冷诱导细胞凋亡及其调控机制

冷和细胞凋亡有着密切的关系,冷诱导细胞凋亡的研究已经成为器官移植医学领域里的热点。冷诱导细胞凋亡的信号转导过程错综复杂,细胞内活性氧自由基、Ca2 、Fe2 以及冷相关基因都介导或调控冷引起的细胞凋亡。结合有关冷和细胞凋亡方面的研究进展,综述了与冷引起的细胞凋亡相关的信号转导过程和相关基因的调控机制。     

铁蛋白介导细胞凋亡的作用机制

铁蛋白是生物体广泛存在且高度保守的可溶性蛋白质,在铁离子稳态维持、胚胎发育调控、细胞增殖以及细胞凋亡等过程中具有重要作用。过量的铁离子能通过芬顿反应产生活性氧,过量的活性氧会造成氧化应激并直接损害DNA、脂质和蛋白质,最终导致细胞凋亡。铁蛋白能够螯合铁离子,进而保护细胞免受氧化应激诱导的细胞凋亡。铁蛋白表达受阻时,细胞内不稳定铁水平升高并诱导氧化应激,最终造成细胞凋亡。同时,氧化应激可在转录和翻译水平调节铁蛋白表达,升高的铁蛋白则参与维持机体氧化还原水平的稳定。本文主要从线粒体途径和死亡受体途径阐明铁蛋白介导细胞凋亡的分子机制,为深入研究铁蛋白功能以及相关疾病治疗提供理论支持。     

Peroxiredoxin V保护HT22小鼠海马神经细胞抵抗NO诱导的细胞凋亡

Peroxiredoxin V(Prx V)是过氧化物酶peroxiredoxins家族中的一员,在神经细胞中含量丰富,具有通过清除细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)和过氧亚硝酸盐抑制氧化应激诱导的细胞凋亡的作用。过量的一氧化氮(nitric oxide,NO)具有较强的神经毒性,可引起小胶质细胞炎性反应,诱导神经细胞凋亡从而引发神经退行性疾病,而且可诱导神经小胶质细胞Prx V的表达,参与小胶质细胞的活性调控过程。但是,NO诱导的海马神经细胞凋亡过程中Prx V的作用尚不清楚。该研究利用硝普化钠(sodium nitroprusside dihydrate,SNP)作为NO供体,检测了NO诱导的HT22小鼠海马神经细胞的凋亡及对Prx V蛋白表达的影响。结果显示,SNP诱导的HT22细胞凋亡呈现时间、浓度依赖性;并特异性地抑制了Prx V的表达,致使细胞内ROS水平升高,激活线粒体依赖的经典凋亡途径,导致HT22细胞的凋亡。该研究结果揭示,NO通过抑制细胞内Prx V的表达导致细胞内ROS水平升高,最终诱导HT22细胞发生凋亡的机制,为保护NO诱导的神经细胞凋亡提供了新的理论依据。     

Apelin 通过调节ROS 水平抑制TNF-α 诱导的HepG2 细胞凋亡

目的:探讨apelin在肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)诱导的肝细胞凋亡中的作用及可能机制。方法:PCR检测HepG2细胞和原代小鼠肝细胞中APJ受体的表达;采用Hoechst 33342染色检测TNF-α诱导的HepG2细胞凋亡;用活性氧(ROS)检测试剂盒结合流式细胞术测定细胞内ROS水平;通过Western blot检测信号分子JNK的磷酸化水平;比较给予apelin处理对上述指标的影响。结果:HepG2细胞和原代小鼠肝细胞均表达APJ受体;apelin可抑制TNF-α导致的细胞内ROS生成增多和JNK磷酸化水平升高并减少TNF-α诱导的HepG2细胞凋亡。结论:Apelin可能通过拮抗TNF-α诱导的细胞内ROS水平升高,使JNK信号失活,从而抑制HepG2细胞凋亡。     

细胞内pH与细胞凋亡

基因表达及各种外源性信号诱导的生长因子依赖细胞凋亡过程中普遍存在细胞内酸化,细胞内酸化程度与凋亡诱导因素之间存在量效关系及与细胞凋亡发生率相关。特异性钠氢交换抑制剂通过抑制钠氢交换使细胞内酸化,诱导细胞凋亡。单纯的碱处理通过减少细胞内酸化的程度而呈现抗细胞凋亡作用。细胞内酸化是细胞凋亡过程中的重要环节,它能激活细胞内存在的酸性核酸内切酶及有关成分,促进DNA裂解而介导细胞凋亡。     

