植物细胞亲环素研究进展

亲环素（cyclophilin,CyP）是能够与免疫抑制药物环孢霉素A（cyclosporine A,CsA）特异结合的、高度保守的一个蛋白家族,广泛存在于细菌、酵母、植物和动物等各种有机体中。在高等植物中存在多种同工型亲环素,它们位于细胞浆、细胞核、线粒体和叶绿体等不同亚细胞分室中,参与多种重要的生理生化过程。本文从亲环素的发现、结构特点、生化特性及生物学功能等方面进行综述,并对植物亲环素研究前景进行了讨论。     

线粒体在细胞凋亡中的介导作用

线粒体是细胞内产生能量的重要细胞器,被认为是细胞生存与死亡的调节中心。Bcl-2家族蛋白、内质网和溶酶体能引起线粒体膜通透性的改变,造成线粒体功能损伤,诱导细胞凋亡。本文主要综述线粒体在Bcl-2家族蛋白、内质网和溶酶体诱导细胞凋亡中作用的研究进展。     

HIV Vpr蛋白诱导细胞凋亡研究进展

Vpr蛋白是HIV的一个辅助蛋白,可以诱导多种细胞的凋亡。目前的研究表明Vpr蛋白引起细胞凋亡主要是通过线粒体途径实现的。Vpr蛋白通过直接而且特异地与结合在PTPC中的ANT相互作用,改变线粒体膜通透性,导致凋亡诱导因子(AIF)和细胞色素C的释放,激活Caspase、DNases等的级联反应,引起核染色质的固缩,最终引起细胞凋亡。     

线粒体通透性增高过程中新的参与者

 应激时,线粒体通透性增高可导致位于线粒体膜间的致凋亡因子释放入细胞质,胱天蛋白酶 (caspase)激活,以及细胞死亡.但线粒体通透性增高的确切机制尚不清楚.许多研究表明,线粒体通透性增高过程需要Bcl-2家族蛋白中促凋亡Bax亚家族蛋白,主要是Bax和Bak的激活;该家族中其它蛋白可对Bax和Bak进行调节.但最近的研究表明,其它非Bcl-2家庭蛋白的蛋白质包括抑制因子和激活因子,也可对线粒体通透性增高过程进行调节.此外,应激时线粒体脂质重新分布,对于线粒体膜通透性增高过程也起重要作用.     

Bax/Bak蛋白在凋亡通路中的调控与激活机制

细胞凋亡是机体维持组织稳态和胚胎发育的重要机制之一,受到多种信号分子的严格调控。促凋亡Bcl-2家族蛋白成员Bax和Bak蛋白在细胞凋亡中扮演着非常重要的角色。在凋亡信号的刺激下,Bax和Bak蛋白被激活并在线粒体上互相凝集成簇,使得线粒体膜的通透性增加,引起凋亡因子的释放,并最终诱导细胞的死亡。本文主要介绍Bax和Bak蛋白在细胞凋亡过程中的调控与激活机制,并详细阐述目前它们在线粒体凋亡通路中的几个激活模型,总结二者在激活线粒体凋亡通路中的作用,为进一步研究线粒体凋亡通路作一铺垫。     

利用荧光探针DsRed-Mit的细胞凋亡形态学研究

D sR ed-M it是一种特异性定位于线粒体的荧光分子探针。本文重点探讨了D sR ed-M it探针在观察细胞凋亡形态学、以及凋亡过程中动态分子调控过程研究中的应用。实验结果表明,在细胞凋亡过程中应用该探针标记线粒体,能够直观地监测线粒体肿胀的形态变化,以及细胞凋亡的重要蛋白--Bax蛋白转位线粒体和细胞色素C释放的动态过程。     

线粒体动力学与细胞凋亡

线粒体是普遍存在于真核细胞中的双层膜细胞器,通过氧化磷酸化为细胞提供能量。线粒体是高度动态的细胞器,通过持续的融合和分裂改变自身形态来适应各种应激条件以满足细胞的能量代谢及其他生物学需求,这种生物学过程被称为线粒体动力学。细胞凋亡是细胞程序性的死亡方式,而线粒体在内源性细胞凋亡途径中扮演着重要的角色。在受到细胞内部(DNA突变)或者外部刺激时,线粒体外膜通透性改变并释放凋亡因子,如细胞色素C、Smac、AIF等,进而激活细胞凋亡信号通路,促进细胞凋亡。细胞凋亡过程中线粒体形态发生改变,可从管状向颗粒状转变,并伴随着线粒体嵴重构。线粒体形态是由Mfn1、Mfn2、OPA1、Drp1等多种GTP蛋白调控,这些蛋白同时也参与细胞凋亡调控。此外,细胞凋亡调控蛋白如Bax、Bak、Bcl-2等蛋白也可调控线粒体形态。该文主要回顾和阐述细胞凋亡与线粒体动力学的发展历程、基本知识以及它们之间的内在联系。     

