演講人：日期:細(xì)胞凋亡過程解析CATALOGUE目錄01細(xì)胞凋亡基礎(chǔ)概念02凋亡觸發(fā)機(jī)制03核心信號(hào)通路解析04凋亡執(zhí)行階段05調(diào)控與異常關(guān)聯(lián)06研究方法與技術(shù)01細(xì)胞凋亡基礎(chǔ)概念成立時(shí)間與地點(diǎn)2001年09月29日成立時(shí)間廣東省梅州市梅縣區(qū)雁洋鎮(zhèn)文社村注冊(cè)地法定代表人及注冊(cè)資本01法定代表人廖平元02注冊(cè)資本信息未提供經(jīng)營范圍研究、制造、銷售鋰離子電池用高性能電解銅箔主營業(yè)務(wù)高性能電解銅箔的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售經(jīng)營范圍與主營業(yè)務(wù)股份有限公司公司類型國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢企業(yè)、廣東省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)骨干企業(yè)、廣東省創(chuàng)新型企業(yè)和廣東省清潔生產(chǎn)企業(yè)公司地位公司類型與地位02凋亡觸發(fā)機(jī)制內(nèi)部信號(hào)通路（線粒體途徑）線粒體膜通透性改變線粒體內(nèi)膜通透性增加，導(dǎo)致細(xì)胞色素C釋放，激活下游凋亡信號(hào)通路。Bcl-2家族蛋白調(diào)控Bcl-2家族蛋白是線粒體途徑的關(guān)鍵調(diào)控因子，包括促凋亡蛋白Bax、Bak和抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-XL等，通過相互作用調(diào)節(jié)線粒體膜通透性。Caspase酶激活線粒體釋放的細(xì)胞色素C與Apaf-1結(jié)合，形成凋亡復(fù)合體，激活Caspase-9，進(jìn)而激活下游Caspase酶，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。外部信號(hào)通路（死亡受體途徑）死亡受體與配體結(jié)合細(xì)胞表面表達(dá)的死亡受體（如Fas、TNFR等）與相應(yīng)配體（如FasL、TNF等）結(jié)合，形成死亡受體復(fù)合物。調(diào)控因子作用在外部信號(hào)通路中，存在多種調(diào)控因子（如FLIP、TRADD等），可以影響死亡受體復(fù)合物的形成和凋亡信號(hào)的傳導(dǎo)。凋亡信號(hào)傳導(dǎo)死亡受體復(fù)合物通過FADD等接頭蛋白招募并激活Caspase-8，進(jìn)而激活下游Caspase酶，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。調(diào)控因子（Bcl-2家族、Caspase酶）是細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵調(diào)控因子，包括促凋亡蛋白和抗凋亡蛋白，通過調(diào)控線粒體膜通透性、Caspase酶激活等過程參與細(xì)胞凋亡的調(diào)控。Bcl-2家族蛋白是細(xì)胞凋亡的執(zhí)行者，通過水解底物蛋白導(dǎo)致細(xì)胞解體，包括Caspase-3、Caspase-8、Caspase-9等多種類型，各自在不同凋亡途徑中發(fā)揮關(guān)鍵作用。Caspase酶03核心信號(hào)通路解析Caspase級(jí)聯(lián)激活機(jī)制凋亡信號(hào)傳遞凋亡信號(hào)通過細(xì)胞膜上的受體或線粒體途徑傳遞至細(xì)胞內(nèi)。Caspase激活Caspase是一種半胱氨酸蛋白酶，在凋亡過程中被激活，并水解多種細(xì)胞蛋白，導(dǎo)致細(xì)胞解體。凋亡蛋白水解Caspase水解凋亡蛋白，使細(xì)胞骨架解體，核膜破裂，DNA斷裂。