细胞凋亡幻灯片.ppt

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1、细胞凋亡第1页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosisn概述概述l凋亡过程与调控凋亡过程与调控l发生机制发生机制l凋亡与疾病凋亡与疾病l凋亡在疾病防治中的意义凋亡在疾病防治中的意义第2页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosisn研究历史研究历史n定义定义n与死亡的区别与死亡的区别n功能功能概概 述述概概 述述第3页，共60页，编辑于2022年，星期一 早在1972年Kerr等已发现从细胞形态、超微结构和生化变化等方面来分析，细胞有二种死亡形式,一种是早被熟知的细胞坏死（Necrosis），另一种是创新提出的程序性细胞死亡（Prog

2、rammed cell death,PCD）学说。但该学说到九十年代初才进入研究高潮，进展极快，现在普遍称之为细胞凋亡（Apoptosis）。apoptosisapoptosis概概 述述第4页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosisn定义定义概概 述述Apoptosis(apo-ptosis)Apoptosis(apo-ptosis)PCDPCD（programmed cell deathprogrammed cell death）由体内外因素触发细胞内由体内外因素触发细胞内预存的死预存的死亡程序亡程序而导致的细胞而导致的细胞死亡死亡过程过程第5页，共60页，

3、编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosisn细胞坏死细胞坏死概概 述述特征：线粒体膨胀，细胞骨架降解，溶酶体释放酶，特征：线粒体膨胀，细胞骨架降解，溶酶体释放酶，细胞核内染色质沉淀靠近核膜边，蛋白质合成下降，细胞核内染色质沉淀靠近核膜边，蛋白质合成下降，由于膜破裂，出现炎症反应由于膜破裂，出现炎症反应一般过程：因补体反应或烈性病毒感染破坏了质膜，一般过程：因补体反应或烈性病毒感染破坏了质膜，或者能量依赖性离子泵被破坏产生的钠钾等离子沿着或者能量依赖性离子泵被破坏产生的钠钾等离子沿着各自的浓度梯度进入细胞，从而导致细胞吸水膨胀，各自的浓度梯度进入细胞，从而导致细胞吸水膨胀，最终

4、破膜而死。最终破膜而死。第6页，共60页，编辑于2022年，星期一n细胞凋亡与坏死的区别细胞凋亡与坏死的区别坏死 凋亡apoptosisapoptosis概概 述述1.性质2.诱导因素强烈刺激，随机发生较弱刺激，非随机发生3.生化特点4.形态变化5.DNA电泳6.炎症反应7.凋亡小体8.基因调控被动过程，无新蛋白合成，不耗能 主动过程，有新蛋白合成，耗能细胞结构全面溶解、破坏、细胞肿胀 胞膜及细胞器相对完整细胞皱缩，核固缩弥散性降解，电泳呈均一DNA片状 DNA片段化（180-200bp），电泳呈“梯”状条带溶酶体破裂，局部炎症反应溶酶体相对完整，局部无炎症反应有病理性，非特异性生理性或病理性

5、，特异性无有无第7页，共60页，编辑于2022年，星期一第8页，共60页，编辑于2022年，星期一n细胞凋亡的生理意义细胞凋亡的生理意义 确保正常发育、生长 维持内环境稳定 发挥积极的防御功能 所以细胞凋亡是正常的生理过程，但是凋亡过多或过少都可引起疾病发生。因此，近年来对于细胞凋亡的研究，已成为医学界的关注热点。apoptosisapoptosis概概 述述第9页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosisn概述概述n凋亡过程与调控凋亡过程与调控n发生机制发生机制n凋亡与疾病凋亡与疾病第10页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosis

