细胞凋亡机制及其表现

细胞凋亡机制及其在机体中的表现 摘要: 细胞凋亡这一概念最早由Kerr等提出的，认为该种细胞死亡像秋天的树叶凋谢一样，故称谓“Apoptosis”，希腊文即凋亡之意.细胞凋亡是维持神经系统正常发育, 维持其免疫系统正常功能所必需过程。目前, 对细胞凋亡的研究已经成为生命科学领域研究的热点。细胞凋亡主要通过受体介导的信号途径诱导细胞凋亡因子或刺激因素通过第二信使系统传递信号，信号传递途径决定了细胞的命运。 本文就细胞凋亡的发生机制、及其在机体中的表现等方面作一综述。 关键词: 细胞凋亡; 机制；表现 引言：细胞凋亡在形态学和生化改变方面具有特征性。 (1)形态学改变包括细胞皱缩，染色质浓缩，核裂解成碎片，最终细胞膜及内质网膜将完整细胞器及碎片包裹成多个分散的凋亡小体。(2)生化改变以往认为内源性核酸内切酶活性增加染色质核小体间DNA断裂是引起凋亡的一个启动因子，但有些具有细胞凋亡特征性改变的却没有染色质核小体间DNA断裂，有的甚至缺乏细胞核，看来仅仅以此酶活性增加作为凋亡的启动因子，不能得到满意的解释。目前许多学者都着重于对细胞内蛋白酶的研究，认为这些蛋白酶可能在细胞凋亡的启动方面起着关键性作用。 研究依据为：（1）在细胞凋亡早期已发现特异的、可复制的细胞内蛋白的降解(2)某些蛋白酶抑制剂可抑制细胞凋亡的发生（3）部分病毒蛋白质作用类似蛋白酶抑制剂，可以抑制细胞凋亡（4）基因删除实验某些蛋白酶在细胞凋亡中起着主要作用 正文： 1 凋亡因子(TRAIL)对癌细胞凋亡的机制研究 凋亡因子TRAIL能诱导肿瘤和转化细胞凋亡而不伤害正常细胞．TRAIL与细胞膜上死亡受体结合，引发受体蛋白构象变化，经胞膜内受体死亡域(death domain，DD)募集接头蛋白FADD，再经过FADD 的死亡效应域与凋亡蛋白解酶原一8／10的DED相互结合，形成DISC ，引起凋亡蛋白解酶(caspase)级联反应，促使癌细胞凋亡．目前，可溶性重组人性化TRAIL(rhTRAIL)和抗DR4／5单克隆抗体已进AIl~,床I／Ⅱ期实验阶段．但绝大部分癌细胞对TRAIL有耐受或引起耐受，耐受机制主要是由于lAP，Bcl一2及eFLIP，家族蛋白的过表达而产生．因此，为了克服TRAIL的耐受，已有多种小分子IAP和Bcl一2拮抗剂在研发并进行临床实验．至今尚无cFLIP拮抗剂的报导． 2钙激活蛋白酶与蛋白酶体抑制剂诱导细胞凋亡的机制 探讨蛋白酶体抑制剂诱导PC12细胞凋亡的作用通路，为深入研究泛素一蛋白酶体系统(UPS)功能障碍诱发细胞凋亡发病机制提供新线索。方法建立PSI诱导的PC12细胞模型，在48h提取蛋白，应用荧光差异凝胶电泳(DIGE)系统获得差异蛋白点，运用基质辅助激光解吸／电离飞行时间质谱仪(MALDI—TOF Pro MS)鉴定出差异蛋白。结果实验组与对照组比较，在48 h看到细胞凋亡(细胞核呈固缩状或碎裂状)，凋亡率达14．86％ 。实验组钙激活蛋白酶(calpain)与对照组比较表达量显著增高，有统计学意义(P<0．05)。结论首次发现在蛋白酶体抑制PC12 3 病毒感染调控细胞凋亡的机制 一般来说，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。细胞调亡调对于这一系统的研究现己取得了很大进展。 1 经免疫系统介导细胞凋亡病毒感染可激活CTL介导细胞凋亡，CTL对清除 动物体内病毒具有重要意义。CTL主要通过两条途径杀死已被病毒感染的细胞(1)通过分泌穿孔素和颗粒酶。在MHC I类抗原诱导之下，CTL与被病毒感染。(2)通过上调Fas／FasL基因表达，激活磷酸酯酶，合成神经酰胺，神经？一步 激活丝／苏蛋白激酶，通过信号转导激活细胞凋亡病毒直接调节凋亡 2 抑制细胞凋亡的病毒蛋白目前已发现20种以上病毒蛋白能抑制细胞这些病毒蛋白来源不同，调控机制各异。 