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細(xì)胞凋亡范文1
關(guān)鍵詞：Bcl-2；細(xì)胞凋亡
自從1972年Kerr提出細(xì)胞凋亡（appoptosis）的概念至今，人們對細(xì)胞凋亡現(xiàn)象進(jìn)行了廣泛、深入的研究。但是，凋亡的分子和生化機(jī)制迄今尚未徹底明了；而已形成的初步認(rèn)識大多源于對Bcl-2基因家族的研究。已知，調(diào)亡進(jìn)程可分為三個時相：誘導(dǎo)期，效應(yīng)期和降解期。在誘導(dǎo)期，細(xì)胞接受各種信號從而引發(fā)各種不同的效應(yīng)：進(jìn)入效應(yīng)期后，經(jīng)過一些決定細(xì)胞命運(yùn)（存活/死亡）的分子調(diào)控點(diǎn)，細(xì)胞進(jìn)入不可逆的程序化死亡，這些調(diào)控分子包括一系列原癌基因和抑制癌基因的產(chǎn)生，其中Bcl-2家族起著決定性的作用；降解期則產(chǎn)生可見的凋亡現(xiàn)象[1]。
Bcl-2基因（即B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2基因）是一種原癌基因，它具有抑制凋亡的作用，并用近年來的一些研究已開始揭示這一作用的機(jī)制。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的Bcl-2蛋白家族按功能可分為兩類，一類是象Bcl-2一樣具有抑制凋亡作用，如哺乳動物的Bcl-X1、Bcl-W、Mcl-1、A1、線蟲Ced-9、牛痘病毒E1B119kD等，而另一類具有促進(jìn)凋亡作用，如Bax、Bcl-Xs、Bad、Bak、Bik/Nbk、Bid和Harakiri[2]。
最初在血液淋巴細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)Bcl-2能抑制細(xì)胞死亡，隨后陸續(xù)在其它一些細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)Bcl-2的這種作用。但近年來研究發(fā)現(xiàn)，除些之外尚存在Bcl-2不敏感的凋亡途徑。本文擬就凋亡與Bcl-2的關(guān)系及其研究進(jìn)展作一綜述。
1 Bcl-2敏感的凋亡途徑
Bcl-2可以抑制由多種細(xì)胞毒因素所引起的細(xì)胞死亡。Bcl-2的過度表達(dá)能增強(qiáng)所觀察細(xì)胞對大多數(shù)細(xì)胞毒因素的抵抗性。這一發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到凋亡的各種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑有一個共同的通路或交匯點(diǎn)，而該通路或交匯點(diǎn)受Bcl-2調(diào)節(jié)。實驗表明，Bcl-2可增強(qiáng)細(xì)胞對大多數(shù)DNA損傷因子的抵抗性，抑制大多數(shù)化療藥物所引起的靶細(xì)胞凋亡，但其本身并不能抑制這些因素對細(xì)胞的損傷；同樣地，它也不能促進(jìn)DNA修復(fù)。p53蛋白是DNA損傷的一個分子傳感器，已證實Bcl-2能抑制p53介導(dǎo)的凋亡，但不能抑制p53向核內(nèi)轉(zhuǎn)位或者p53介導(dǎo)的生長停滯，可能Bcl-2的作用是在DNA損傷后，阻止激活凋亡機(jī)制的信號到達(dá)其靶分子；在細(xì)胞毒性T細(xì)胞中，由顆粒酶B激活Caspases家族的一個或多個半胱氨酸蛋白酶所誘導(dǎo)的凋亡不依賴于Bcl-2，顆粒酶B可能僅作用于凋亡路徑中Bcl-2調(diào)節(jié)位點(diǎn)的下游。以上結(jié)果表明在凋亡途徑中Bcl-2的作用位點(diǎn)在信號分子和效應(yīng)蛋白酶之間的位置[2]。
Bcl-2抑制細(xì)胞凋亡可能與其以下幾種作用有關(guān)：
1.1 細(xì)胞催抗氧化作用[3] 以往研究表明，在去除生長因子所誘發(fā)的凋亡中，活性氧損傷（ROS）是促發(fā)細(xì)胞死亡的主要誘因：Bcl-2的過度表達(dá)可減少氧自由基產(chǎn)生和脂質(zhì)過氧化物的形成。提示Cai等[4]的實驗表明Bcl-2的抗氧化作用是間接的，即可能在于抑制超氧陰離子的產(chǎn)生而不是直接清除活性氧。細(xì)胞色素c（cytochrome c, Cyt c）作為呼吸鏈中重要的電子傳遞體，它從線粒體內(nèi)膜上的釋放會阻斷電子向下游傳遞體，它從線粒體內(nèi)膜上的釋放會阻斷電子向下游的傳遞，危及呼吸鏈的功能并導(dǎo)致超氧陰離子的加速產(chǎn)生；而Bcl-2可以抑制Cyt c的釋放，從而抑制了超氧陰離子的產(chǎn)生。此外，Bcl-2還可以增加胞內(nèi)的谷胱甘肽（GSH）等抗氧化劑，升高NAD+/NADH的比值，抑制和凋亡相聯(lián)系的GSH降低，促進(jìn)GSH進(jìn)入核內(nèi)，從而影響細(xì)胞的氧化還原狀態(tài)。但也有證據(jù)表明，在沒有自由基的情況下Bcl-2也能抑制凋亡。因此，Bcl-2的性質(zhì)遠(yuǎn)非僅僅是一種抗氧化劑。
1.2 抑制鈣離子跨膜流動 Lam等曾報道鈣泵特異性抑制劑Thapsigargen（TG）誘導(dǎo)的WEH17.2等細(xì)胞的凋亡可被Bcl-2所抑制，其原因是Bcl-2抑制了Ca2+的跨膜流動，提 示Bcl-2可通過調(diào)節(jié)胞內(nèi)鈣離子濃度來調(diào)節(jié)凋亡。然而Wei等[5]在神經(jīng)元細(xì)胞GT1-7中發(fā)現(xiàn)Bcl-2中發(fā)現(xiàn)Bcl-2可抑制由TG所誘導(dǎo)的凋亡，但并不能抑制TG誘導(dǎo)的胞內(nèi)鈣離子濃度升高；同時Jason等[6]在中國倉鼠卵巢細(xì)胞5AHSmyc中去除細(xì)胞內(nèi)貯存Ca2+后發(fā)現(xiàn)過度表達(dá)的Bcl-2仍可抑制凋亡，提示Bcl-2對胞內(nèi)Ca2+濃度的調(diào)節(jié)作用也只能是其抑制凋亡的機(jī)制之一。
1.3 離子通道蛋白和吸附/錨定蛋白 最近Reed[7]提出Bcl-2蛋白可能具有雙重功能：離子通道蛋白和吸附/錨定蛋白，提出Bcl-2抑制凋亡的部分新機(jī)制。
1.3.1 離子通道蛋白 體外實驗證實，Bcl-2、Bcl-X1和Bax能在線粒體上形成離子通道，提示它們可能參與調(diào)節(jié)一些與凋亡有關(guān)的細(xì)胞現(xiàn)象，如線粒體通透性改變（巨孔形成）和線粒體釋放凋亡蛋白本科激活因子——Cyt c和凋亡誘導(dǎo)因子（AIF）。過度表達(dá)的Bcl-2能抑制線粒體通透性改變，并影響巨孔的形成，從而抑制凋亡。但也有實驗發(fā)現(xiàn)即使線粒體通透性未改變，Cyt c等凋亡激蛋白也可以釋放到胞液中從而誘發(fā)細(xì)胞凋亡，因此這種觀點(diǎn)還有待進(jìn)一步證實。
在所觀察的細(xì)胞系及多種情況下，凋亡的發(fā)生都伴有Cyt c從線粒體釋放，繼而伴有Caspases激活，而活化的Caspases降解底物后，其蛋白降解產(chǎn)物又引起線粒體通透性改變，并最終導(dǎo)致凋亡發(fā)生[8]。Yang等[9]與Kluck等[10]發(fā)現(xiàn)Bcl-2可以通過抑制線粒體釋放Cyt c來抑制凋亡，繼而Rosse等[11]和Zhivotovsky等[12]用兩種不同的方法證明了即使Cyt c已經(jīng)釋放入胞漿，Bcl-2仍能延遲細(xì)胞死亡，這是由于Bcl-2抑制了活化的Caspases對線粒體釋放的上游和下游都有Bcl-2調(diào)節(jié)凋亡的作用點(diǎn)。
AIF作為一種線粒體來源的效應(yīng)蛋白酶，在分離在胞核中能誘導(dǎo)凋亡，同時還能激發(fā)線粒體通透性改變，誘導(dǎo)線粒體釋放Cyt c和Caspase-9，并在體外切割和激活其底物——半胱氨酸蛋白酶CPP32。體外研究發(fā)現(xiàn)，Bcl-2過度表達(dá)可能阻止AIF從分離的線粒體上釋放，但它并能影響AIF的產(chǎn)生，同時也不能影響AIF促凋亡的功能[13]。
1.3.2 吸附/錨定蛋白 在正常情況下Bcl-2通過其C端疏水殘基的伸展而錨定在細(xì)胞內(nèi)膜上，作為吸附/錨定蛋白，可把胞液蛋白固定在膜邊，或是引導(dǎo)胞液蛋白與別的膜蛋白相互作用。
Bcl-2可與Bcl-2家族的Bcl-2家族的Bcl-X1、Bcl-Xs、Bax、Bcl-2、Bad和Mc1-1形成同源的蛋白二聚體，而特定的蛋白二聚體則可作為在細(xì)胞死亡信號通路上的分子開關(guān)。例如，Bcl-2可與促凋亡Bax形成二聚體，如果Bax相對量高于Bcl-2，則Bax同二聚體的數(shù)量增多，從而促進(jìn)細(xì)胞死亡；而如果Bcl-2相對量高于Bax，則促進(jìn)形成Bcl-2/Bax異二聚體，并使Bcl-2同二聚體的量增多，從而抑制細(xì)胞死亡；而促凋亡分子和Bad和Bcl-Ss則競爭結(jié)合細(xì)胞死亡抑制分子如Bcl-X1或Bcl-2，由此替換了Bax并促進(jìn)Bax同二聚體形成，誘導(dǎo)凋亡。