6、凋亡过程与调控凋亡过程与调控凋亡过程凋亡过程凋亡时细胞的主要变化凋亡时细胞的主要变化凋亡的调控凋亡的调控第11页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosis凋亡过程与调控凋亡过程与调控凋亡过程可大致分成凋亡过程可大致分成4个阶段个阶段：凋亡信号转导凋亡信号转导凋亡基因激活凋亡基因激活凋亡的执行凋亡的执行凋亡细胞的清除凋亡细胞的清除第12页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosis凋亡过程与调控凋亡过程与调控凋亡过程凋亡过程+受体受体cAMPCa2+神经酰胺神经酰胺凋亡凋亡诱导诱导因素因素死死亡亡信信号号凋亡相关基因激活凋亡相关基因激活D

7、Nase激活激活Caspases激活激活巨噬细胞吞噬分巨噬细胞吞噬分解凋亡细胞解凋亡细胞信号转导信号转导基因激活基因激活执行凋亡执行凋亡凋亡细胞的清除凋亡细胞的清除第13页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosis凋亡过程与调控凋亡过程与调控凋亡过程凋亡过程受体受体cAMPCa2+神经酰胺神经酰胺凋亡相关凋亡相关基因激活基因激活信信号号转转导导细胞膜细胞核凋亡诱导因素凋亡诱导因素+Dnase激活激活Caspases激活激活死亡信号死亡信号第14页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosis凋亡过程与调控凋亡过程与调控凋亡过程凋亡过程DN

8、ase激活激活Caspases激活激活凋亡细凋亡细胞的清胞的清除除凋亡执凋亡执行行第15页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosisn生化改变生化改变凋亡过程与调控凋亡过程与调控凋亡时细胞的主要变化凋亡时细胞的主要变化n形态学改变形态学改变第16页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosis凋亡时细胞的形态学改变凋亡时细胞的形态学改变凋亡过程与调控凋亡过程与调控空泡化固缩出芽边集凋亡小体 形态学特征：第17页，共60页，编辑于2022年，星期一第18页，共60页，编辑于2022年，星期一生化特征：生化特征：胞浆内Ca2+浓度升高。细胞内

9、活性氧增多。质膜通透性变大。DNA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。型 谷 氨 酰 胺 转 移 酶 和 需 钙 蛋 白 酶（Calpain）活性升高。apoptosisapoptosis凋亡过程与调控凋亡过程与调控第19页，共60页，编辑于2022年，星期一细胞凋亡的生化改变细胞凋亡的生化改变apoptosisapoptosis凋亡过程与调控凋亡过程与调控 DNA的片段化断裂 蛋白质的降解 典型凋亡细胞DNA琼脂糖凝胶电泳（呈现梯状条带）第20页，共60页，编辑于2022年，星期一细胞凋亡的生化改变细胞凋亡的生化改变n特点：cysteine-con

10、taining aspartate-specific protease（含半胱氨酸的天门冬氨酸特异水解酶）apoptosisapoptosis凋亡过程与调控凋亡过程与调控和凋亡有关的两个酶作用：切割染色质DNADNase特点：Ca2+/Mg2+增强活性，Zn2+抑制其活性Caspases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第21页，共60页，编辑于2022年，星期一n使抑制凋亡因子失活，如CAD/ICADn破坏细胞结构，如Laminan将调节区与催化区分离，使蛋白失活，如GelsolinCaspase 如何杀死细胞？如何杀死细胞？第22页，共60页，编辑于202

11、2年，星期一Caspases家族简介 1993年Yuan从哺乳类细胞中发现第1个Ced-3同源分子，叫白细胞介素-1转换酶（Interleukin-1 Converting Enzyme，ICE），Pro-ICE含404个氨基酸，分子量45KD。在一定形式下可自身催化产生20KD和10KD二个片段，聚合形成（p20）2(p10)2杂四聚体，为活化的ICE。到1998年底为止共发现有14个Ced-3同源分子，分别定名为Caspase1-14。第23页，共60页，编辑于2022年，星期一Caspases的分子的结构特征Caspases的分子均具有下列的结构特征：以无活性的Pro-Caspases形