4凋亡机制-信号传递机制 凋亡一般由细胞外的调节因素与其在细胞表面的受体结合而启动。经活化的受体又启动胞内第二信号系统，激活核酸内切酶，引起DNA裂解，进而引发细胞凋亡。细胞外的调节因素包括生理活性因子：如肿瘤坏死因子、转化生长因子及表皮生长因子等；非生理因素：如X射线、紫外线、一氧化氮、毒素及化疗药物等；感染因素：如EB病毒、腺病毒及HIV病毒等。有学者认为，细胞凋亡的信号传导能使用或部分利用细胞增殖和分化过程中的传统信号途径。传统信号途径包括G 结合蛋白信号途径和酶蛋白信号途径，前者可以调节第二信使cAMP和钙离子的生成，细胞内cAMP和钙离子浓度的变化可以对细胞凋亡产生影响；后者可通过酪氨酸蛋白激酶（PTK）、Ras-MAPK或JaK-STAT等途径参与凋亡信号的传导。但众多研究表明可直接启动细胞凋亡的信号途径或死亡信号途径是两种死亡因子，即肿瘤坏死因子和Fas配体与细胞膜表面的相应受体TNF受体和37? 结合以后所发生的凋亡反应。目前对TNF和FasL与相应受体结合所介导的细胞凋亡信号途径及其机制已取得了突破性进展 5细胞凋亡机制-酶学机制 胱冬蛋白酶（caspases）是近几年研究的热点之一，属于ICE/CED3蛋白酶家族成员，目前发现至少有14种之多,分别命名为caspases1-caspases14。与细胞凋亡密切相关，它是通过级联反应，最终激活核酸内切酶来实现的。也有人认为凋亡并不总是引起caspases的释放，而caspases的释放也并不总是引起凋亡，很可能还与细胞的迁移和分化有关.。蛋白酶前体可在天冬氨酸位点上被切断成3部分，H2N端是抑制区域被移去，另一端COOH端断裂成一大一小亚单位称为死亡区域，二大二小亚单位结合成活化酶，可以作用于下游效应caspases，这种级联反应的进行有赖于caspases的调节蛋白、辅助因子、反馈关系和阈限等控制。当凋亡外界信号只作用于前体caspases，前体可活化蛋白酶激发因子，激发因子可以活化蛋白酶效应因子，然后作用于底物蛋白，其作用包括以下3个方面：凋亡信号传导级联反应过程的一个关键环节；"可直接破坏细胞结构，如核层蛋白和凝胶蛋白等，使蛋白分解引起凋亡；对蛋白酶的调节功能，如灭活细胞凋亡的抑制剂作用、激活下游的核酸内切酶等。 总的来说，在蛋白酶级联切割过程中，caspases-3处于核心位置，不同的蛋白酶分别切割其酶原，使其激活，活化的caspases-3 又进一步切割不同的底物，最终使细胞走向凋亡。 6细胞凋亡机制-核酸内切酶 核酸内切酶是凋亡的最终执行者，各种凋亡刺激因素通过不同的信号途径，最后激活核酸内切酶，引起    DNA裂解为180-200bp及其整倍数的片段，在凝胶电泳中显示为“DNA梯形带”。目前所知核酸内切酶至少有4种以上包括核酸内切酶-1、核酸内切酶-2、DUC18和NUC1等。核酸内切酶经caspases-3激活后，对核小体进行消化切割并产生特征性的“DNA梯形带”，有人认为在凋亡过程中只有一种核酸内切酶参与切割，如核酸切内酶-1家族中的核酸内切酶gamma，有人根据DNA片段有高分子量和低分子量两种，提出可能有不同的核酸内切酶参与，如核酸内切酶-1 和核酸内切酶-2。其它参与凋亡过程的蛋白酶还包括丝氨酸蛋白酶、纤溶酶原激活物以及由泛素介导的蛋白酶反应等。 7线粒体促凋亡机制 线粒体是真核细胞的重要细胞器，是动物细胞生成ATP的主要地点。有学者认为线粒体在细胞凋亡中处于中心地位，并认为Bcl-2家族是增殖和凋亡信号的中心调节剂。凋亡信号需经线粒体放大，线粒体再释放CytoC凋亡诱导因子、核酸内切酶G、Smac/DIABLO和丝氨酸蛋白酶Omi/HtrA2，激活caspases级联反应，最终引起凋亡，线粒体改变引起细胞死亡已知有三种机制：电子传递、氧化磷酸化和ATP 产生的破坏； "释放促凋亡因子，如AIF/Cytoc等；改变细胞氧化还原潜能。