另外，Bcl-2還可與Bcl-2家族外的11種蛋白質(zhì)結(jié)合，包括蛋白激酶Raf-1、蛋白磷酸酶Calcineurin、GTP酶、R-Ras和H-Ras、p53-BP2、朊蛋白Pr-1、Ced-4、BAG-1、Nip-1、Nip-2和Nip-3，并由此實現(xiàn)其抗凋亡作用。
2 Bcl-2不敏感的凋亡途徑[14]
Bcl-2抑制凋亡的作用并不是萬能的，例如在細(xì)胞毒T細(xì)胞殺傷作用中，特定的淋巴因子撤離以及某些TNF受體家族介導(dǎo)的凋亡途徑中Bcl-2不能抑制凋亡，其原因右能是這些凋亡誘導(dǎo)劑作用于Bcl-2下游或是獨(dú)立于Bcl-2的其它凋亡路徑。最近Scaffidi等[15]發(fā)現(xiàn)，Jurkat等細(xì)胞（Ⅱ型細(xì)胞）中Bcl-2可抑制TNF受體家族中的CD95（Apo-1/Fas）信號通路介導(dǎo)的凋亡，而在SKW6.4等細(xì)胞（Ⅰ型細(xì)胞）中Bcl-2則不能抑制這種信號通路介導(dǎo)的凋亡。其結(jié)果表明，凋亡途徑對Bcl-2敏感與否可能與細(xì)胞類型有關(guān)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種差異取決于線粒體是否參與這種凋亡途徑，在Ⅰ型 細(xì)胞中線粒體則未參與該凋亡途徑。因此，Bcl-2可能只抑制依賴于線粒體的凋亡途徑。
更進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，來源于牛痘病毒的細(xì)胞因子應(yīng)答修飾體A（crmA）是一種絲氨酸蛋白酶抑制劑（serpin）類分子，能抑制一些Caspases的功能。而來源于桿狀病毒的P35蛋白也能抑制一些Caspases的功能，而且它比CrmA具有更廣泛的Caspases抑制特性。在組織培養(yǎng)體系中或轉(zhuǎn)基因鼠的T淋巴細(xì)胞中CrmA表達(dá)能抑制CD95（Fas/Apo-1）和p55TNF受體Ⅰ誘發(fā)的凋亡，但對另一些諸如生長因子撤除，DNA損傷等細(xì)胞毒因素引起的凋亡則無能為力，而這些由細(xì)胞毒因素引起的凋亡現(xiàn)象則可被Bcl-2及其同系物所抑制，但是Bcl-2又不能抑制由CD95（Fas/Apo-1）和TNF受體介導(dǎo)的凋亡。由細(xì)胞毒因素及TNF受體家族介導(dǎo)的凋亡都可有效地被p35所抑制，提示這些通路都依賴于Caspases的激活。上述結(jié)果表明，在細(xì)胞中不同的凋亡激活途徑同時存在，其一是需要對CrmA敏感的Caspases參與但又不能被Bcl-2所抑制；而另一個則是Bcl-2可抑制的凋亡途徑，其中Caspases對p35敏感，但對CrmA則不敏感。
3 結(jié)語
目前Bcl-2是凋亡分子機(jī)制研究的主要靶分子。隨著對Bcl-2以及凋亡本身研究的日漸深入，Bcl-2是作用機(jī)制和凋亡的分子機(jī)制最終被闡明，從而提高對與凋亡有關(guān)的疾病的認(rèn)識和診治水平。
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細(xì)胞凋亡范文2
【關(guān)鍵詞】中性粒細(xì)胞；凋亡；燒傷
嚴(yán)重?zé)齻篌w內(nèi)激活的炎性細(xì)胞生成和釋放大量細(xì)胞因子，機(jī)體炎癥反應(yīng)失控，機(jī)體代謝增加，免疫功能紊亂，被認(rèn)為是導(dǎo)致傷后SIRS的重要發(fā)病基礎(chǔ)，也是當(dāng)前燒傷死亡的主要原因，PMN凋亡和功能的改變，在細(xì)胞、組織和器官的損傷中及MODS中發(fā)揮重要作用[1]。中性粒細(xì)胞（PMN）凋亡的異常可加劇或延長炎癥過程和持續(xù)的組織損傷，成為燒傷后炎癥損傷的重要環(huán)節(jié)之一。臨床上對炎癥反應(yīng)的治療開始擴(kuò)大到一系列對炎癥介質(zhì)的調(diào)控和拮抗，如對PMN的活性進(jìn)行調(diào)控可能改善炎癥反應(yīng)。本文就PMN凋亡與燒傷關(guān)系的近年來研究進(jìn)展做一綜述。
1PMN凋亡的概念及病理生理意義
細(xì)胞凋亡是一個主動的由基因決定的自動結(jié)束生命的過程，其發(fā)生需要基因的表達(dá)和蛋白質(zhì)的合成，整個過程受由遺傳機(jī)制決定的程序化調(diào)控，又稱為程序性細(xì)胞死亡。正常的細(xì)胞凋亡是一種生理現(xiàn)象，如果受到破壞，將引起一系列病理改變。PMN是主要的炎癥細(xì)胞，在炎癥過程中無論是數(shù)量上還是功能上都處于重要地位。一般情況下，PMN壽命很短，凋亡是使PMN失活的重要途徑，其自發(fā)凋亡對急性炎癥的消退、繼發(fā)組織損傷的預(yù)防起重要作用。在凋亡過程中，PMN喪失原有的生物學(xué)功能并在包膜完整狀態(tài)下被吞噬細(xì)胞清除掉，此時不但可避免大量細(xì)胞內(nèi)毒性物質(zhì)的釋放，而且釋放抑制炎癥反應(yīng)的因子，如TGF-β，PGE2等，炎癥得以收斂[2]。若PMN凋亡延長，則其在清除病原微生物的同時會繼續(xù)發(fā)揮生物學(xué)功能，釋放一些生物活性物質(zhì)，吸引更多的炎癥細(xì)胞和炎性介質(zhì)，增強(qiáng)炎癥反應(yīng)并造成自身組織的損傷。許多報道證實燒傷、重癥感染、全身炎癥反應(yīng)綜合征和再灌注損傷的病人均伴有外周血PMN凋亡延遲。由于PMN可通過多種途徑損傷機(jī)體，粒細(xì)胞的凋亡延遲就意味著持續(xù)的炎癥反應(yīng)，并進(jìn)一步可導(dǎo)致多臟器功能衰竭。
2PMN凋亡的基因調(diào)控
Bcl-2及其家族基因有抑制細(xì)胞凋亡和促進(jìn)細(xì)胞凋亡兩組基因，它們相互作用從而對細(xì)胞凋亡進(jìn)行調(diào)控，是重要的細(xì)胞凋亡調(diào)控基因。PMN常規(guī)表達(dá)半衰期相對較長的促凋亡蛋白Bax、Bak、Bid和Bad，這些促凋亡蛋白的持續(xù)表達(dá)，使PMN壽命短暫（6-10小時）；同時PMN也表達(dá)半衰期相對較短的抗凋亡蛋白A1、Bcl-xl、Mcl-1（半衰期僅2-3小時），一般情況下，半衰期長的促凋亡基因（主要是Bax）的活性占優(yōu)勢，促進(jìn)粒細(xì)胞凋亡。但當(dāng)機(jī)體受到炎癥損傷時，抗凋亡蛋白合成增加，粒細(xì)胞出現(xiàn)凋亡延遲[3]。研究顯示，體外PMN培養(yǎng)中Bcl-xl、Mcl-1基因表達(dá)逐漸下降且很快消失，認(rèn)為此與PMN的自發(fā)性凋亡的進(jìn)程有關(guān)，并且將Bcl-2基因轉(zhuǎn)移至小鼠后，PMN凋亡受到一定程度的抑制[4]。PMN caspase 3的活化是PMN凋亡過程中一個必需環(huán)節(jié)，其下游的蛋白激酶C同工酶的活化及其向核內(nèi)轉(zhuǎn)移是確保核酸內(nèi)切酶活化的關(guān)鍵，從而使細(xì)胞核DN段化，加速PMN凋亡[5]。P38絲裂原活化蛋白激酶（P38MAPK）則在PMN延長其壽命期限過程中發(fā)揮重要作用。抑制P38MAPK活化可加速PMN的凋亡過程，而增強(qiáng)其活性則延遲PMN的凋亡。此外，細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶（ERK）的活化可延遲PMN的凋亡。P38MAPK和ERK兩種途徑間可能存在相互促進(jìn)和制約的關(guān)系[6]。
3PMN凋亡的影響因子
3.1抑制因子PMN凋亡在基因調(diào)控基礎(chǔ)上還會受到許多炎癥相關(guān)因子的影響，如IL-1、2、6、8、15、GM-CSF、G-CSF等可抑制PMN凋亡。一些細(xì)菌毒素、可溶性免疫復(fù)合物、前列腺素E2及激素水平的提高等均可抑制PMN的凋亡。機(jī)體發(fā)生炎癥反應(yīng)過程中細(xì)菌所產(chǎn)生的少量琥珀酸也能抑制PMN凋亡。顏光濤[7]等研究顯示，磷脂酶A2內(nèi)外源性阻斷劑4-溴苯甲酰溴甲烷可明顯減弱促凋亡作用。IL-6、IL-18及燒傷血清刺激后可引起PMN凋亡延遲[8]。
3.2促進(jìn)因子加速PMN凋亡的有TNF-α、超氧離子O2-、某些蛋白水解酶及一些病毒如EB病毒、A型流感病毒等；一些藥物也可加速其凋亡，如柳氮磺胺吡啶、低濃度金諾分等；此外，實驗表明PLA2激動劑脂多糖、鈣離子載體及高濃度的丁二酸等促進(jìn)PMN凋亡[7]。
4PMN凋亡與燒傷