12、式存在。在Pro-Caspases的N端均含有一段P2-P27的前 区域（Prodomain）。活性形式均是由2个大亚基（1720KD）和2个小亚基（1012KD）组成的杂四聚体。一分子Pro-Caspase只能分裂产生1个大亚基和1个小亚基。在大亚基的C端均含有QACXG（X=R.Q或G）的活性中心，其中半胱氨酸（C）是必需氨基酸，故 Caspase是属于半胱氨酸蛋白酶类。第24页，共60页，编辑于2022年，星期一Caspase的分组 Caspase的分组有的是按其催化特异性而分为三组有的是按其前区域中共含某一具有嗜同性结合功能的区段分为：1.CARD-Caspase:包括Caspase1

13、,2,4,5,9,11,12,13等。2.DED-Caspases 包括Caspase-8,10等。3.下游Caspase 包括Caspase-3,6,7等。第25页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosis细胞凋亡的调控细胞凋亡的调控凋亡的调控凋亡的调控凋亡相关因素凋亡相关因素凋亡信号的转导凋亡信号的转导凋亡相关基因凋亡相关基因第26页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosis细胞因子：细胞因子：IL-2，神经生长因子，神经生长因子某些激素某些激素某些二价金属阳离子、药物某些二价金属阳离子、药物凋亡的调控凋亡的调控凋亡相关因素凋亡相

14、关因素诱导性因素：诱导性因素：激素和生长因子失衡激素和生长因子失衡理化因素：高温、强酸、强碱、抗癌药物理化因素：高温、强酸、强碱、抗癌药物免疫性因素免疫性因素微生物学因素：细菌、病毒微生物学因素：细菌、病毒抑制性因素抑制性因素：凋亡程序的执行者凋亡程序的执行者第27页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosis凋亡信号的转导凋亡信号的转导凋亡的调控凋亡的调控u 特点：特点：多样性：多样性：不同种类细胞有不同的信号转导系统不同种类细胞有不同的信号转导系统偶联性：偶联性：死亡信号转导系统与细胞增殖、分化过程死亡信号转导系统与细胞增殖、分化过程 中的信号转导系统在一些环节

15、上交叉、偶联中的信号转导系统在一些环节上交叉、偶联同一性：同一性：不同凋亡诱导因素可通过同一信号转导系不同凋亡诱导因素可通过同一信号转导系 统引起细胞凋亡统引起细胞凋亡多途性：多途性：同一凋亡诱导因素可经过多条信号途径触同一凋亡诱导因素可经过多条信号途径触 发细胞凋亡发细胞凋亡第28页，共60页，编辑于2022年，星期一凋亡信号的转导凋亡信号的转导与凋亡有关的信号转导系统：与凋亡有关的信号转导系统：1.1.胞内胞内CaCa2+2+信号系统信号系统 Ca Ca2+2+在细胞凋亡中充当了传递凋亡信号的角色；胞在细胞凋亡中充当了传递凋亡信号的角色；胞内内CaCa2+2+浓度上升可激活浓度上升可激活C

16、aCa2+2+依赖的谷氨酰胺酶，活化核转录依赖的谷氨酰胺酶，活化核转录因子等触发细胞凋亡。因子等触发细胞凋亡。2.cAMP/PKA2.cAMP/PKA信号系统信号系统3.Fas3.Fas蛋白蛋白/Fas/Fas配体信号系统配体信号系统第29页，共60页，编辑于2022年，星期一FasFas配体或抗配体或抗FasFas抗体与抗体与FasFas蛋白结合蛋白结合神经鞘磷脂神经鞘磷脂酶活性酶活性神经酰胺途径神经酰胺途径诱导细胞凋亡诱导细胞凋亡激活激活ICEICE样样的的caspasecaspase降解降解H H1 1组蛋白组蛋白暴露暴露DNaseDNase的酶切位点的酶切位点通过通过CaCa2+2+信

