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病毒与细胞凋亡

病毒与细胞凋亡
病毒与细胞凋亡

病毒与细胞凋亡

万文娟

2011302220031

摘要:细胞凋亡的概念、与细胞凋亡有关的病毒和基因、病毒调控细胞凋亡的机制

关键词:病毒细胞凋亡

1细胞凋亡的概念

细胞凋亡是指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。根据形态学特征,细胞凋亡可分为三个阶段(1):第一阶段为核碎裂阶段,此阶段细胞要经过核固缩、染色质凝聚、胞浆浓缩等变化;第二阶段为凋亡小体形成阶段,包括细胞膜形成泡状突起、突起与胞体分离形成凋亡小体等过程;第三阶段为凋亡小体被临近细胞吞噬或凋亡小体自行降解阶段。

细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段:接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶的活化(Caspase)→进入连续反应过程

(1)凋亡的启动阶段

细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭,客观上说对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的,目前比较清楚的通路主要有:

1)细胞凋亡的膜受体通路:各种外界因素是细胞凋亡的启动剂,它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号,引起细胞凋亡。

2)细胞色素C释放和Caspases激活的生物化学途经:实验表明了细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。释放到细胞浆的细胞色素C在dATP存在的条件下能与凋亡相关因子1(Apaf-1)结合,使其形成多聚体,并促使caspase-9与其结合形成凋亡小体,caspase-9被激活,被激活的caspase-9能激活其它的caspase如caspase-3等,从而诱导细胞凋亡。

(2).凋亡的执行

尽管凋亡过程的详细机制尚不完全清楚,但是已经确定Caspase即半胱天冬蛋白酶在凋亡过程中是起着必不可少的作用,细胞凋亡的过程实际上是Caspase不可逆有限水解底物的级联放大反应过程。

(3)凋亡的调节

迄今为止,已发现多种凋亡抑制分子,包括P35,CrmA,IAPs,FLIPs以及Bcl-2家族

的凋亡抑制分子。

2病毒感染与细胞凋亡综述

迄今为止已发现17种以上的病毒可调节靶细胞凋亡[ 2],其机制较为复杂且各不相同。通常病毒感染细胞后通过关闭或干扰宿主细胞正常合成代谢诱发细胞凋亡,或者由病毒编码的蛋白质因子直接作用于细胞与凋亡有关的因子及蛋白水解酶而诱发凋亡。细胞凋亡可能是宿主在细胞水平抵御病毒感染的一种机制,通过局部受染细胞的凋亡可限制病毒的感染与传播,从而得以拯救整个器官和个体;另一方面,为了生长和繁衍,有些病毒进化获得凋亡抑制基因,它们在感染早期即开始表达,抑制宿主细胞凋亡,使病毒顺利完成复制周期。在这种情况下,病毒诱发的细胞凋亡和凋亡抑制同时存在于受染细胞,它们相互作用协调着病毒与细胞的关系,使病毒在细胞内能顺利复制。

3与病毒感染有关的细胞凋亡因子

(1)Fas/Apo-l 及FasL系统

Fas是一种跨膜蛋白,属于肿瘤坏死因子受体超家族成员,它与FasL结合可以启动凋亡信号的转导引起细胞凋亡。

(2)Caspase家族

由上述细胞凋亡过程与机制中可见caspase在细胞凋亡中起着至关重要的作用。(3)P53 途径

P53是肿瘤抑制基因。野生型p53在细胞周期的G1期其调控作用,当DNA受损时,其编码的蛋白可阻止DNA复制而使细胞滞留在G1期,从而使受损的DNA得到修复,如修复失败,p53编码的蛋白积累,就会诱导细胞发生凋亡(3)

(4)TNF -A/TNFR1 系统

TNF -A是一种主要由单核/巨噬细胞分泌的具有多种生物学活性的多肽调节因子,其受体为55kDa的TNFR1和75kDa的TNFR2.。TNFR1 在结构上与Fas同源,同为TNF/ NGF受

体超家族成员,单独激活即可介导细胞凋亡; TNFR2 主要负责TNF诱导胸腺细胞内的增

殖信号传导,不参与介导细胞凋亡。病毒感染可导致TNF -A产生增加, 如非洲猪瘟病毒感

染后,巨噬细胞中TNF-A表达水平升高,在体外病毒感染的细胞亦可引起TNF -A表达增

加,培养上清液中的TNF-A也可介导非感染的淋巴细胞凋亡。

(5)bc- l 2基因家族

bc - l 2 基因家族成员很多,对细胞凋亡起重要调节作用的主要有bc- l 2和Bax,前者抑制细胞凋亡[ 5]后者促进细胞凋亡。bc - l2/ Bax 两蛋白之间的比例是决定对细胞凋亡抑制或促进的关键因素.。例如研究发现汉坦病毒可感染HEK-293细胞并在其体内增殖,其损伤机制可能与Bcl-2表达减少和Bax蛋白表达上调,通过线粒体途径诱导HEK-293

细胞发生凋亡有关(7)。

(6)其它

很多病毒在感染过程中可通过调控宿主细胞PI3K-Akt-TOR信号通路来完成病毒的复制。此外,PI3K-Akt-TOR信号通路的参与还参与了肿瘤坏死因子(tumornecrosis factor,TNF)、放线菌素D(actinomycin D,ActD)等细胞外因子诱导的细胞凋亡。(6)病毒感染的副产物dsRNA 既可介导INF表达,又可激活dsRNA依赖的蛋白激酶(dsR -

NA-dependentproteinkinase,PKR),PKR 可磷酸化NF-IL6,后者激活Fas 基因表达。同时活化的PKR还可参与核转录因子NF-kB 的激活,活化的NF -kB 可介导FasmRNA 在转录水平的表达升高[6]病毒感染刺激机体产生的IFN 与dsR NA 一起调节DISC(death -induced signa-lingcomplex)的活性,通过FADD/Caspase8死亡信号途径的激活介导细胞凋亡.。病毒感染激活CTL细胞介导细胞凋亡。麻疹病毒感染可介导人并指状细胞Trial(Tumornecrosisfactor re -latedapotosis inducingligand)的表达与其受体DR4( deathreceptor4) 和DR5 结合, 受体的DD与FADD的DD 结合, FADD的DED结合Caspase-8,介导凋亡。

4病毒感染调控细胞凋亡的机制

概括地说, 病毒调节靶细胞凋亡的途径主要有两种:经免疫系统介导或病毒本身具有

凋亡调节基因.病毒凋亡调节基因通过模仿或调节细胞凋亡途径中某些保守成份而发挥

作用.