4.1燒傷后PMN凋亡的變化及影響因素大量實驗表明，嚴(yán)重?zé)齻笸庵躊MN凋亡發(fā)生延遲。馮剛等[9]應(yīng)用流式細(xì)胞技術(shù)動態(tài)觀察嚴(yán)重創(chuàng)傷病人后一周內(nèi)多個時相點(diǎn)PMN凋亡率的變化，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)傷病人各時相點(diǎn)外周PMN凋亡率明顯降低，表明嚴(yán)重創(chuàng)傷病人外周PMN凋亡顯著抑制。李志清等[10]的實驗顯示，傷后一天內(nèi)不同時相點(diǎn)的PMN凋亡百分率明顯降低，燒傷大鼠血清刺激24h后，PMN凋亡百分率顯著降低，表明嚴(yán)重?zé)齻蠡蛟跓齻宕碳は麓笫驪MN凋亡延遲。另有實驗顯示嚴(yán)重?zé)齻箴柘滤[液也抑制PMN凋亡，并表明燒傷血清和痂下水腫液抑制細(xì)胞凋亡均呈劑量依賴關(guān)系[11]。燒傷血清抑制細(xì)胞凋亡的能力是通過減少對人粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）的中和抗體。GM-CSF增加PMN的粘附性和延長其活性，在燒傷血清中抑制PMN細(xì)胞凋亡可能發(fā)揮重要作用[12]。鄭江等[13]實驗顯示嚴(yán)重燙傷大鼠PMN凋亡率顯著降低的同時血清IL-6和IL-1α水平在傷后均顯著升高，PMN caspase-3的活性降低，認(rèn)為IL-6和IL-1α等細(xì)胞因子可能是重要的影響因素，細(xì)胞內(nèi)caspase-3激活的減少可能是燒傷后PMN凋亡延遲的機(jī)制之一。還有人認(rèn)為熱損傷引起的PMN凋亡延遲部分與P13激酶/蛋白激酶活化增加了Bcl-xl的表達(dá)有關(guān)[14]。此外，近年來有研究報道，燒傷后bcl-2呈現(xiàn)出增加的變化，是燒傷患者血漿抑制PMN凋亡的重要因素之一[15]。
4.2燒傷后PMN凋亡的意義PMN凋亡后主要靠巨噬細(xì)胞吞噬清除，限制其介導(dǎo)的機(jī)體損害。實驗顯示嚴(yán)重?zé)齻蟠笫笱奘杉?xì)胞（Mφ）凋亡百分率較正常大鼠血清刺激后增多，腹腔Mφ對凋亡PMN吞噬能力降低，加上燒傷引起的PMN本身凋亡延遲，凋亡的PMN不能被Mφ吞噬完全，最終壞死，釋放毒性內(nèi)容物，是引發(fā)SIRS的重要因素之一，PMN凋亡的進(jìn)程影響著炎癥的發(fā)展和轉(zhuǎn)歸[10]。細(xì)胞凋亡的生物化學(xué)特征是由于細(xì)胞內(nèi)切酶的激活，細(xì)胞中DNA斷裂，以核小體為單位進(jìn)行DN段化。在白細(xì)胞凋亡中PMN凋亡占72%，PMN凋亡率決定了核小體的水平。Anne Morrison等[16]檢測創(chuàng)傷后失血性休克患者核小體水平，發(fā)現(xiàn)非感染者核小體水平比感染者高2.5倍到3倍，核小體的增加在全身感染中起到一定保護(hù)作用，由此可見，外周血PMN凋亡的增加可降低感染率。此外，PMN凋亡率可作為預(yù)測嚴(yán)重創(chuàng)傷病人病情程度和預(yù)后的指標(biāo)[9]。
4.3PMN凋亡的調(diào)節(jié)許多研究表明，調(diào)節(jié)PMN的凋亡可改善全身炎癥反應(yīng)，加速創(chuàng)面愈合。Zhang PH等[17]觀察地塞米松對正常血清和燒傷血清誘導(dǎo)燒傷早期PMN體外自發(fā)凋亡的影響，結(jié)果顯示，燒傷血清較正常血清誘導(dǎo)PMN凋亡減少，bcl-2、NFκB蛋白表達(dá)增加；加入地塞米松后，PMN凋亡增加；且NFκB蛋白表達(dá)減少，表明地塞米松可減輕燒傷血清對PMN凋亡的抑制作用，其機(jī)制可能與NFκB蛋白表達(dá)下調(diào)有關(guān)。魏在榮等[18]采用重度燒傷大鼠模型，利用低劑量環(huán)磷酰胺（cyclophosphamide，CY）進(jìn)行干預(yù)，觀察大鼠骨髓PMN的變化，結(jié)果顯示，燒傷后給予低劑量GY，PMN凋亡率增加，持續(xù)時間延長，PMN數(shù)量開始減少的時間延遲，由此得知，低劑量CY可保持燒傷后早期PMN的數(shù)量，使其充分發(fā)揮生物學(xué)功能，又能加速嚴(yán)重?zé)齻缙诖笫蠊撬鑀MN的凋亡，調(diào)控其排空。
PMN持續(xù)或過度產(chǎn)生或釋放細(xì)胞毒素加劇了炎癥反應(yīng)和組織損傷，Janinov V等[19]認(rèn)為能夠降低PMN活性和加速其凋亡的物質(zhì)，如天然多酚，能夠改善持續(xù)性炎癥反應(yīng)的病理狀態(tài)，并認(rèn)為PMN的氧化和凋亡可作為藥理干預(yù)的潛在目標(biāo)，擬PMN的抑制作用可被看做是對炎癥過程藥理調(diào)制的新戰(zhàn)略，支持了抗炎癥的內(nèi)在機(jī)制。黃新莉等[20]采用體外分離和培養(yǎng)人血PMN，研究硫化氫（H2S）對人PMN凋亡的影響，結(jié)果表明NaHS可促進(jìn)PMN凋亡，其機(jī)制可能與其上調(diào)P53蛋白的表達(dá)有關(guān)。此外，氮激光照射可增加燒傷后PMN的凋亡，減輕局部炎癥和改善燒傷創(chuàng)面愈合[21]。
PMN是體內(nèi)重要的炎癥細(xì)胞，一般而言，PMN自發(fā)凋亡被抑制，其壽命會延長，生物學(xué)功能也會相應(yīng)增強(qiáng)；反之，PMN自發(fā)凋亡被促進(jìn)，它的壽命會縮短，其生物學(xué)功能也會相應(yīng)減弱，PMN凋亡是其介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)終止的最主要步驟。在炎癥控制與治療中，明確PMN凋亡在全身性炎癥反應(yīng)中的作用及其相關(guān)影響因素十分必要，有利于為調(diào)節(jié)機(jī)體嚴(yán)重?zé)齻笱装Y反應(yīng)開辟一條新途徑。
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細(xì)胞凋亡范文3
關(guān)鍵詞：肺病；細(xì)胞凋亡；凋亡機(jī)制；檢測
細(xì)胞凋亡是一個主動過程，是機(jī)體在生理或病理條件下受到刺激后，導(dǎo)致細(xì)胞產(chǎn)生一系列形態(tài)和生化方面的改變而引起的程序性細(xì)胞死亡（programmed cell death，PCD）。
一、細(xì)胞凋亡機(jī)制與檢測方法
1.凋亡機(jī)制
細(xì)胞凋亡的生化特點(diǎn)包括質(zhì)膜磷脂排列方向改變、細(xì)胞內(nèi)離子環(huán)境自穩(wěn)改變、蛋白酶和核酸內(nèi)切酶激活分別致細(xì)胞蛋白質(zhì)裂解和DNA斷裂、細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生神經(jīng)酰胺、線粒體功能障礙、谷胱甘肽耗竭以及轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶激活。參與引發(fā)細(xì)胞凋亡的蛋白酶有多種，包括半胱氨酰天門冬氨酸特異蛋白酶家族成員和組織蛋白酶等。特別是caspase家族成員與細(xì)胞凋亡關(guān)系最為密切，至少有14種哺乳動物caspase已獲克隆，但僅對caspase-3和caspase-8的功能有所了解。caspase-8在細(xì)胞凋亡中發(fā)揮啟動作用；caspase-3在細(xì)胞凋亡中發(fā)揮效應(yīng)作用。由于各caspase可相互激活，所以caspase蛋白酶級聯(lián)反應(yīng)是導(dǎo)致細(xì)胞凋亡結(jié)構(gòu)改變的主要環(huán)節(jié)。線粒體功能障礙在細(xì)胞凋亡發(fā)生機(jī)制中起關(guān)鍵作用，能促進(jìn)線粒體功能障礙的因素很多，包括各種有害刺激和信號傳遞過程，其中某些配體/受體相互作用最為重要。配體與靶細(xì)胞表面受體相結(jié)合，就導(dǎo)致復(fù)雜的多蛋白復(fù)合物形成，即將凋亡信號傳遞給效應(yīng)蛋白酶FLICE，F(xiàn)LICE與caspase-8相互反應(yīng)可激活caspase-8，caspase-8激活后就通過某些不明的機(jī)制引發(fā)線粒體功能障礙。線粒體功能障礙導(dǎo)致細(xì)胞色素C釋放，細(xì)胞色素C與凋亡激活因子-2相結(jié)合，使caspase-3激活。caspase-3又激活DNA斷裂因子，導(dǎo)致靜息狀態(tài)的核酸內(nèi)切酶激活，最終引起DNA斷裂。從線粒體功能障礙到DNA斷裂，是細(xì)胞凋亡生化途徑的共同途徑。在肝細(xì)胞凋亡發(fā)生機(jī)制中，以Fas配體/Fas受體引發(fā)凋亡信號級聯(lián)反應(yīng)研究得最多。此外，轉(zhuǎn)化生長因子β1及其受體、腫瘤壞死因子及其受體在肝細(xì)胞凋亡發(fā)生機(jī)制中均起重要作用。細(xì)胞凋亡的主要調(diào)節(jié)因子是B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2蛋白家族的成員。Bcl-2，通過抑制凋亡以延長細(xì)胞存活時間，是哺乳類動物細(xì)胞凋亡的一種強(qiáng)大抑制因子。與Bcl-2關(guān)系密切的同源物是Bcl-x，有兩個RNA拼接變種，長Bcl-X是較大的拼接變種，短Bcl-X是短拼接變種。