17、号系统信号系统传递死亡信号传递死亡信号3.Fas3.Fas蛋白蛋白/Fas/Fas配体信号系统配体信号系统第30页，共60页，编辑于2022年，星期一第31页，共60页，编辑于2022年，星期一4.4.神经酰胺信号系统神经酰胺信号系统 电离辐射、电离辐射、TNF-TNF-、FasFas抗原、糖皮质激素抗原、糖皮质激素5.5.二酰甘油二酰甘油/PKC/PKC信号系统信号系统6.6.酪氨酸蛋白激酶信号系统酪氨酸蛋白激酶信号系统 负调控作用负调控作用第32页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosisn凋亡的调控凋亡的调控n凋亡相关因素凋亡相关因素n凋亡信号的转导凋亡信号

18、的转导n凋亡相关基因凋亡相关基因凋亡的调控凋亡的调控凋亡的调控凋亡的调控第33页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosis凋亡的调控凋亡的调控凋亡的调控凋亡的调控凋亡相关基因凋亡相关基因抑制凋亡基因：抑制凋亡基因：Bcl-2，EIB，IAP促进凋亡基因：促进凋亡基因：wtP53，Bax，ICE双向调控基因：双向调控基因：c-myc，Bcl-x第34页，共60页，编辑于2022年，星期一一、BcL-2族分子 BcL-2:bcL-2基因是细胞凋亡研究中最受重视的癌基因之一,其表达的蛋白质BcL-2蛋白最初发现于B-淋巴细胞瘤/白血病-2（B cell lymphoma

19、/Leukemia-2,BcL-2)而得名，与线虫ced9基因表达的Ced-9分子在结构上有同源性，具有抗凋亡作用。BcL-2的高表达能阻抑多种凋亡诱导因素所引发的细胞凋亡。如-射线、糖皮质激素、热休克、多种化疗药物。抑制凋亡基因抑制凋亡基因第35页，共60页，编辑于2022年，星期一BcL-2的同源基因和蛋白的同源基因和蛋白 其中一类呈抗凋亡作用，有BcL-2,BcL-w，BcL-XL、BFL-1、Brag-1、MCL-1，AI。另一类呈现促凋亡作用的，有Bax，Bak,Bok，BcL-Xs，Bad,Bid,Bik，Hrk，Bim等。BcL-2基因家族成员自身或彼此之间有形成二聚体或多聚体的

20、能力，BcL-2家族的蛋白与蛋白相互作用调节着细胞的存活与凋亡。第36页，共60页，编辑于2022年，星期一BcL-2抗凋亡机制：抗凋亡机制：直接抗氧化直接抗氧化抑制线粒体释放促凋亡蛋白质抑制线粒体释放促凋亡蛋白质抑制凋亡调节蛋白的细胞毒作用抑制凋亡调节蛋白的细胞毒作用抑制凋亡蛋白酶的激活抑制凋亡蛋白酶的激活维持细胞钙稳态维持细胞钙稳态第37页，共60页，编辑于2022年，星期一P53P53基因基因pwtP53wtP53修复受损的修复受损的DNADNA，如修复失败则诱导细胞凋亡，如修复失败则诱导细胞凋亡p突变的突变的P53P53失活的失活的P53P53丧失监视丧失监视DNADNA损伤的功能损伤

21、的功能射线，毒素射线，毒素P53蛋白蛋白+细胞凋亡细胞凋亡分分子子警警察察促进凋亡基因促进凋亡基因第38页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosis双向调控基因双向调控基因凋亡的调控凋亡的调控 C-myc C-myc是一种癌基因，是调控细胞周期的主要基因。编码的是一种癌基因，是调控细胞周期的主要基因。编码的蛋白是蛋白是DNADNA结合蛋白，调控基因转录，在结合蛋白，调控基因转录，在GFGF充足时主要激活介充足时主要激活介导细胞增殖的基因；反之激活凋亡基因。导细胞增殖的基因；反之激活凋亡基因。C-mycC-mycBcl-x是是19331933年发现的一类与年发现的一

