现代细胞凋亡分子生物学（第二版）pdf/txt下载_在线阅读全文

编辑推荐

成军主编的《现代细胞凋亡分子生物学(第2版)》以细胞凋亡蛋白、调节因子、信号通路以及相关技术为框架主体，充分展示了分子生物学技术与研究方法在细胞凋亡研究方面的应用和研究成果。本书内容新颖，系统、详细，对于细胞凋亡重要调控分子、多种相关技术原理、应用及其结果都进行了详尽描述，对于从事疾病发病机制相关领域的科研工作者、临床医师、研究生和本科生掌握细胞凋亡相关知识都有非常好的参考价值。

内容简介

现代细胞凋亡分子生物学（第二版）共48章，详细介绍了细胞凋亡的分子生物学、调控机制及其与临床疾病的关系：一方面，对细胞凋亡的形态发生学、酶学基础、发生途径、调控基因、相关细胞因子、钙离子、自由基、Fas系统、肿瘤坏死因子α、丝裂原激活激酶、热休克蛋白等及其与细胞外基质、细胞自噬、细胞周期的关系进行了详细阐述；另一方面，对细胞凋亡与发育生物学、免疫学、衰老、缺血/再灌注损伤、感染性疾病、血液系统疾病、内分泌系统疾病、心血管系统疾病、胃肠道疾病、肝脏疾病、肿瘤及基因治疗等进行了详细论述。
现代细胞凋亡分子生物学（第二版）内容新颖、翔实、系统、全面，是细胞凋亡研究领域*进展的权威总结，适合从事医学和生物学研究的科研工作者、研究生等参考使用。

作者简介

成军

目　　录

第一章细胞凋亡概论
第一节细胞凋亡的概念
第二节细胞凋亡的研究历史
第三节细胞凋亡与生物医学
第四节本书内容的安排
上篇细胞凋亡的分子生物学基础
第二章细胞凋亡的形态发生学
第一节细胞凋亡表面糖型特征及其分子机制
第二节细胞凋亡的形态学检查方法
第三章细胞凋亡的酶学基础
第一节半胱天冬酶与细胞凋亡
第二节线粒体酶与细胞凋亡
第三节溶酶体及溶酶体酶与细胞凋亡
第四章细胞凋亡的发生途径