1. 1 经免疫系统介导凋亡

CTL能介导靶细胞凋亡。小鼠肝炎病毒(Mouse Hipatitis Vi rus,MHV)主要是以此机制介导凋亡的. 将病毒特异性CD8+ CTL加入MHV 感染细胞后1h,靶细胞即发生凋亡. 加入后4h,病毒复制被完全抑制.由此证明, CTL介导的凋亡是机体的抗病毒机制之一。还有一种是因病毒激活的T细胞自身发生凋亡所致,该过程称为激活诱导的细胞死亡(Activa tedInduced CellDeath,AICD) 。HIV感染患者体内CD4z T细胞严重衰竭就是因其囊膜糖蛋白gp120 与gp160诱导T细胞凋亡所致。体外培养的小鼠脾脏T细胞感染LCMV 后可发生凋亡.感染6天10 天期间,T细胞母细胞化( blastogenesis)减少,对有丝分裂原不反应,并广泛发生凋亡性死亡。而体内感染时,此时期机体正处在免疫抑制阶段。T 细胞感染EB病毒也发生AICD。

1. 2病毒直接调节凋亡

1.2. 1 病毒感染诱导凋亡

病毒的一种或多种蛋白诱导凋亡(4)。.靶细胞凋亡可能是宿主细胞的一种抗病毒机制, 如杆状病毒P35 突变型感染SF( SpodopteraFrugiperda)幼虫时, 因靶细胞凋亡抑制病毒基因的转录与复制,其对幼虫的半数致死量比野生型高1000倍.细胞凋亡对病毒感染的意义与病毒所处的增殖周期有关[ 4]如果细胞在病毒复制早期发生凋亡,病毒的增殖则被阻止; 反之,如果细胞凋亡时病毒已经成熟,凋亡则有利于扩散。

1. 2. 2病毒感染抑制凋亡

宿主细胞感染病毒后获得凋亡抗性而长期存活,致使病毒能持续复制。病毒的持续感染及病毒宿主细胞的肿瘤转化可能与该机制有关。例如研究山羊痘病毒抗凋亡蛋白基因在

Vero细胞中的表达,结果显示,病毒感染Vero细胞24 h时没有检测到凋亡现象,山羊痘病毒抗凋亡蛋白基因的mRNA水平最高;感染48 h时,Vero细胞的凋亡率上升到13%,山羊痘病毒抗凋亡蛋白基因的表达量随之下降.结果表明,山羊痘病毒抗凋亡蛋白基因的表达量与Vero细胞的凋亡呈负相关,有助于病毒在细胞内的生存和侵染等过程(5)。

病毒发挥诱导或抑制功能与感染条件有关, 如脊髓灰质炎病毒在生产性感染( Pro -fuctiveinfection)时以抑制凋亡为主,而在非允许(non-permissive)条件下的感染则以诱导凋亡为主.辛德毕斯病毒感染非神经原细胞时诱导凋亡, 而感染神经原细胞时抑制凋亡,从而呈持续感染.另外,EB 病毒的潜伏基因( latentgene) 只有EBNA 表达时,靶细胞发生凋亡.如果8 基因全部表达则可抵抗凋亡.腺病毒在感染过程的不同阶段产生不同的凋亡调节蛋白:早期产生抑制蛋白,抑制靶细胞凋亡并促进病毒增殖;晚期产生凋亡诱导蛋白,致使靶细胞死亡并促进扩散。

参考文献;

(1)王新玲李月彩.自由基,细胞凋亡与衰老关系的研究进展[J].中国老年学杂志,:.

(2)郭爱珍,陆承平.病毒感染调控细胞凋亡[ J] .中国兽医杂志,1998, 24( 7): 4647. (3)Lakin N D,JacksonSP.Regulation of P53in response to DNAdamage[J].Onco gene,1999,18(53):76 442-76 551.

(4)Razvi E Sand Welsh R M.Appotosis inviralinfection[J] . ADV-VIRUS -RES, 1991,45:160

(5)ChineseJournal of Veterinary Medicine2012, 48(4) S852.659.1《山羊痘病毒抗凋亡蛋白基因的表达与细胞凋亡的相关性》

(6)[学位论文] 杨亦,2010-中山大学:微生物学

(7)

细胞凋亡与衰老

细胞凋亡与衰老 (作者:___________单位: ___________邮编: ___________) 【关键词】细胞凋亡;衰老 衰老是指增龄过程中机体出现的多器官渐进性功能减退,其确切机制并不清楚,有多种学说,如自由基学说、端粒学说和细胞凋亡学说等。以啮齿类动物为研究对象,肌肉、脑、心脏等多种衰老组织中均存在细胞凋亡异常〔1〕。细胞凋亡参与多种与衰老相关的病理过程,如骨质疏松、阿尔茨海默病等。目前细胞凋亡在衰老中的作用成为国内外研究热点,本文就二者的最新研究进展作综述。 1 细胞凋亡 细胞凋亡涉及一系列基因的激活、表达及调控,是机体为更好地适应环境采取的主动死亡,其参与许多重要生命活动,如胚胎发育、免疫防御和维持组织稳态等,对维持细胞增殖与死亡的平衡有重要意义。 1.1 细胞凋亡途径 1.1.1 外源性途径又称死亡受体途径,是由膜受体介导的细胞死亡过程。死亡受体是属于肿瘤坏死因子受体超家族的跨膜受体,其中研究较透彻的是Fas/FasL系统。Fas广泛分布于胸腺、肝、心、肾等

组织细胞表面。当Fas与其配体FasL结合后发生多聚化,与胞浆内死亡结构域结合蛋白(FADD)结合,活化胞浆caspase8,再活化凋亡执行者caspase3,水解蛋白质,启动核酸内切酶剪切DNA,造成凋亡。这是发育过程和免疫系统中最主要的凋亡途径。通过该途径可清除发育过程及免疫反应中活化的淋巴细胞。增龄过程中Fas表达呈上升趋势。衰老大鼠胸腺细胞和脾细胞凋亡速度加快,可能造成衰老机体免疫功能下降。 1.1.2 内源性途径以线粒体为核心,又称线粒体途径。该途径凋亡信号来自体内各种应激,如DNA损伤、氧化应激、紫外线、生长因子缺乏等。凋亡信号引起前凋亡蛋白Bax活化,Bax诱导线粒体释放细胞色素c(Cyt c)。进入胞质的Cyt c与凋亡蛋白激活因子(Apaf1)、caspase9前体组成凋亡体,激活caspase9,再活化caspase3引起细胞凋亡。线粒体也可释放凋亡诱导因子(AIF)和内切核酸酶G进入胞浆,二者转移到细胞核,断裂DNA。随着年龄增长,内源性凋亡途径逐渐变得活跃。 1.1.3 内质网应激介导的细胞凋亡内质网(ER)参与蛋白质合成及翻译后加工修饰。当非折叠或错折叠蛋白质在ER内堆积超过处理能力时,引起ER应激。ER应激的一个后果是细胞凋亡。位于ER膜上的Bak、Bax发生构象变化形成多聚体,使Ca2+进入ER,活化caspase12,引起下游级联反应,活化caspase9和caspase3。机体具有应对ER应激的保护措施,如使翻译起始因子eIF2去磷酸化,减少蛋白质合成。但衰老机体应对ER应激能力降低,eIF2磷