22、类与Bcl-2Bcl-2相关基因。相关基因。Bcl-xlBcl-xl抑制细胞凋亡。抑制细胞凋亡。Bcl-xsBcl-xs促进细胞凋亡。促进细胞凋亡。第39页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosisn概述概述n凋亡过程与调控凋亡过程与调控n发生机制发生机制n凋亡与疾病凋亡与疾病第40页，共60页，编辑于2022年，星期一氧化损伤氧化损伤1.氧化应激（氧化应激（oxidative stress）的概念）的概念-指机体活性氧产生过多或抗氧化能力下降，活性氧的清除不足，指机体活性氧产生过多或抗氧化能力下降，活性氧的清除不足，导致活性氧在体内积聚并引起氧化损伤的病理过程。

23、导致活性氧在体内积聚并引起氧化损伤的病理过程。氧化损伤的后果之一就是诱导凋亡。氧化损伤的后果之一就是诱导凋亡。2.氧化应激引起细胞凋亡的可能机制：氧化应激引起细胞凋亡的可能机制：DNA受损激活受损激活P53基因基因 膜通透性膜通透性 Ca内流内流 DNase 生物膜损伤生物膜损伤 m 脂质过氧化产物脂质过氧化产物 多聚多聚ADP核糖合成酶活化，核糖合成酶活化，NAD耗竭，耗竭，ATP大量消耗大量消耗 可活化可活化NF-kB、AP-1，加速细胞凋亡相关的一些基因表达，加速细胞凋亡相关的一些基因表达 第41页，共60页，编辑于2022年，星期一 钙稳态失衡钙稳态失衡 Ca2作为许多细胞生命活动的第

24、二信使，在细胞凋亡中的作作为许多细胞生命活动的第二信使，在细胞凋亡中的作用也倍受关注，凋亡发生时胞浆中用也倍受关注，凋亡发生时胞浆中Ca2，并激活凋亡过程，并激活凋亡过程中的关键酶类，其诱导细胞凋亡的机制为：中的关键酶类，其诱导细胞凋亡的机制为：激活激活Ca2/Mg2 依赖的依赖的DNase 激活谷氨酰胺转移酶（激活谷氨酰胺转移酶（GTase），促进凋亡细），促进凋亡细 胞中蛋胞中蛋白广泛交联，有利于凋亡小体的形成白广泛交联，有利于凋亡小体的形成 激活激活Ca2 敏感的蛋白酶敏感的蛋白酶 核骨架蛋白酶核骨架蛋白酶 核基质蛋白核基质蛋白 丝氨酸蛋白酶丝氨酸蛋白酶 膜蛋白膜蛋白 激活核转录因子，加

25、速促凋亡基因的转录激活核转录因子，加速促凋亡基因的转录第42页，共60页，编辑于2022年，星期一 线粒体损伤线粒体损伤 目前证据显示，线粒体的目前证据显示，线粒体的功能改变功能改变在细胞凋亡在细胞凋亡 的发生中起重要作用的发生中起重要作用表现为表现为 线粒体内膜通透性线粒体内膜通透性 线粒体内膜的跨膜电位线粒体内膜的跨膜电位m 能量合成水平能量合成水平线粒体功能和结构破坏引起细胞凋亡的可能机制：线粒体功能和结构破坏引起细胞凋亡的可能机制：凋亡诱导因素作用于细胞后凋亡诱导因素作用于细胞后 线粒体内膜跨膜电位（线粒体内膜跨膜电位（m）下降，）下降，线粒体内外膜之间的通线粒体内外膜之间的通透性转换

26、孔透性转换孔PTP开放；开放；使细胞凋亡启动因子（使细胞凋亡启动因子（Cyt.C）,凋亡蛋白酶激活因子凋亡蛋白酶激活因子（Apaf）和凋亡诱导因子（）和凋亡诱导因子（AIF）释放）释放第43页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosis发生机制发生机制凋亡诱导因素凋亡诱导因素线粒体线粒体跨膜电跨膜电位位线粒体线粒体PTP开放开放Cyt.C,Apaf,等释放等释放AIF潜在潜在Dnase活化活化Dnase激活激活Caspases细胞凋亡细胞凋亡线线粒粒体体损损伤伤第44页，共60页，编辑于2022年，星期一第45页，共60页，编辑于2022年，星期一1.线粒体内的凋亡

