细胞凋亡与淋巴细胞的克隆选择VIP免费

细胞凋亡与淋巴细胞的克隆选择摘要：本文就细胞凋亡及其在淋巴细胞克隆选择中的作用进行探讨，以期对中学生物学教学有所帮助。关键词：细胞凋亡；淋巴细胞；克隆选择作者简介：高惠仙，任教于太原师范学院生物系。细胞凋亡是由基因编码的细胞主动结束生命的过程，又称程序性细胞死亡（programmedcelldeath，PCD），它在机体生长、发育过程中具有重要作用，是维持机体内环境稳定的重要平衡因素。一、细胞凋亡Kerr于1965年最早发现细胞凋亡现象，并于1972年将这一现象命名为细胞凋亡(apoptosis)并确定了细胞凋亡的概念，是指细胞在基因控制下的一种有序的死亡方式，它是细胞衰老、死亡的一种主动过程，是按一定的程序进行的。其生物学意义在于强调这种细胞的死亡方式是自然的生理学过程，是受基因调控的主动的生理性细胞自杀行为[1~3]。1.细胞凋亡的形态学特征细胞凋亡的过程从形态学上可分为3个阶段。首先是细胞凋亡的起始：该阶段的变化是细胞表面的特化结构、细胞连接消失，但细胞质膜依然完整，未失去选择透过性；细胞质中核糖体逐渐与内质网脱离，内质网扩张成泡状并与细胞膜融合；细胞核内染色质固缩，密度增高呈半月形，并凝聚在核膜周边。其次是凋亡小体的形成：细胞膜内陷并将细胞自行分割为多个凋亡小体(apoptoticbodies)，这些凋亡小体外有膜包围，内容物不外泄。因此，凋亡细胞的溶酶体、DNA及各种有害的内涵物不外泄，故不会引起炎症反应及周围正常细胞的损伤。细胞凋亡的第三阶段是凋亡小体被邻近的细胞所吞噬，凋亡小体的残余物质被消化后重新利用。2.细胞凋亡的生化特征(1)首先是DNA的有控降解。在染色质凝缩时，DNA双链在核小体联结部断裂形成不同长度的DNA片段，约为180~200bp的整数倍，其凝胶电泳呈梯状图谱。(2)多数细胞凋亡时有新的蛋白质合成，作为调控因子。多数专家认为细胞凋亡的生化途径可能是多条的。3.细胞凋亡的机制在线虫、昆虫、鼠和人的细胞凋亡研究中已找到一些相当保守的基因。它们在凋亡过程中起着相同的作用，说明可能有共同的凋亡机制。各种信号通过复杂的传导将汇集到一点上，然后通过共同的最后通路导致细胞凋亡。大多数的细胞凋亡是Caspase依赖性的细胞凋亡。Caspase是一组存在于细胞质中的具有类似结构的蛋白酶,其共同特点是能特异性水解底物蛋白分子中Asp所形成的肽键，在细胞凋亡的过程中起着关键性的作用。绝大多数细胞凋亡都依赖于Caspase的激活。根据在细胞凋亡中的不同功能，可将其分为两类：第一类Caspase直接对细胞的功能蛋白进行水解执行细胞凋亡过程的称为效应Caspase，包括Caspase3、6、7；第二类Caspase参与上游事件的调节并启动蛋白酶解级联反应，称为启动Caspase，包括Caspase2、8、9、10。线粒体是细胞凋亡的控制中心，线粒体在细胞凋亡中起决定性的作用[4]。研究表明细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤[5]。释放到细胞质中的细胞色素C在dATP存在的条件下能与凋亡蛋白酶活化因子1（apoptosisproteaseactivatingfactor1，Apaf-1）结合[6]，活化Caspase9，启动细胞凋亡的内源性途径。当细胞外的凋亡信号FasL作用于细胞膜上的受体Fas时，活化Caspase家族的成员，借助凋亡信号结构域（DED、CARD）导致Caspase成员的相继激活，进而降解特定的靶蛋白，最终启动和执行细胞凋亡的外源性途径。除上述依赖Caspase的细胞凋亡途径外，还存在着其他与细胞凋亡有关的信号传导途径。二、细胞凋亡与淋巴细胞的克隆选择细胞凋亡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。更重要的是对动物个体的正常发育，自身稳态的维持，免疫耐受的形成，肿瘤监控等多种生理和病理过程具有重要意义。下面主要介绍细胞凋亡在淋巴细胞的克隆选择过程中所起到的作用：研究发现在免疫系统中，细胞凋亡与淋巴细胞的发生、选择、功能发挥和及时终止密切相关，调节着体内免疫细胞群的合适比例并参与了淋巴器官中免疫细胞的成熟和淋巴细胞抗原受体谱的发育，赋予机体具有分辨自身和非自身的能力。细胞凋亡作为一种调节机制，直接制约着免疫应答的过程和强度，同时还决定着免疫耐受和免疫记忆的产生[7]。在...