病毒感染与靶细胞凋亡

病毒感染与靶细胞凋亡 【摘要】病毒感染与靶细胞凋亡之间存在着密切的关系,细胞凋亡在维护机体正常功能中发挥着重要作用,宿主细胞的凋亡,导致被感染细胞的死亡和病毒的清除;病毒为了生存与扩散而抑制凋亡。在病毒感染引起细胞凋亡的过程中有许多基因和蛋白得到表达,并参与作用。另外,细胞因子和免疫细胞也直接或间接地参与了该过程。对细胞凋亡与病毒感染关系的进一步研究,为病毒感染性疾病的预防和诊治提供新的思路和手段。 【关键词】细胞凋亡病毒感染 细胞凋亡(apoptosis)又称程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD),是多细胞有机体为调控机体发育,维护内环境稳定,由基因控制的细胞主动死亡过程,是一种生理性细胞死亡。细胞凋亡既可自发产生,也可由特殊介导物在一定条件下诱导产生。 病毒(virus)是一种非细胞型的微生物,个体微小,结构简单,由蛋白质与核酸组成,缺乏产生能量的酶系统,只能在敏感的活细胞内以复制的方式进行增殖,为 严格细胞内寄生。病毒侵入机体并在易感细胞内复制增殖,与机体发生相互作用的过程称为病毒感染。病毒感染细胞后,宿主细胞对病毒感染表现出不同的反应:(1)细胞无明显变化;(2)因病毒的致细胞病变效应(cytopathic effect,CPE ),引起细胞损伤、死亡;(3)引起细胞增生,继而使细胞死亡或使细胞继续生长失去生长控制,转化为癌细胞。

越来越多的资料表明,病毒感染与细胞凋亡有着密切的联系。一方面,病毒感染诱导细胞凋亡。另一方面,病毒感染抑制细胞凋亡。本文就近年来有关病毒感染诱导和抑制细胞凋亡的研究进展做一简述。 1 病毒感染诱导细胞凋亡 病毒感染细胞的凋亡,大多数由病毒编码的蛋白产物直接诱导,其次是病毒感染机体后,刺激机体细胞产生细胞免疫反应间接诱导。其机制是病毒感染细胞后通过关闭或干扰宿主细胞正常合成代谢诱发细胞凋亡,或由病毒编码的蛋白因子直接作用于细胞与凋亡有关的因子及蛋白水解酶而诱发细胞凋亡,主要有以下几种方式。 1.1 病毒蛋白直接诱导病毒进入机体细胞后,表达一些蛋白将会引起细胞凋亡过程。如人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)是获得性免疫缺陷综合征(acquire immune deficiency syndrome,AIDS)病因。当HIV侵入人体后,能选择性地侵犯CD4分子的细胞,CD4分子是HIV包膜蛋白gp120的受体,结合后可激活钙通道,使CD4+细胞胞内Ca2+浓度增高,导致CD4+细胞凋亡。最终引起以CD4分子细胞缺损和功能障碍为中心的严重免疫缺陷,从而导致机会性感染和肿瘤。再如VBV的HBx蛋白、EB病病毒的gp350、HPV病毒的E2和E7蛋白[1,2]。 1.2 细胞毒性T淋巴细胞(CTL)间接诱导病毒感染机体后,刺激免疫系统,

高中生物 细胞凋亡和细胞坏死的区别1

细胞凋亡和细胞坏死的区别 高考频度:★★★☆☆ 难易程度:★★☆☆☆ 脑缺氧、心缺血、急性胰腺炎、动脉粥样硬化等疾病都是由细胞坏死引起的。近日,厦门大学生命科学学院韩家淮教授课题组的一项研究表明,存在于人体内的一种名为RIP3的蛋白激酶,能够将细胞凋亡转换成细胞坏死,通过调控这种酶的合成,就可以调控细胞的死亡方式。下列有关叙述错误的是 A.从以上分析可知细胞坏死过程中存在基因的选择性表达 B.一些细胞的坏死对人体也有益处,比如被病原体感染的细胞在免疫系统的作用下死亡C.抑制RIP3的活性,能在一定程度上对急性胰腺炎起治疗、防御的作用 D.在人体的癌细胞中,也可能存在控制RIP3合成的基因 【参考答案】B 1.有关细胞凋亡和细胞坏死的叙述正确的是 A.细胞凋亡的速率会因其功能不同而不同 B.被病毒侵染的细胞的清除属于细胞坏死 C.细胞凋亡和细胞坏死都有利于个体的生长发育 D.细胞凋亡和细胞坏死都受环境影响较大,机体难以控制 2.下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中,错误的是 A.细胞凋亡是一种自然的生理过程 B.细胞坏死是一种病理性变化

C.被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死完成的 D.蝌蚪尾的消失,是由基因决定的细胞自动结束生命的过程 3.下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中,错误的一项是 A.细胞凋亡是主动的,细胞坏死是被动的 B.细胞凋亡是生理性的,细胞坏死是病理性的 C.细胞凋亡是基因调控的,细胞坏死是外界因素引起的 D.细胞凋亡是急性的,细胞坏死是慢性的 4.细胞凋亡也称为细胞编程性死亡,其大致过程如图所示。下列有关叙述错误的是 A.细胞皱缩、染色质固缩表明细胞处于衰老状态 B.图示过程只发生在胚胎发育过程中 C.吞噬细胞吞噬凋亡小体与细胞膜的流动性密切相关 D.细胞凋亡是由遗传物质控制的,与细胞坏死有明显区别 5.香烟中含有大量的有害物质,如尼古丁等会造成吸烟者肺部细胞的死亡。这种细胞的死亡过程属于 A.生理性死亡 B.正常衰亡 C.细胞坏死 D.细胞凋亡 1.【答案】A 【解析】功能不同的细胞凋亡速率不同,如神经细胞可能一生都不凋亡,口腔上皮细胞则在短时间内发生凋亡,A正确;被病毒侵染的细胞的清除属于细胞凋亡,B错误;细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程,有利于个体的生长发育;细胞坏死是

