第l2卷第l7期2002年9月中国现代医学杂志Chinajoum~ofModemMedicineVOI．12NO．17Sep．2002细胞凋亡与肌萎缩侧索硬化复旦大学华山医院(上海200040)施小梅徐桂之吴晓琰关键词细胞凋亡肌萎缩侧索硬化Cu～Zn超氧化物歧化酶氧化分类号R746．4细胞凋亡(Apoptosis)是1972年澳大利亚昆士兰大学的J．F．R．Kerr和A．H．Wyllie首先提出的一种不同于细胞坏死的细胞死亡方式。它具有特征性形态和生化改变，是由基因调控的主动而有序的细胞自我消亡过程，是一连串连续性的不伴有炎症反应的细胞变化，也称为程序性细胞死亡(pro—grameelcelldeath，即P．C．D)。在许多正常生理过程及病理过程均有细胞凋亡参与调节，如胚胎发育及变形、胸腺细胞的克隆选择、细胞介导的细胞毒作用、衰老及血细胞的清除、肿瘤发生、人类免疫缺陷病毒(HIV)、化学治疗等。人类试图找到细胞凋亡的生化过程及细胞调节机制，从而为治疗肿瘤、爱滋病、血液病等提出新的治疗途径。细胞凋亡的诱导和许多因素有关，有些具有普遍作用，如射线辐射、休克等均可导致DNA的损伤，可诱导多种细胞发生凋亡；有的具有一定的组织特异性，如糖皮质激素使淋巴细胞转化生长因子B1(TGFB1)，对肝脏的凋亡有诱导作用。肌萎缩侧索硬化(Amytrophielateralscherosis，ALS)是一种致命的神经系统变性疾病。全球患病率为4～6例／10万-1J。临床表现为进行性肌无力、肌萎缩，最终导致瘫痪，其病理累及上、下运动神经元。因为在ALS中运动神经元变性的机制尚未明了，故这种疾病目前无明确已知病因及有效治疗方法[2t3l。l细胞凋亡与肌萎缩侧索硬化的关系最近的研究表明，在ALS中运动神经元变性是一种形式的细胞凋亡，细胞发生不正常的程序性细胞死亡机制-2J。在某些家族中，家族性肌萎缩侧索硬化与编码Cu—Zn超氧化物歧化酶(Cu—Zn—SOD1)的基因突变的遗传相关J。转基因鼠携带突变的人类基因Cu—ZnSOD1(G93A，甘氨酸93一丙氨酸)，该基因为家族性肌萎缩侧索硬化相关基因，临床表现为缓慢进展的后肢瘫痪伴相应的脊髓神经组织变性。将这种转基因鼠分成两组以期发现受累的脊髓组织在不同年龄群的细胞凋亡征象。特征性凋亡“梯形”电泳及Caspase一3样活性的增高，在两组鼠的脊索细胞发现纯度检验证明，程序性细胞死亡是主要的，也不除外在终末期有症状的动物中可以找到。这些数据表明程序性细胞死亡在ALS，尤其是疾病的终末期，具有重要作用。但在散发的ALS中运动神经元是否有凋亡仍不明，主要与利用终末期病人死后尸体检查神经组织的困难有关。在ALS变性的运动神经元，由核小体表面蛋白免疫活性标记，形态学不显示凋亡的特征，也不具有C—Jun免疫反应或TUNEL法阳性。目前对慢性ALCB神经毒性的运动神经元变性和ALS的运动神经元变性进行脊髓运动神经元死亡的比较，以形态学、TUNEL杂交、DNA梯形电泳法寻找凋亡的证据，用TUNEL杂交双重标记对C—Jun小体表面蛋白或高分子量神经丝进行了免疫研究，尽管有明显的神经元丧失，但并未发现凋亡。这些研究表明在ALS脊索运动神经元中找不到细胞凋亡的依据，也表明这项观察与可能丧失了细胞凋亡的尸检组织利用无关J。2细胞凋亡与肌萎缩侧索硬化中生化改变2．1Cu—ZnSOD1突变据报道家族性肌萎缩侧索硬化与Cu—ZnSOD1突变引起的神经细胞凋亡有关【4,6,7]。体外实验证实Cu—ZnSOD1突变可引起ROS增高，SOD最近证实与防止钙调磷酸酶激活有关，通过感染、复制缺陷的腺病毒可在神经细胞上表达野生型或突变的SOD，转基因鼠Cu—ZnSOD1(G93A)复制出肌萎缩侧索硬化动物模型也是旁证之一。2．2DNA断裂因子一45／40(DNAfragmentationfactor一45／40)和Caspase一3·37·维普资讯http://www.cqvip.com中国现代医学杂志第l2卷在ALS病人脊髓前角和运动皮质中，DNA断裂可被凝胶电泳索检测出，并证实为凋亡小体。此时伴有DNA断裂因子45／50的存在并激活，同时Caspase一3亦被激活L8J。2．3NAIP(Neuronapoptosisinhibitoryprotein)基因突变在20％的家族性肌萎缩侧索硬化病人体内发现Cu—ZnSODl的突变(A4V，G93A，V148G)。最多见的是G93A，表现有突变的蛋白酶Cu—ZnSOD1(G93A)的转基因鼠表现为肌萎缩侧索硬化症状J。2．4细胞死亡蛋白Bax，Bak，Bc...