死亡类型（凋亡和坏死）不同决定于线粒体的改变。例如，当激发因子如钙离子、神经酰胺刺激线粒体，结果有两种：一是渗透性不平衡使线粒体肿胀、外膜破裂、电化学梯度破坏和ATP减少使细胞坏死；二是线粒体外膜透性增加，释放CytoC,激发caspases蛋白溶解酶，产生细胞凋亡。 8 AIF在细胞凋亡中的作用 AIF位于线粒体膜间隙，有研究表明，AIF可以作为非caspases依赖性细胞死亡效应剂，在凋亡信号的作用下，线粒体释放AIF。AIF 属于旧黄素蛋白类，分子量为57ku，它能与FAD 稳定结合，显示NAD(p)H氧化酶活性。在死亡信号作用下，AIF发生转移，通过胞浆到达细胞核，和DNA结合，引起非caspases依赖性染色质浓缩。也有人认为AIF很可能是caspases 中的一种。在很多层面上，AIF和caspases配体之间都有交叉，在凋亡早期，当caspases活性发生时，例如在CD95引起细胞凋亡时， caspases-8被激活后出现AIF的释放。同样，在鬼臼乙叉甙诱导凋亡时caspases-8的活化处于线粒体膜电位的上游，也处于AIF的上游。活化的caspases和caspases 激活蛋白可以引起AIF从线粒体内释放；相反，AIF在体外可以引起细胞色素c从纯化线粒体内释放。在一些细胞死亡诱导的范例中，AIF的释放早于细胞色素c，并且中和AIF能阻止细胞的死亡，阻止细胞色素A 释放也能起到同样的效果。这表明，至少在一些情况下，细胞色素c依赖性caspases活化时需要AIF的参与。然而，在另外一些细胞凋亡的例子中，线粒体中AIF的释放晚于细胞色素c，这表明在凋亡中线粒体膜电位可以有不同模式。AIF 与 Hsp70的另一水平的交叉存在与热休克蛋白70水平。AIF 与 Hsp70相互作用，Hsp70是Apaf-1依赖性caspases 阻滞剂。理论上说，AIF能够间接通过抑制Hsp70 激活caspases 级联反应 9诱导HepG2细胞凋亡的机制研究 探讨乙型肝炎病毒x蛋白结合蛋白抑制阿霉素诱导HepG2肝癌细 胞凋亡的作用及可能的分子机制，为研究肝细胞癌的临床耐 药性奠定基础。方法以建立的稳定高表达HBXIP基因的HepG2细胞系为研究对象，分别用不同浓度的DOX处理高表达HBXIP组及对照组细胞，M1rr法检测细胞的生存率，DAPI染色及Annexin V．FITC／PI染色检测细胞凋亡，免疫印 迹法检测蛋白表达水平。结果 MTY结果表明，DOX能够抑制HepG2细胞的存活，但HBXIP对DOX诱导的HepG2细胞凋亡作用具有明显的拮抗效应，并抑制DOX诱导的caspase．3、caspase一9及其底物PARP的活化，同时促进Bcl-2蛋白的表达。结论HBX1P蛋白能够抑制化疗药物DOX诱导的HepG2细胞凋亡，其机制可能与调节胱天蛋白酶家族关键因子的活性相关。 系统化疗是临床常用的治疗方法之一。虽然一些新型药物的应用使肝癌的化疗呈现出新局面，但肿瘤耐药性的存在使得化疗对肝细胞癌的有效性大。乙肝病毒X蛋白结合蛋白)由于能够与乙肝病毒x蛋白(HBx)的c末端结合而被命名，其在肿瘤组织中高表达，可分别与HBx、survivin和hSuv3p蛋白结合而参与调控HBv复制、细胞凋亡、有丝分裂及RNA代谢等生命过程 J。我们前期实验结果表明，HBXIP可以通过活化Akt而促进肝癌细胞的增殖_6 ；通过调节cyclinD1、p21和p27等蛋白表达而参与细胞周期的调控 。本实验旨在研究HBXIP对阿霉素诱导肝癌细胞凋亡的抑制作用，并探讨其可能的分子机制，为提高化疗药物的疗效提供理 10  细胞凋亡机姜黄素诱导肺癌A549细胞凋亡 研究姜黄素对A549细胞凋亡的诱导作用，探讨其可能的分子机制。