凋亡研究进展及凋亡检测PPT课件

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1、细胞凋亡研究新进展及凋亡检测技术Kerr,J.F.R.,Wyllie,A.H.andCurrie,A.R.1972.Br.J.Cancer26:239.细胞凋亡（apoptosis）n概念：程序化细胞死亡（Programmedcelldeath，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。凋亡的研究历史a、凋亡概念的形成和形态学的研究(1972）1965年发育生物学家Lockshin在研究硪发育过程中首次提出程序化死亡（programmedcelldeath）概念。1971年澳大利亚生物学家Kerr用皱缩死亡来区别经典的细胞坏死。1972年Kerr等

2、在英国癌症杂志发表论文，首次提出细胞凋亡(apotosis)的概念。宣告了对细胞凋亡的真正探索的开始。b、DNA的降解和内源性核酸内切酶的参与。(1987）c、蛋白质水解酶活化的研究(1995)d、细胞膜的变化(1997)e、线粒体的变化和分子生物学的研究(1998-)1)相关基因及调控2）信号转导3）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。Science.2005Oct7;310(5745):66-7.细胞凋亡的研究意义n在胚胎发育过程中：通过凋亡可清除对机体无用的、多余的、发育不正常的、以及有害的细胞。n在成年机体中：通过凋亡消除衰老的细胞并代之以新生

3、的细胞；清除体内受损伤的或有癌前病变的细胞，防止癌变；凋亡还参与构成机体的防御机制。n细胞凋亡异常是某些疾病发病的重要原因：n如凋亡不足引发恶性肿瘤、病毒性疾病和自身免疫疾病；而凋亡过量则可能产生艾滋病、重症肝炎与老年性痴呆症、帕金森氏症等，因此研究细胞凋亡已成为生命科学、医学病理学、药理学等学科的热点领域。n细胞凋亡的研究加深人们对生命现象及某些疾病的认识。坏死凋亡形态学特征膜完整性丧失胞膜出芽，但保持完整胞浆和线粒体膨胀染色体聚集在核膜周边全细胞裂解胞浆收缩、细胞核凝集最后细胞分裂为凋亡小体Bcl-2家族蛋白导致线粒体膜通透性增加生化特征离子内环境失调ATP依赖性的（主动过程，在4°C

4、不能发生）非能量依赖性的（被动过程，在4°C也以核小体为单位剪切DNA（电泳显示为DNA可以发生）ladder）随机消化DNA（电泳显示为DNA弥散状PrelyticDNA断裂态）线粒体释放多种因子至胞浆中（细胞色素c、PostlyticDNA断裂AIF）Caspases级联活化膜对称性改变（PS外翻）生理学特征影响群组细胞由非生理学因素引起（如只影响单个细胞补体攻击、代谢中毒、缺氧等）由生理学刺激诱导（如生长因子缺乏、激素环境被巨噬细胞吞噬改变等）被临近细胞和巨噬细胞吞噬周围有明显的炎症反应无炎症反应NormalApoptosisNecrosis细胞凋亡的信号转导通路n死亡受体信号通路n

5、线粒体信号通路n内质网和高尔基体的信号通路n细胞凋亡的基因调控Apoptosis----------DeathReceptorSignalingTNFreceptorsuperfamilyFasLTNFTNF-R1FasMitTRADDFADDCytcCas8CaseffProteindegradationDNaseCelldeath1993年，研究发现秀丽隐杆线虫（Caenorhabditiselegans）Ced-3基因与哺乳动物细胞白细胞介素-1b转化酶(interleukin-1b-convertingenzyme,ICE)存在功能和序列相似性。ICE的高表达可导致啮齿动物成纤维细

6、胞凋亡。1996年10月，推荐将ICE/Ced-3家族成员统一命名为Caspase（CysteinylAspartate-specificProteinases），按发现先后为序对其家族成员以阿拉伯数字排序（1-14）。名称原名功能底物特异性Caspase-1ICE辅助促炎症YVADCaspase-2ICH-1凋亡反应VDVADCaspase-3CPP32,Yama,apopain凋亡反应DEXDCaspase-4ICErel-II,TX,ICH-2辅助促炎症LEVDCaspase-5ICErel-III,TY辅助促炎症WEHDCaspase-6Mch-3凋亡反应VEIDCaspase-7

7、Mch3,ICE-LAP3,CMH-1凋亡反应Caspase-8MACH,FLICE,Mch5凋亡反应IETDCaspase-9ICE-LAP6,Mch6凋亡反应LEHDCaspase-10Mch4凋亡反应AEVDCaspase-11ICH-3Caspase-12Caspase-13ERICELEEDCaspase-14MICE(Mini-ICE)注：W为色氨酸，E谷氨酸、H为组氨酸、D为天冬氨酸、I为异亮氨酸、L为亮氨