2.檢查方法
（1）對細(xì)胞凋亡形態(tài)學(xué)的觀察有HE染色光鏡觀察以及電子顯微鏡、相差顯微鏡、共聚焦激光掃描顯微鏡檢查。
（2）對DNA降解片段的分析有瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA以及Southern Blotting方法。
（3）熒光標(biāo)記膜蛋白V的檢測。
（4）流式細(xì)胞技術(shù)（FCM）可以對活體或已固定的凋亡細(xì)胞進(jìn)行定量分析。（5）末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的脫氧尿苷三磷酸缺口末端標(biāo)記術(shù)（TUNEL）。（6）免疫組化。
二、肝中的細(xì)胞凋亡
近年來研究表明：肝細(xì)胞的死亡方式包括壞死和凋亡兩種。凋亡在肝臟疾病發(fā)展過程中的重要作用得到了人們的重視，現(xiàn)將有代表性的幾種肝臟疾病中的凋亡現(xiàn)象分述如下
1.病毒性肝炎。Fas系統(tǒng)介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡在肝炎發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用，在不同條件下，穿孔素、顆粒酶、TNF-α、TGF-β等也參與了肝細(xì)胞的凋亡。1998年Galle等報道乙型肝炎時肝細(xì)胞Fas表達(dá)增強(qiáng)，致敏的細(xì)胞毒性T細(xì)胞（CTL）表達(dá)Fas配基（FasL），CTL經(jīng)過免疫途徑介導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡，參與病毒的清理和肝炎的病理生理過程。若該反應(yīng)過強(qiáng)，則可能誘發(fā)暴發(fā)性肝功能衰竭。
2.肝纖維化。肝纖維化是慢性肝病共有的病理改變，有研究表明各種類型的肝纖維化中都存在凋亡。肝星狀細(xì)胞（HSC）的激活是肝纖維化發(fā)生的中心環(huán)節(jié)。1998年Gong等報道HSC向肌成纖維細(xì)胞（MFB）的轉(zhuǎn)變與sFasL介導(dǎo)的凋亡增強(qiáng)相平行，Bcl-2和Bcl-XL在早期HSC上的表達(dá)高于晚期HSC和MFB，Bax則相反。這說明調(diào)節(jié)HSC的凋亡易感性在肝纖維化發(fā)生機(jī)制中起重要作用。
3.肝硬變。凋亡現(xiàn)象在肝硬變病例的肝細(xì)胞、膽管細(xì)胞、單核細(xì)胞中普遍存在。1999年Frommel等對照研究了正常肝組織、丙型肝炎和肝硬變標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)對Bcl-2的表達(dá)逐漸增強(qiáng)，肝硬變患者中表達(dá)最強(qiáng)，提出了一種解釋肝硬變患者中肝癌高發(fā)生率的新機(jī)制。
4.肝癌。肝細(xì)胞癌形成過程中，不僅癌細(xì)胞異常增生，而且突變的細(xì)胞凋亡減少，肝癌細(xì)胞對凋亡誘導(dǎo)反應(yīng)明顯缺陷，1998年Jodo等報道肝癌血清中sFas水平升高，切除腫瘤后，sFas水平即下降。一些抑癌劑如:硒、類維生素A、化療藥物等可促進(jìn)鼠肝的潛在惡性細(xì)胞的凋亡，從而降低肝癌的發(fā)病率，這從一個側(cè)面反映了凋亡在肝癌發(fā)病機(jī)制中的地位。1997年Cras L等報道在非基因毒性致癌物nafenopin所致的原發(fā)性肝癌中，正常肝細(xì)胞和肝腫瘤細(xì)胞都會受到抑制。當(dāng)nafenopin的作用消失后，二者的凋亡都增加。后者的增殖率和凋亡率都高于前者。
細(xì)胞凋亡范文4
關(guān)鍵詞：凋亡；中藥；綜述
中圖分類號：R2－03 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
文章編號：1007－2349(2007)11－0046－03
細(xì)胞凋亡(apoptosis)是一種細(xì)胞生理性死亡的形式，是多細(xì)胞有機(jī)體為保持身體組織穩(wěn)定、調(diào)控自身細(xì)胞增殖和死亡之間的平衡、由基因控制的細(xì)胞自動性死亡過程，在機(jī)體的生長發(fā)育、衰老、免疫調(diào)節(jié)、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定以及腫瘤、感染、自身免疫性疾病等生理病理過程中均有重要意義。機(jī)體通過凋亡過程來清除體內(nèi)不需要或有害細(xì)胞，或通過抗凋亡過程維持細(xì)胞功能。抑制凋亡在維護(hù)生命個體的穩(wěn)定、抗衰老等過程中有很重要的作用。近年來有關(guān)中藥抑制細(xì)胞凋亡的研究日漸增多，研究涉及缺氧、缺血等因素導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)、心腦血管、胃腸功能損傷的保護(hù)、腫瘤治療(放、化療)后骨髓、免疫功能損傷的防治等方面。中醫(yī)藥可對細(xì)胞凋亡過程的不同環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而抑制細(xì)胞凋亡，維持機(jī)體內(nèi)平衡，阻止組織病理過程的惡化。
1 通過調(diào)控細(xì)胞凋亡途徑抑制凋亡
機(jī)體內(nèi)存在多條細(xì)胞凋亡的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，其中內(nèi)源性的線粒體細(xì)胞色素C途徑和外源性的死亡受體途徑所介導(dǎo)細(xì)胞凋亡是目前研究較多的途徑。
1．1 通過調(diào)控線粒體細(xì)胞色素C途徑抑制凋亡 許多研究結(jié)果均表明，線粒體在細(xì)胞凋亡過程中起著“主開關(guān)”作用，是最重要的途徑之一，其通過Cyt－C途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。在細(xì)胞凋亡信號的刺激下，會使caspases激活，胞質(zhì)Ca2+水平升高，產(chǎn)生ceramide，諸如此類的改變會直接或間接地引發(fā)線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔道(PTP)開放，使能量產(chǎn)生中斷，線粒體內(nèi)膜跨膜電位(ψm)的下降，并導(dǎo)致外膜破裂，釋放出Cyt－C等各種活性蛋白，Cyt－C從線粒體內(nèi)釋放是關(guān)鍵的一步。胞漿內(nèi)的Cyt－C在dA7P存在下，與凋亡蛋白酶活化因子－1(Apaf－1)結(jié)合，誘導(dǎo)caspase－9前體的寡聚化，并形成凋亡體。凋亡體的形成可激活caspase－9，繼而活化Caspase－3，啟動Caspase的級聯(lián)反應(yīng)，引起細(xì)胞凋亡。
有研究以缺氧／缺糖再給氧為模型，觀察清開靈注射液對神經(jīng)細(xì)胞線粒體膜電位的保護(hù)作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)清開靈注射液能顯著降低細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度，抑制細(xì)胞凋亡，提高線粒體膜電位和活性，認(rèn)為清開靈注射液可抑制缺氧一缺糖再給氧損傷所致的線粒體膜電位的降低、抑制神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)鈣超載與抑制細(xì)胞凋亡有關(guān)。
1．2 通過調(diào)控死亡受體途徑抑制凋亡 凋亡還可以通過死亡受體通路介導(dǎo)，現(xiàn)知死亡受體途徑主要包括Fas／FasL途徑和TNFa／TNFR途徑。死亡受體家族成員包括7NFRl、TNFR2、Fas／CD95、TRAlL－Rs等，當(dāng)死亡受體與其相應(yīng)的配基(死亡配體)特異性結(jié)合后，將凋亡信號由胞外傳人胞內(nèi)，在連接分子的媒介下，激活Caspase，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。