他们的方法：姜黄素处理A549细胞后，MTr法于不同时间点检测A549细胞的增殖情况；姜黄素处理A549细胞48h后，流式细胞术(Flow CytoMetry，FCM)检测A549细凋亡率；30,~mol／L姜黄素处理A549细胞24h、48h、72h后，liT—PCR、Western—Blot检测A549细胞中P53、Bel2、Bax和C．sp~ 一3基因的表达水平。结果对黄素对肺癌A549细胞增殖的抑制作用具有显著的浓度一时间依赖关系，30tmaol／L姜黄素可诱导A549细胞凋亡。30tm,,ol／L姜黄素作用A549细胞24h即可引起A549细胞中P53、Bax和ca ase一3表达水平的上调，48h后可引起Bcl2表达水平的下调，诱导A549细胞凋亡。结论：30ttmol／L姜黄素可诱导A549 细胞凋亡，其机制可能与促进P53、Bax和caspa8e一3基因的表达，抑制其基因的表达有关。 细胞凋亡(apoptosis)是细胞为维持内环境的稳定，由基因控制的一种自有序的死亡过程。凋亡过程中细胞核内DNA发生片段化，细胞膜皱缩分解成凋亡小体，最终被邻近细胞或巨噬细胞吞噬，不发生炎症。细胞凋亡的分子调控机 制涉及多个分子的相互作用，与细胞分裂、增殖紧密联系，一 旦失控将会导致人体内多种疾病的发生。其中，肿瘤就是一 种与细胞凋亡过少而增殖过多密切相关的疾病，若能有效诱 导肿瘤细胞凋亡，抑制细胞增殖，肿瘤细胞的生长就可停滞。 因而，诱导肿瘤细胞凋亡已成为目前研究治疗肿瘤的一条新 思路。姜黄素为姜黄的重要活性成分之一，是一种黄色酸性 酚类物质。近年来研究发现，姜黄素对肿瘤的增殖具有明显 的抑制作用【4。6j。本研究采用MTF法检测10—50／anol／L姜 11 脑特异性高表达蛋白TMEM59L诱导细胞凋亡的机制 ． TMEM59L为近年来新发现的脑特异性高表达蛋白，具有促凋亡效果，但其具体的凋亡机制还不清楚．构建了TMEM59L重组质粒，并在HEK293T细胞中过表达TMEM59L，用Annexin v．FITC／PI双染法确定了TMEM59L可以诱导细胞凋亡，之后用免疫印迹方法检测细胞内凋亡相关分子激活情况．结果显示，外源TMEM59L可以降低Bcl-2的蛋白表达水平，诱导细胞色素C从线粒体释放进入细胞质，并且激活caspase-9、caspase-7和caspase-3，但不激活caspase-8；活化的caspase-7和caspase-3进一步酶解死亡底物PARP，导致细胞凋亡；此外，用广谱caspase抑制剂Z-Va卜Ala_Asp-FMK(z—VAINFMK)抑制caspase-7和caspase-3活性后，死亡底物PARP的酶解也基本被抑制．由此可见，TMEM59L是通过caspase依赖的线粒体途径诱导HEK293T细胞凋亡． 06细胞凋亡(apoptosis)是指细胞在受到内、外信号 刺激后出现的一种自发的死亡过程，是一种主动的、高度有序的、由基因控制以及一系列酶参与的过程．细胞凋亡具有典型的形态特征：细胞皱缩，出现小泡状结构，染色质聚集，核解体，形成调亡小体；位于质膜内侧的磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine，PS)外翻出现胞外表面口 等．经典凋亡信号通路的活化主要有两条途径n]：一条是外源性通路，即由死亡受体及其配体激发的凋亡信号传导至caspase-8，然后激活效应性caspase蛋白酶而引发细胞凋亡；另一条称为内源性通路，又称线粒体途径．