線粒體膜通透性改變膜通透性增加線粒體膜通透性增加，使得線粒體中的凋亡因子如細(xì)胞色素c等釋放到細(xì)胞質(zhì)中。01細(xì)胞色素c釋放細(xì)胞色素c是電子傳遞鏈的重要組成部分，其釋放會(huì)破壞呼吸鏈，導(dǎo)致ATP生成減少。02能量耗竭細(xì)胞色素c釋放后，ATP生成減少，細(xì)胞能量耗竭，加速細(xì)胞凋亡。03細(xì)胞質(zhì)凝聚凋亡細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞質(zhì)逐漸凝聚，形成凋亡小體。凋亡小體形成凋亡小體是由細(xì)胞膜包裹的細(xì)胞碎片，包含細(xì)胞器、DNA和細(xì)胞骨架等成分。凋亡小體清除凋亡小體被周圍的吞噬細(xì)胞識(shí)別并吞噬，從而完成細(xì)胞凋亡的清除過程。炎癥反應(yīng)凋亡小體在清除過程中會(huì)引起局部炎癥反應(yīng)，以清除死亡細(xì)胞和病原體。凋亡小體形成過程04凋亡執(zhí)行階段細(xì)胞核固縮與DNA片段化染色質(zhì)邊集核膜破裂后，染色質(zhì)逐漸聚集形成明顯的核仁結(jié)構(gòu)。03核DNA在核酸內(nèi)切酶的作用下，被切割成180~200bp或其整數(shù)倍的核小體DNA片段。02DNA斷裂染色質(zhì)濃縮細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)逐漸濃縮并聚集于核膜周圍，形成致密的顆粒狀結(jié)構(gòu)。01細(xì)胞膜磷脂酰絲氨酸外翻膜通透性增加細(xì)胞膜磷脂酰絲氨酸外翻后，細(xì)胞膜的通透性增加，有助于吞噬細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。吞噬信號(hào)暴露外翻的磷脂酰絲氨酸作為吞噬信號(hào)，被巨噬細(xì)胞等吞噬細(xì)胞識(shí)別并吞噬。磷脂翻轉(zhuǎn)細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的磷脂酰絲氨酸在外翻酶的作用下翻轉(zhuǎn)到細(xì)胞膜外側(cè)。殘余結(jié)構(gòu)吞噬清除機(jī)制凋亡小體形成凋亡細(xì)胞通過細(xì)胞膜包裹核碎片、細(xì)胞器及胞質(zhì)成分等形成凋亡小體。01吞噬細(xì)胞識(shí)別與吞噬凋亡小體表面表達(dá)的磷脂酰絲氨酸等信號(hào)分子被吞噬細(xì)胞識(shí)別并吞噬。02溶酶體酶作用吞噬細(xì)胞內(nèi)的溶酶體酶將吞噬的凋亡小體消化分解，最終將殘余物質(zhì)排出細(xì)胞外。0305調(diào)控與異常關(guān)聯(lián)Bcl-2家族成員通過抑制或促進(jìn)細(xì)胞凋亡來調(diào)節(jié)細(xì)胞死亡，其中Bcl-2、Bcl-XL等抗凋亡蛋白與Bax、Bak等促凋亡蛋白之間的平衡決定了細(xì)胞的命運(yùn)。促凋亡因子與抗凋亡因子平衡Bcl-2家族蛋白調(diào)控IAP（InhibitorofApoptosisProteins）家族成員通過直接抑制caspase的活性來阻止細(xì)胞凋亡，而caspase是細(xì)胞凋亡過程中的關(guān)鍵酶，其激活受到IAP的嚴(yán)格調(diào)控。IAP家族蛋白與caspase的相互作用線粒體途徑和死亡受體途徑是細(xì)胞凋亡的兩條主要信號(hào)通路，它們之間通過多種機(jī)制相互交聯(lián)，共同調(diào)控細(xì)胞凋亡的平衡。線粒體途徑與死亡受體途徑的交聯(lián)p53基因調(diào)控作用p53基因激活凋亡相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄p53與自噬的相互作用p53蛋白的泛素化降解p53是一種重要的腫瘤抑制基因，當(dāng)細(xì)胞受到DNA損傷等刺激時(shí)，p53會(huì)激活一系列凋亡相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，如Bax、Puma等，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。