氧化型胆固醇诱导血管细胞凋亡的机制

氧化型胆固醇（Ch—Ox）能诱导血管细胞凋亡,它是氧化低密度脂蛋白诱导细胞凋亡的主要活性成分之一,在动脉粥样硬化的形成过程中起重要作用。本文综合目前Ch—Ox的细胞毒性作用的研究进展,讨论了Ch-Ox诱导细胞凋亡的可能机制,并对凋亡的两种可能途径及信号转导进行分析,认为Ch-Ox通过线粒体途径诱导细胞凋亡已得到大量研究结果的证明;而通过死亡受体途径的可能性仍有待于进一步研究;胞内钙离子浓度的升高是Ch—Ox诱导细胞凋亡的早期信号转导事件;活性氧在Ch-Ox诱导细胞凋亡过程中也可能作为第二信使发挥重要作用。     

Genistein对卵巢癌铂类耐药细胞株CP70增殖凋亡的影响及与细胞内ROS的相关性

目的:探讨Genistein对卵巢癌铂类耐药细胞CP70增殖、凋亡的影响及与细胞内活性氧水平的关系。方法:采用MTT法检测Genistein对CP70细胞增殖的影响;流式细胞仪分析不同药物处理后对细胞凋亡的影响,线粒体膜电位及细胞内ROS水平的变化情况。结果:Genistein对CP70细胞增殖表现出剂量和时间依赖性的抑制作用,并能诱导其凋亡;Genistein作用于CP70细胞后,可使其线粒体膜电位降低,并引发了细胞内ROS水平的显著升高;ROS抑制剂NAC预处理CP70细胞后,有效抑制了ROS的产生,并降低了细胞凋亡率,与未加NAC组相比差异有显著性(P0.05)。结论:Genistein能抑制铂类耐药卵巢癌细胞CP70的增殖,并促进其凋亡,这与细胞内ROS水平的升高有关,可能是Genistein抗肿瘤诱导细胞凋亡的机制之一。     

蛋白酶体抑制剂MG132诱导K562和HeLa细胞凋亡程度存在明显差异

蛋白酶体抑制剂MG132诱导人白血病细胞K562和宫颈癌细胞HeLa凋亡,用3个不同浓度的蛋白酶体抑制剂MG132处理人白血病细胞K562和宫颈癌细胞HeLa,通过MTT检测、annexin Ⅴ/ PI 双染法、流式细胞术、酶标仪和Western 印迹分别检测MG132对K562细胞和HeLa细胞的生长效应、细胞凋亡率、细胞内活性氧(ROS)水平和caspase-3活性变化的影响.蛋白酶体抑制剂MG132诱导K562细胞凋亡明显,对HeLa细胞诱导凋亡不明显.结果表明,蛋白酶体抑制剂MG132特异性诱导不同肿瘤细胞凋亡的程度存在明显差异.     

白藜芦醇通过诱导ROS及活化AMPK促进Hep-2细胞自噬作用

目的探讨白藜芦醇通过诱导ROS及活化AMPK促进Hep-2细胞自噬的可能机制。方法采用40μM浓度白藜芦醇复合培养液作用于Hep-2细胞6h后,western blot分别分析蛋白水平,DCFH-DA染色法分析细胞内活性氧水平。结果白藜芦醇促Hep-2细胞自噬作用与其促活性氧增多有关,经白藜芦醇处理后,Hep-2细胞内活性氧增加约6倍,进一步研究发现,活性氧通过激活AMPK-mTOR途径而促进Hep-2细胞自噬。结论白藜芦醇诱导Hep-2细胞自噬的机制可能与通过活性氧激活AMPK-mTOR途径促进Hep-2细胞自噬有关。     

组蛋白去乙酰化酶抑制剂诱导肿瘤细胞凋亡的机制

组蛋白去乙酰化酶抑制剂（HDACi）是一类新的化疗药物,能够有效抑制组蛋白去乙酰化酶的活性,促进组蛋白及非组蛋白的乙酰化修饰,在转录和翻译后修饰水平调控肿瘤靶蛋白及凋亡相关蛋白的表达和降解,活化凋亡信号通路,诱导肿瘤细胞凋亡。HDACi抑制抗氧化蛋白的表达,提高细胞内活性氧的水平,引起细胞的氧化损伤。因此,氧化损伤诱导的细胞凋亡也是HDACi杀伤肿瘤细胞的重要机制。HDACi诱导细胞凋亡机制的发现将进一步促进HDACi在临床治疗中的应用。     