1．2．1 通過調(diào)控Fas／FasL途徑抑制凋亡 中藥可以通過調(diào)控Fas／FasL的表達(dá)，抑制受損細(xì)胞的凋亡。參附注射液對培養(yǎng)的乳鼠心肌細(xì)胞缺氧及缺氧／復(fù)氧時凋亡相關(guān)基因Fas／FasL蛋白表達(dá)影響研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)果缺氧4.5h及10.5h后，心肌細(xì)胞Fas／FasL蛋白的陽性表達(dá)指數(shù)(positive expressionindex，PEI)參附注射液組明顯低于缺氧組；參附注射液可通過下調(diào)Fas／FasL蛋白表達(dá)，參附注射液組還見到caspase-3活性下降，提示參附注射液抑制乳鼠心肌細(xì)胞凋亡是通過Fas／FasL-caspase-3途徑實現(xiàn)的。
1．2．2 通過調(diào)控TNFa／TNFR途徑抑制凋亡 研究還發(fā)現(xiàn)中藥通過調(diào)控7NFa／TNFR途徑抑制細(xì)胞凋亡。枸杞多糖對老年大鼠T細(xì)胞過度凋亡及相關(guān)基因表達(dá)研究發(fā)現(xiàn)，枸杞多糖可以下調(diào)促凋亡的TNFRl基因mRNA表達(dá)并上調(diào)抗凋亡的Bcl-2基因mRNA表達(dá)，降低老年大鼠T細(xì)胞的過度凋亡，從而改善老年大鼠T細(xì)胞過度凋亡的狀態(tài)。
2 通過影響凋亡信號傳導(dǎo)抑制凋亡
細(xì)胞抗凋亡的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是在內(nèi)外生存因子的刺激下，激活多種信號偶聯(lián)途徑的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。常見的凋亡信號傳導(dǎo)途徑有磷脂酰肌醇－3－激酶(P13K)／蛋白激酶B(PKB或稱為AKT)途徑，RAS－MAPK途徑，NF－κB途徑，N()途徑等。
2．1 P13K／PKB途徑 P13K是一種胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶，PKB是P13K的靶蛋白之一，P13K與PKB是促進(jìn)凋亡作用的重要調(diào)節(jié)因子；其過量表達(dá)可抑制細(xì)胞的凋亡。黃芪多糖(APS)對2型糖尿病大鼠腎組織胰島素信號分子表達(dá)的研究發(fā)現(xiàn)，認(rèn)為黃芪多糖降低2型糖尿病大鼠血糖水平的機(jī)制可能與提高糖尿病大鼠腎組織中胰島素受體(InsR)、胰島素受體底物－1(IRS－1)、P13K水平，增加組織對胰島素的敏感性，改善胰島素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。
2．2 RAS－MAPK途徑 絲裂原活化蛋白激酶家族(MAPKS)參與細(xì)胞凋亡的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。MAPKS級聯(lián)反應(yīng)包括MAPKKK，MAPKK與MAPK等3個順序的活化過程。每一種激酶又由不同成分組成。MAPK包括ERK，jNK／SAPK，P38。有研究探討肝星狀細(xì)胞絲裂原活化蛋白激酶(HSCs MAPK)通路中ERK、JNK的活化情況，以及丹參藥物血清對磷酸化細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)蛋白激酶(P－ERK)、磷酸化氨基末端蛋白激酶(P－JNK)表達(dá)，肝纖維化大鼠經(jīng)丹參藥物血清干預(yù)后較對照組均顯著降低，正常大鼠經(jīng)丹參藥物血清干預(yù)后較正常大鼠對照組也均顯著減少。表明活化的HSCs中ERK、JNK保持著較高的磷酸化水平，兩者介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是HSCs活化和增殖的重要途徑之一；阻斷MAPK信號通路可能是丹參治療肝纖維化的重要作用途徑之一。
2．3 NF－κB途徑 在大多數(shù)細(xì)胞類型中，NF－κB在胞漿中與抑制亞單位lκB結(jié)合形成無活性的復(fù)合物。在TNF誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡過程中，可刺激lκB的磷酸化作用及降解作用。使NF－κB能從復(fù)合物中釋放并活化，活化的NF-κB迅速轉(zhuǎn)位進(jìn)入胞核，繼而作用于靶基因，誘導(dǎo)基因表達(dá)，編碼前炎性蛋白，如IFN，細(xì)胞因子，生長因子，細(xì)胞黏附因子，紅細(xì)胞生成素與MHC－I類分子等，抑制NOS的生成，并誘導(dǎo)編碼凋亡抑制蛋白C－IAPl，C－IAP2基因表達(dá)，誘導(dǎo)抗凋亡基因Bcl－2，Bcl－x1的表達(dá)。探討人參皂甙對心血管疾病的保健和防治機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)果顯示內(nèi)毒素脂多糖(LPS)促使HUVEC NF－κB向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移，人參皂甙則能阻止
LPS誘導(dǎo)的NF－κB核內(nèi)轉(zhuǎn)移；能完全阻止LPS致內(nèi)皮細(xì)胞核提取物NF－κB DNA結(jié)合活性；IJs能使HUVl3C PAl－1蛋白及mRNA表達(dá)顯著增強(qiáng)，人參皂甙則使LPS的這種作用明顯減弱。認(rèn)為人參皂甙對心血管疾病的防治機(jī)制之一可能是通過NF－κB途徑拮抗LPS致HUVEC PAI－1的表達(dá)。
2．4 NO途徑 NO對細(xì)胞的增殖與存活有雙重效應(yīng)。它可以通過多種機(jī)制誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡，但在一些特定環(huán)境中，NO又可在一些細(xì)胞類型中作為凋亡的潛在抑制劑。川芎嗪對多巴胺誘導(dǎo)PCI2細(xì)胞凋亡的保護(hù)作用的研究發(fā)現(xiàn)，認(rèn)為川芎嗪可抑制DA引起的PCI2細(xì)胞凋亡，此作用可能與降低NO生成有關(guān)。NO的抗凋亡作用還與caspase水平有關(guān)。在死亡配體依賴與配體非依賴的凋亡中，NO均能抑制caspase的活性。黃芪、當(dāng)歸注射液可通過促進(jìn)NO的生成、誘導(dǎo)caspase3表達(dá)促進(jìn)體外培養(yǎng)的血管平滑肌細(xì)胞凋亡。同時還可通過上調(diào)bcl－2表達(dá)而抑制其阻止氧自由基破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，起抗細(xì)胞凋亡作用，通過抑制粘著斑激酶的表達(dá)，調(diào)節(jié)其對細(xì)胞增殖和凋亡的影響。已發(fā)現(xiàn)，NO在某些細(xì)胞類型的線粒體中起抗凋亡作用。如在鼠肝線粒體中，生理濃度的NO能可逆性的抑制PTP的開放，機(jī)制是通過膜的去極化與Ca2+的積聚作用。
2．5 其他 胞漿中游離的Ca2+作為第二信使在凋亡信號傳遞過程中起關(guān)鍵作用；細(xì)胞核內(nèi)鈣離子濃度的持續(xù)升高是導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的主要原因。細(xì)胞凋亡時最顯著的變化是DNA的斷裂，鈣離子可直接激活核酸內(nèi)切酶促進(jìn)DNA斷裂，也可通過激活蛋白酶、磷酸酶和磷脂酶，導(dǎo)致染色質(zhì)結(jié)構(gòu)完整性的喪失。葛根素及由紅參和麥冬有效成分制成的參麥注射液對腦缺血／再灌注中神經(jīng)細(xì)胞均有一定的抑制作用。作用機(jī)制可能是阻斷Ca2+內(nèi)流和／或胞內(nèi)鈣庫的釋放。從抑制神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)鈣超載。
目前發(fā)現(xiàn)在某些細(xì)胞中，cAMP是引起細(xì)胞凋亡的信號。細(xì)胞內(nèi)cAMP濃度的上升可激活cAMP依賴性蛋白激酶，使靶細(xì)胞上某些絲氨酸和蘇氨酸磷酸化，從而影響這些蛋白的生物學(xué)功能，引起細(xì)胞凋亡。黃精多糖對正常小鼠血糖水平無明顯影響；但可顯著降低腎上腺素誘發(fā)的高血糖小鼠的血糖值；其機(jī)制可能是降低腎上腺素模型小鼠肝臟中cAMP的含量，通過抑制凋亡減輕高血糖肝臟的損害。
3 通過調(diào)控凋亡相關(guān)基因表達(dá)抑制凋亡
