细胞凋亡及其相关进展.ppt-2011-4--28VIP专享VIP免费

细胞凋亡及其相关进展昆明医学院神经科学研究所殷露玮1.细胞凋亡的概述2.细胞凋亡的信号转导途径3.重要的凋亡调控基因4.常见细胞凋亡检测方法内容细胞凋亡的概述一、细胞凋亡的概念1．凋亡概念的形成1972年，Kerr发现，结扎鼠门静脉后，电镜观察到肝实质组织中有一些细胞体积收缩、染色质凝集。这些细胞从其周围的组织中脱落并被吞噬且机体无炎症反应。1972年Kerr等首次提出了细胞凋亡(Apoptosis)的概念。Apoptosis一词来源于希腊，原意指秋天树叶的凋落以及花瓣的散落，其语源是apo(off,离去之意),ptosis(falling，凋落之意）。英国人悉尼·布雷内、美国人罗伯特·霍维茨和英国人约翰·苏尔斯顿，。（2002年）“fortheirdiscoveriesconceringgeneticregulationoforganofdevelopmentandprogrammedcelldeath”英国科学家悉尼·布雷内。1951年在南非威特沃特斯兰大学完成了他的硕士学业，1954年取得英国牛津大学博士学位，现任职于美国加利福尼亚州伯克利的分子科学研究所。他选择线虫作为新颖的实验生物模型，这种独特的方法使得基因分析能够和细胞的分裂、分化，以及器官的发育联系起来，并且能够通过显微镜追踪这一系列过程。布雷内在英国剑桥完成的这些发现为他获得诺贝尔奖奠定了基础。秀丽隐杆线虫1090－131＝959（cells）属无脊椎动物线形动物门线虫纲个头小1mm最大特点：体细胞数恒定发现线虫ced349基因直接与细胞凋亡相关，而且这些基因在高等哺乳类动物也有普遍意义。2．细胞凋亡的概念细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因严格控制的细胞自主的有序死亡。也常常被称为细胞程序死亡（programmedcelldeath）凋亡细胞被吞噬细胞吞噬。4．细胞凋亡与细胞程序性死亡的区别细胞凋亡一词出现之前的1965年，Lockshin等在研究蛾的变态发育过程中已发现存在着细胞程序性死亡（Programmedcelldeath，PCD）现象。——PCD是个功能性的概念，描述在一个多细胞生物体中某些细胞死亡是个体发育中,一个预定的并受到严格程序控制的正常组成部分。——细胞凋亡则是一个形态学的概念，描述一件有着一整套形态学特征的与坏死完全不同的细胞死亡形式。3．细胞凋亡的生理意义组织分化、器官发育免疫系统的动态平衡（损伤修复和衰老细胞的清除）抵御外界各种因素干扰举例：1.胸腺2.哺乳期乳腺发育凋亡时细胞的形态学改变空泡化固缩出芽边集凋亡小体DAPI即4',6-二脒基-2-苯基吲哚(4',6-diamidino-2-phenylindole)﹐是一种能够与DNA中大部分A，T碱基相互结合的荧光染料﹐常用与荧光显微镜观测。因为DAPI可以透过完整的细胞膜﹐它可以用于活细胞和固定细胞的染色。荧光染料标记(Hoechst33342、PI)的凋亡细胞(染色质凝聚).流式细胞仪鉴别:正常细胞:低蓝(hocehest+)/低红(PI+);凋亡细胞:高蓝(hocehest++)/低红(PI+）坏死细胞:低蓝(hocehest+)/高红(PI++);二、细胞凋亡的形态学及生化特征1．细胞凋亡的形态学特征往往涉及单个细胞。凋亡细胞连接消失，与周围的细胞脱落。细胞体积变小(皱缩)，细胞质浓缩。胞膜结构完整，有泡状突起。细胞核染色质浓缩，聚集核膜周围。在胞浆中出现由降解的胞浆和胞核成分包裹于膜性成分中形成的凋亡小体(Apoptoticbodies)。无内容物外溢，因而不引起周围的炎症反应。生化特征细胞色素C诱导细胞凋亡不同时间DNA电泳图生化特征1胞浆内Ca2+浓度升高(继而激活核酸内切酶发生最早)。2细胞内活性氧增多。3RNA/蛋白质合成(说明凋亡是主动耗能过程与某些基因表达变化有关)。4DNA内切酶活性被激活升高，双链DNA在核小体之间切断形成185bp为基数的有序片段。5Ⅱ型谷氨酰胺转移酶和需钙蛋白酶（Calpain）活性升高。注：Ⅱ型谷氨酰胺转移酶是Ca2+依赖酶，可促进蛋白质谷氨酰胺与赖氨酸残基之间的交联，使细胞膜出现凹陷、皱缩，促进凋亡小体的形成。另外丝氨酸蛋白酶（如粒酶B),一氧化氮合酶（NOS),PARP,calpain,等也参与细胞的凋亡过程。细胞凋亡的生化改变和凋亡有关的两个酶DNase作用：切割染色质DNA特点：Ca2+/Mg2+增强活性，Zn2+抑制其活Casepases作用：灭活凋亡抑制物水解蛋白质结构，形成凋亡小体水解凋亡相关活性蛋白特点：一类特异的在天冬氨酸之后切割靶蛋白的半胱氨酸蛋...