第五章 病毒与宿主细胞的相互作用

第五章病毒与宿主细胞的相互作用 第一节病毒与宿主细胞的相互作用 1.1病毒感染及病毒性疾病 1.病毒感染(viral infection):病毒侵入体内并在靶器官细胞中增殖,与机体发生相互作用的过程为病毒感染,有时虽发生病毒感染,但并不形成损伤或疾病。 2病毒性疾病(viral disease):感染后常因病毒种类、宿主状态不同而发生轻重不一的具有临床表现的疾病,称为病毒性疾病 3病毒的感染性:病毒能够进入敏感细胞内,并能在其中生存的一种特性。取决于病毒的致病性、毒力及病毒的量。(具有种的特异性)。 4显性病毒感染:有的病毒如天花病毒、麻疹病毒等进入机体,到达靶细胞后大量增殖,使细胞和组织损伤,机体出现明显的临床症状,这样的感染称为显性病毒感染或临床感染;按症状出现早晚、持续时间的长短以及病毒在体内持续存在状态等显性感染又分为急性病毒感染和持续性病毒感染两种。 5病毒在宿主易感细胞内增殖造成细胞破坏与死亡,这种感染称杀细胞性感染。 6病毒在细胞内增殖引起细胞变性、死亡裂解的作用称病毒的细胞病变效应(CPE)。 7细胞凋亡:多细胞生物的一种生理性细胞死亡的过程,是形态上术语。细胞程序性死亡:细胞内特定基因的程序性表达介导的死亡,是功能性术语。 1.2病毒在机体内的散播 局部散播:病毒只在入侵部位感染细胞局部散播。 血行散播:病毒可在入侵局部增殖进入血液经血流或神经系统向全身或远离入侵部位的器官散播。 神经散播:HSV单纯疱疹病毒(herpes simplex virus)、VZV水痘-带状疱疹病毒、狂犬病病毒。 1.3病毒感染的条件 a.病毒的感染性:病毒能够进入敏感细胞内,并能在其中生存的一种特性。取决于病毒的致病性、毒力及病毒的量。(具有种的特异性)。 b.合适的感染途径。 c.宿主的易感染性细胞:跟细胞表面的病毒受体、宿主机体的免疫状态、其他物理分子(如体温、营养及年龄、病毒的致病机制)有关。 1.4病毒的致病机理 病毒对细胞的致病作用包括来自病毒的直接损伤和机体免疫病理应答两个方面。敏感的宿主细胞被病毒感染后,两者相互作用下可表现为:杀细胞性感染;稳定状态感染;细胞凋亡;包涵体的形成;细胞增殖和转化;病毒基因的整合。 1.病毒对细胞的直接致病作用 由于病毒在细胞内增殖,干扰和破坏了宿主细胞的正常代谢,造成细胞死亡即所谓杀细胞效应(cytocidal effect)。 2.机体的免疫应答引起的免疫病理作用 病毒感染细胞后,细胞表面可产生新的病毒抗原,可诱发宿主产生免疫应答,也能造成

细胞凋亡与疾病

细胞凋亡与疾病 一、基本要求 (一)掌握细胞凋亡的概念、生物学意义 (二)掌握细胞凋亡的发生机制 (三)熟悉细胞凋亡的过程及细胞凋亡与坏死的差别 (四)熟悉细胞凋亡的主要变化 (五)熟悉细胞凋亡的调控 (六)了解细胞凋亡与常见疾病或病理过程的关系 (七)了解细胞凋亡在疾病防治中的意义 二、知识点纲要 一、基本概念 (一)细胞凋亡的定义:由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞自杀过程称为细胞凋亡(apoptosis),也称为程序性细胞死亡(programmed cell death, PCD)。 (二)细胞凋亡的基本过程 1.凋亡信号转导 2.凋亡基因激活 3.细胞凋亡的执行 4.凋亡细胞的清除 (三)凋亡时细胞的主要变化 1.细胞凋亡的形态学改变:胞膜空泡化,细胞固缩,染色质边集,凋亡小体。 2.细胞凋亡的生化改变:DNA“梯”状条带,内源性核酸内切酶激活,caspases(凋亡蛋白酶)激活。 (四)细胞凋亡的调控 1.细胞凋亡相关因素 细胞凋亡相关因素分诱导性因素和抑制性因素两大类 (1) 诱导性因素:激素和生长因子失衡,理化因素,免疫性因素,微生物等 (2) 抑制性因素: 某些激素(ACTH、睾丸酮)或细胞因子(IL-2,神经生长因子等) 的去除,某些二价金属阳离子如:Zn2+,药物如: 苯巴比妥、半胱氨酸蛋白酶抑制剂,病毒如:EB病毒,牛痘病毒CrmA等及中性氨基酸具有抑制细胞凋亡的作用。 2. 细胞凋亡信号的转导 (1)特点:凋亡信号转导系统是连接凋亡诱导因素与核DNA片段化断裂及细胞结构蛋白降解的中间环节。这个系统的特点是:①多样性;②偶联性;③同一性;④)多途性。 (2)研究较多的信号转导系统有:①胞内Ca2+信号系统;②cAMP/ PKA信号系统;③) Fas蛋白/Fas配体信号系统;④神经酰胺信号系统;⑤二酰甘油/蛋白激酶C信号系统;⑥酪氨酸蛋白激酶信号系统。 (五)凋亡相关基因 细胞凋亡相关基因多达数十种,根据功能的不同可将其分为三类:抑制凋亡基因(EIB、I AP、Bcl-2),促进凋亡基因(Fas、Bax、ICE、P53),双向调控基因(c-myc、Bcl-x)。 1. Bcl-2 是抑制凋亡的基因。 2.Fas Fas基因的表达可促进细胞凋亡。 3.p53 野生型P53基因具有诱导细胞凋亡的功能,当该基因发生突变后反而可抑制细胞凋亡。 4. c-myc,Bcl-x c-myc是一种癌基因,它能诱导细胞增殖,也能诱导细胞凋亡,具有

病毒感染呼吸道时机体的固有免疫和适应性免疫的参与机制

病毒感染呼吸道时机体的固有免疫和适应 性免疫的参与机制 以呼吸道病毒感染为例,当病毒入侵机体时将会产生以下几个阶段的防御反应。 一、呼吸道粘膜以及细胞分泌物的机械和化学屏障 当病毒通过呼吸道入侵机体时,首先遇到由完整粘膜组成的免疫系统第一道防线,黏膜产生阻挡作用的同时还通过纤毛的不断同向摆动,清除粘膜表面的病原体。除机械性作用外,粘膜细胞分泌的多种物质亦可阻挡病毒的入侵。 二、固有免疫细胞和免疫分子的免疫应答作用 当病毒突破机体屏障结构进入体内时,固有免疫细胞和免疫分子启动免疫应答——第二道防线。 首先发挥作用的是游离在血液中小吞噬细胞中性粒细胞,感染发生初期在炎性细胞因子等的作用下,血管内皮细胞表达E-选择素,诱导吞噬细胞表达相应配体,并与血管内壁黏附,沿内皮细胞表面滚动,以致穿越血管内皮,接着在趋化因子作用下向感染灶募集和迁移,聚集在感染灶的吞噬细胞PRR与病毒PAMP识别结合启动吞噬与杀灭作用。 NK细胞通过识别受感染的靶细胞表面HLA-I类分子,激活杀伤