27、因子线粒体内的凋亡因子在线粒体内外的腔隙中含有许多涉及细胞凋亡的因子，在线粒体内外的腔隙中含有许多涉及细胞凋亡的因子，包括其中特有包括其中特有cyt.c、AIF，以及与胞浆共有的以及与胞浆共有的Pro-Caspase-2、3、7、9，很多内外因素损伤线粒体膜的，很多内外因素损伤线粒体膜的完整性，促使线粒体释放这些凋亡因子，即可诱导细完整性，促使线粒体释放这些凋亡因子，即可诱导细胞凋亡。胞凋亡。lcyt.ccyt.clAIF-(+)DNaseAIF-(+)DNaselApafApaf Apaf-1Apaf-1 与与Ced-4Ced-4同源同源 Apaf-2Apaf-2与与cyt.c同源同源 Ap

28、af-3 Apaf-3与与Pro-Caspase-9同源同源第46页，共60页，编辑于2022年，星期一2.2.线粒体膜通透性转变的影响因素线粒体膜通透性转变的影响因素uBcL-2基因家族 阻止线粒体膜通透性改变线粒体膜通透性改变uPKC-uCa2+促进线粒体膜通透性改变线粒体膜通透性改变u线粒体老化3.线粒体跨膜电位（线粒体跨膜电位（mm）下降与细胞凋亡）下降与细胞凋亡以上介绍了细胞凋亡的发生机制以上介绍了细胞凋亡的发生机制 氧化损伤、钙稳态失衡、氧化损伤、钙稳态失衡、线粒体损伤。三者既可单独启动，又可联合作用，三种机制互线粒体损伤。三者既可单独启动，又可联合作用，三种机制互相联系，互为因果

29、，是很多凋亡诱导因素的共同通路，也就是相联系，互为因果，是很多凋亡诱导因素的共同通路，也就是所谓细胞凋亡的所谓细胞凋亡的恶性网络假说（恶性网络假说（deleterious network hypothesis)第47页，共60页，编辑于2022年，星期一Mitochondria in Apoptosis 第48页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosisn概述概述n凋亡过程与调控凋亡过程与调控n发生机制发生机制n凋亡与疾病凋亡与疾病第49页，共60页，编辑于2022年，星期一apoptosisapoptosis 细胞凋亡与疾病的关系细胞凋亡与疾病的关系 该该“死死

30、”的细胞不死，不该的细胞不死，不该“死死”的细胞却死了，也就是说的细胞却死了，也就是说无论凋亡过度或凋亡不足无论凋亡过度或凋亡不足都可以导致都可以导致疾病的发生。疾病的发生。n细胞凋亡不足：细胞凋亡不足：肿瘤，自身免疫病，肿瘤，自身免疫病，n细胞凋亡过度：细胞凋亡过度：心肌缺血，心力衰竭，神经元心肌缺血，心力衰竭，神经元 退行性疾病，病毒感染退行性疾病，病毒感染n不足与过度并存：不足与过度并存：动脉粥样硬化动脉粥样硬化凋亡与疾病凋亡与疾病第50页，共60页，编辑于2022年，星期一 细胞凋亡不足细胞凋亡不足肿瘤：凋亡抑制基因肿瘤：凋亡抑制基因Bcl-2基因过高表达基因过高表达-凋亡衰减（前列凋

31、亡衰减（前列 腺癌）腺癌）促凋亡基因如促凋亡基因如p53基因突变或缺失，肿瘤发生率基因突变或缺失，肿瘤发生率自身免疫病自身免疫病 自身抗原受到自身抗体或致敏自身抗原受到自身抗体或致敏T淋巴细胞的攻击而损伤淋巴细胞的攻击而损伤 T、B淋巴细胞通过正选择和负选择才能发育、分化成熟淋巴细胞通过正选择和负选择才能发育、分化成熟 负选择负选择：凋亡清除针对自身组织抗原和凋亡清除针对自身组织抗原和TCR的双阳性细胞的双阳性细胞 正选择正选择：保留能够识别自身组织抗原的保留能够识别自身组织抗原的T细胞，并增殖成熟细胞，并增殖成熟 如果负选择机制失调，针对自身组织抗原的如果负选择机制失调，针对自身组织抗原的T

