细胞凋亡与细胞程序性死亡

细胞凋亡与程序性死亡是多细胞动物生命过程中必不可少的正常过程,它与细胞增殖具有同样重要意义。细胞凋亡与程序性死亡失控不仅扰乱发育,还导致病变。因此,这一领域的研究受到生命科学研究者的广泛重视,进展很快。本文从凋亡的定义、形态学特点、诱导、生物化学背景、基因调控等５个方面综合分析了近年来国内外的研究进展。     

环境因子诱导的植物细胞程序性死亡

细胞发生程序性死亡（Programmed cell death,PCD）是多细胞生物用以消除多余的或有害的细胞的一种重要方式。对于植物个体来说,细胞发生程序性死亡（PCD）是抵抗逆境的一种十分有效的途径。因此,揭示环境因子诱导的植物PCD现象的分子本质就具有十分重要的现实意义。近十年来,有关环境因子诱导的植物PCD研究报道逐年增加。本文重点综述了环境因子与植物PCD相关的研究进展,并对植物PCD的主要生物学意义和研究展望进行了讨论。     

环境因子诱导的植物细胞程序性死亡

细胞发生程序性死亡(Programmed cell death,PCD)是多细胞生物用以消除多余的或有害的细胞的一种重要方式。对于植物个体来说,细胞发生程序性死亡(PCD)是抵抗逆境的一种十分有效的途径。因此,揭示环境因子诱导的植物PCD现象的分子本质就具有十分重要的现实意义。近十年来,有关环境因子诱导的植物PCD研究报道逐年增加。本文重点综述了环境因子与植物PCD相关的研究进展,并对植物PCD的主要生物学意义和研究展望进行了讨论。     

细胞程序性死亡在卵泡闭锁中的作用及机制

卵泡颗粒细胞凋亡和自噬在动物卵巢卵泡闭锁过程中发挥重要的调控作用。新近研究表明,铁死亡和焦亡也参与卵巢卵泡闭锁过程。铁死亡是一种铁依赖性脂质过氧化和活性氧(reactive oxygen species, ROS)积累引起的细胞死亡形式。研究证实,自噬和凋亡介导的卵泡闭锁过程中也有典型的铁死亡特征。细胞焦亡是依赖于Gasdermin蛋白的促炎性细胞死亡,可通过调节卵泡颗粒细胞调控卵巢繁殖性能。本文综述了几种细胞程序性死亡独立或相互作用参与调控卵泡闭锁的作用及机制,以期扩展卵泡闭锁机制的理论研究,为细胞程序性细胞死亡诱导卵泡闭锁的作用机制提供理论参考。     

细胞程序性死亡通路的研究进展

细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)一直被看做是细胞凋亡(apoptosis).随着细胞生物学研究的深入,新的细胞死亡途径逐渐被揭示出来,如胀亡、自噬、副凋亡等.这些通路有些是caspase依赖的,有些不依赖于caspase途径.在细胞程序性死亡过程中,各种通路不是单独起作用的,而是相互交联的,有彼此重叠的机制出现.目前,Clarke形态学分类法是得到大多数学者认可的细胞程序性死亡的分类方式.按照该分类法,可将PCD分为3大类,即:Ⅰ型细胞程序性死亡、Ⅱ型细胞程序性死亡和Ⅲ型细胞程序性死亡.     

植物在逆境胁迫中的细胞程序性死亡

细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)是一种由基因控制的、主动的细胞死亡过程,它对植物正常生长发育起重要作用.在逆境胁迫因子如病原体、高盐、低氧、低温、热激和金属离子等作用下,植物为了抵御不良环境的侵害,以活性氧、Ca2+、乙烯和NO等为信号因子,诱导植物体的特定部位发生PCD,形成细胞主动死亡,从而避免逆境对其他组织进一步伤害,并使植物获得对不良环境的适应性.对植物PCD的一般特征、环境胁迫因子及诱导PCD信号分子等进行了综述,为在逆境条件下深入研究植物细胞程序性死亡提供参考.     

