细胞衰老凋亡重要的生命现象目前认识有限

1氧化性损伤假说：代谢过程中产生的活性氧基团 O2，OH ，H2O2）， 提出细胞衰老的“端粒钟”或“有丝钟”学因、mitDNA等，p450细 细胞凋亡与 （programmedcelldeath,PCD）是多细胞生物为调控机体发育、 programmedcellgenedirectedcellphysiologicalcellnaturallyoccuringcellcellDevelopment-regulated细细 的类 细胞凋细胞诱导因生理及弱刺强烈刺细胞数单个细胞丢成群细染色凝聚呈半月稀疏细胞无明细胞形形成凋亡小破裂组大分一般需不需有无不引起炎症反引起炎症反生理方病理方细 与细胞凋亡 的两个方面，通 双方的相互衡，维持机体生长、发育以及对外界因素作用的平衡和稳 2、成 中，组织细胞的自然更新（如骨髓和肠中，每小时有10亿个细胞凋亡细胞） 滋病、系统性红斑狼疮、老年痴呆、帕金森综细胞凋亡与 性疾病： 病 MorphologicalMorphologicalandbiochemicalcharacteristicsofapoptosis形态学特征三1.凋亡起始，变化包括细胞膜保线粒体完整，但核糖体从内质网脱离，内质网腔染色质固MorphologicalMorphologicalandbiochemicalcharacteristicsofapoptosis2、凋亡小体的 折的细胞膜包从外观3、凋亡小体的凋亡小体逐渐被邻近的细胞吞噬并MorphologicalMorphologicalandbiochemicalcharacteristicsofapoptosis生物化学特 －200bp整倍数的寡聚核苷酸 2、 段化有多种核酸酶的参与，包括DNaseI、DNaseII、Nuc18、DNA拓扑异构酶I、II（TopoI、TopoII）等Caspase蛋白 （半胱氨酸蛋白 ，也称ICE/CED-3蛋白，ICE:人IL-1β转换酶，interleukin1β-convertingenzyme，CED-3ced- 产物，ICE与CED-3同源丝氨酸蛋白酶（也称granzyme，粒酶，有A、B两种Calpain（钙蛋白酶，一种Ca2+依赖性的中性蛋白酶4、Ca2+、ROS、胞浆pH变化等（凋亡启动信号开放，Ca2+、细胞色素C等内含物释放，启动7.质膜中膜脂双层不对称性丧 释放神经酰胺（ceramide,CM，启动凋亡的信号分子）。其中PS外化可用PS特异结合的膜联蛋白（Annexin-V-FITC）检种类繁多，包括物理、化学、生物等因子，也有人归纳为生理性诱子、损伤相关诱1、细胞因子或生长因子，如TGF-β、TNF-α、TNF-β、IFN-γ2、激素，如甲状腺素（蝌蚪尾巴细胞凋亡）、糖皮质激素 素E23、神经递质，如多巴胺，谷氨酸，N-甲基－D天门冬氨4、细胞因子或激素的下降 ），如NGF（神经细胞），催乳素（分上皮细胞 （体外培养细胞），粘附分子56、细胞表面蛋白，如APO-1/Fas抗原（EGF/TNF受 成员）与单克抗体结二、损伤相关诱导1细菌（包括革兰氏菌和阳性菌），如大肠杆菌、金细菌毒素，如内毒素（LPS），如HIV（CD+、

T细胞）、HBV、HCV HDV、流 、 、 等几十产物，如 E1A氧自由基，如超氧阴离子（O-）、HO、羟自由基 -OH-等3、环境化合物（环境毒物 4、缺血和缺如脑缺血诱导神经细胞凋亡，低氧诱导脑细胞和心肌细胞凋亡5、热休理械刺如创伤、 、自由基、饥饿、金属葡萄缺乏等素所导，主要通过热蛋白（heathockprotein,HSP,如HSP70、HSP90等）进行6、细胞毒T淋巴细胞 野生型p53、c-myc、bax、c-fos、c-jun、Rb、rel、Rp-2、Rp-8Nur77、ced-31、化疗药DNA损伤剂，如阿霉素（ADR）、顺铂（DDP）拓扑异构酶抑制剂，如喜树碱（CAM）、鬼臼乙叉甙（VP-大分子合成抑制剂，如放线菌素D纺锤体抑制剂，如长春花碱（VBL）、秋水仙碱蛋白激酶或蛋白质磷酸酶抑制剂，如 okadaic抗代谢药物，如甲氨蝶呤（MTX）、阿糖胞苷（Ara-分化诱导剂，如维甲酸、二甲亚砜细胞毒物，如氧化砷（白血病 抑制因1、生理性抑制因bcl-2原 、突变型p53（mp53）细胞因子或生长因子，如EGF、IGF、NGF、GCSF、PDGFIL-2、IL-5胞外基CD40配2其它，如线虫ced-9、半胱氨酸蛋白酶抑制剂、钙蛋白2性氨基酸、2

＋、雌雄激素 E1B、杆 p35和IAP、牛 A、BHRF1和LMP-1、单纯疱 、 状 E63、凋亡信号通路化学阻断 Z-VAD.Fmk等几十 ，celldeathabnormal，ced），决定细胞凋亡所必须的（促进凋亡），ced-9抑制凋第三组：核酸 nuc-1，与DNA裂解有一、其中ces-1抑制线虫咽部4个神经元凋亡；ces-2对ces-1负调控；egl-1调控HSN神经元凋亡，该神经元控制 育和卵着床，egl-1发生突变，HSN神经元凋亡，出现相应的功能缺陷；her-1调控生殖系统体细胞的凋亡二、bcl-

