高度选择性地切割某些蛋白质，这种

28、切割只发生在少数(通常只需1个)位点上，主要是在构造域间的位点上，切割的结果或是活化某种蛋白，或是使某种蛋白失活，但从不完全降解一种蛋白质。. caspase的研讨源于线虫(C.elegans)细胞程序化死亡的研讨。研讨发现有11个基因与线虫PCD有关，其中ced3和ced4基因是决议细胞凋亡所必需的，ced9基因抑制PCD。线虫细胞程序化死亡的研讨促进了其他动物特别是哺乳类动物中细胞凋亡的研讨。人们发现哺乳类细胞中存在着Ced3的同源物ICE(interleukin 1 converting enzyme)，Ced4的哺乳类同源物是Apaf1(即一种细胞凋亡蛋白酶活化因子apoptosis

29、protease activating factor)，而Ced9的哺乳类对应物是BCL2. 现已确定至少存在11种caspase： 这些caspases中，caspase 1、 11、4被以为不直接参与凋亡信号的转导，它们主要参与白介素前体的活化；而caspase 2、8、9、 10参与细胞凋亡的起始；参与细胞凋亡执行的那么是caspase 3、6、 7，其中caspase 3和7具有相近的底物和抑制剂特异性，它们降解PARP、DFF-45 (DNA fragmentation factor 45)，导致DNA修复的抑制并启动DNA的降解。而caspase 6的底物是lamin A和kera

30、tin 18，它们的降解导致核纤层和细胞骨架的崩解。.caspase 超家族成员及其相应底物.Caspase活化 Caspase本身以非活化的Procaspase存在，其激活依赖于其他的Caspase在它的天冬氨酸位点裂解活化或本身活化，即在两个亚基的衔接区的天冬氨酸位点进展切割而产生有两个亚基组成的异二聚体。 目前以为细胞凋亡的起始者Caspase 2、8、9、10和执行者Caspase 3、6、7之间存在着上下游关系，即起始者活化执行者。. 凋亡的起始者Caspase 2、8、10的活化要求以下成员参与： (1)配体/受体对，如FasL/Fas受体. (2)衔接器或接头蛋白FADD (3)

31、修饰子蛋白 (4) Caspase 2、8、10的酶原。 当Fas受体为其天然配体FasL所启动时，就构成了Fas受体、衔接器蛋白FADD和Caspase 2、8、10的酶原组成的死亡诱导信号复合物。.胞外信号分子诱导的细胞凋亡途径当细胞接受凋亡信号分子(Fas,TNF等)后，凋亡细胞外表信号分子受体相互聚集并与细胞内的衔接蛋白(Adaptor protein)结合，这些衔接蛋白又募集Procaspases聚集在受体部Procaspase相互活化并产生级联反响，使细胞凋亡. 下游Caspases活化后，作用于底物，裂解核纤层蛋白，导致细胞核构成凋亡小体；裂解DNase结合蛋白，使DNase释放

32、，降解DNA构成DNA Ladder;裂解参与细胞衔接或附着的骨架和其他蛋白，使凋亡细胞伸展、零落，便于细胞吞噬；导致膜脂PS重排，便于吞噬细胞识别并吞噬。.Bcl-2家族、线粒体与细胞凋亡Bcl-2是一种原癌基因，是ced-9在哺乳类中的同源物，能抑制细胞凋亡；与线粒体及内质网膜相结合；Bcl-2蛋白的羧基末端有一穿膜的构造域；Bcl-2家族成员的基因中，经常含有三个保守的Bcl-2同源区，即BH1，BH2和BH3。.BCL-2家族成员.二、细胞凋亡的分子机理一、细胞凋亡相关基因对哺乳动物细胞凋亡的基因凋控过程目前还不非常清楚，研讨阐明与细胞增殖有关的原癌基因和抑癌基都参于对细胞凋亡的凋控。