活性氧、线粒体通透性转换与细胞凋亡

线粒体是真核细胞中非常重要的细胞器,细胞中的活性氧等自由基主要来源于此,线粒体膜的通透性转换(mitochondrial permeability transition,MPT)及其孔道(mitochondrialpermeability transition pore,MPTP)更是在内源性细胞凋亡中发挥了关键作用。持续性的线粒体膜通透性转换在凋亡的效应阶段起决定性作用,可介导细胞色素c等促凋亡因子从线粒体释放到胞浆中,进一步激活下游的信号通路,导致细胞不可逆地走向凋亡。瞬时性的线粒体膜通透性转换及其偶联的线粒体局部的活性氧爆发同样具有促凋亡的作用。线粒体通透性孔道的开放释放出大量活性氧,这些活性氧又能够进一步激活该孔道,以正反馈的形式进一步加剧孔道的打开,放大凋亡信号。活性氧、线粒体通透性转换与细胞凋亡之间具有密不可分的联系,本文根据已知的研究结果集中讨论了这三者的关系,并着重论述了该领域中的最新发现和成果。     

神经酰胺以Caspase依赖和非依赖方式诱导线粒体凋亡蛋白释放

本研究探讨了外源性C2-神经酰胺诱导入结肠癌HT-29细胞凋亡中,线粒体膜间隙凋亡蛋白的释放机制．不同浓度C2-神经酰胺作用HT-29细胞,流式细胞仪检测线粒体膜电位（△ψm）,线粒体／细胞液分离试剂盒分离亚细胞成分,聚丙烯酰胺凝胶电泳检测细胞色素C（Cytc）、高温必需蛋白A2（HtrA2）、线粒体源性半胱天冬氨酸蛋白酶第二活化因子（Smac）、凋亡抑制蛋白（XtAP）和半胱天冬氨酸蛋白酶-3（Caspase-3）蛋白表达水平．实验结果显示25和50μmol／L C2-神经酰胺作用细胞6h,△ψm即开始下降（P〈0．05）,且环孢霉素能通过调节线粒体膜通透性转换孔抑制△ψm的下降．C2-神经酰胺对Cyt c,HtrA2和Smac总蛋白表达没有明显影响,但能诱导Cyt c,HtrA2和Smac从线粒体释放入细胞液中,并下调XIAP蛋白的表达及活化Caspase-3．在Caspase抑制剂存在下,C2-神经酰胺仍能诱导Cyt c和HtrA2从线粒体释放,但不能诱导Smac释放．因此认为C2-神经酰胺能通过线粒体凋亡通路诱导HT-29细胞凋亡,C2-神经酰胺诱导Cytc和HtrA2从线粒体的释放是Caspase非依赖性的,而Smac释放是Caspase依赖性的．     

线粒体通透性转换孔在缺血后处理中的作用和机制

心肌细胞急性缺血后,及时再灌注能够挽救缺血心肌细胞的活力、减少梗死面积、促进心肌细胞功能恢复。但是再灌注是一把“双刃剑”,它产生大量活性氧类（reactive oxygen species,ROS）和Ca2＋超载,开放线粒体通透性转换孔（mitochondrial permeability transition pore,mPTP）,使线粒体肿胀,外膜破裂导致心肌细胞坏死。mPTP是线粒体非特异性的转换孔,由电压依赖性阴离子通道（voltage-dependent anion channel,VDAC）、腺苷酸转位蛋白（adeninenucleotide translocator,ANT）和亲环蛋白D（cyclophilin D,CYPD）组成。mPTP关闭维持线粒体结构完整,是缺血心肌细胞功能恢复的先决条件。缺血后处理通过减少再灌注早期ROS大量释放和拮抗Ca^2＋超载、释放内源性介质、激活再灌注损伤补救激酶（reperfusion injury salvage kinase,RISK）、抑制mPTP开放,从而保护心肌细胞。