Bcl－2基因家族是最重要的細(xì)胞凋亡調(diào)控基因。抗凋亡基因bcl－2和bcl－xL是Bcl－2家族蛋白成員中主要的抗凋亡分子。bax基因是Bcl－2家族中重要的促凋亡基因。另外，p53、c－myc、Fas、c－fos等基因均是參與調(diào)控細(xì)胞凋亡的重要基因。有研究用黃芪注射液進(jìn)行治療貧血小鼠，提示黃芪注射液可通過上調(diào)抗凋亡蛋白Bcl－XL表達(dá)減輕骨髓有核細(xì)胞的凋亡，并促進(jìn)紅系、巨核系造血。丹參對持續(xù)性非臥床式腹膜透析(CAPD)相關(guān)性腹膜硬化模型大鼠腹膜間皮細(xì)胞凋亡有抑制作用，其機(jī)理是下調(diào)Fas基因的蛋白表達(dá)，上調(diào)Bcl－2基因的蛋白表達(dá)。c－los是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，正常情況下在腦內(nèi)水平極低。c－fos不適當(dāng)?shù)倪^度表達(dá)可干預(yù)細(xì)胞核的修復(fù)功能，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。有實驗表明。c－fos可能誘導(dǎo)腦缺血一再灌流時海馬CAl區(qū)細(xì)胞晚期促凋亡基因的表達(dá)，共同調(diào)控細(xì)胞凋亡，而中藥有效成分葛根素可通過下調(diào)凋亡相關(guān)基因c－fos的表達(dá)，減少神經(jīng)細(xì)胞的凋亡，從而具有保護(hù)神經(jīng)的作用。
4 通過調(diào)控細(xì)胞因子抑制凋亡
細(xì)胞因子(cytokine，CK)是機(jī)體細(xì)胞分泌調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化與死亡的一大類因子。與凋亡有關(guān)的細(xì)胞因子有氧自由基、氧化低密度脂蛋白(OX2LDL)及某些細(xì)胞因子等。清熱解毒方瀉心湯可顯著降低實驗性AS大鼠血清MAD水平，增強(qiáng)SOD活性，降低OX2LDL及N()水平等，從而抑制血管細(xì)胞過度凋亡。細(xì)胞因子如TNF(Tumomecrotiefactor)具有多種生物學(xué)功能，TNF在體外可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞及大鼠肝細(xì)胞出現(xiàn)凋亡，其中TNF-α與凋亡的關(guān)系更為密切，能與TNF受體結(jié)合，引起細(xì)胞內(nèi)貯存Ca釋放，引起細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度升高，從而激活Ca2+依賴性核酸內(nèi)切酶，引起DN段斷裂和細(xì)胞凋亡。此外，與凋亡有關(guān)的細(xì)胞因子還有IL-2、IFN-γ、TGFβ1，NK細(xì)胞、IL-3、IL-4、IL-6、LAF-1(白細(xì)胞黏附因子)、CAM-1(細(xì)胞內(nèi)黏附分子)、GM-CSF(粒細(xì)胞－巨噬細(xì)胞集落刺激因子)、NGF(神經(jīng)生長因子)、SCF(干細(xì)胞因子)、IGF-1(胰島素樣生長因子)、核轉(zhuǎn)錄因子xu等。黃芪對脂多糖(LPS)致大鼠急性肺損傷(AIJ)后大鼠肺組織細(xì)胞有保護(hù)作用，其機(jī)制是減少促炎因子TNF-α、IL-1β的釋放，抑制肺泡上皮細(xì)胞凋亡。地黃飲子對阿爾茨海默病動物模型細(xì)胞凋亡抑制的機(jī)制，與上調(diào)核轉(zhuǎn)錄因子κB、hsp70mRNA的表達(dá)，抑制線粒體釋放細(xì)胞色素C，控制半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3的激活有關(guān)。
細(xì)胞凋亡范文5
【左旋卡尼汀；再灌注損傷；心肌缺血；細(xì)胞凋亡
0引言
缺血/再灌注（myocardialischemia/reperfusion，MI/R）損傷是冠狀動脈再通后一個重要的并發(fā)癥，也是致死原因之一.有學(xué)者提出，細(xì)胞凋亡可能為再灌注損傷發(fā)病機(jī)制中的一個重要環(huán)節(jié)［1］；通過干預(yù)凋亡基因的表達(dá)以阻斷細(xì)胞凋亡過程，從而減輕再灌注損傷能否成為防治再灌注損傷的有效方法已受關(guān)注.卡尼汀，又名肉毒堿，可加速脂肪的β氧化，提高三磷酸腺苷（ATP）水平，優(yōu)化心肌能量代謝途徑.近期的大規(guī)模臨床試驗CEMID的結(jié)果提示［2］，左旋卡尼汀明顯改善心肌梗死后患者的心功能，降低死亡率，縮小梗死面積.卡尼汀探究的新發(fā)現(xiàn)［3］，提示卡尼汀在對缺血性心臟病的功能中，優(yōu)化心肌能量代謝，抑制MI/R心肌細(xì)胞凋亡可能是保護(hù)缺血再灌注心肌的重要機(jī)制.我們通過MI/R模型，探索左旋卡尼汀對MI/R心肌細(xì)胞的保護(hù)功能及其可能的機(jī)制.
1材料和方法
1．1材料
健康家兔25只，雌雄不限，體質(zhì)量2.5～3.0kg（第四軍醫(yī)大學(xué)實驗動物中心提供）.卡尼汀（常州三位工業(yè)技術(shù)探究所研制）；InSituCellDeathDetectionPOD試劑盒德國寶麗曼公司產(chǎn)品；Fas和Bcl2mAb，免疫組化試劑盒（購自北京中山生物有限公司）；伊文蘭和氯化三苯基四氮唑（TTC）購自Sigma公司.
1.2方法
1.2.1MI/R模型的制備30g/L戊巴比妥鈉30mg/kg腹腔麻醉，頸部居中切開.分離左側(cè)頸靜脈插管連接輸液泵.同步記錄心電圖觀察ST變化.心肌MI/R模型參照simpsond的方法加以改進(jìn)，開胸，暴露心臟,于冠脈左室支中1/2處穿線環(huán)繞之,結(jié)扎線向外收緊，造成急性心肌缺血，45min后放松結(jié)扎線使冠狀動脈再通形成再灌注.各組中用以心肌梗死范圍和細(xì)胞凋亡檢測的心臟各半.
1.2.2分組隨機(jī)分為三組摘要:Ⅰ組空白對照組（n=5）,絲線穿過冠狀動脈左室支但不結(jié)扎；Ⅱ組MI/R組（n=10），MI后5min注射生理鹽水，至實驗結(jié)束.Ⅲ組左旋卡尼汀治療組（n=10），MI后5min注射左旋卡尼汀1.5mL/(kg%26#12539;h).
1.2.3測定SOD含量實驗結(jié)束后即刻分別取缺血區(qū)及正常供血區(qū)左心室心肌組織1.0g，低溫狀態(tài)下生理鹽水沖洗干凈，制成心肌勻漿液，離心后取上清液，按試劑盒說明書操作.
1.2.4細(xì)胞凋亡檢測及計算凋亡率再灌注3h結(jié)束后，分離左心室心肌，取缺血區(qū)心肌組織，用100g/L甲醛液固定24h，常規(guī)脫水,石蠟包埋，切片，采用末端標(biāo)記TUNEL法檢測心肌細(xì)胞凋亡.按照試劑盒說明書操作.每一心臟取3張切片，在高倍鏡下（10目鏡×40物鏡）檢測，于凋亡陽性細(xì)胞區(qū)域隨機(jī)選擇10個視野，對凋亡陽性細(xì)胞計數(shù)并行計算機(jī)圖像分析，作半定量測定，以心肌凋亡陽性細(xì)胞數(shù)占總心肌細(xì)胞數(shù)的百分比作為心肌細(xì)胞凋亡指數(shù)（apoptoticindex，AI）.
1.2.5凋亡相關(guān)基因蛋白的檢測石蠟包埋組織連續(xù)切片，用免疫組化SP法觀察心肌細(xì)胞Fas,Bcl2的表達(dá)情況，用HPIAS1000圖像分析系統(tǒng)計算A值作為半定量參數(shù)，測量Fas,Bcl2蛋白表達(dá).
統(tǒng)計學(xué)處理摘要：實驗數(shù)據(jù)用x±s表示，使用SPSS11.0軟件，多組比較進(jìn)行onewayANOVA及LSDt檢驗，P%26lt;0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義.
2結(jié)果
2．1SOD含量（kat/g)變化和I組（0.84±0.42）比較，II組（0.36±0.30）SOD活性明顯降低（P%26lt;0.05）,III組（0.72±0.30）SOD活性較II組顯著增加（P%26lt;0.05）.
2．2心肌細(xì)胞AI變化II組的AI明顯高于I組（P%26lt;0.01），III組AI明顯低于II組（P%26lt;0.01），但仍高于I組（P%26lt;0.01，表1).
2.3Fas,Bcl2蛋白含量的變化II組Fas含量明顯高于I組（P%26lt;0.01），III組Fas含量明顯低于II組（P%26lt;0.01）,和I組比較無統(tǒng)計學(xué)差異（P%26gt;0.05）.II組Bcl2含量顯著低于I組（P%26lt;0.01）和III組（P%26lt;0.01），III組Bcl2含量和I組比較無統(tǒng)計學(xué)差異（P%26gt;0.05,表1).表1各組間兔MI/R心肌凋亡指數(shù)及Bcl2,Fas含量的比較(略)
3討論
引起再灌注損傷的主要因素，目前認(rèn)為和Ca2+超載［3］、氧自由基［4］和白細(xì)胞聚積有關(guān).此外，已有多項探究報道顯示，氧自由基通過啟動Bcl2［5］，TNFα［6］多種細(xì)胞凋亡相關(guān)因素，誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡.