西达本胺诱导胰腺癌细胞凋亡

目的：观察西达本胺对胰腺癌细胞BxPC-3和PANC-1生长抑制及诱导细胞凋亡作用,探讨西达本胺抗胰腺癌的机制。方法：西达本胺处理BxPC-3和PANC-1细胞后,用流式细胞术检测细胞的凋亡率,用罗丹明123和DCFH—DA染色方法测定细胞线粒体膜跨膜电位变化和活性氧（ROS）的产生,用Western印迹检测Bcl-2家族和γH2AX蛋白表达的变化。结果：西达本胺对胰腺癌细胞BxPC-3和PANC-1具有生长抑制和诱导细胞凋亡的作用,且呈时间和剂量依赖关系;处理72h后,胰腺癌细胞内ROS产生增强导致DNA损伤发生,且线粒体跨膜电位明显下降;促凋亡蛋白Bax的表达,抑制抑凋亡蛋白Bcl-2和Mcl—1的表达。结论：西达本胺具有抑制胰腺癌细胞增殖,诱导细胞凋亡的作用;西达本胺增强胰腺癌细胞内ROS的产生并导致DNA损伤,最终诱导细胞凋亡的发生。     

紫檀茋诱导白念珠菌凋亡的研究

目的探究紫檀茋(Pterostilbene,PTE)诱导白念珠菌凋亡的活性。方法通过分析白念珠菌凋亡细胞、坏死细胞和活细胞比例,检测Caspase酶活性、细胞内活性氧和线粒体膜电位,评价PTE诱导白念珠菌凋亡的活性。结果≥4μg/mL PTE处理后白念珠菌凋亡比例明显增加,Caspase酶活性显著升高,细胞内活性氧水平显著升高,线粒体膜电位显著降低。结论 PTE具有诱导白念珠菌凋亡的活性,该作用可能与活性氧积累和线粒体损伤相关。     

Tagitinin D诱导人肝癌HepG2细胞凋亡的作用机制研究

菊科植物肿柄菊中富含tagitinin D,该化合物具有较强的抑制肿瘤细胞的作用。本文研究了tagitinin D诱导HepG2细胞凋亡的作用机制。采用克隆形成实验检测细胞成瘤能力、流式细胞仪测细胞周期及凋亡,DCFH-DA探针测活性氧的水平及Western blot检测ER stress相关蛋白表达。结果表明,tagitinin D抑制细胞成瘤,将细胞周期阻滞在G2/M期,诱导细胞凋亡,使细胞内ROS积累,增加了ER stress伴侣蛋白PDI、Calnexin、Ero1-Lα、Bip的表达并激活了IRE1α和PERK信号通路。综上所述tagitinin D依赖于ROS途径激活ER stress诱导细胞凋亡。     

华蟾素对MDA - MB -231细胞线粒体膜电位及活性氧的影响

目的:研究华蟾素诱导乳腺癌MDA - MB - 231细胞凋亡过程中,细胞内活性氧(ROS)及线粒体膜电位(△Ψm)的变化,探讨华蟾素对乳腺癌细胞的作用机制.方法:用不同浓度的华蟾素作用于MDA - MB - 231细胞24h后,分别用荧光探针罗丹明123和荧光探针DCFH-DA进行荧光染色,用流式细胞仪检测细胞内线粒体膜电位和活性氧的变化.结果:不同浓度的华蟾素作用于MDA - MB - 231细胞后,随着药物浓度的增加(0、12.5、25、37.5、50μg/ml),细胞内的ROS水平显著升高,荧光强度从3 609±24上升为6 263±35;同时,线粒体膜电位(△Ψm)显著下降,荧光强度从242±6降低到173±4.结论:华蟾素作用细胞后,使得细胞内活性氧水平显著升高,同时,线粒体膜电位显著下降,推测华蟾素对MDA - MB - 231细胞通过线粒体途径诱发细胞凋亡.     

乙醛脱氢酶2可减少氧化损伤诱导的心肌细胞凋亡

乙醛脱氢酶2 (aldehyde dehydrogenase 2, ALDH2)是线粒体特异性酶,已被证明参与氧化应激诱导的细胞凋亡,而在心肌细胞中的作用知之甚少。本研究旨在通过用特异性ALDH2抑制剂大豆苷抑制ALDH2活性来研究ALDH2在抗霉素A诱导的心肌细胞凋亡中的作用。应用抗霉素A和大豆苷诱导小鼠心肌细胞,然后测定ALDH2酶活性、细胞内活性氧(reactive oxy gen species, ROS)含量和细胞凋亡,应用RT-PCR和蛋白质印迹法(Western blotting)检测ALDH2 m RNA和蛋白表达。结果表明,抗霉素A (40μg/mL)可诱导新生心肌细胞凋亡,而大豆苷(50μmol/L)能有效地抑制ALDH2活性而对细胞凋亡没有影响,并且可显著增强抗霉素A诱导的心肌细胞凋亡(53.72%～71.33%, p<0.05)。与单独用抗霉素A处理的细胞相比,抗霉素A和大豆苷共处理的心肌细胞中活化的丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信号传导途径(p38-MAPK)的磷酸化也显著增加。本研究初步表明,改变线粒体ALDH2活性可能是减少氧化损伤诱导的心肌细胞凋亡的潜在选择。     

