程序性细胞死亡

程序性细胞死亡石法武,李德玲,周廷冲（军事医学科学院基础医学研究所北京１００８５０）细胞生物学有三大问题：细胞分裂（增殖）,细胞分化和细胞死亡。细胞死亡可分为两类,一类是病理性死亡,它主要是由有害信号的极度刺激造成细胞损伤引起的,另一类是生理性的细胞...     

Apoptosis的研究

Ａｐｏｐｔｏｓｉｓ的研究徐瑞成（武警医学院,天津３００１６２）王凤梅（天津第三中心医院）Ａｐｏｐｔｏｓｉｓ源自希腊语,意为秋天树叶凋落。本世纪６０年代,人们注意到细胞自发死亡与消失的现象,但对其研究并不象对细胞增殖、坏死（ｎｅｃｒｏｓｉｓ）那样给予足...     

最短尾短体线虫转录组及潜在效应蛋白分析

最短尾短体线虫（Pratylenchus brachyurus）是一种重要的迁移性内寄生植物病原线虫。对其转录组进行测序和分析,是进一步研究其寄生特点和致病机理的重要基础。通过转录组测序和分析,得到72 516个unigenes,其中38 266个（52.76%）unigenes注释到7个蛋白质数据库中。Cazyme分析预测到541条具有植物/真菌细胞壁降解活性的蛋白质序列,分别属于GH5、GH30、GH53、GH28、PL3、GH16、GH18和GH20家族。转录组中有56个蛋白序列与秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的RNAi通路蛋白具有同源性。鉴定到51个与已知植物寄生线虫效应蛋白具有同源性的蛋白序列,检测了9个潜在效应蛋白在抑制植物防卫反应中的作用,其中7个能够抑制由Gpa2/Rbp-1引起的细胞程序性死亡反应。研究结果表明最短尾短体线虫转录组与同属的短体线虫基因分布特点相似,其潜在效应蛋白具有抑制植物防卫反应的特点。     

氧死亡:一种新型调节性细胞死亡

氧死亡(oxeiptosis)是2018年提出的一种新的调节性细胞死亡方式(regulated cell death,RCD).其特点是活性氧诱导的Caspase非依赖性的凋亡样细胞死亡.它有自身独特的损伤诱因(活性氧)、关健基因与通路(KEAP1-PGAM5-AIFM1),不同于坏死、细胞凋亡、坏死性凋亡、焦亡、铁死...     

信号分子介导藻类细胞程序性死亡的研究进展

藻类是水生态系统中的重要初级生产者,在物质转换和能量迁移过程中发挥重要作用。细胞程序性死亡(PCD)作为一种细胞自我调控的死亡模式,受到多种信号分子的控制。研究发现藻类细胞在遭受环境胁迫的情况下,在形态和生理上均表现出类PCD的特征,同时伴随着活性氧/一氧化氮/钙离子(ROS/NO/Ca²⁺)水平的变化。研究认为, ROS/NO/Ca²⁺作为信号分子介导藻细胞内的caspase-like酶活性变化,从而触发藻细胞的类程序性死亡。然而,对信号分子是如何在环境胁迫下的藻类细胞中引发类PCD仍知之甚少。文章综述了信号分子ROS/NO/Ca²⁺介导藻类类PCD的研究进展以及信号分子间的级联关系,并对今后类PCD在该领域待开展的研究进行了展望。     

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.     

胞外ATP对AlCl3诱导的细胞死亡过程中胞内H2O2和Ca2+水平的影响及其生理机制分析

该实验以烟草悬浮细胞 BY 2 为材料,在烟草悬浮细胞中分别加入0.05、0.10、0.15、0.20 mmol·L^-1AlCl₃,以等体积去离子水处理的悬浮细胞液为对照,并依据前述实验结果选择0.15 mmol·L^-1 AlCl₃,分别添加5 mmol·L^-1 DMTU(H₂O₂ 抑制剂)、20 μmol·L^-1CaCl₂、15 μmol·L^-1 LaCl₃(Ca²⁺通道抑制剂)和50 μmol·L^-1 ATP设计多项处理,分析胞外ATP(eATP)对铝离子(Al³⁺)胁迫引起的植物细胞死亡及其胞内H₂O₂、Ca²⁺的影响,以揭示Al³⁺胁迫下植物调节细胞死亡的可能机制,进一步扩展对eATP功能的认知。结果显示：(1)随着 AlCl₃ 胁迫浓度的提高,细胞死亡水平和胞内H₂O₂水平上升,而胞内Ca²⁺和eATP水平则逐渐降低。(2)外援施加H₂O₂抑制剂 DMTU(二甲基硫脲)和Ca²⁺能够有效缓解AlCl₃诱导的细胞死亡水平的上升;而Ca²⁺通道抑制剂LaCl₃(三氯化镧)则加剧了AlCl₃胁迫下的细胞死亡。(3)在AlCl₃胁迫下对细胞添加外源ATP,能够缓解AlCl₃胁迫下胞内H₂O₂水平上升和Ca²⁺水平下降的同时,并显著降低AlCl₃胁迫导致的细胞死亡。研究表明, Al³⁺以剂量依赖的模式提升细胞死亡和细胞内H₂O₂的水平并降低胞内Ca²⁺和eATP水平,AlCl₃诱导的细胞死亡受到H₂O₂和Ca²⁺水平变化的调节,eATP可以通过调节H₂O₂与Ca²⁺水平缓解AlCl₃诱导的细胞死亡。推测Al³⁺胁迫可能通过抑制钙离子通道而破坏了细胞内H₂O₂和Ca²⁺之间的协同关系,外源ATP对Al³⁺诱导H₂O₂上升的缓解作用可能是由于其提升了细胞的抗氧化能力。     