细胞凋亡调Bcl-2是一种原 ，是ced-9在哺乳类中的同源近年来发现bcl-2存在一个，它们的在不同程度上与Bcl- 成员（13种功能BCL-凋亡抑制，可与Bax、Bak结BCLxl,L型抑制，S型促进，与Bax、Bak结凋亡抑促进凋亡，可与BCL-2、BCLxl、EIB19K促进或抑制凋亡，可与BCL-2、BCLxl、EIB19K抑制凋CED-线虫中的凋亡抑制剂，BCL-2的同源抑制凋凋亡抑制LMW5-凋亡抑制 ，是线虫ced-3在哺乳类中的同源物（1996 其中ICE有5个成员（称 酶，控制凋亡1、3、Nedd-2/Ich-5、ICErelIII四、p53是一种抑 TNF受 介导凋亡信号转导通配体分↓ ↓ ↓↓相关效应分↓凋TNF受 介导凋亡信号转导通已发现10余种，组成TNF配TRANCETNF受TNF受 介导凋亡信号转导通受至少已发现了17种，组成TNF受体包括：TNFR1、TNFR2、Fas、CD40、NGF-R、中许多受体胞内区含有一个结构域（death而发挥效TNF受TNF受 介导凋亡信号转导通（1）TRADD（TNFR1associateddeath TNF受 介导凋亡信号转导通（2）FADD（Fasassociated protein），由208 ,DED），通过它与Caspase-8TNF受TNF受 介导凋亡信号转导通 cting 亡结构域结合，N端激活JNK（c-junN-terminal）诱导凋TNF受TNF受 介导凋亡信号转导通Caspase蛋白酶和相关效应分Caspase-9（也称Mach6/LAP6、Apaf-Apaf-2（细胞色素proteinwitha 1、Caspase2、bcl- 与线粒体途CaspaseCaspaseCaspase（cysteineasparticacidspecificprotease，天酶，也称ICE/CED-3蛋白酶，凋亡蛋白酶，半胱酶，Caspase首先 一称Caspase，至少 ApoptosisApoptosisiscarriedoutaproteolyticsystem—WhycalledcaspaseActiveActivesite:Cysteine（活性部位含Cleavagesite:AsparaticCysteineAsparaticacidspecificproteaseAps-氨氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解ProcaspasesareactivatedbybindingtoadaptorTheThecaspaseinvolvedinactivationbyproteolyticcleavage.CaspaseCaspaseCaspase号转导Caspase底物有10余种，包IL-1β和IL-18前体、酶（CAD）、肌动蛋白（actin）这些底物被称为 底物”，通过它们执行凋亡，lamins被Caspase切割，导致核纤层断裂 凝bcl-bcl- 节Caspase和线粒体的结构与功能发挥作线粒体是细胞内凋亡信号途径的重要感受者和放transmembranepotential,m）的下降bcl- 与线粒体途m下降与膜的通透性改变（permeabilitytransition,PT）有PT改变又与PT孔（PTpore）开放有PT孔是一种位于线粒体内外膜间的蛋白质复由胞质中的己糖激酶、外膜受体蛋白PBR（peripheralbenzdiazepinereceptor）、电位依赖性阴离子通道（voltage-dependentanionchannelVDAC）、外室的肌酸激酶、内膜的腺苷酸转运蛋白（adeninenucleotidetranslocator,ANT）、基质的亲环蛋白D（cyclophilinD）组成 inducingfactorAIF）直接激活Caspase-3，同时还释放细胞色素C，与凋亡蛋白酶激活因子-1（apoptoticprotease MainregulatorsofthemitochondrialapoptoticpathwayinC.elegans,Drosophilaand ls（J.Estaquieretal.2012）bcl- 与线粒Bcl-2还可以直接与Apaf-1结合，形成Bcl-2-Apaf-1-bcl-bcl- 自噬与自噬性细细胞内溶酶体降细胞缺乏营养或噬泡（或自噬体，autopagooe）。自噬泡膜来源有争议，大部分表现为双层膜，有时多层或单层。随后自噬泡与内涵体（endosome）（amphisomes），然后与溶酶体融合，自噬泡所包裹的待降解物质进溶酶体，形成自噬溶酶体（autophagolysosome）自噬溶酶体中待细胞所利用NatCellBiol.2010,12(9):814-光显微镜检测LC3点状物的形成；LC3本身也最终经溶酶体降解，因 并证明自噬的发生受多 的严格调控自噬与自噬是细胞内的一种自食（Self-eating）现象，是程序化细胞存活。凋亡 （Self-killing）现象，是程序化细 自噬的分

根据底物进根据底物进入溶酶体径不同可以分成三巨自（macroautophagy微自（microautophagy分子伴侣介导的（chaperone- （autophagy-relatedgene，ATG）从酵母克隆，命1998年克隆了首个哺乳动物自 克隆，命名为Beclin1（目前已克了34个 ）2000年克隆了自噬标志物LC3，证实了PI3K2004年证明了 liantargetof 霉素靶白，丝氨酸）促进自噬，利用2010年证实自噬对mTOR的负反馈调节自噬调节因蛋白激酶如TOR、Erk1/2、磷酸酶如PP2A，G蛋白等CellRes.2012;22(1):43-

Initiation:细胞内部或外nucleation:ULK1磷酸化elongation:Atg5-和LC3-DavidC.Rubinsztein,AutophagyandAging,cell,Irrespectiveoftheoriginsoftheirdoublemembrane,autophagosomesengulfbulkportionsof smorselectivecargo,thusclosingto ematureauto-phagosomes.Inthiscomplexprocess,aseriesofau-tophagy-relatedproteinsandproteincomplexesaresequentially