动物细胞培养过程中的细胞凋亡

细胞培养过程中的细胞凋亡是细胞受环境因素的影响而发生的现象。随着对细胞凋亡的分子生物学和细胞生物学了解的深入,显示了有效地控制动物细胞培养中细胞凋亡的巨大潜力。包括采用ＤＮＡ重组技术把抗细胞凋亡的基因导入细胞和在培基中加入具有抗细胞凋亡的生存因子或化合物等手段已用于控制细胞培养过程中的细胞凋亡。这些技术将大大延长细胞达到饱和密度后的培养时间,提高细胞培养系统的生产效率。     

人程序性细胞死亡因子10(PDCD10)：不仅与细胞凋亡相关

人程序性细胞死亡因子10(programmed cell death 10,PDCD10)最初被称为TFAR15(TF-1 cell apoptosis related gene 15),是在1999年运用cDNA-RDA技术首先克隆得到的一个新基因,早期研究提示与凋亡抑制功能相关.近期国外多项研究证明,PDCD10基因的缺失和突变与颅内海绵状血管瘤(cerebral cavernous malformations,CCM)的发生密切相关,CCM的第三个致病基因CCM3即为PDCD10.此外,其他研究表明,PDCD10受到严格的表达调控,在多种肿瘤组织中表达明显上调,提示可能在肿瘤的信号转导通路中起重要作用.最近通过对PDCD10相互作用蛋白的分析和研究,首次证实了PDCD10可以和Ste20激酶家族成员MST4相互作用,增强其激酶活性,并进而通过对ERK-MAPK通路的调控,促进细胞增殖和转化.以上研究证明了PDCD10的多种生物学效应,并提示其在血管生成和肿瘤中发挥重要作用.     

植物中的细胞程序性死亡

细胞程序性死亡(PCD)对于维持植物的正常生长发育非常重要,目前已成为植物学研究的一个热点。本文综合评述了近年来植物PCD研究的某些进展,包括植物PCD的特征,植物的营养生长、生殖生长以及与环境互作过程中存在的各种PCD及其证据,植物PCD发生的分子机制及其调控等等。对植物PCD研究中有待进一步解决的问题和可能意义提出了自己的见解。     

细菌的细胞程序性死亡

细胞凋亡 (ａｐｏｐｔｏｓｉｓ)也称为细胞程序性死亡 (ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄｃｅｌｌｄｅａｔｈ ,ＰＣＤ) ,是由细胞自身的程序性自杀机制激活的细胞死亡现象。在多细胞真核生物中 ,程序性的细胞死亡是由细胞表面的死亡受体介导 ,通过一系列的半胱氨酸蛋白酶 (ｃａｓｐａｓｅｓ)作用而启动[1] ,维系个体结构稳定、功能平衡和生长发育所必需的基本生物学过程。一般存在于个体的发育过程中 ,导致细胞功能和形态学上的改变 ,如蛋白质的水解、ＤＮＡ和ＲＮＡ的降解、细胞的收缩 ,以及细胞碎裂形成凋亡小体 (ａｐｏｐｔｏｔｉｃｂｏｄｉｅｓ)等 …     

Tracheary Element Differentiation Uses a Novel Mechanism Coordinating Programmed Cell Death and Secondary Cell Wall Synthesis

Tracheary element differentiation requires strict coordination of secondary cell wall synthesis and programmed cell death (PCD) to produce a functional cell corpse. The execution of cell death involves an influx of Ca²⁺ into the cell and is manifested by rapid collapse of the large hydrolytic vacuole and cessation of cytoplasmic streaming. This precise means of effecting cell death is a prerequisite for postmortem developmental events, including autolysis and chromatin degradation. A 40-kD serine protease is secreted during secondary cell wall synthesis, which may be the coordinating factor between secondary cell wall synthesis and PCD. Specific proteolysis of the extracellular matrix is necessary and sufficient to trigger Ca²⁺ influx, vacuole collapse, cell death, and chromatin degradation, suggesting that extracellular proteolysis plays a key regulatory role during PCD. We propose a model in which secondary cell wall synthesis and cell death are coordinated by the concomitant secretion of the 40-kD protease and secondary cell wall precursors. Subsequent cell death is triggered by a critical activity of protease or the arrival of substrate signal precursor corresponding with the completion of a functional secondary cell wall.     