33、其中研讨较多的有bcl-2 c-myc、p53、Ice、Fas/APO-1等。1、myc 在许多人类恶性肿瘤细胞中都发现有c-myc的过度表达，它能促进细胞增殖、抑制分化。c-myc还参于细胞调亡的控制。在凋亡细胞中c-myc也是高表达。c-myc对增殖和凋亡的调理是一样的。作为转录凋控因子，一方面激活那些控制细胞增殖的基因，另一方面也激活促进细胞凋亡的基因，给细胞两种选择：增殖或凋亡。当生长因子存在，bcl-2基因表达时，促进细胞增殖，反之细胞凋亡。.2、bcl-2 即：细胞凋亡抑制基因，称号来源于B细胞淋巴瘤/白血病-2(B-cell lymphoma/Leukemia-2，bcl-2)，

34、最早由Tsujimoto1985从伴有14、18染色体易位的淋巴瘤细胞中发现，在正常人体内位于18号染色体，在患者易位于14号染色体。bcl-2是目前发现的与凋亡关系亲密的原癌基因之一，可以编码 bcl-226KD和 bcl-222KD两种蛋白质，是膜的整合蛋白，主要存在于线粒体外膜、核膜及部分内质网中，它很少与其他生化机制已清楚的蛋白同源。bcl-2蛋白在正常组织本身稳定方面起重要作用， bcl-2多出如今胸腺髓质细胞、记忆B淋巴细胞、及寿命长的干细胞群里，如皮肤、结肠、前列腺和子宫内膜中，但很少出如今分化末期的上皮细胞中。.bc1-2的功能相当于线虫中的ced9，bc1-2家族包括bcl-

35、2、bax、bad、bcl-x等。bax基因是bcl-2基因家族的一员，其产物是一种与bcl-2同源的相关蛋白，能拮抗后者的生物学活性。bax的主要作用是加速细胞凋亡，并与bcl-2一同调理细胞凋亡。bcl-2家族的成员通常以二聚体的方式发扬作用，bcl-2/bcl-2，bcl-2/bax和bcl-2/bcl-xL抑制细胞凋亡，而bax/bax，bax/bad和bcl-2/bax-xs促进细胞凋亡。Bad也属bcl-2基因家族 ，是bcl-2/bcl-xL相关死亡促进因子，作为bcl-2/bcl-xL异二聚体伴分子而促进细胞凋亡。bcl-x经过剪切可构成bcl-xl和blc-xs两个产物。bc

36、l-xl与bcl-2同源，抑制细胞凋亡，而bcl-xs作用类似bax，诱导细胞凋亡。.3、fas fas又称作APO-1，属TNF受体和NGF受体家族。1993年人白细胞分型国际会议一致命名为CD95。fas基因编码产物为分子量45KD的跨膜蛋白，分布于胸腺细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞、NK细胞、内皮细胞、上皮细胞以及皮肤角质构成细胞等等。Fas蛋白与Fas配体组成Fas系统，二者的结合导致靶细胞走向凋亡。.4、ICE蛋白酶家族ICE蛋白酶参与Fas和TNFR1诱导的细胞凋亡，ICE与线虫细胞凋亡基因ced-3同源，迄今已发现了11个同源基因，1996年后这些家族成员统称为Caspase，能选

37、择性地切割蛋白质使其失活或激活。ced-4在哺乳动物中的同源体为Apaf-1 (apoptotic protease activating factor-1)， Apaf-1具有激活Caspase3 (CPP32)的作用，而这一过程又需求其他两个蛋白质因子的参与：细胞色素c(Apaf-2)、Apaf-3。.5、p53 是一种抑癌基因，其生物学功能是在细胞周期中监视DNA的完好性。如有损伤，那么抑制细胞增殖。直到DNA修复完成。假设DNA不能被修复，那么诱导其调亡，研讨发现丧失P53功能的小鼠胸腺细胞对糖皮质激素诱导的调亡反响和正常细胞一样，而对辐射诱导的调亡不敏感。.二、Fas诱导的细胞凋亡Fas具有三个半胱氨酸丰富的膜外区和一个称为死亡构造域Death domain，DD，图15-9胞内区，CD95的配体CD