细胞凋亡机制概述(1)
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摘 要：细胞凋亡是一种重要的生物学过程，是在基因调控下所发生的一系列细胞主动死亡过程。就近几年细胞凋亡信号传递机制、酶学机制以及基因调控机制的研究作一概述。
关键词：细胞凋亡；信号传递；酶；基因调控
中图分类号：R2-03 文献标识码：A 文章编号：1673-7717(2011)04-0886-04
Mechanism of Cell Apoptosis
CHEN Jin, ZHANG Ru-song
(College of Pharmacy, Zhejiang University of Traditional Chinese Medicine, Hangzhou 310053, Zhejiang,China)
Abstract:Cell apoptosis is an important biological process, which is a capacity of a cell to undergo autonomic programmed death by the control of genes’ regulation. This review focused on the recent advancement of apoptotic signal transduction, enzymological mechanisms and the regulation of genes.
Key words:cell apoptosissignal transductionenzymologygene regulation
收稿日期：2010-10-25
作者简介：陈津(1985-)，女，浙江杭州人，硕士研究生，研究方向：中药与天然药物药效物质与创新药物研究开发。
通讯作者：张如松(1950-)，男，浙江杭州人，教授，博士研究生导师，研究方向：中药与天然药物药效物质与创新药物研究开发。
细胞凋亡(apoptosis)一词由Kerr等于1972年首先提出，是描述机体在生长、发育和受外界刺激时，清除多余、衰老和受损伤的细胞以保持机体内环境平衡的一种自我调节机制。细胞凋亡的发生是由于内外环境的变化或死亡信号的触发，在基因调控下所发生的一系列细胞主动死亡过程。
1 细胞凋亡信号传导通路
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(intrinsic pathway，又称线粒体凋亡途径)、外源性途径(extrinsic pathway，又称死亡受体凋亡途径)，以及内质网途径。
1.1 内源性途径(线粒体凋亡途径)
1.1.1 线粒体膜电位的改变 研究表明在几乎所有的细胞凋亡中均有细胞跨膜电位(mitochondrial transmembrane potential，ΔΨm)的下降。凋亡细胞的ΔΨm下降源于线粒体膜通透性(permeability transition，PT)的改变，PT的改变受线粒体通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore，MPTP)调控。MPTP是由外膜的孔蛋白电压依赖性阴离子通道(voltage-dependentanion channel，VDAC)，内膜的腺苷转位酶(adenine nucleotide translotcase，ANT)及基质的亲环素D(cyclophilin D，cycD)组成的蛋白复合体【sup】[1]【/sup】。观察游离的线粒体表明ATP降低，胞质Ca【sup】2+【/sup】升高及细胞内活性氧种类(reactive oxygen species，ROS)的增加可以使ANT的构向改变，进而引起PT孔的开放。而PT孔的持续开放则使ΔΨm及ΔPH 崩解，呼吸链解偶联，线粒体基质渗透压升高，内膜肿胀，并可伴随线粒体膜间隙的细胞色素C(cytochrome C，Cytc)、细胞凋亡诱导因子(apoptosis induced factor，AIF)、Smac/DIABLO、核酸内切酶G(endonucleaseG，EndoG)等的释放，通过凋亡的级联反应引起细胞凋亡【sup】[2]【/sup】。
1.1.2 细胞凋亡相关因子 (1)细胞色素C：细胞色素C位于线粒体内外膜之间，与线粒体内膜松弛相连。在细胞凋亡过程中Cytc释放进入胞质，在ATP/dATP存在的情况下，Cytc与凋亡蛋白酶活化因子(apoptotic protease-activating factor，Apaf-1)形成多聚复合体，通过Apaf-1 氨基端的Caspase募集结构域(caspase recruitment domain，cARD)募集胞质中的Caspase-9前体，并使其自我剪切活化并启动Caspase级联反应，激活下游的Caspase-3和Caspase-7，完成其相应底物的剪切，引起细胞凋亡【sup】[3]【/sup】。
(2)细胞凋亡诱导因子(apoptosis induced factor, AIF)：AIF 是核基因编码的相对分子量为57KU的黄素蛋白，位于线粒体双层膜间区。在凋亡诱导因素的刺激下，AIF可从线粒体转位进入胞核，独立地将DNA裂解60Kb左右的DNA片段，直接引起染色质浓缩及DNA的断裂【sup】[4]【/sup】，即引起非Caspases依赖性染色质浓缩【sup】[5]【/sup】。同时在一些情况下，AIF也参与细胞色素C依赖性Caspases活化【sup】[6]【/sup】。
(3)Smac(the second mitochondria-derived activator of caspase)：Smac 又称为DIABLO(direct IAP binding protein) ......
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