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。     

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。     

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。     

PDCD5在类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞凋亡中表达上调

为了研究程序化细胞死亡因子5(PDCD5)在类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞凋亡中的作用,在不同的时间加入有效剂量100 nmol/L雷公藤内醇酯（triptolide）后,采用实时定量PCR、RT-PCR、Western 印迹和直接免疫荧光染色方法检测体外分离培养的类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞中PDCD5在mRNA和蛋白水平的表达及蛋白表达特征.在雷公藤内醇酯诱导类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞凋亡的过程中,PDCD5mRNA表达水平明显地渐次增加,呈现一种明确的时间依赖性递增表达模式,而PDCD5蛋白有时间依赖性表达上调持续16 h,并维持在相对恒定水平.直接免疫荧光染色结果显示,在正常体外培养的类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞中,PDCD5蛋白的表达较弱,且主要分布在细胞浆.经雷公藤内醇酯处理4 h后,大多数细胞有PDCD5蛋白的聚集,直至12 h,细胞核周围PDCD5蛋白聚集显著增强.36 h后,PDCD5蛋白以核固缩的形式存在于凋亡的RA FLS中,细胞核染色质明显浓缩,片段化并出现了凋亡小体.上述结果表明,在类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞凋亡的过程中,PDCD5表达上调并在凋亡早期出现核转位,PDCD5蛋白核转位要早于凋亡小体形成.PDCD5蛋白核转位是类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞凋亡的早期事件,PDCD5不仅参与了类风湿关节炎成纤维样滑膜细胞的凋亡过程,而且在类风湿关节炎滑膜增生的凋亡调节中起到重要调节作用.     

内质网应激与自噬及其交互作用影响内皮细胞凋亡

内质网应激是普遍存在于真核细胞中的应激-防御机制。在内环境稳态遭到破坏的情况下,未折叠蛋白质反应的3条信号通路,分别通过增强蛋白质折叠能力、减少蛋白质生成和促进内质网相关蛋白质降解等途径缓解细胞内压力。同时,也通过多种分子信号机制调控细胞凋亡。自噬是一种生理性的降解机制。通过形成自噬泡并与溶酶体结合摄取并水解胞内受损细胞器和蛋白质等,清除代谢废物,维持细胞正常功能。自噬缺陷或过度激活均可导致细胞凋亡或非程序性死亡。自噬的程度和细胞内压力水平有关。内质网应激通过未折叠蛋白质反应和Ca²⁺浓度变化及其相关分子信号调控自噬。自噬又可反馈性调节内质网应激反应,二者相互作用,在内皮细胞凋亡过程中发挥重要作用。未来内质网应激和自噬可作为药物靶点为内皮相关性疾病提供诊疗策略。     

果蝇程序化死亡基因5(PDCD5)同源cDNA的克隆和序列分析

 为了解人类白血病细胞凋亡相关新基因 TFAR1 9(PDCD5,programmed cell death5)在不同种属间的序列同源性 ,利用 EST(expression sequence tag)拼接、RT- PCR、DNA序列测定技术及计算机分析技术 ,首次成功地进行了果蝇 PDCD5同源 c DNA编码区基因克隆和序列分析 .发现果蝇与小鼠及果蝇与人 PDCD5在核苷酸水平上分别有 57.5%和 57.1 %的同源性 ,在氨基酸水平上分别有 46.8%和 46.4%的同源性 .功能区分析发现 ,果蝇 PDCD5c DNA编码 1 33个氨基酸 ,计算机预测可能是一种核蛋白 ,含 5个可能的酪蛋白激酶 (casein kinase )磷酸化位点 ,2个可能的 PKC磷酸化位点 ,与人 PDCD5的功能区类似 .因而果蝇 PDCD5是与人 PDCD5同源的新基因 ,可能都与细胞程序化死亡相关 .     

Role of Polyamines in Apoptosis and Other Recent Advances in Plant Polyamines

Numerous citations in the literature indicate that polyamines are intensively studied in plants. Polyamines are implicated in many functions of the plant cell. Excellent recent reviews cover much of this original research. This article is focused primarily on literature that relates research on the role of polyamines in apoptosis and programmed cell death in both plants and animals. Apoptosis and programmed cell death are considerably better studied in animal systems, and this review demonstrates that the role of polyamines in these processes in plant systems are remarkably congruent with what is known in animal systems. In addition, key recent research reports are reviewed that describe the functional analysis of key polyamine biosynthesis genes in plants in relation to responses to environmental stress signals. Molecular analysis is providing strong evidence for the polyamine biosynthetic pathways to play major roles in ameliorating plant responses to abiotic stresses.     

X连锁凋亡抑制蛋白的功能及其在肿瘤中的作用

X连锁凋亡抑制蛋白(X-linked inhibitor of apoptosis,XIAP)是目前发现的最具特征性与作用最强的内源性凋亡抑制蛋白质.XIAP特征性结构是其BIR结构域和RING结构域,它们都是XIAP发挥抗凋亡作用的重要结构.多种内源性抑制蛋白质(XAF1、Smac和Omi)能通过不同的方式抑制XIA...     