32、 T细胞存活、增殖，细胞存活、增殖，产生自身免疫病。产生自身免疫病。第51页，共60页，编辑于2022年，星期一 细胞凋亡过度细胞凋亡过度 心血管疾病心血管疾病 心力衰竭心力衰竭 心肌缺血与再灌注损伤心肌缺血与再灌注损伤 坏死与凋亡共存坏死与凋亡共存 发生机制发生机制：氧化应激；细胞内钙超载；：氧化应激；细胞内钙超载；Fas受体上调；受体上调；p53基因转录增强基因转录增强 凋亡特点凋亡特点：早期凋亡为主，晚期坏死为主早期凋亡为主，晚期坏死为主 梗死灶中央以坏死为主，周边凋亡为主梗死灶中央以坏死为主，周边凋亡为主 慢性、轻度缺血以凋亡为主，急性、重度缺血则慢性、轻度缺血以凋亡为主，急性、重度缺

33、血则常常发生坏死常常发生坏死 IR引起的细胞凋亡有时比单纯缺血更严重引起的细胞凋亡有时比单纯缺血更严重 第52页，共60页，编辑于2022年，星期一神经元退行性疾病神经元退行性疾病 特定神经元进行性丧失为病理特征的疾病特定神经元进行性丧失为病理特征的疾病阿尔茨海默病（阿尔茨海默病（Alzheimer disease AD）AD主要是由于海马及基底神经核的胆碱能主要是由于海马及基底神经核的胆碱能神经元大量神经元大量丧失丧失,病理切片上可见病理切片上可见-淀粉样蛋白沉积和神经元缠结淀粉样蛋白沉积和神经元缠结 机制：机制：-淀粉样蛋白基因位于淀粉样蛋白基因位于21号染色体，当钙超载、氧化应激或号染色

34、体，当钙超载、氧化应激或神经生长因子分泌不足时，神经生长因子分泌不足时，Ca2内流增加，激活与内流增加，激活与-淀粉样蛋白合成淀粉样蛋白合成有关的基因，使有关的基因，使-淀粉样蛋白含量增加，沉积于神经元内，进一步激淀粉样蛋白含量增加，沉积于神经元内，进一步激活周围的活周围的M释放细胞因子和炎性介质促进凋亡的发生释放细胞因子和炎性介质促进凋亡的发生第53页，共60页，编辑于2022年，星期一病毒感染病毒感染 病毒感染宿主细胞后有两种结局：病毒感染宿主细胞后有两种结局：一是诱导细胞一是诱导细胞 凋亡从而限制病毒生长（肝炎病毒）；凋亡从而限制病毒生长（肝炎病毒）；二是由病毒基因表达的蛋白抑制宿主细胞

35、凋亡，造成持续性二是由病毒基因表达的蛋白抑制宿主细胞凋亡，造成持续性感染或增加某些病毒的致癌可能性。感染或增加某些病毒的致癌可能性。AIDS:由由HIV感染引起，其关键是感染引起，其关键是CD4+淋巴细胞被破坏，导淋巴细胞被破坏，导致致CD4+淋巴细胞显著减少，相关免疫功能缺陷。淋巴细胞显著减少，相关免疫功能缺陷。CD4+淋巴细胞淋巴细胞与与HIV感染者病情发生发展有密切关系，它决定感染者是否发感染者病情发生发展有密切关系，它决定感染者是否发病和发病的速度和严重程度。病和发病的速度和严重程度。第54页，共60页，编辑于2022年，星期一HIVHIV感染导致感染导致CD4CD4+淋巴细胞发生凋亡

