线粒体PT孔与细胞凋亡

线粒体在细胞凋亡中有着重要作用,而线粒体PT孔开放是线粒体因素导致细胞凋亡的关键。促凋亡因素通过诱导PT孔的形成,导致线粒体膜电位丧失,使细胞色素C和凋亡诱导因子等释放进入细胞浆,启动细胞凋亡程序,诱导细胞凋亡。本文就目前线粒体PT孔的结构、可能的凋控机制及其在细胞凋亡中作用的研究进展进行综述。     

大黄素诱导肿瘤细胞凋亡的研究进展

本文综述了大黄素对白血病、淋巴瘤、肺癌、乳腺癌、食道癌、肝癌、胰腺癌、结肠癌等肿瘤细胞凋亡的诱导作用及相关机制的研究进展,表明大黄素对肿瘤细胞凋亡具有明确的诱导作用,可能主要通过破坏肿瘤细胞的线粒体信号通路而诱导肿瘤细胞凋亡。     

线粒体在细胞凋亡中的变化与作用

要在各种凋亡信号的诱导下,线粒体会发生显著的结构与功能性的变化,包括各种促凋亡蛋白(如细胞色素c,凋亡诱导因子等）的释放,线粒体膜电位的丢失,电子传递链的变化,以及细胞内氧化还原状态的变化;核转录因子以线粒体为中介也参与了细胞凋亡的调控。线粒体在哺乳动物细胞凋亡中具有核心地位和作用,昆虫细胞凋亡的研究表明,线粒体与昆虫细胞凋亡也有密切的关系。线粒体在细胞凋亡中的作用可能具有普遍意义。     

氧化修饰在调控细胞凋亡信号转导中的作用

氧化修饰是细胞内的活性氧诱导生物大分子发生氧化反应引起的结构及构象改变,发挥调控信号转导和对应激作出反应的功能。氧化修饰发生在凋亡信号转导中的多个生物大分子,包括凋亡相关蛋白质的氧化,如caspase-9、线粒体通透性转变孔及电压依赖的阴离子通道(voltagedependent anion channel,VDAC),同时也包括膜磷脂的氧化修饰,如磷脂酰丝氨酸及线粒体特异的心磷脂。氧化修饰作用也涉及凋亡诱导因子、促凋亡的凋亡信号调控激酶1(apoptosis signalregulatin gkinasel,ASK1)信号转导途径及抗凋亡的转录因子NF—kB的激活和活性。所以氧化修饰可能是调控凋亡信号转导机制中除磷酸化、泛素化外的另一个新的分子机制。     

黄芩甙对肝癌细胞BEL-7402形态学的影响

目的观察黄芩甙对肝癌细胞BEL-7402凋亡的影响,同时观察对肝癌细胞形态及超微结构、线粒体超微结构、线粒体膜电位和细胞内Ca^2＋的影响,探讨线粒体损伤在黄芩甙诱导肝癌细胞凋亡中的作用及可能的机制。方法应用细胞培养技术培养肝癌细胞BEL-7402,光镜、倒置显微镜、扫描电镜、透射电镜观察细胞形态及超微结构的变化尤其是线粒体的变化,应用流式细胞仪检测细胞凋亡百分率及线粒体膜电位、细胞内Ca^2＋的改变,免疫组化法检测细胞Bcl-2、Pax蛋白表达。结果黄芩甙诱导肝癌细胞BEL-7402凋亡呈剂量依赖关系,细胞形态、超微结构及线粒体超微结构出现明显改变,降低肝癌细胞线粒体膜电位,使细胞内Ca^2＋增加,细胞Pax表达增加,广泛分布于胞核和胞质中,Bcl-2表达减少。结论黄芩甙诱导肝癌细胞BEL-7402凋亡,线粒体损伤在黄芩甙诱导肝癌细胞凋亡中起重要作用,其机制可能为抑制肝癌细胞Bcl-2蛋白表达,促进Pax蛋白表达及细胞内Ca^2＋增加,激发线粒体膜通透性转运孔开放,线粒体跨膜电位降低,使肝癌细胞凋亡。     

重金属诱导细胞凋亡的分子机制

重金属诱导的细胞凋亡是一个十分复杂的过程,不同种类的重金属以及同类重金属离子的不同价态所诱导的凋亡效应及其分子机制不尽相同。目前的研究表明,重金属与DNA形成加合物而导致DNA损伤可能是引发细胞凋亡的重要步骤：多种重金属能通过激活内质网、线粒体钙通道,使Ca^2 释放进入细胞质而引发凋亡;重金属还能使细胞中ROS升高,在直接导致DNA损伤的同时,启动与线粒体相关的细胞凋亡信号通路。此外,ROS还能通过MAPKs增强JNK介导的：FasL和Fas表达,最终使caspase-3和caspase-7激活,从而促进凋亡的发生。重金属诱导细胞凋亡还涉及一系列重要基因和蛋白质的参与,包括促进凋亡的Src家族酪氨酸激酶、bax、fas和p53等基因及相关蛋白,抑制凋亡的Sp1锌指转录因子、bcl-2和myc等基因及相关蛋白。部分重金属如镉、锌等对细胞凋亡具有诱导和拮抗双重效应,其中拮抗效应主要是通过与自由钙离子协同进行的,而诱导效应则可能是通过调节caspase-3活性而实现的。     