細(xì)胞凋亡是指一定的生理或病理條件下，遵循自身的程序，通過啟動內(nèi)部機(jī)制，主要是通過內(nèi)源性DAN內(nèi)切酶的激活，導(dǎo)致細(xì)胞主動死亡的過程.通過對調(diào)控細(xì)胞凋亡基因的探究，可以將細(xì)胞凋亡相關(guān)基因分為誘導(dǎo)基因（死亡基因）和抑制基因（生存基因）.通常在生理條件下，細(xì)胞有序而協(xié)調(diào)的激活凋亡誘導(dǎo)基因（fas,p53等）和/或凋亡抑制基因（bcl2等）共同控制著細(xì)胞代謝功能而維持細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的動態(tài)變化.探究發(fā)現(xiàn)摘要：bcl2基因的功能主要是抑制細(xì)胞凋亡促進(jìn)細(xì)胞生存.其抗凋亡的機(jī)制主要有摘要：Bcl2通過抑制自由基的產(chǎn)生而抑制細(xì)胞死亡,Bcl2和Bax結(jié)合成雜二聚體，可抑制Bak的促凋亡功能,Bcl2的過度表達(dá)有效地阻斷細(xì)胞色素c由線粒體向細(xì)胞質(zhì)的釋放，對線粒體起始的caspase激活機(jī)制起著阻礙功能，從而抑制細(xì)胞凋亡.Fas又稱Apo1即CD95分子，是I型膜蛋白，屬腫瘤壞死因子受體家族成員.Fas和活化細(xì)胞交聯(lián)區(qū)誘導(dǎo)凋亡的機(jī)制主要是通過Fas和FasL結(jié)合，誘導(dǎo)神經(jīng)鞘磷脂酶（SMase）的活化，分解SM生成神經(jīng)酰氨
（Ceramide,CM）,CM通過膜結(jié)合性的絲/蘇氨酸激酶等激活第二信使，使胞內(nèi)Ca2+濃度升高，引發(fā)一系列的生化反應(yīng)，從而激活Ca2+Mg2+依靠性核酸內(nèi)切酶，引起凋亡.
左旋卡尼汀本身并不是機(jī)體的基本營養(yǎng)素，是脂肪酸進(jìn)入線粒體進(jìn)行β氧化所必需的輔助因子，可加速轉(zhuǎn)運(yùn)長鏈脂肪酸通過線粒體內(nèi)膜，進(jìn)入線粒體進(jìn)行β氧化供能.左旋卡尼汀作為一種有效的氧自由基清除劑，在緩解氧化應(yīng)激、減少脂質(zhì)過氧化中均具有明顯的保護(hù)功能［7］.
本實驗我們觀察到再灌注早期給予左旋卡尼汀，家兔MI/R過程中SOD活性增加，心肌梗死面積減少，細(xì)胞AI下降，F(xiàn)as蛋白表達(dá)減弱，Bcl2蛋白表達(dá)增強(qiáng)，表明左旋卡尼汀能抑制MI/R過程中細(xì)胞凋亡的發(fā)生.提示在MI/R損傷中，細(xì)胞凋亡是可以預(yù)防的.驗證了左旋卡尼汀通過調(diào)節(jié)Bcl2和Fas抑制心肌細(xì)胞凋亡，可能是保護(hù)MI/R心肌的重要機(jī)制這一假設(shè).
至于左旋卡尼汀抑制MI/R心肌細(xì)胞發(fā)生凋亡的機(jī)制，可能和左旋卡尼汀提高SOD活性，減輕細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載，抗缺血，缺氧，減少氧自由基生成、增強(qiáng)細(xì)胞抗氧化損傷能力，從而發(fā)揮其抗氧化、抗凋亡的細(xì)胞保護(hù)功能.另外心肌缺血后，脂肪酸，如棕櫚酸鹽在血漿和心肌組織中生成增多，而棕櫚酸鹽被認(rèn)為能促進(jìn)心肌細(xì)胞凋亡［8］，棕櫚酸鹽通過調(diào)控棕櫚酰激酶（palmitoy1COA）介導(dǎo)的線粒體膜通透性的變化在細(xì)胞凋亡中發(fā)揮功能［9］.
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細(xì)胞凋亡范文6
【關(guān)鍵詞】：心肌缺血/再灌注 細(xì)胞凋亡 基因調(diào)控 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑
【中圖分類號】R54; 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1007-8517(2008)4-0010-03
細(xì)胞凋亡(apoptosis)又稱程序性細(xì)胞死亡(programmed cell death)，是指有核細(xì)胞在一定條件下通過啟動其內(nèi)部機(jī)制，主要通過內(nèi)源性DNA內(nèi)切酶的激活而發(fā)生的細(xì)胞自然死亡過程，凋亡細(xì)胞在瓊脂糖凝膠電泳上顯示出典型DNA“梯狀”條帶，是由基因控制的有序化的主動死亡過程。近年來，隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷豐富及分子心血管病學(xué)的研究發(fā)展，已證實細(xì)胞凋亡現(xiàn)象存在于心血管系統(tǒng)的許多生理和病理變化中，與許多心血管疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，本文就心肌細(xì)胞凋亡與缺血再灌注損傷的關(guān)系綜述如下。
1 心肌缺血/再灌注時細(xì)胞凋亡的證據(jù)
臨床及實驗研究證明， 心肌缺血/再灌注與心肌細(xì)胞凋亡有密切關(guān)系。1992年Schumer等首先在缺血/再灌注的大鼠腎臟組織觀察到細(xì)胞凋亡現(xiàn)象。1994 年Gottlieb 等首先在兔心臟上發(fā)現(xiàn)再灌注損傷促進(jìn)了細(xì)胞凋亡。其后Fliss[1]等采用原位末端標(biāo)記技術(shù)發(fā)現(xiàn)缺血/再灌注大鼠心肌細(xì)胞中有典型的凋亡形態(tài)改變及特征性DN段，并認(rèn)為單純持續(xù)心肌缺血未能引起細(xì)胞凋亡， 缺血/再灌注后才出現(xiàn)明顯的細(xì)胞凋亡， 即再灌注加重細(xì)胞凋亡。并且發(fā)現(xiàn)細(xì)胞凋亡與缺血及再灌注持續(xù)時間有關(guān)， 認(rèn)為細(xì)胞凋亡是缺血/再灌注損傷的特征之一。姚震[2]等研究表明，不同時間的心肌缺血/再灌注損傷均可導(dǎo)致心肌細(xì)胞凋亡，以缺血30～60min后再灌注時明顯，說明心肌細(xì)胞凋亡的發(fā)生率與此前心肌缺血時間長短有關(guān)。趙軍[3]等用流式細(xì)胞儀檢測缺血再灌注心肌細(xì)胞凋亡情況，發(fā)現(xiàn)再灌注45分鐘組､1h組均未見到凋亡的心肌細(xì)胞，2h組､3h組心肌細(xì)胞顯示出典型的凋亡特征。Chakrabarti[4]等在大鼠離體心臟灌注模型上發(fā)現(xiàn)心肌缺血10min 即出現(xiàn)心肌細(xì)胞凋亡，缺血30min達(dá)高峰，證實了缺血可引起心肌細(xì)胞凋亡。Maulik[5]等在大鼠離體再灌注心臟模型上研究表明，缺血15､30､60min均無心肌細(xì)胞凋亡證據(jù)。而缺血15min后再灌注90min和120min時通過DNA瓊脂糖凝膠電泳和地高辛配基標(biāo)記的基因組DNA免疫染色熒光鏡檢證實有心肌細(xì)胞凋亡。Saraste[6]等對8例確診因心肌梗塞而死亡者的心臟標(biāo)本進(jìn)行檢測，這8例中其中6例進(jìn)行過成功的溶栓治療，表明經(jīng)歷過缺血再灌注損傷。結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有急性心肌梗塞的心肌細(xì)胞中均有典型的細(xì)胞凋亡的生化特征，而對照組均為陰性。并且凋亡細(xì)胞主要出現(xiàn)在梗死邊緣區(qū)，無梗死的區(qū)域很少有細(xì)胞發(fā)生凋亡。因此認(rèn)為缺血/再灌注損傷中有細(xì)胞凋亡參與， 且再灌注可以加速不可逆轉(zhuǎn)的細(xì)胞凋亡，而且心肌細(xì)胞的凋亡與缺血/再灌注持續(xù)時間長短有關(guān)。
2 心肌缺血/再灌注損傷中細(xì)胞凋亡的相關(guān)調(diào)控基因
細(xì)胞凋亡區(qū)別于細(xì)胞壞死的一個顯著特征即受基因調(diào)控，心肌缺血-再灌注損傷的細(xì)胞凋亡也同樣受基因調(diào)控。細(xì)胞凋亡是一個瀑布式基因表達(dá)過程，許多基因包括多種原癌基因和抑癌基因均參與細(xì)胞凋亡的調(diào)控。
2.Bcl-2基因：Bcl-2基因是第一個被確認(rèn)對細(xì)胞凋亡有抑制作用的基因。Bcl-2蛋白是一種膜整和蛋白，主要分布于線粒體內(nèi)膜､細(xì)胞內(nèi)膜表面､內(nèi)質(zhì)網(wǎng)､核膜等處。Bcl-2的高度表達(dá)能阻抑多種誘導(dǎo)因素引起的細(xì)胞凋亡。Bcl-2抑制細(xì)胞凋亡可能與其以下幾種作用有關(guān)： ①Bcl-2的過度表達(dá)可減少氧自由基產(chǎn)生和脂質(zhì)過氧化物的形成。②過度表達(dá)的Bcl-2能抑制線粒體通透性的改變，減少促凋亡蛋白的釋放，從而抑制細(xì)胞凋亡。③Bcl-2可抑制Ca2+的跨膜流動，通過調(diào)節(jié)胞內(nèi)鈣離子濃度來調(diào)節(jié)凋亡。④Bcl-2可與凋亡蛋白酶結(jié)合，實現(xiàn)其抗凋亡作用。⑤Bcl-2可抑制細(xì)胞毒因素引起的凋亡現(xiàn)象