过氧化物酶V在顺铂诱导HepG2肝癌细胞凋亡过程中的调控作用

过氧化物酶V(peroxiredoxin V, Prx V)是过氧化物酶家族(peroxiredoxins, Prxs)中的一员,具有清除细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS)的功能。该文主要阐明了Prx V在顺铂(cisplatin, CDDP)诱导Hep G2人肝癌细胞凋亡过程中的调控作用。该研究利用顺铂处理Hep G2肝癌细胞,通过荧光显微照相、流式细胞术、蛋白质免疫印迹分析等方法检测细胞内活性氧(ROS)水平、细胞凋亡情况以及凋亡相关蛋白水平。研究结果表明,顺铂可引起细胞内的ROS水平升高导致细胞凋亡,同时造成细胞内Prx V蛋白质表达水平下降。利用慢病毒载体过量表达Prx V基因后,顺铂诱导的Prx V过量表达型HepG2细胞凋亡率明显低于Mock组,同时促凋亡蛋白cleavage-Caspase-3、Bad、cleavage-PARP表达水平也明显被下调,说明Prx V在顺铂诱导HepG2细胞凋亡过程中具有一定的抑制作用。该研究初步探究了Prx V在顺铂诱导的HepG2肝癌细胞凋亡过程中的调控作用,为肝癌的治疗研究提供了新的思路和治疗靶点。     

Genistein增加顺铂诱导的SKOV-3细胞的凋亡与活性氧的关系

目的:探讨Genistein增加顺铂诱导的耐药卵巢癌细胞SKOV-3凋亡的可能作用机制.方法:倒置相差显微镜下观察药物处理后细胞形态学的变化;MTT比色法检测不同药物处理后对SKOV-3细胞增殖的影响;流式细胞仪检测药物处理后细胞的凋亡情况;流式细胞仪和荧光显微镜检测细胞内活性氧(ROS)的水平.结果:10ug/ml的Genistein和2.5ug/ml的顺铂联用24h后,引起了细胞内ROS的增加,细胞的凋亡率也显著增高,与单用顺铂组相比差异有显著性(P＜0.05);用NAC预处理细胞2h后,有效抑制了ROS的产生,并增加了细胞的活性,降低了细胞的凋亡率,与未加NAC组相比差异有显著性(P＜0.05).结论:Genistein增加顺铂诱导的耐药卵巢癌细胞SKOV一3的凋亡与细胞内ROS水平的升高有关,这可能是Genistein增加顺铂诱导的耐药卵巢癌细胞SKOV-3凋亡的作用机制之一.     

导言

线粒体是细胞内具有双层膜结构和独立基因组DNA的重要细胞器,在细胞生命活动中发挥着至关重要的作用。一方面它们是真核细胞的主要能量工厂,通过有氧代谢产生ATP,为细胞生命活动提供能量;另一方面,线粒体是细胞内活性氧产生中心,同时也是细胞内主要钙库之一,调节细胞内钙信号和细胞生长活动。更为重要的是,线粒体还是细胞凋亡和衰老的调控中心。在细胞凋亡过程中,线粒体释放促凋亡因子（如细胞色素C）,对细胞内凋亡信号进行整合和放大。不言而喻,线粒体在细胞生长、衰老和凋亡等生理、病理过程中扮演着重要的角色。     

药物诱导乳腺癌细胞凋亡作用机理的研究

乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤,乳腺癌的诊断、治疗及预后与其细胞凋亡密切相关。本文对国内外有关药物诱导乳腺癌细胞凋亡的作用机制如药物对细胞周期、线粒体膜电位、细胞内钙离子浓度及caspase家族的影响等内容进行概述,试图为抗乳腺癌新药物的研发找到新的途径。     

细胞内活性氧与肿瘤

活性氧是细胞癌变过程中的重要角色：它本身能使DNA损伤,同时又促使致癌物质的产生并且许多致癌因子都是先诱导产生活性氧,然后通过活性氧起致癌作用的,但是另一方面,活性氧却有杀伤癌细胞和诱导细胞凋亡的能力许多抗癌药正是利用活性氧这一特点起作用的。