线粒体跨膜电位与细胞凋亡

细胞凋亡作为细胞固有的、受机体严密调控的细胞死亡形式,在多细胞生物体清除衰老细胞及无能细胞等方面发挥重要的作用.近年来,细胞凋亡的研究重点已从细胞核转向线粒体.各种死亡信号诱导线粒体膜通透性改变孔（permeability transition pore, PT pore）开放,引起线粒体跨膜电位下降,导致促凋亡物质释放,继而激活caspase,最终使细胞凋亡.Bcl-2和Bcl-X_L通过对线粒体作用而抑制细胞凋亡,而Bax、Bak与Bad通过调节线粒体而诱导细胞凋亡.     

高糖通过线粒体途径诱导成骨细胞凋亡

线粒体途径是细胞凋亡的重要途径之一. 在特定的刺激下,例如高糖条件,可以通过caspase依赖性和非依赖性两种途径诱导多种细胞凋亡.但线粒体凋亡途径在高糖引起成骨细胞凋亡中所起的作用,目前尚不清楚.本研究证明,高糖可以通过线粒体凋亡途径诱导成骨细胞凋亡.Annexin V-FITC/PI流式细胞学检测显示,高糖可诱导MC3T3-E1细胞凋亡.Western印迹检测发现,不同浓度D-葡萄糖（11,22,33 mmol/L）可以引起线粒体中Bax蛋白表达的增加,使Bax蛋白由细胞质中易位到线粒体,激活了线粒体凋亡途径.JC-1荧光探针检测证实,高糖处理成骨细胞后,线粒体膜电位明显降低,表明线粒体途径被激活.而细胞质中的细胞色素c、凋亡诱导因子（AIF）表达增加,细胞色素c和AIF从线粒体中释放到细胞质中,释放到细胞质中的细胞色素c使caspase-3、caspase-9剪切活化,从而激活了caspase依赖性凋亡途径.因此,线粒体凋亡途径可能是高糖诱导成骨细胞凋亡过程中一个重要的途径.     

三氧化二砷通过线粒体途径诱导人白血病HL-60细胞凋亡

目的:研究三氧化二砷(Arsenic trioxide,ATO)对人白血病HL-60细胞凋亡的影响,并以线粒体通路为靶点探讨其可能的机制。方法:采用1μg/m L、5μg/m L及10μg/m LATO处理HL-60细胞24小时后,采用流式细胞术检测细胞凋亡情况,通过细胞内MDA与GSH含量检测反映氧化应激水平,采用免疫印迹法检测凋亡相关分子表达,并通过免疫荧光染色检测细胞线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)水平。结果:5μg/m L及10μg/m L ATO可显著诱导人白血病HL-60细胞凋亡,并显著增加其氧化应激水平,增加促凋亡分子Bax和Caspase-3的表达,而抑制抗凋亡分子Bcl-2的表达,降低HL-60细胞线粒体膜电位的水平。结论:一定剂量的ATO可诱导人白血病HL-60细胞凋亡,而这一作用可能是通过诱导线粒体相关性凋亡信号通路激活实现。     

猪丁型冠状病毒诱导的细胞线粒体凋亡

猪丁型冠状病毒(Porcine deltacoronavirus,PDCoV)是一种新型的猪肠道致病性冠状病毒,可引起猪群剧烈腹泻及呕吐,但致病机制尚不清楚。本研究检测了PDCoV感染诱导的细胞凋亡。Caspase酶活性检测显示,在PDCoV感染的细胞中,caspase 3、caspase 8和caspase 9的活性随病毒感染量的增多而显著提高,类似的现象未能在紫外灭活病毒感染的细胞中观察到,表明PDCoV感染可同时激活内源性与外源性细胞凋亡通路,并暗示细胞凋亡的诱导依赖于病毒复制。为深入探究PDCoV诱导的内源性细胞凋亡,分别检测胞浆和线粒体中细胞色素C与凋亡诱导因子。结果显示,与正常细胞相比,PDCoV感染细胞从线粒体释放到胞浆的细胞色素C显著增多,且其释放量随着感染时间的延长而增多,而凋亡诱导因子始终定位于线粒体,提示PDCoV感染通过促使线粒体膜间隙的细胞色素C进入胞浆而启动caspase依赖的线粒体凋亡通路。本研究初步揭示了PDCoV诱导细胞凋亡的机制。