细胞损伤后，线粒体发生功能障碍，膜通透性改变，细胞色素c(cytochrome c，Cyt c)等凋亡蛋白从线粒体释放到胞浆，caspase一9与之形成凋亡复合体并被激活，随之引起caspase级联活化[2]和多聚核糖聚合酶(poly ADP ribosepolymeras，PARP)[3-4]等死亡底物的酶解，最终导致细胞死亡，此为caspase依赖的线粒体途径；此外，线粒体损伤还可能释放凋亡诱导因子(apoptosis inducing factor，AIF)和核酸内切酶G(endonuclease G，EndoG：l，使其乙肝病毒X蛋白结合蛋白抑制阿霉素 13 Xafl调节TNFR信号转导而诱导细胞凋亡的机制研究 利用基因开关调节的Xafl—Saos诱导细胞株，检测Xafl对TNFR信号转导通路的影响，探索Xafl与TNF—a协同诱导细胞凋亡的机制。方法：以免疫印迹法和RT—PCR检测Xafl对TNFR1表达的影响， 细胞周期DNA含量流式细胞术检测NF—KB对Xafl诱导细胞凋亡的影响，gel mobility shift assay检测NF—KB的 DNA结合活性，luciferase活性检测法及RT—PCR检测NF—KB的转录活性，激酶分析法检测SAPK／JNK激酶的活 性。结果：Xafl不影响TNFR1蛋白及mRNA水平的表达，细胞内诱导活性的NF—KB可抑制Xafl诱导的细胞凋 亡，Xafl的表达抑制TNF—a所介导的NF—KB的DNA结合活性和转录活性，也抑制了SAPK／JNK激酶的活性。 结论：Xafl对TNFR信号转导的抑制是Xafl协同TNF—a诱导细胞凋亡的机制之一。，Xafl能显著协同TNF—d诱导细胞凋亡，与Xafl参与调节TNFR信号转导有关，由于Xafl对TNF—d介导的NF—KB和JNK／SAPK活性影响并不显著，因此Xafl对TNFR信号转导的轻度 抑制，只是Xafl协同TNF—d诱导细胞凋亡的机制 之一。那么Xafl还通过何种机制诱导或增强细胞 凋亡呢?从XIAP的另一组负性调节因子Srnac／DI． ABLO和Omi／HtrA2可以得到启发，两者从线粒体释 放后与XIAP以及其它的IAPs结合，暴露胱冬肽 酶 。如果Xafl能通过Smac／DIABLO 或Omi／ HtrA2效应机制问接调节XIAP的功能，那么可以预 测Xafl可能参与了线粒体凋亡信号的转导，从而协 同TNF—d诱导凋亡。 14尼古丁诱导人脐带间充质干细胞 凋亡的 机制 探讨尼古丁作用人脐带间充质干细胞(MSCs)前后，一氧化氮(NO)、细胞内钙离子(ca“)的变 化及ot，nAchR的表达情况。方法：采用硝酸还原酶法检测不同质量浓度尼古丁作用于MSCs后24、36、48 h，MSCs 内NO的释放情况；尼古丁作用MSCs 24 h，fluo一3／AM染色，流式细胞仪检测MSCs内ca“变化；用RT—qPCR检 测尼古丁作用后or．，nAchR的表达情况。结果：尼古丁作用MSCs 24、36 h后，各实验组NO水平显著高于对照组 (P<0．05)，呈时间、质量浓度依赖性，但在48 h，质量浓度0．8与1．0 mg／mL组，NO水平低于对照组。尼古丁作用 后，各实验组质量浓度(0．6、0．8、1．0 mg／mL)的ca 荧光强度分别为(141．26±16．01)、(164．90±18．39)、 (198．76±17．63)，均高于对照组(119．30±14．14)，其中质量浓度0．8、1．0 mg／mL组与对照组相比有显著差异 (P<0．05)。MSCs可表达ot，nAehR，且尼古丁作用后表达水平增高，呈时间浓度依赖性。结论：尼古丁可上调人脐 带MSCs的o／,，nAchR表达，并通过刺激MSCs释放NO、升高细胞内Ca2 从而致MSCs凋亡。 9965(2011)06—0598—04尼古丁是烟草主要活性成分之一，其可导致多 组织、器官的慢性损伤，引发多种疾病。