2.P21：Rsa基因編碼的p21蛋白位于細(xì)胞膜內(nèi)表面P2可抑制周期蛋白依賴性激酶的活性，阻斷終末分化的細(xì)胞發(fā)生凋亡[7]。
2.3 P53：P53是一種重要的抑癌基因，有野生型和突變型兩種類型。野生型P53：對細(xì)胞凋亡有促進(jìn)作用;突變型P53：對細(xì)胞凋亡有抑制作用。當(dāng)DNA由于各種原因損傷后，野生型P53：基因表達(dá)迅速增強(qiáng)，P53：蛋白累積并與損傷的DNA形成高度穩(wěn)定的復(fù)合物，DNA復(fù)制停止，細(xì)胞停滯于G期，直至損傷的DNA修復(fù)。如果DNA受損嚴(yán)重修復(fù)失敗，P53：蛋白則介導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡。突變型P53：基因表達(dá)的蛋白可干擾野生型P53蛋白功能。Kirshenbaum[8]等研究了心肌細(xì)胞凋亡的分子調(diào)節(jié)機(jī)制， 結(jié)果證實p53基因為心肌細(xì)胞凋亡的激活因子， 并且指導(dǎo)著凋亡促進(jìn)基因bax的轉(zhuǎn)錄，而p53激活的心肌細(xì)胞凋亡可以被抗凋亡基因bcl-2所阻斷。
2.4 立早基因：立早基因(immediate early gene)是一類在應(yīng)激狀態(tài)下數(shù)分鐘內(nèi)表達(dá)發(fā)生改變的基因，它們通常是一些DNA結(jié)合蛋白和轉(zhuǎn)錄因子。心肌缺血-再灌注可誘導(dǎo)c-fos､c-jun､junB､Egr-等立早基因表達(dá)迅速增加[9]，它們與其下游基因，如Ca2+-ATPase､血.管活性腸肽､酪氨酸羥化酶或一些炎癥介質(zhì)等基因啟動子區(qū)的相應(yīng)順式作用元件相結(jié)合，啟動下游基因的表達(dá)， 使細(xì)胞由G0期啟動進(jìn)入細(xì)胞周期，誘導(dǎo)心肌細(xì)胞凋亡。
2.5 Fas基因：Fas蛋白是一種細(xì)胞表面受體，是一種膜蛋白屬于腫瘤壞死因子(TNF)受體家族成員之一。因Fas是一種受體，所以Fas抗體能與其結(jié)合，將死亡信號傳給Fas蛋白陽性細(xì)胞，激活細(xì)胞內(nèi)胱氨酸蛋白酶，導(dǎo)致DNA裂解，細(xì)胞凋亡。心肌缺血缺氧能引起凋亡促進(jìn)因子Fas表達(dá)升高。有實驗證實，心肌缺血再灌注后Fas基因的RNA及蛋白表達(dá)均增多，而且隨心肌缺血或再灌注時相延長而增加。缺血/再灌注期間許多細(xì)胞因子及蛋白在凋亡中起重要作用，如TNF-a，IL-1，IL-6，IL-10，胰島素樣生長因子I(IGF-1)，IAP-2[10](Inhibitors of apoptosis proteins 2)就不一一而論了。
3 心肌細(xì)胞凋亡的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)
3.細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑：主要通過Fas､TNF分別與細(xì)胞膜表面相應(yīng)的Fas受體(FasR)和TNF受體(TNFR)結(jié)合，TNFR和Fas與胞漿蛋白相聯(lián)系的死亡區(qū)段分別稱為TRADD和FADD。而與TRADD和FADD 聯(lián)系的是受體相互作用蛋白(RIP)，它含有一個激酶區(qū)段聯(lián)系信號，TNF與TNFR和Fas的結(jié)合可能引起TRADD和FADD形態(tài)的變化，從而允許與RIP結(jié)合，RIP啟動核內(nèi)交通，從而激活核酸內(nèi)切酶裂解細(xì)胞核DNA，細(xì)胞外信息轉(zhuǎn)導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)，然后進(jìn)行胞內(nèi)信息傳遞―基因轉(zhuǎn)錄―應(yīng)答反應(yīng)導(dǎo)致凋亡。這一過程并非一條龍式的單一聯(lián)系，而是各個途徑上存在著多方式､多水平的橫向聯(lián)系，構(gòu)成復(fù)雜的信號傳遞網(wǎng)絡(luò)。
3.線粒體途徑：在細(xì)胞凋亡過程中線粒體跨膜電位的耗散主要是由于線粒體內(nèi)膜的通透性轉(zhuǎn)變，這是由于生成了動態(tài)的由多個蛋白質(zhì)組成的位于線粒體內(nèi)膜與外膜接觸位點(diǎn)的通透性轉(zhuǎn)變孔道(PT孔道)，在各種促細(xì)胞凋亡信號作用下，線粒體通透性轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢赡娴倪^度開放，導(dǎo)致線粒體跨膜電位崩解，呼吸鏈解偶聯(lián)，基質(zhì)滲透壓升高，內(nèi)膜腫脹，細(xì)胞色素c(Cytc)釋放到胞漿，在ATP/atp 存在下，Cytc與凋亡蛋白活化因子(apoptotic protease-activating factor ， Apaf-1)形成多聚體復(fù)合物，通過Apaf-1氨基端的caspase募集結(jié)構(gòu)域募集細(xì)胞中的caspase-9前體，一個活化的Apaf-1可募集多個caspase-9，并使其自我剪切和活化，啟動caspase的級聯(lián)反應(yīng)，激活下游的caspase-3和caspase-7，完成對相應(yīng)底物的切割，引起細(xì)胞凋亡。心肌細(xì)胞的凋亡過程中，線粒體被認(rèn)為是處于凋亡調(diào)控的中心位置。Davidson[11]等報道用PI3K和Erk通路抑制劑后，胰島素保護(hù)心肌細(xì)胞凋亡的功能喪失，而胰島素的保護(hù)作用主要是通過干預(yù)PT孔而實現(xiàn)，說明RISK通路可能參與PT孔導(dǎo)致的心肌細(xì)胞的凋亡。
3.3 有絲分裂原激活蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPKs)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑：Bogoyevitch等[12]在缺血再灌注成年大鼠的心臟模型上首次證實了單純?nèi)毖杉せ頿38，但ERKs的活性無論在缺血期或是在缺血再灌注期都不表達(dá)。XinL[13]等進(jìn)一步證實了p38MAPKs是缺血再灌注后心肌凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的一個關(guān)鍵因子， 抑制p38絲裂素活化蛋白激酶(MAPK)可減輕心肌細(xì)胞凋亡。還有研究[14]表明JNK/SAPKs路徑也參與了缺血后心肌細(xì)胞的凋亡過程。
3.4 JAK-STAT途徑：整體IRI模型給予JAK-2特異性抑制劑AG-490，caspase-3活性顯著增強(qiáng)，bax 表達(dá)增多，心肌細(xì)胞凋亡數(shù)目增多，但大鼠離體心臟經(jīng)AG-490處理后則表現(xiàn)心肌細(xì)胞凋亡數(shù)目減少[15]。提示JAK-STAT通路在調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞凋亡中可能具有雙重性，這一現(xiàn)象也可能與該通路與其他通路交會(crosstalk)相互調(diào)節(jié)有關(guān)。
3.5 LOX-1通路(lectin-like oxidized low density lipoprotein receptor-1，凝集素樣低密度氧化脂蛋白受體)LOX-1在IRI心肌細(xì)胞凋亡中的作用備受關(guān)注。缺血再灌注時低密度脂蛋白氧化釋放活性氧，氧化的低密度脂蛋白和活性氧均可使LOX-1受體上調(diào)。Li[16]等發(fā)現(xiàn)左冠狀動脈結(jié)扎60min再灌注60min的麻醉大鼠LOX-1受體表達(dá)及心肌凋亡明顯增多，而給予LOX-1受體阻斷劑JXT21來阻斷其表達(dá)，致使凋亡數(shù)目降幅達(dá)48%， 心肌梗死面積減少了45%。而Hayashida[17]等研究表明急性冠脈綜合征者，LOX-1表達(dá)增高，提示LOX-1通路可能在IRI介導(dǎo)的心肌細(xì)胞凋亡中發(fā)揮重要作用。
綜上所述，缺血再灌注損傷本身是個多因素協(xié)同的過程，缺血再灌注組織發(fā)生細(xì)胞凋亡的機(jī)理也是一個多因素的過程，細(xì)胞凋亡可能為再灌注損傷發(fā)病機(jī)制中的一個重要環(huán)節(jié)，目前的研究還遠(yuǎn)未闡明其具體機(jī)理，有關(guān)凋亡的啟動機(jī)制､基因調(diào)控機(jī)制有待今后進(jìn)一步探索，尋找理想的抑制凋亡的臨床藥物無疑將會對臨床防治缺血再灌注損傷，預(yù)防正常細(xì)胞發(fā)生凋亡產(chǎn)生極為重要的影響。
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