活化受体,与HLA-I类分子表达下降的感染细胞表面相应配体结合,从而产生杀细胞效应。同时通过NKG2D和自然细胞毒性受体识别受病毒感染细胞高表达的相应配体,选择性的杀伤靶细胞。 此外,NKT细胞、B1细胞、γδT细胞、树突状细胞(DC)等也起到了相当重要的免疫应答作用。以上均为固有免疫的参与机制,为感染发生后的96小时内反应,固有免疫将贯穿整个免疫应答过程。 三、T淋巴细胞介导的细胞免疫应答 1.T细胞识别抗原 病毒被DCs吞噬、加工、处理后,以抗原肽-MHC II类分子复合物的形式表达在细胞表面,再将抗原呈递给初始CD4+ T细胞;而吞噬细胞通过对病毒的吞噬、加工、处理后,以抗原肽-MHC II类分子复合物的形式表达在细胞表面,再将抗原呈递给效应CD4+ T细胞和记忆CD4+ T细胞识别。由此激活由T细胞介导的细胞免疫应答。 被病毒感染的细胞通过表达病毒肽-MHC I类分子分子复合物,被初始CD8+ T细胞识别。 2.T淋巴细胞活化 CD4+ T细胞表面的TCR与ACPs表面的抗原肽-MHC II类分子复合物结合后,以及CD8+ T细胞表面的TCR与靶细胞表面病毒肽-MHC I类分子分子复合物结合后引发第一信号,促进免疫突触的形成,启动信号传导途径,导致T细胞基因表达改变,表达基因编码了介导T细胞生物学效应的蛋白质。同时,T细胞将第一信号整合,直至达

关于细胞凋亡与疾病

细胞凋亡与疾病 细胞凋亡指机体细胞在发育过程中或在某些因素作用下,通过细胞内基因及其产物的调控而发生的一种程序性细胞死亡。细胞凋亡对胚胎发育及形态发生组织内正常细胞群的稳定、机体的防御和免疫反应、疾病或中毒时引起的细胞损伤、老化、肿瘤的发生进展起着重要作用[1]。自1972年Kerr提出细胞凋亡这一概念后,从20世纪80年代末期开始成为肿瘤病因学、病理学研究热点,近几年的研究在凋亡信号转导途径、细胞凋亡的生化反应机制及细胞凋亡的调控基因,细胞凋亡与疾病的关系等方面都取得了显著的进展[2]。文章就细胞凋亡与疾病的关系进行综述。 1、概述 早在1972年,Kerr等已发现从细胞形态、超微结构和生化变化等方面来分析,细胞有两种死亡形式:一种是早被熟知的细胞坏死(Necrosis),另一种是细胞凋亡(Apoptosis)[3]。 1.1概念 凋亡(apoptosis)一般是指机体细胞在发育过程中或在某些因素作用下,通过细胞内基因及其产物的调控而发生的一种程序性细胞死亡(programmed cell death)。一般表现为单个细胞的死亡,且不伴有炎症反应。细胞凋亡又称程序性细胞死亡(PCD),指的是细胞将自身裂解为许多膜小泡的一种精

确调节的细胞死亡过程,是有机体为保持自身组织稳定、调控自身细胞的增殖和死亡之间的平衡、由基因控制的细胞主动性死亡,一种正常的生理过程[4]。细胞凋亡参与调节机体细胞生长与更新间的平衡稳定,在机体发育过程中和成年机体新陈代谢中都起着重要作用。但近年来的研究表明,细胞凋亡还与多种疾病(如发育畸形、神经退化症、自身免疫性疾病、肿瘤、艾滋病等)的发生发展有关,从而使细胞凋亡研究成为生命科学研究的热点之一[5]。 2、细胞凋亡的形态学和生化特征 2.1 形态学特征 细胞凋亡时伴随着细胞膜表面、细胞质和核的一系列形态学改变,首先出现细胞体缩小、胞核固缩、胞浆密度增高,继而胞膜内陷将细胞自行分割为多个有膜包绕的凋亡小体(apoptotis bodies)。凋亡小体几乎立即被邻近的吞噬细胞所吞噬。吞噬细胞内的凋亡小体能停留数小时,可借助组织切片染色用光学显微镜观察[6]。在凋亡发生的全过程中,细胞膜一直保持完整。胞内容物不释放出来,所以不引起周围的炎症反应。同一组织中,不同细胞发生凋亡的过程并不同步[7]。 2.2生化特征 细胞凋亡时,早期Ca2+内流引起胞质中Ca2+浓度持续升高,激活了Ca2+依赖性核酸内切酶,于180碱基对处将DNA 切断,胞质内蛋白质发生交联,产生单个核小体和穴聚核小

细胞衰老与凋亡案例教案

第六章第3节《细胞的衰老和凋亡》教学计划李艳2011/10/17 16:32:18 宁夏固原市西吉二中30 0 一、教材分析 细胞像生物体一样也要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡的过程,所以细胞的分裂、分化、衰老、死亡是生命的必然。那么个体衰老与细胞衰老的关系呢?细胞衰老有哪些表现呢?细胞衰老的原因是 什么?细胞的衰老和凋亡是生命活动中必不可少的过程,衰老和凋亡有什么关系?这一连串的问题构成本节内容的主线。对于细胞衰老和凋亡的学习,能使学生对细胞的整个生命过程有个完整的认识。同时细胞衰 亡机制的研究与生物科技的发展息息相关。对细胞衰亡知识的学习,有助于培养学生的科学兴趣,培养学 生的创新意识。 二、教学目标 1.知识与技能 (1)个体衰老与细胞衰老的关系。 (2)描述细胞的衰老的特征和原因。 (3)简述细胞凋亡的含义及与细胞坏死的区别。 2.过程与方法 (1)培养学生联系实际灵活应用知识的能力。 (2)学会进行与社会老龄化相关问题的分析。 3.情感态度与价值观 (1)探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系,关注老年人健康状况和生活状况 (2)通过有关衰老问题的讨论,树立科学的发展观。 三、教学重点难点 学习重点:1.细胞衰老的概念及特征。2.细胞凋亡的含义。 学习难点:细胞衰老与细胞凋亡的区别和联系。 四、学情分析 学生已经学习了细胞的增殖、分化的内容,对本节的内容已经有了初步的认识和理解,明确了细胞的分化、衰老和凋亡是一个自然的生命过程。本节的内容接近现实生活,可利用现实生活中的例子加以说明, 培养学生知识的应用能力和知识的迁移能力。 五、课型:新授课教学方法:教学基本环节:情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、 当堂检测→布置作业及预习 六、课前准备 布置学生在课前通过上网、查报纸杂志、看电视等途径收集与细胞衰老与凋亡有关的资料。教师制作课件。 七、课时安排:1课时 八、教学过程 【情景导入、展示目标】 教师展示“问题探讨”老年人晨练图片:随着社会的发展,人民生活水平的提高,医疗的完善等,人的寿命 在延长,老年人的比例上升。那如何能延缓衰老,保持身体健康显得尤其重要。 问题1:人的一生必然要经历哪些生命历程:出生→生长→成熟→繁殖→→的生命历程。(学生思考回答) 对于人的一生来说,出生,衰老,死亡都是非常重要,活细胞也一样。衰老和死亡是细胞不可忽视的部分。今天我们来学习第六章第3节《细胞的衰老和凋亡》的内容。 小组讨论:完成问题2和问题3 (3分钟) 问题2:我们学过的单细胞生物有:(举一例) 单细胞生物的衰老(= 或≠)细胞的衰老。 问题3:人的生命系统结构层次有哪些?