动物细胞培养过程中的细胞自然凋亡

细胞培养过程中的细胞自然凋亡是细胞受环境压力的影响而发生的现象。随着细胞自然凋亡的分子生物学和生物化学研究的深入,对以动物细胞产品生产为目的的细胞培养产业将产生极有价值的影响。采用DNA重组技术把预防细胞自然凋亡的基因导入细胞和在培基中加入具有抗细胞自然凋亡的化合物等手段已用于预防或减缓细胞培养过程中的细胞自然凋亡。这些技术将大大延长细胞达到饱和密度后的培养时间,从而使细胞培养系统的生产效率得以显著提高。     

Short interfering RNA against the PDCD5 attenuates cell apoptosis and caspase-3 activity induced by Bax overexpression

The programmed cell death 5 (PDCD5) protein plays an important apoptosis-accelerating role in cells undergoing apoptosis. Decreased expression of PDCD5 has been detected in various human carcinomas. Here we describe that one potent short interfering RNA (siRNA) against the PDCD5 (siPDCD5) specifically inhibits the expression of PDCD5 at both the mRNA and protein level. Cells with decreased PDCD5 expression displayed reduced sensitivity to an apoptotic stimulus induced by Bax overexpression in HeLa, HEK293 and 293T cell lines. Furthermore, we also show that siPDCD5 inhibited both caspase-3 activity and procaspase-3 cleavage. Suppressed expression of PDCD5 attenuates the release of cytochrome c from mitochondria to cytosol induced by Bax overexpression. This phenomenon is accompanied by the reduced translocation of Bax from the cytosol to mitochondria. MTT assay shows that targeted suppression of PDCD5 expression markedly promoted cell proliferation in Hela and HEK293 cell lines. Our data suggests that PDCD5 may exert its effects through pathway of mitochondria by modulating Bax translocation, cytochrome c release and caspase 3 activation directly or indirectly, and that decreased PDCD5 expression may be one of the mechanisms by which tumor cells achieve resistance to apoptotic stimulus induced by anticancer drugs.     

沉默信息调节因子1在消化系统肿瘤中的作用

沉默信息调节因子1(SIRT1)是Sirtuin 家族中的一员,属于烟酰胺（NAD⁺）依赖的Ⅲ类组蛋白去乙酰化酶,能通过对多种非组蛋白及组蛋白赖氨酸残基进行去乙酰化修饰调节基因表达。近来的研究发现,SIRT1不仅能使肿瘤抑制因子去乙酰化,促进肿瘤发生,还能使肿瘤促进因子去乙酰化,抑制肿瘤发生。SIRT1与肿瘤的生物学特性密切相关,影响肿瘤分期及患者预后。在消化系统肿瘤中,SIRT1具有双面性,既可作为抑癌因子,也可发挥癌因子的作用。近年来,许多研究对SIRT1在肿瘤中的作用靶点及相关信号通路做了深入研究,关于SIRT1在肿瘤中作用机制的新研究不断出现。SIRT1已成为人们攻克肿瘤的一个研究热点。本文通过对SIRT1在肿瘤中的双重作用,尤其是在消化系统肿瘤中的不同作用靶点和参与的信号通路作一综述,希望为临床上治疗消化系统肿瘤提供更有说服力的证据。     

核转录因子相关因子2的活化在肿瘤代谢中的作用

核转录因子(NF-E2)相关因子2（nuclear factor erythroid 2 related factor 2, Nrf2）是细胞应对外界应激的主要调控因子,通过调控多种靶基因的表达,在生理条件下减轻氧化应激,维持细胞稳态。其上游受多种因素调控,包括氧化与亲电应激、外界营养状态、细胞内代谢中间产物和能量状态等。在肿瘤细胞中,异常活跃的Nrf2使其抗氧化能力增强,并且通过介导代谢重编程（metabolic reprogramming）,促进肿瘤细胞增殖和生长。Keap1 (Kelch-like ECH-associated protein 1)是氧化和亲电应激感受器,通过募集泛素降解系统,对Nrf2的活性起主要调控作用。本文介绍Keap1依赖与非依赖条件下Nrf2的活化途径,着重介绍在肿瘤中Nrf2的异常活化,以及如何调控代谢重编程进而调节肿瘤细胞的合成代谢,最终促进肿瘤的进展。     

羟自由基诱导的烟草原生质体的凋亡:流式细胞法的新证据

用1.0 mmol/L FeSO4/0.5 mmol/L H202处理烟草(Nicotiana tabacum L.cultivar BY 2)原生质体,发现羟自由基能够诱导烟草原生质体的凋亡.具体表现为细胞核皱缩、DNA Ladder、TUNEL阳性反应等典型的凋亡特征.在动物细胞凋亡过程中,线粒体起着非常重要的作用,其中膜电位(△ψm)的变化以及由其引起的位于线粒体膜上的通透性孔(PTP)的开放与Cyt c的释放有关.另外,在动物凋亡细胞中,磷脂酰丝氨酸(phosphatidyl serine,PS)会从细胞膜内侧向外翻转.为了判断植物细胞凋亡过程中膜电位的变化情况以及PS的外翻程度,我们采用了流式细胞法.结果表明,随着处理时间的延长,烟草原生质体线粒体的膜电位逐渐降低;膜内PS大量外翻.说明由羟自由基和烟草原生质体组成的凋亡体系是一种可靠的凋亡组合,可以用来对植物细胞凋亡机理做进一步研究.