36、的相关因素：淋巴细胞发生凋亡的相关因素：l1）HIV的基因产物的基因产物GP120能直接启动能直接启动CD4+淋巴细胞的死淋巴细胞的死亡程序亡程序u2）合胞体形成：）合胞体形成：u3）Fas基因表达上调基因表达上调u4）T细胞激活细胞激活 激活诱导的细胞死亡激活诱导的细胞死亡n5）细胞因子）细胞因子 受感染的受感染的M释放释放TNF增多增多l6）tat蛋白：蛋白：诱导诱导CD4+淋巴细胞产生淋巴细胞产生OFR，增强，增强 Fas表达表达u7）慢性感染时，受感染）慢性感染时，受感染CD4+淋巴细胞作为效应细胞，淋巴细胞作为效应细胞，可增强未感染的可增强未感染的CD4+淋巴细胞对凋亡的敏感性淋巴细

37、胞对凋亡的敏感性第55页，共60页，编辑于2022年，星期一 细胞凋亡不足与过度并存细胞凋亡不足与过度并存 由于细胞类型的差异，各种细胞在致病因子作由于细胞类型的差异，各种细胞在致病因子作用下，有些可表现为凋亡不足，而另一些细胞用下，有些可表现为凋亡不足，而另一些细胞可表现为凋亡过度，因此同一疾病或病理过程可表现为凋亡过度，因此同一疾病或病理过程中两种情况也可同时存在。中两种情况也可同时存在。例如：例如：动脉粥样硬化（动脉粥样硬化（atherosclerosis,AS）第56页，共60页，编辑于2022年，星期一AS 血管内皮细胞血管内皮细胞凋亡过度凋亡过度而而血管平滑肌细胞血管平滑肌细胞凋亡

38、不凋亡不足足 血脂血脂（oxLDL）血流动力学改变血流动力学改变 动脉内膜功能受损动脉内膜功能受损 血管内皮解剖性损伤血管内皮解剖性损伤单核单核C粘附、移行内膜下粘附、移行内膜下 内皮下胶原暴露内皮下胶原暴露 吞噬吞噬LDL成为泡沫成为泡沫C 血小板激活血小板激活 释放释放GF（PDGF、FGF、TGF-、EGF）刺激平滑肌刺激平滑肌C、成纤维、成纤维C增生增生 刺激结缔组织形成、抑制平刺激结缔组织形成、抑制平 滑肌滑肌C增生增生第57页，共60页，编辑于2022年，星期一细胞凋亡在疾病防治中的意义细胞凋亡在疾病防治中的意义 细胞凋亡是一个细胞凋亡是一个程序化过程程序化过程，可以通过不同的手段

39、在，可以通过不同的手段在不同的阶段进行干预而治疗疾病不同的阶段进行干预而治疗疾病 合理利用凋亡相关因素合理利用凋亡相关因素1.诱导靶细胞凋亡诱导靶细胞凋亡 放疗、化疗放疗、化疗 高热、高温高热、高温2.减少细胞凋亡减少细胞凋亡 NGF、促生长因子、促生长因子 抗氧化剂抗氧化剂抑制Bcl-2抗凋亡作用促进促凋亡基因作用，如：ICE引发氧化应激，增强P53促凋亡作用第58页，共60页，编辑于2022年，星期一 干预凋亡信号转导干预凋亡信号转导 调节凋亡相关基因调节凋亡相关基因 控制凋亡相关酶学机制控制凋亡相关酶学机制 防止线粒体跨膜电位的下降防止线粒体跨膜电位的下降第59页，共60页，编辑于2022年，星期一附：细胞凋亡检测一、Annexin V-FITC结合膜表PS实验二、细胞培养液LDH活性检测三、核DNA片段检测 1.DNA Ladder 2.Tunel 法四、镜检凋亡小体五、细胞凋亡反应核心因子检测六、流式细胞术第60页，共60页，编辑于2022年，星期一