病毒与细胞凋亡复习课程

病毒与细胞凋亡

病毒与细胞凋亡 万文娟 2011302220031 摘要:细胞凋亡的概念、与细胞凋亡有关的病毒和基因、病毒调控细胞凋亡的机制 关键词:病毒细胞凋亡 1细胞凋亡的概念 细胞凋亡是指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应 生存环境而主动争取的一种死亡过程。根据形态学特征,细胞凋亡可分为三个阶段(1):第 一阶段为核碎裂阶段,此阶段细胞要经过核固缩、染色质凝聚、胞浆浓缩等变化;第二阶段为凋亡小体形成阶段,包括细胞膜形成泡状突起、突起与胞体分离形成凋亡小体等过程;第三阶段为凋亡小体被临近细胞吞噬或凋亡小体自行降解阶段。 细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段:接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶的活化(Caspase)→进入连续反应过程 (1)凋亡的启动阶段 细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭,客观上说对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的,目前比较清楚的通路主要有: 1)细胞凋亡的膜受体通路:各种外界因素是细胞凋亡的启动剂,它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号,引起细胞凋亡。 2)细胞色素C释放和Caspases激活的生物化学途经:实验表明了细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。释放到细胞浆的细胞色素C在dATP存在的条件下能与凋亡相关因子1(Apaf-1)结合,使其形成多聚体,并促使caspase-9与其结合形成凋亡小体,caspase-9被激活,被激活的caspase-9能激活其它的caspase如caspase-3等,从而诱导细胞凋亡。 (2).凋亡的执行 尽管凋亡过程的详细机制尚不完全清楚,但是已经确定Caspase即半胱天冬蛋白酶在凋亡过程中是起着必不可少的作用,细胞凋亡的过程实际上是Caspase不可逆有限水解底物的级联放大反应过程。

内质网应激的信号通路及其与细胞凋亡相关疾病关系的研究进展

山东医药2019年第59卷第17期 内质网应激的信号通路及其与细胞凋亡 相关疾病关系的研究进展 叶勇1,赵海霞2,张长城2 (1三峡大学第一临床医学院,湖北宜昌443000;2三峡大学医学院) 摘要:细胞凋亡是指生理性或者病理性因素触发细胞内预存的死亡程序,内质网应激(ERS)在细胞凋亡过程中发挥着重要作用。氧化应激、Ca"稳态失衡及缺氧等可引起蛋白质在内质网内的折叠受到抑制,促使未折叠蛋白聚集,引起ERS,激活未折叠蛋白反应,若此反应持续存在,则可诱发细胞凋亡。ERS包括PERK、IRE1、ATF6三条经典的信号通路,由PERK介导的信号通路能快速减少蛋白质的合成,减轻内质网的负荷;IRE1和ATF6介导的信号通路能增加内质网分子伴侣蛋白的合成,增加内质网蛋白的折叠、转运和降解的能力,减轻内质网的负荷。 ERS参与了心肌缺血再灌注损伤、衰老、骨质疏松、肝硬化、肿瘤等疾病的发生发展男十对ERS进行干预有望成为治疗凋亡相关疾病的重要靶点。 关键词:内质网应激;细胞凋亡;凋亡相关疾病 doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2019.17.028 中图分类号:R329.2文献标志码:A文章编号:1002-266X(2019)174098-04 细胞凋亡又称为程序性死亡,是指生理性或者病理性因素触发细胞内预存的死亡程序,导致细胞自主有序的死亡。与坏死不同,凋亡是主动过程,涉及一系列信号通路的激活与调控,与细胞增殖共同 维持体内细胞数量的动态平衡。研究表明,内质网 应激(ERS)、线粒体通路、死亡受体通路及氧化应激等均参与了细胞凋亡的发生发展,其中ERS是目前的研究热点[1>2]o内质网是由细胞内膜构成的封闭网状管道系统,是真核细胞内重要的细胞器,主要负 通信作者:张长城(E-mail:greatwall@https://www.doczj.com/doc/955289953.html,) [21]Su V,Lau AF.Connexins:Mechanisms regulating protein levels and intercellular communication[J].FEBS Lett,2014,88(8): 1212-1220. [22]Liu P,Xia L,Zhang WL,et al.Identification of serum microR- NAs as diagnostic and prognostic biomarkers for acute pancreatitis [J].Pancreatology,2014,14(3):159-166. [23]Bi Y,Wang G,Liu X,et al.Low-after-high glucose down-regula- ted Cx43in H9c2cells by autophagy activation via cross-regulation by the PI3K/Akt/mTOR and MEK/ERK(1/2)signal pathways [J].Endocrine,2017,56(2):336-345. [24]李靖华,张涛,张胜逆,等.水通道蛋白-1及核因子k B在大鼠 重症急性胰腺炎肺损伤中的表达及意义[J].中华消化外科杂 志,2016,15(8):830-835. [25]刘多谋,黄鹤光,周武汉,等.白细胞介素-1|3对人脐静脉内皮 细胞结构及水通道蛋白-1的影响[].中华肝胆外科杂志, 2014,20(2):142-145.责分泌型蛋白和膜蛋白的合成、折叠、修饰及运输,同时也是细胞内Ca2+的主要储存库。在某些生理和病理条件下(如氧化应激、Ca2+稳态失衡及缺氧等)可引起蛋白质在内质网内的折叠受到抑制,促使未折叠蛋白聚集,激活未折叠蛋白反应,引起ERS o ERS包括未折叠蛋白反应、内质网相关性死亡和整合应激反应三个相互联系的动态过程,其中未折叠蛋白反应起重要作用[]。一定程度的ERS 有利于激活细胞的保护性适应机制,而ERS过强或持续时间过长,导致内质网的内稳态严重失衡,无法修复,则引起细胞凋亡[,]。因此,受损细胞往往会 [26]Zhang Z,Chen Z,Song Y,et al.Expression of aquaporin5in- creases proliferation and metastasis potential of lung cancer[J].J Pathol,2010,221(2):210-220. [27]Cao C,Sun Y,Healey S,et al.EGFR-mediated expression of aquaporin-3is involved in human skin fibroblast migration[J]. Biochem J,2006,400(2):225-234. [28]Crockett SD,Wani S,Gardner TB,et al.American gastroenter- ological association institute guideline on initial management of a-cute pancreatitis[J].Gastroenterology,2018,154(4):1096-1101. [29]陈康部?乌司他汀治疗急性重症胰腺炎疗效观察[]?中国误 诊学杂志,011,1(30):7353-7353. [30]Xie Z,Chan E,Long LM,et al.High dose intravenous immuno- globulin therapy of the Systemic Capillary Leak Syndrome( Clark-son disease)J] .Am J Med,2015,128(1):91-95. (收稿日期:2019-01-21) 98