间充质干细 胞(mesenchymal stem cells，MSCs)是一种具有多分 化潜能的干细胞，对多组织、器官的慢性损伤具有良 好的修复作用，已成为组织、细胞移植、基因治 疗的理想种子细胞¨J。研究显示，尼古丁主要通过 乙酰胆碱受体发挥其生物学作用，一氧化氮、细胞内 Ca 与细胞凋亡密切相关。本研究小组在前期研究 中发现尼古丁可抑制MSCs增殖，并促进细胞凋 亡 j。本实验检测尼古丁作用后NO水平、Ca2 的 变化及仪，nAchR的表达情况，并探讨尼古丁诱导 MSCs凋亡的作用机制尼古丁型乙酰胆碱受体(Nicotinic acetylcholine receptor，nAChR)属于半胱氨酸环受体家族，广泛存 在于神经细胞、血管内皮细胞、血液白细胞、巨噬细 胞表面、间充质干细胞等多种细胞中，调节细胞的增 殖、迁移等特性 。尼古丁作为nAChR的激动剂， 主要通过nAChR参与多种信号途径调控细胞活性， 其相关的信号通路：Ca 途径、3种MAPK途径 (ERK、p38和JNK／sAPK)、AKT途径和线粒体途径 。 12. 细胞凋亡在集体中的表现 2.1 细胞产生与凋亡：生命的动态平衡 细胞凋亡与生命本质相关，要理解这一点首先要从生命的产生说起。人的身体由数百种类型的细胞组成，它们都来自受精卵。在胚胎期，人或其他生物的细胞数量急剧增加，这个时候是细胞分化和特异化的时期。在胚胎发育期间细胞必须以一种正确的方式和在恰当的时间分化，以便产生正确的细胞类型。细胞分化和特异化后便形成多种多样的组织与器官，比如肌肉、血液、心脏和神经系统。人体内的数百种细胞都有各自的特异性，而这些特异性细胞之间的有机合作才使得机体成为一个密不可分的整体。无论在发育期还是在成人体内，既有大量的新细胞产生，也有大量的旧细胞死亡，这是生物体的一种自然现象。而为了维持机体组织中适宜的细胞数量，在细胞分裂和细胞死亡之间需要一种精确的动态平衡，就像一个水库的蓄水与放水。由于这种生成与死亡的有序流在胚胎期和成人期人体组织维持着适宜的细胞数量。而这种精密地控制细胞的消亡过程就称为程序性细胞死亡。正常的生命需要细胞分裂以产生新细胞，并且也要有细胞的死亡，由此人体和生物的器官才得以维持平衡。同样，在大脑发育的最初阶段，程序性细胞死亡也决定着大量神经细胞的产生与消亡。 帮助我们更深刻地理解健康与疾病、生命与死亡，以及它们之间的相互关系。比如，在健康的机体中，细胞的生与死总是处在一种良性的动态平衡中，如果这种平衡被破坏，人就会患病。比如，癌症就是该死亡的细胞没有死亡而造成的。而在艾滋病病毒的攻击下，不该死亡的淋巴细胞大量死亡，人的免疫力遭破坏，艾滋病便发作了。 13  凋亡细胞的特征性表现 1．凋亡抑制物 正常活细胞因为核酸酶处于无活性状态，而不出现DNA断裂，这是由于核酸酶和抑制物结合在一起，如果抑制物被破坏，核酸酶即可激活，引起DNA片段化（fragmentation）。现知caspase可以裂解这种抑制物而激活核酸酶，因而把这种酶称为Caspase激活的脱氧核糖核酸酶（caspase-activated deoxyribonulease CAD），而把它的抑制物称为ICAD。因而，在正常情况下，CAD不显示活性是因为CAD-ICAD，以一种无活性的复合物形式存在。ICAD一旦被Caspase水解，即赋予CAD以核酸酶活性，DNA片段化即产生，有意义的是CAD只在ICAD存在时才能合成并显示活性，提示CAD-ICAD以一种其转录方式存在，因而ICAD对CAD的活化与抑制却是必需要的。 　14　2．破坏细胞结构 Caspase可直接破坏细胞结构，如裂解核纤层，核纤层（Lamina）是由核纤层蛋白通过聚合作用而连成头尾相接的多聚体，由此形成核膜的骨架结构，使染色质（chromatin）得以形成并进行正常的排列。