敲低PFKP联合肉碱棕榈酰基转移酶抑制剂etomoxir协同对肾透明细胞癌细胞Caki-1的抗肿瘤作用

目的:研究敲低P型磷酸果糖激酶(phosphofructokinase,PFKP)联合肉碱棕榈酰基转移酶抑制剂etomoxir对肾透明细胞癌Caki-1细胞的影响,并进一步探究其作用机制。方法:利用Western blot验证对照及PFKP shRNA敲低肾透明细胞癌细胞中PFKP的敲低效率,分别检测对照组(shCtrl)、PFKP敲低组、etomoxir组(shCtrl+etomoxir)、PFKP敲低联合etomoxir组的增殖曲线。使用Annexin-V/PI染色并用流式细胞检测对照组、PFKP敲低组、etomoxir组、PFKP敲低联合etomoxir组的细胞死亡,研究PFKP敲低联合etomoxir对细胞存活的影响。分别检测对照组、PFKP敲低组、etomoxir组、PFKP敲低联合etomoxir组的ATP水平与脂肪酸变化。结果:Western blot结果验证了PFKP的敲低效率。流式细胞检测显示,对照组、PFKP敲低组、etomoxir组、PFKP敲低联合etomoxir组的平均细胞死亡率分别为1.1、1.9、13.9、31.3%。PFKP敲低联合etomoxir组Caki-1细胞的死亡率显著高于单纯PFKP敲低与etomoxir组(P0.05)。PFKP敲低联合etomoxir组Caki-1细胞的ATP水平显著低于单纯PFKP敲低与etomoxir组(P0.05)。Etomoxir的加入抑制了PFKP敲低引起的游离脂肪酸下降(P0.05)。结论:PFKP敲低联合etomoxir对Caki-1细胞呈现协同的细胞毒抗肿瘤作用。     

家蚕蛹变态期丝腺组织的退化与细胞凋亡特征

利用形态学观察方法、分子生物学检测方法以及20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone)和放线菌酮(cycloheximide)体外培养方法, 研究了家蚕Bombyx mori 蛹变态期丝腺组织的退化与细胞凋亡特征。显微镜的观察显示家蚕丝腺的逐渐退化发生在吐丝期间。DNA梯度电泳的分析表明程序性细胞死亡(programmed cell death)可能伴随发生在丝腺的退化过程中。在离体培养条件下, 用20-羟基蜕皮酮处理5龄第6天幼虫的丝腺, 导致的细胞凋亡提前于对照, 提示在进入蛹变态期前, 20-羟基蜕皮酮提早激发了介导家蚕丝腺细胞凋亡与水解机制的遗传调控级联系统。上述结果表明, 20-羟基蜕皮酮能够诱导家蚕丝腺组织在蛹变态期发生程序性细胞死亡。     

小鼠胚胎干细胞分化形成拟胚体过程中的细胞程序性死亡

为了检测小鼠胚胎干细胞 (embryonicstemcell ,ES细胞 )体外分化的拟胚体 (embryoidbodies ,EBs)形成过程中细胞程序性死亡 (programmedcelldeath ,PCD)的发生 ,通过悬滴、悬浮培养技术定向诱导未分化的ES细胞分化为拟胚体 ,并用RT PCR检测原始内胚层、原始外胚层、中胚层、内脏内胚层 4种分子标记物在EBs中的表达 .通过TUNEL染色、电镜、激光共聚焦显微镜及Western印迹以确定凋亡发生 .结果表明 :ES细胞体外分化为拟胚体并且表达各胚层相应的分子标记物 ;在拟胚体的发育过程中出现明显的空腔化过程 ,TUNEL染色及电镜观察到凋亡生成 ,同时线粒体膜电位 (ΔΨm)在拟胚体发育过程中降低 ,通过Western印迹检测到caspase3、caspase8的激活 .表明小鼠ES细胞所分化的拟胚体可以作为研究早期胚胎发育的实验模型 ,线粒体在拟胚体的细胞程序性死亡过程中发挥重要的作用 .为进一步利用拟胚体研究细胞程序性死亡及相关信号分子在小鼠胚胎发育早期的作用奠定了基础