细胞凋亡与免疫

细胞凋亡与免疫 细胞凋亡(apoptosis),又称程序性细胞死亡(PCD),指的是细胞将自身裂解为许多膜包小泡的一种精确调节的细胞死亡过程,是目前生物界最热门的话题之一。细胞凋亡之所以引起学者们的广泛关注,在于它在保证许多生物的健康生存上起到了十分关键的作用。它在生物的发育过程中塑造了神经系统,并且保证了免疫系统行使正常功能。细胞凋亡是免疫应答和免疫调控的重要形式之一,免疫细胞的增殖与分化过程是与免疫细胞的正常死亡相统一的,免疫应答的效应过程也是与靶细胞的死亡相伴随的。细胞凋亡的研究也是免疫学的重要课题。 1.概念 1972年,Kerr首先提出细胞凋亡是不同于坏死的一个主动的自我破坏过程。1980年,Wyllie等在糖皮质激素诱导胸腺T细胞死亡的过程中,观察到一系列形态学和生物化学的变化,与常规坏死不同,认为这是细胞内基因调控发生的有序的死亡过程,并提出了细胞程序性死亡(PCD)的概念。作为生命过程中同一个过程的两个方面,凋亡和增生同样不可缺少,二者是辨证统一的。对免疫学来说,细胞凋亡有特殊的意义。免疫系统识别外来异物和自身组织的形成,必须依靠对自身起反应的淋巴细胞的删除,而这种删除主要是通过细胞凋亡来完成的。淋巴细胞对靶细胞的杀伤过程部分也是通过靶细胞凋亡来实现的。细胞凋亡如果出现紊乱,机体可能出现严重的病理状态,如肿瘤、白血病、自身免疫性疾病(类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、强直性脊柱炎等)、免疫缺陷等。以下对细胞凋亡的基本机制、信号传导、分子事件及疾病治疗等方面的研究成果综述如下。 (1)基本机制 多细胞动物体内的细胞具有一套相似的酶系统,激活后可以启动细胞凋亡。线虫Caenorhabditis elegans是研究细胞死亡机制的一种很好的生物模型。C.elegans 的三种基因产物:CED-3,CED-4和CED-9对凋亡而言是十分重要的,CED-3和CED-4促使凋亡,CED-9抑制凋亡。CED-3是一种caspase,即一种半胱氨酸蛋白酶,它在天门冬氨酸存在的部位之后切断蛋白。CED-3是一种酶原,通过自身切割而活化。CED-4与CED-3结合并激活CED-3,CED-9与CED-4结合从而阻断CED-4激活CED-3。通常,CED-9与CED-4和CED-3形成复合物是CED-3保持无活性状态。当引起细胞凋亡的刺激发生时,CED-9会分解从而活化CED-3,继而导致细胞死亡。脊椎动物已进化出一整套基因族,类似于C.elegans的死亡基因。哺乳动物的caspase类似于CED-3。Apaf-1是目前唯一已知的哺乳动物体内CED-4类似物。哺乳动物Bcl-2基因族产物与CED-9有关,但包括两个蛋白亚群,一个亚群抑制凋亡,一个亚群促进凋亡。 (2)死亡受体直接介导凋亡机制 从细胞生存环境发出的生存信号和内部感受器对细胞完整性的感知使细胞的凋亡机制随时处于戒备状态。一旦细胞失去与外界的联系或内部发生难以修复的损伤则启

二甲双胍对大鼠脊髓损伤后内质网应激和细胞凋亡的影响

— 161 —CHINESE JOURNAL OF ANATOMY V ol.42 No.2 2019 解剖学杂志 2019年第42卷第2期二甲双胍对大鼠脊髓损伤后内质网应激和细胞凋亡的影响* 郭卫东1,2 李 刚3 范仲凯1△ (1 锦州医科大学附属第一医院骨科, 锦州 121001;2 空军军医大学唐都医院骨科, 西安 710000; 3 同济大学附属上海第十人民医院骨科, 上海 200072) 摘要 目的:研究二甲双胍(MET )对大鼠脊髓损伤(SCI )后内质网应激(ERS )和细胞凋亡的影响,探讨二 甲双胍对SCI 的保护作用及机制。方法: 成年雌性SD 大鼠随机分为3组,分别是假手术组(Sham 组)、单纯脊髓损伤组(SCI 组)和二甲双胍干预组(MET 组)。采用Allen 方法制备大鼠SCI 模型,MET 组和SCI 组大鼠建模后,立即腹腔注射MET (50 mg ·kg -1·d -1)或等量生理盐水,连续处理7天后,取脊髓组织,用实时定量PCR 检测各组脊髓组织中葡萄糖调节蛋白78 ( GRP78),CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP ) 和半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-12(caspase-12)的mRNA 水平,免疫印迹检测各组脊髓组织中GRP78、CHOP 、caspase-12和active caspase-3的蛋白水平,免疫荧光染色检测各组脊髓组织中GRP78、CHOP 和caspase-12的蛋白水平,TUNEL 染色法检测各组脊髓组织中细胞凋亡水平,BBB 评分检测大鼠SCI 后运动功能情况。结果:与Sham 组相比,SCI 组中GRP78、CHOP 和caspase-12的mRNA 和蛋白水平明显升高,active caspase-3蛋白表达和细胞凋亡数目明显增加,BBB 评分明显降低;与SCI 组相比,MET 组中GRP78、CHOP 和caspase-12的mRNA 和蛋白水平明显降低,active caspase-3蛋白表达和细胞凋亡数目明显减少,BBB 运动评分明显升高。结论:二甲双胍可以抑制大鼠SCI 后细胞凋亡,促进后肢运动功能恢复,其机制可能与抑制ERS 有关。 关键词 脊髓损伤;二甲双胍;内质网应激;细胞凋亡;大鼠 Effects of metformin on endoplasmic reticulum stress and apoptosis after spinal cord injury in rats * Guo Weidong 1, 2, Li Gang 3, Fan Zhongkai 1△ (1. Department of Orthopedics , First Affiliated Hospital of Jinzhou Medical College , Jinzhou 121001; 2. Department of Orthopedics , Tangdu Hospital of Fourth Military Medical University , Xi'an 710000; 3. Department of Orthopedic , No.10 Affiliated Shanghai People's Hospital of Tongji University , Shanghai 200072, China )Abstract Objective : To detect the effects of metformin (MET) on ER stress and apoptosis after spinal cord injury (SCI) in rats. Methods :Adult female SD rats were randomly divided into three groups : sham group (Sham group), spinal cord injury group (SCI group) and MET intervention group (50 mg/kg/day). SCI rat model was established at T10 section by Allen's weight drop method. Spinal cord tissues were harvested 7 days after spinal cord injury. Real-time quantitative PCR was used to detect the expressions of GRP78, CHOP , and caspase-12 mRNA. The expression of GRP78, CHOP , caspase-12, and active caspase-3 was detected by Western blotting and immunofluorescence labeling technique. The fluorescent TUNEL staining was used to detect apoptosis. The BBB score was used to detect the recovery of hindlimb motor function in rats. Results :Compared with sham group , the mRNA and protein levels of GRP78, CHOP , and caspase-12 were significantly increased and so were the protein levels of active caspase-3 and the number of apoptosic cells , while the BBB scores were decreased significantly in SCI group. Compared with SCI group , the mRNA and protein levels GRP78, CHOP , and caspase-12, and the protein levels of active caspase-3 were significantly reduced , and the apoptosis had the same trend ; however , BBB scores were increased significantly in MET group. Conclusion : Metformin may inhibit the apoptosis , and promote the recovery of hindlimb motor function by inhibiting endoplasmic reticulum stress after spinal cord injury in rats. Key words spinal cord injury ; metformin ; endoplasmic reticulum stress ; apoptosis ; rat * 辽宁省自然科学基金(201602277);辽宁省高等学校优秀人才支持计 划项目(LJQ2014091) 第1作者 E-mail :guoweidonggwd@https://www.doczj.com/doc/955289953.html, △ 通信作者,E-mail :fanzk_ln@https://www.doczj.com/doc/955289953.html, 收稿日期:2018-10-08;修回日期:2019-01-12doi : 10.3969/j.issn.1001-1633.2019.02.012·论?著· 脊髓损伤(spinal cord injury ,SCI ) 是脊柱外科常见疾病,由于人们尚未透彻地认识到SCI 的机 制,导致至今仍未发现治疗SCI 的特效药物。大量