MDM2是p53的負(fù)調(diào)控因子，能與p53結(jié)合并促進(jìn)其泛素化降解，從而抑制p53的凋亡促進(jìn)功能。當(dāng)MDM2受到抑制或p53發(fā)生突變時(shí)，p53的降解減少，其凋亡促進(jìn)功能得以發(fā)揮。p53不僅能直接誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，還能通過調(diào)控自噬來間接影響細(xì)胞死亡。在某些情況下，p53的激活會(huì)促進(jìn)自噬的發(fā)生，從而抑制細(xì)胞凋亡；而在另一些情況下，p53則通過抑制自噬來促進(jìn)細(xì)胞凋亡。在癌癥發(fā)生過程中，腫瘤細(xì)胞往往能夠通過逃避凋亡而持續(xù)增殖。這可能是由于凋亡相關(guān)基因的突變、凋亡信號(hào)通路的抑制或凋亡調(diào)控蛋白的異常表達(dá)等原因?qū)е碌摹５蛲鎏右菔悄[瘤細(xì)胞獲得永生化能力的重要機(jī)制之一。凋亡失調(diào)相關(guān)疾?。ò┌Y/神經(jīng)退行性疾病）癌癥中的凋亡逃逸神經(jīng)退行性疾病如阿爾茨海默病、帕金森病等，其發(fā)病機(jī)制與神經(jīng)元細(xì)胞過度凋亡密切相關(guān)。在這些疾病中，凋亡信號(hào)通路被異常激活，導(dǎo)致神經(jīng)元細(xì)胞大量死亡，從而引起神經(jīng)系統(tǒng)的功能障礙和退化。神經(jīng)退行性疾病中的凋亡過度由于凋亡在維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和疾病發(fā)生中起著重要作用，因此調(diào)節(jié)凋亡已成為治療多種疾病的有效手段。例如，通過激活凋亡信號(hào)通路來誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡已成為癌癥治療的重要策略之一；同時(shí)，抑制神經(jīng)元細(xì)胞的過度凋亡也是治療神經(jīng)退行性疾病的重要手段。凋亡在疾病治療中的應(yīng)用06研究方法與技術(shù)TUNEL檢測DNA斷裂原理TUNEL（TerminaldeoxynucleotidyltransferasedUTPnickendlabeling）技術(shù)通過標(biāo)記DNA斷裂的3'-羥基末端來檢測細(xì)胞凋亡。實(shí)驗(yàn)步驟制備細(xì)胞樣品、固定、通透處理、標(biāo)記反應(yīng)、洗滌、顯色及結(jié)果觀察。優(yōu)點(diǎn)敏感性高，可檢測早期凋亡細(xì)胞；定位準(zhǔn)確，可直接觀察凋亡細(xì)胞形態(tài)。局限性不能單獨(dú)用于判斷細(xì)胞凋亡，需結(jié)合其他指標(biāo)綜合分析。流式細(xì)胞術(shù)分析膜變化制備細(xì)胞懸液、染色、流式細(xì)胞儀檢測及數(shù)據(jù)分析。實(shí)驗(yàn)步驟

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操作技術(shù)要求高，對(duì)細(xì)胞懸液的制備和染色條件要求較高。局限性流式細(xì)胞術(shù)利用熒光染料與細(xì)胞膜或細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的靶分子結(jié)合，通過檢測熒光強(qiáng)度來反映細(xì)胞膜的完整性、細(xì)胞大小及細(xì)胞內(nèi)部物質(zhì)的變化。原理可對(duì)大量細(xì)胞進(jìn)行快速、多參數(shù)分析；可用于檢測細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期及細(xì)胞表面標(biāo)記等。優(yōu)點(diǎn)電鏡觀