Programmed Cell Death in Retinal Degeneration: Targeting Apoptosis in Photoreceptors as Potential Therapy for Retinal Degeneration

Retinal degenerations are the major cause of incurable blindness characterized by loss of retinal photoreceptor cells. Several genes causing these genetic diseases have been identified, however the molecular characterization of a high percentage of patients affected by retinitis pigmentosa (RP), a common form of retinal degeneration, is still unknown. The high genetic heterogeneity of these diseases hampers the comprehension of the pathogenetic mechanism causing photoreceptor cell death. Therapies are not available yet and for this reason there is a lot of interest in understanding the etiology and the pathogenesis of these disorders at a cellular and molecular level. Some common features have been identified in different forms of RP. Apoptosis was reported to be the final outcome in all RP animal models and patients analyzed so far. We recently identified two apoptotic pathways co-activated in photoreceptors undergoing cell death in the retinal degeneration (rd1) mouse model of autosomal recessive RP. Our studies opened new perspectives together with many questions that require deeper analyses in order to take advantage of this knowledge and develop new therapeutic approaches. We believe that minimizing cell demise may represent a promising curing strategy that needs to be exploited for retinal degeneration.     

胱冬肽酶非依赖性的细胞程序性死亡

在多细胞有机体的组织内稳态维持和正常发育过程中,细胞程序性死亡发挥着重要的作用。细胞程序性死亡有多种形式(如细胞凋亡、类细胞凋亡和类坏死等),其中了解较清楚的是细胞凋亡。一直以来,胱冬肽酶(caspase)被认为是细胞凋亡发生中关键的一种蛋白酶。但是最近的研究表明,包括细胞凋亡在内的一些细胞程序性死亡可以以一种不依赖胱冬肽酶的方式发生。细胞程序性死亡与胱冬肽酶之间存在非依赖性关系。     

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。     

Apoptosis: Genetically Programmed Cell Death

Extensively and successfully studied problems of programmed cell death are considered. Recent evidence on apoptosis genes is presented, including the bcl-2 family and other genes with similar functions. A scheme of pathways of the main apoptosis mechanism is constructed. Examples of associations of apoptosis and diseases are presented in a special section.     

植物细胞的编程性死亡

植物细胞受基因调控死亡,这种编程性定位的细胞死亡具有积极的生理功能,形成有利于自身发展的结构。基因调控细胞内的酶活动,细胞器产生变化,导致细胞死亡。外部因素可调节植物基因及基因调控产物的表达。     

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 …     

自体吞噬———Ⅱ型程序性死亡

自噬 (autophagy) 是广泛存在于真核细胞内的一种溶酶体依赖性的降解途径,在饥饿的条件下,它可以调节细胞内长寿命蛋白和细胞器的降解,降解产物再被细胞重新利用 . 因此自噬在细胞发育、细胞免疫、组织重塑及对环境适应等方面有着十分重要的作用 . 近来发现,自噬还参与降解病原微生物、抵御感染的过程,称之为异噬 . 对自噬的分子机制和调节以及其在生理病理过程中的作用进行相应讨论 .     

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。     

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。     

死亡信号传递: 叶绿体与线粒体间信号交流调控植物程序性细胞死亡

程序性细胞死亡(PCD)是生物体受遗传调控的自主细胞死亡现象, 在植物生长发育和抵抗环境胁迫中起重要作用。PCD的发生可受线粒体中活性氧(ROS)诱导。中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋研究组早期的研究发现了1个拟南芥(Arabidopsis thaliana)细胞死亡突变体mod1, 并暗示植物细胞中存在叶绿体与线粒体之间的信号交流调控PCD, 但其中的具体作用机制尚不清楚。最近, 他们通过大规模筛选mod1突变体的抑制突变体, 克隆了3个新的抑制基因plNAD- MDH、DiT1和mMDH1。此3个基因分别编码质体定位的NAD依赖的苹果酸脱氢酶、叶绿体被膜定位的二羧酸转运蛋白1和线粒体定位的苹果酸脱氢酶1, 突变后都可抑制mod1中ROS的积累及PCD的发生。通过对这些基因进行深入的功能分析, 他们论证了苹果酸从叶绿体到线粒体的转运对线粒体中ROS的产生及随后PCD的诱导起重要作用。该研究拓展了我们对植物细胞中细胞器间交流的认识, 为我们深入理解植物PCD发生机制提供了新线索, 是该领域的一项突破性进展。     

活性氧与植物细胞编程性死亡

在各种条件诱导的植物细胞编程性死亡(PCD)过程中都有活性氧的参与,H2O2和O2可能是参与PCD调节的最重要的活性氧.文中概述了活性氧与植物细胞编程性死亡的关系以及活性氧的生成调节和与其它一些信号物质之间可能的相互作用.     

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…