毛竹茎秆纤维细胞发育过程中的细胞程序性死亡

利用TUNEL检测、细胞学及细胞化学方法,对毛竹茎秆纤维细胞发育过程中的细胞程序性死亡进行了研究。在次生壁形成的早期,纤维细胞出现染色质凝聚、细胞器膨胀、液泡膜解体和细胞质泡状化等典型的细胞程序性死亡形态学特征;TUNEL检测反应呈阳性,显示此时的纤维细胞核DNA发生了片段化。此时,在纤维细胞裂解的液泡膜、降解的细胞质和凝聚的染色质上具有ATPase活性。纤维细胞质的Ca^2＋水平会随着次生壁的形成而逐渐升高,随后Ca^2＋聚集成块状。在初生壁形成后期,纤维细胞染色质上的酸性磷酸酶（APase）活性增强。随着纤维次生壁的持续增厚,ATPase、酸性磷酸酶和Ca^2＋将在裂解的细胞质和凝聚的染色质上持续存在多年。结果表明,毛竹茎秆纤维细胞的次生壁形成过程是一个主动自溶的细胞程序性死亡过程。初生壁形成后期染色质上酸性磷酸酶活性增强及次生壁形成期胞质Ca^2＋的聚集,与纤维细胞的程序性死亡密切相关。ATPase,Ca^2＋和APase参与了纤维细胞程序性死亡过程中原生质体的降解。     

植物发育过程中的细胞程序性死亡

细胞程序性死亡(PCD)是植物发育过程中必不可少的一部分,近年来对植物发育过程中的细胞程序性死亡机制的研究已经广泛开展。植物发育过程中的PCD对植物自身形态建成和组织分化有重要意义。一般认为动、植物的PCD有很大的相似性,但植物发育过程也有着独特的PCD机制,例如依靠有裂解功能的液泡来参与PCD。通过比较植物和其他生物发育过程中的PCD,可对植物发育过程中PCD的特征有着更深入的了解。说明植物发育过程中PCD的研究将在理论和生产上有重大意义。     

细胞程序式死亡途径的新进展

关于细胞程序式死亡(programmed cell death,PCD)的分类目前有多种不同的观点,如有凋亡、副凋亡、胀亡和自噬等.但随着对PCD的深入研究,发现过去的分类是不合理的.出现了彼此重叠的机制.这是由于研究者认识的局限性造成的.因此,很有必要对细胞程序式死亡途径进行重新认识.根据最新研究成果将PCD主要划分为7种,它们分别为经典凋亡、自体吞噬、凋亡样程序性死亡、坏死样程序性死亡、类凋亡、丝裂灾变和衰老.     

细胞死亡的基因调节

GeneRegulationofProgrammedCellDeathYangJianminLiuLianrui(InstituteofGenetics,AcademiaSinica,Beijing100101)细胞死亡与细胞生长、分化和增殖一样是维持生物体平衡的重要环节。它是生命过程一个重要组成部分,只在近年来才引起生物学家和医学家的重视．细胞死亡现象称为Apoptosis,或称Programmedcelldeath（细胞程序化死亡）,也有称为Suicide（细胞自杀现象）。细胞死亡（apoptosis）是在细胞内和细胞外因子的严格控制下～种有步骤有活性的生理性自行消亡过程,正在死亡的细胞形态上发生明显的变化,如胞浆浓缩,原生质膜形…     

细胞程序性死亡的非Caspase依赖型途径

程序性细胞死亡是一种程序化的主动性细胞死亡,半胱胺酸天冬氨酸特异性蛋白酶家族(在该过程中起着不可忽视的作用.基于Caspase在程序性细胞死亡过程中所起的作用,将程序性细胞死亡分为两大类:Caspase依赖型和Caspase非依赖型.前者即典型的凋亡,后者包括自体吞噬、副凋亡、有丝分裂灾变、凋亡样程序性死亡、坏死样程序性死亡等.这些Caspase非依赖型的细胞程序性死亡途径与生理及病理现象密切相关.     