细胞的衰老与凋亡教案

6、3《细胞的衰老和凋亡》教案设计 导入 每个生物个体都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后的死亡,生物体内的细胞也是一样,要经过增殖、分化、衰老和凋亡。前面我们已经学习了细胞的增殖和细胞的分化,今天我们就来学习第三节,细胞的衰老和凋亡。 问题一:婴儿体内有没有衰老细胞为什么老人表现出衰老,但是婴儿却没有表现出衰老 答案:有。老人体内的衰老细胞非常多,而婴儿体内很少。 个体衰老与细胞衰老的关系有什么关系呢 对于单细胞生物体来说,因为是整个生物体是由一个细胞构成的,因此细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。但对于多细胞生物体来说,组成生物体的细胞总是在不断更新着,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态,也有一些是幼嫩的细胞,但从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 一、个体衰老与细胞衰老的关系 1.单细胞生物体 2.多细胞生物体 现在请同学们想一下,在45十以后,我们来参加同学聚会,你的同学会有变化吗大家现在就来想一下我们老了之后会变成什么样 答案:(1)那时候,我们的头发都会变白,这主要是由于人体内酶的活性降低。黑色素是酪氨酸酶催化酪氨酸造成的,酶的活性降低,黑色素合成减少。 (2)那时候,我们脸上可能已经出现了老年斑。这主要是由于色素的积累。 (3)大家有没有发现老年人特别怕冷。在冬天的时候,我们年轻人只穿了2-3 件衣服,但是老年人却要穿4-5件衣服。主要是由于人体的能量主要是由于呼吸 作用提供的,呼吸作用减弱了,人体得到的热能就少了。而人体的呼吸作用主 要是在线粒体内进行的,所以衰老的细胞线粒体的数量也是减少的。 (4)大家有没有注意到老年人的皮肤皱巴巴的,这主要是由于什么原因呢 这主要是由于老年人体内的水分减少的原因。而体内许多化学反应都要在水中 进行,所以水分的减少,必然导致人体的新陈代谢的减慢。 (5)有的老人还会出现“救生圈”,这也主要是由于老年人新陈代谢减慢的引 起的。在吃进相同的食物后,他们消耗能量的能力下降了,自然就化成脂肪堆 积了。 总结:个体衰老是由于细胞的衰老引起的,现在就让我们来总结一下细胞衰老的特点: 二、细胞衰老的特征 (1)水分减少,体积变小,新陈代谢速度减慢。 (2)酶的活性降低。头发会变白,这主要是由于人体内酶的活性降低。黑色素是酪氨酸酶催化酪氨酸造成的,酶的活性降低,黑色素合成减少 (3)细胞的通透性有所改变,使物质的运输功能下降 (4)细胞核体积变大,核膜内折,染色质收缩,染色加深 (5)线粒体内呼吸速率变慢

病毒与细胞凋亡

病毒与细胞凋亡 万文娟 2011302220031 摘要:细胞凋亡的概念、与细胞凋亡有关的病毒和基因、病毒调控细胞凋亡的机制 关键词:病毒细胞凋亡 1细胞凋亡的概念 细胞凋亡是指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。根据形态学特征,细胞凋亡可分为三个阶段(1):第一阶段为核碎裂阶段,此阶段细胞要经过核固缩、染色质凝聚、胞浆浓缩等变化;第二阶段为凋亡小体形成阶段,包括细胞膜形成泡状突起、突起与胞体分离形成凋亡小体等过程;第三阶段为凋亡小体被临近细胞吞噬或凋亡小体自行降解阶段。 细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段:接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶的活化(Caspase)→进入连续反应过程 (1)凋亡的启动阶段 细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭,客观上说对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的,目前比较清楚的通路主要有: 1)细胞凋亡的膜受体通路:各种外界因素是细胞凋亡的启动剂,它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号,引起细胞凋亡。 2)细胞色素C释放和Caspases激活的生物化学途经:实验表明了细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。释放到细胞浆的细胞色素C在dATP存在的条件下能与凋亡相关因子1(Apaf-1)结合,使其形成多聚体,并促使caspase-9与其结合形成凋亡小体,caspase-9被激活,被激活的caspase-9能激活其它的caspase如caspase-3等,从而诱导细胞凋亡。 (2).凋亡的执行 尽管凋亡过程的详细机制尚不完全清楚,但是已经确定Caspase即半胱天冬蛋白酶在凋亡过程中是起着必不可少的作用,细胞凋亡的过程实际上是Caspase不可逆有限水解底物的级联放大反应过程。 (3)凋亡的调节 迄今为止,已发现多种凋亡抑制分子,包括P35,CrmA,IAPs,FLIPs以及Bcl-2家族

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