在细胞发生凋亡时，核纤层蛋白作为底物被Caspase在一个近中部的固定部位所裂解，从而使核纤层蛋白崩解，导致细胞染色质的固缩。 　15　3．调节蛋白丧失功能 Caspase可作用于几种与细胞骨架调节有关的酶或蛋白，改变细胞结构。其中包括凝胶原蛋白（gelsin）、聚合粘附激酶（focal adhesion kinase ,FAK）、P21活化激酶α（PAKα）等。这些蛋白的裂解导致其活性下降。如Caspase可裂解凝胶原蛋白而产生片段，使之不能通过肌动蛋白（actin）纤维来调节细胞骨架。 除此之外，Caspase还能灭活或下调与DNA修复有关的酶、mRNA剪切蛋白和DNA交联蛋白。由于DNA的作用，这些蛋白功能被抑制，使细胞的增殖与复制受阻并发生凋亡。 所有这些都表明Caspase以一种有条不紊的方式进行"破坏"，它们切断细胞与周围的联系，拆散细胞骨架，阻断细胞DNA复制和修复，干扰mRNA剪切，损伤DNA与核结构，诱导细胞表达可被其他的细胞吞噬的信号，并进一步使之降解为凋亡小体 加深对健康和疾病的理解 总结 细胞凋亡也帮助我们理解了一些病毒和细菌侵袭人体细胞的机理。除了,AIDS，另外一些疾病，如神经变性性疾病、中风、心肌梗塞和自身免疫疾病等都是由于很多正常细胞被不正确地启动了程序性死亡过程而造成细胞过有了对程序性细胞死亡的认识，还可把这种认识应用和深化到一些严重威胁人类疾病如癌症的防治上。比如，目前临床许多治疗方法是建立在刺激细胞“自杀程序”的基础上的。这是一种非常有意味和挑战性的工作，可以预言，通过进一步研究能够找到更精确的方式来诱发癌细胞的细胞死亡，从而战胜癌症。 参考文献： 1 张宽仁，张继虹，沈悦海，彭 琼，范应仙 。凋亡因子(TRAIL)对癌细胞凋亡的机制研究 (昆明理工大学生命科学与技术学院，云南昆明650500) 2钙激活蛋白酶与蛋白酶体抑制剂诱导细胞凋亡的机制 张瑜 常 明 韩 威 胡轶虹 王秋艳 胡林森 (吉林大学第一医院神经内科，吉林 长春 130021) 10  细胞凋亡机姜黄素诱导肺癌A549细胞凋亡 蒋金 ，曹友德 ，磨娜 ，李静 ，莫显刚 f l。重庆医科大学基础医学院病理教研室分子医学与肿瘤研究中心，重庆400016；、 、2．贵阳医学院附属医院综合病房，贵阳550004 [4-8]陈庆华.细胞凋亡机制的研究应用[J].广东畜牧兽医科技2006,31 (2):18-21 9诱导HepG2细胞凋亡的机制研究 王凤泽 ，费洪荣 ，张显忠 ，高丽君 (泰山医学院1．生物科学学院、2．医药生物技术研究所、3．药学院，山东泰安271016) doi：10．3969／j．issn．1001—1978．2011．11．010 11 脑特异性高表达蛋白TMEM59L诱导细胞 凋亡的机制 ． 钱凌芝，赵永浩，谢勇壮，郑秋阳，张 弦，许华曦，张云武 (厦门大学生物医学研究院，福建省神经退行性疾病与衰老研究重点实验室，福建厦门361005) 13 Xafl调节TNFR信号转导而诱导细胞凋亡的机制研究 夏焱， 檀卫平， 梁立阳， 苏浩彬， 郭海霞， 方建培， 黄绍良 (中山大学附属第二医院儿科，广东广州51012014尼古丁诱导人脐带间充质干细胞 凋亡的 机制 覃永亮 ， 曾慧兰 ， 卜欠欠 ， 钟 启 ， 韩新爱 ， 陈 洁4， 苏泽轩 (1．暨南大学附属第一医院血液内科，广东广州，510630；2．广东省第二人民医院血液科，广东广州510317； 3．南方医科大学附属第三医院风湿免疫科，广东广州510630)；4．暨南大学附属第一医院泌尿外科，广东广州510630 [13-15]冯慧娟，敖杰男，刘革修．心脉通对大鼠异丙肾上腺素性缺血心肌 的保护作用[J】．中国临床康复，2006，lO(15)：91—93．