线粒体分裂、融合与细胞凋亡

线粒体是高度动态变化的细胞器,其在细胞内不断分裂、融合并形成网状结构。线粒体的分裂和融合是由多种蛋白质精确调控完成的。Drp1／Dnm1p,Fis1／Fis1p,Caf4p和Mdv1p参与线粒体分裂的调控;Mfn1／2／Fzo1p控制线粒体外膜的融合,而Mgm1p／OPA1则参与线粒体内膜的融合。在细胞凋亡过程中线粒体片段化,网状结构被破坏,线粒体嵴发生重构,抑制这一过程可以部分抑制细胞色素c的释放和细胞凋亡。线粒体形态对于细胞维持正常生理代谢和机体发育起着重要的作用,一旦出现障碍会导致严重的疾病。     

线粒体膜间隙蛋白在细胞凋亡中的作用

线粒体除了作为细胞内的“能量工厂”外,在控制细胞凋亡中起主导作用。细胞凋亡时,线粒体膜通透性增加,释放可溶性线粒体膜间隙蛋白质,进一步破坏细胞结构。在这些致死性蛋白质中,有些(cytc、Smac／DIABLO、Omi／HtrA2等)能够激活caspases,另一些(endo G、AIF、Omi/HtrA2等)则以非caspase依赖的方式发挥作用。多种线粒体因子参与细胞凋亡,强化了细胞器在凋亡控制中的核心作用。     

线粒体，活性氧和细胞凋亡

在能量代谢和自由基代谢中,线粒体均占据着十分重要的地位.通过呼吸链电子漏途径,线粒体产生大量超氧阴离子,并通过链式反应形成对机体有损伤作用的活性氧.通过呼吸链电子漏,氧化磷酸化解偶联,线粒体内膜产生通透性转变孔道（PTP）及Box-和/或PTP-介导的细胞色素c向胞质的转移等种种因素,线粒体参与一般抗氧化防御及细胞凋亡等重要生理过程的调控.在与线粒体相关的细胞凋亡中,活性氧的信号作用是十分明显的.     

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。     

线粒体腺苷酸转运蛋白

腺苷酸转运蛋白(ANT)是32kDa的线粒体内膜蛋白。ANT有双重功能,一方面它能作为一个反向转运载体介导胞浆ADP和线粒体ATP的交换,另一方面,ANT能参与线粒体非特异性PTP的形成而调控细胞凋亡。现就ANT的结构、特性、功能以及ANT活性对细胞凋亡的调控进行综述。     

AIF及AIF依赖的细胞凋亡

AIF是一种线粒体蛋白,具有氧化还原酶和诱导细胞凋亡两种活性。AIF从线粒体到细胞核的转位足以介导体外细胞凋亡的发生,而且是以非caspases依赖的方式进行的。AIF的诱导凋亡活性是小鼠胚胎形态发生过程中类胚体成腔所必需的,也参与了神经细胞的细胞凋亡。真菌、线虫等的细胞凋亡也有AIF同源分子的参与。因此,AIF介导的细胞凋亡代表了独立于caspase信号通路之外的另一条更原始、更保守、更普遍的凋亡途径。     

线粒体融合蛋白Mfn1/2的结构和功能

线粒体融合素基因（mitofusin gene,Mfn）在哺乳动物中编码两种蛋白质分子,Mfn1和Mfn2,它们在线粒体融合、分裂与细胞凋亡中起重要作用,调控着线粒体形态的动态变化。另外,Mfn1/2还参与线粒体的能量代谢并与相关疾病的发生有着密切关系。     

线粒体丝氨酸蛋白酶Omi/HtrA2与细胞凋亡

Omi／HtrA2是一种线粒体丝氨酸蛋白酶,具有修复、降解线粒体中折叠错误的蛋白质的作用,并可以通过破坏caspase与X染色体连锁凋亡抑制蛋白（XIAP）之间的相互作用和直接利用其自身具有的蛋白酶活性引起细胞凋亡。本文介绍了Omi／HtrA2的结构、生物学作用、参与细胞凋亡的机制及其在某些疾病中的作用。     

细胞色素c与细胞凋亡

在哺乳动物细胞凋亡的发生过程中,位于线粒体内膜外侧的细胞色素ｃ被释放进入胞质,作为辅助因子参与死亡蛋白酶－３的激活,后者在凋亡过程中起到重要作用。Ｂｃｌ－２、Ｂｃｌ－ＸＬ,Ｂａｘ可阻止或诱导线粒体细胞色素ｃ释放入胞质,这可能是Ｂｃｌ－２,Ｂｃｌ－ＸＬ,Ｂａｘ调节凋亡的机制之一。     

线粒体在细胞凋亡中的作用

线粒体在凋亡中的作用越来越受到重视,它在细胞凋亡中起中心作用,释放凋亡活性物质,介导凋亡的酶促反应,参与凋亡调控,决定细胞是凋亡还是坏死。