植物细胞编程性死亡的调控

细胞编程性死亡（PCD）在植物生长发育及植物对环境的适应性方面起重要作用。文章主要从PCD相关基因,信号转导途径,蛋白酶及核酸酶等方面介绍植物细胞编程性死亡的调控。     

植物细胞程序性死亡研究进展

植物细胞死亡分为坏死和程序性死亡。细胞程序性死亡是具有信号或一系列分子参与,并且由细胞内在的死亡程序介导的有序过程。它在植物生长发育和抵御外界胁迫中具有重要作用。简要介绍了植物PCD的特征,对植物PCD中的信号分子和类caspase的作用等进行了综述,并对植物PCD存在的问题进行分析和展望,为深入研究植物PCD提供参考。     

植物细胞程序性死亡的研究进展

细胞程序性死亡（PCD）是生物进化过程中受自身基因控制并受多种因子调控的一种细胞主动的死亡过程。PCD在植物的正常生长发育、对环境胁迫的反应和病原体入侵引发的过敏反应中起重要的作用。简要综述了植物PCD的特征、与此相关的蛋白和活性氧在PCD过程中的作用。     

Epigenetics and Cell Death: DNA Hypermethylation in Programmed Retinal Cell Death

Background

Vertebrate genomes undergo epigenetic reprogramming during development and disease. Emerging evidence suggests that DNA methylation plays a key role in cell fate determination in the retina. Despite extensive studies of the programmed cell death that occurs during retinal development and degeneration, little is known about how DNA methylation might regulate neuronal cell death in the retina.

Methods

The developing chicken retina and the rd1 and rhodopsin-GFP mouse models of retinal degeneration were used to investigate programmed cell death during retinal development and degeneration. Changes in DNA methylation were determined by immunohistochemistry using antibodies against 5-methylcytosine (5mC) and 5-hydroxymethylcytosine (5hmC).

Results

Punctate patterns of hypermethylation paralleled patterns of caspase3-dependent apoptotic cell death previously reported to occur during development in the chicken retina. Degenerating rd1 mouse retinas, at time points corresponding to the peak of rod cell death, showed elevated signals for 5mC and 5hmC in photoreceptors throughout the retina, with the most intense staining observed in the peripheral retina. Hypermethylation of photoreceptors in rd1 mice was associated with TUNEL and PAR staining and appeared to be cCaspase3-independent. After peak rod degeneration, during the period of cone death, occasional hypermethylation was observed in the outer nuclear layer.

Conclusion

The finding that cell-specific increases of 5mC and 5hmC immunostaining are associated with the death of retinal neurons during both development and degeneration suggests that changes in DNA methylation may play a role in modulating gene expression during the process of retinal degeneration. During retinal development, hypermethylation of retinal neurons associates with classical caspase-dependent apoptosis as well as caspase-3 independent cell death, while hypermethylation in the rd1 mouse photoreceptors is primarily associated with caspase-3 independent programmed cell death. These findings suggest a previously unrecognized role for epigenetic mechanisms in the onset and/or progression of programed cell death in the retina.     

细胞程序性死亡与帕金森病的相关研究进展

帕金森病发病机制至今未明,近几年研究发现,线粒体依赖性PCD通路的激活在PD发病过程中是不可缺少的,不同形态学表现的细胞死亡形式在帕金森病发病过程中可以共同存在,而所有的这些细胞死亡都归因于PCD共同的上游通路的激活。PCD通路不仅仅是指线粒体介导的caspase依赖性凋亡,还包括非caspase依赖性细胞非凋亡性死亡,比如细胞坏死。这不仅仅是概念上的延伸,更为我们在帕金森病神经保护性治疗上提供了更多的靶点,有助于寻求神经保护的新方法和延缓神经退行性疾病的进程.抗凋亡治疗已经成为帕金森病等神经退行性疾病治疗的新热点,已经证实,caspase抑制剂能够通过抑制caspase的激活,阻止细胞退行性病变。那么将位于caspase执行者上游的Bax作为靶点,抑制Bax的激活与转位,能够产生更为持久显著的神经保护作用。本文综述了近年来相关研究进展。     

Localization of Apoptosis (Programmed Cell Death) in Mice by Administration of Lipopolysaccharide

Localization of apoptotic cells by administration of lipopolysaccharide into mice was studied by using the in situ specific labeling of fragmented DNA. This method clearly stained the nuclei of thymocytes at the cortex of the thymus. The nuclei of cells in the bone marrow and in the spleen were also positively stained. It was suggested that the cortex in the thymus is where the LPS-induced programmed cell death occurs.     

细胞程序性死亡的判定方法

胞程序性死亡有别于一般意义上的死亡──坏死,所以对其判定显得格外重要．国内外目前常从细胞形态、细胞膜完整性、DNA及某些重要生化指标等方面进行判定．