第一章 细胞凋亡概论 第一节 细胞凋亡的概念 第二节 细胞凋亡的研究历史 第三节 细胞凋亡与生物医学 第四节 本书内容的安排 上篇 细胞凋亡的分子生物学基础 第二章 细胞凋亡的形态发生学 第一节 细胞凋亡表面糖型特征及其分子机制 第二节 细胞凋亡的形态学检查方法 第三章 细胞凋亡的酶学基础 第一节 半胱天冬酶与细胞凋亡 第二节 线粒体酶与细胞凋亡 第三节 溶酶体及溶酶体酶与细胞凋亡 第四章 细胞凋亡的发生途径 第一节 死亡受体信号发生途径 第二节 线粒体信号途径 第三节 内质网信号途径 中篇 细胞凋亡的调控机制 第五章 细胞凋亡调控基因 第一节 细胞生存基因 第二节 细胞死亡基因 第六章 细胞因子与细胞凋亡 第一节 干扰素与细胞凋亡 第二节 白细胞介素与细胞凋亡 第三节 其他细胞因子与细胞凋亡 第七章 钙离子与细胞凋亡 第一节 钙代谢及调节总论 第二节 钙代谢及细胞凋亡 第三节 钙代谢、细胞凋亡与临床疾病及治疗 第四节 细胞内外钙的检测技术 第八章 自由基与细胞凋亡 第一节 活性氧自由基与细胞凋亡 第二节 活性氮自由基与细胞凋亡 第九章 Bcl-2家族与细胞凋亡 第一节 Bcl-2抑制细胞凋亡作用机制 第二节 Bcl-2基因的转录调控 第十章 Fas系统与细胞凋亡 第一节 Fas系统的组成 第二节 Fas系统的生物学作用 第三节 其他分子对Fas途径的影响 第四节 Fas系统与疾病 第十一章 肿瘤坏死因子α与细胞凋亡 第一节 肿瘤坏死因子α概述 第二节 肿瘤坏死因子α与细胞凋亡 第三节 肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体 第十二章 p53与细胞凋亡 第一节 p53基因与编码产物 第二节 p53基因突变与肿瘤 第三节 p53在细胞凋亡中的作用 第十三章 丝裂原激活激酶与细胞凋亡 第一节 MAPK信号转导通路及其家族 第二节 MAPK信号转导通路与MK 第三节 MAPK信号转导通路与细胞凋亡 第四节 结语 第十四章 热休克蛋白与细胞凋亡 第一节 热休克蛋白 第二节 热休克蛋白与细胞凋亡 第十五章 整合素与细胞凋亡 第一节 整合素的概述 第二节 整合素的功能 第三节 问题与展望 第十六章 选择素与细胞凋亡 第一节 选择素的分子结构及表达 第二节 选择素与细胞凋亡 第十七章 趋化因子与细胞凋亡 第一节 趋化因子及其受体 第二节 趋化因子与细胞凋亡的关系 第十八章 癌基因与细胞凋亡 第一节 INK4A-Rb-E2F和ARF-MDM2-p53信号转导通路与细胞凋亡 第二节 变异失活的p53蛋白的激活策略 第三节 sirt蛋白与凋亡 第四节 survivin与凋亡 第十九章 病毒蛋白与细胞凋亡 第一节 腺病毒蛋白与细胞凋亡 第二节 肝炎病毒蛋白与细胞凋亡 第三节 HIV蛋白与细胞凋亡 第四节 流感病毒蛋白与细胞凋亡 第五节 日本脑炎病毒蛋白与细胞凋亡 第二十章 miRNA与细胞凋亡 第一节 miRNA简介 第二节 参与细胞凋亡的miRNA 第三节 结语 第二十一章 细胞外基质与细胞凋亡 第一节 细胞外基质 第二节 细胞凋亡 第三节 细胞外基质与细胞凋亡——维持稳态 第四节 相关研究趋势 第二十二章 细胞凋亡与细胞自噬 第一节 凋亡与自噬的概述 第二节 细胞凋亡与细胞自噬的异同 第三节 细胞凋亡与细胞自噬的相互关系 第二十三章 细胞周期与细胞凋亡 第一节 细胞周期的概念与过程 第二节 细胞凋亡的机制 第三节 细胞周期与细胞凋亡的关系 下篇 细胞凋亡与临床疾病 第二十四章 细胞凋亡与发育生物学 第一节 细胞凋亡与线虫的发育 第二节 胸腺细胞发育中的细胞凋亡 第三节 其他细胞发育过程中的细胞凋亡 第四节 细胞凋亡的功能 第二十五章 细胞凋亡与免疫学 第一节 细胞凋亡与免疫发育 第二节 细胞凋亡与免疫激活 第三节 细胞凋亡与免疫耐受 第二十六章 细胞凋亡与衰老 第二十七章 细胞凋亡与缺血/再灌注损伤 第一节 概述 第二节 细胞凋亡与重要器官缺血/再灌注 第三节 缺血/再灌注时发生细胞凋亡的机制 第四节 缺血/再灌注中细胞凋亡防治进展 第二十八章 细胞凋亡与感染性疾病 第一节 细胞凋亡与病毒感染 第二节 细胞凋亡与细菌感染 第三节 细胞凋亡与肺炎支原体感染 第四节 细胞凋亡与寄生虫感染 第二十九章 细胞凋亡与艾滋病 第一节 HIV-1的结构 第二节 HIV-1与免疫 第三节 HIV与免疫细胞凋亡 第四节 凋亡蛋白在HIV感染中的作用 第五节 凋亡与HIV蛋白 第六节 免疫细胞凋亡与免疫损伤 第七节 T细胞凋亡与艾滋病病情进展 第八节 凋亡的病毒学逃避 第三十章 细胞凋亡与血液系统疾病 第一节 细胞凋亡的核心机制 第二节 细胞凋亡与造血干细胞分化 第三节 细胞凋亡与造血系统疾病 第四节 白血病和淋巴瘤中细胞凋亡调节的诊断意义 第五节 肿瘤治疗的新靶点——凋亡通路 第六节 结语 第三十一章 细胞凋亡与内分泌疾病 第一节 B细胞凋亡与糖尿病 第二节 糖尿病心肌细胞的凋亡 第三节 细胞凋亡与自身免疫性甲状腺疾病 第三十二章 细胞凋亡与心血管疾病 第一节 细胞凋亡与动脉粥样硬化 第二节 动脉粥样硬化和再狭窄中的细胞凋亡 第三节 细胞凋亡与心肌缺血/再灌注 第四节 细胞凋亡与心力衰竭 第五节 细胞凋亡与其他心血管疾病 第三十三章 细胞凋亡与胃肠道疾病 第一节 细胞凋亡与幽门螺杆菌相关性消化性溃疡 第二节 细胞凋亡与胃癌 第三节 细胞凋亡与肠道疾病 第四节 细胞凋亡与急性胰腺炎 第三十四章 细胞凋亡与肝脏疾病 第一节 概述 第二节 细胞凋亡与病毒性肝炎 第三节 细胞凋亡与肝细胞癌 第四节 细胞凋亡与肝纤维化 第五节 细胞凋亡与酒精性肝病 第六节 细胞凋亡与非酒精性脂肪性肝病 第七节 细胞凋亡与其他肝脏疾病 第三十五章 细胞凋亡与呼吸系统疾病 第一节 细胞凋亡与肺部感染 第二节 细胞凋亡与急性肺损伤 第三节 细胞凋亡与慢性阻塞性肺疾病 第四节 细胞凋亡与肺间质疾病 第五节 细胞凋亡与肺动脉高压 第六节 细胞凋亡与肺癌 第三十六章 细胞凋亡与神经系统疾病 第一节 概述 第二节 凋亡与神经系统 第三节 凋亡与神经元 第四节 凋亡诱导因子与神经系统疾病 第五节 Bcl-2基因家族与中枢神经系统 第六节 T细胞凋亡与中枢神经系统病变 第七节 NF-κB对神经系统发育和调节的作用 第八节 凋亡与常见神经系统疾病 第九节 凋亡与神经系统病变的治疗 第三十七章 细胞凋亡与自身免疫性疾病 第一节 自身免疫性疾病发病机制 第二节 细胞凋亡与自身免疫 第三节 细胞凋亡与几种常见自身免疫性疾病的关系 第三十八章 细胞凋亡与泌尿系统疾病 第一节 细胞凋亡与肾脏细胞 第二节 细胞凋亡与急性肾损伤 第三节 细胞凋亡与肾移植排斥 第四节 细胞凋亡与多囊肾 第三十九章 细胞凋亡与女性生殖系统疾病 第一节 细胞凋亡与产科相关疾病 第二节 细胞凋亡与妇科相关疾病 第四十章 细胞凋亡与妇科肿瘤 第一节 细胞凋亡与卵巢癌 第二节 细胞凋亡与宫颈癌 第三节 细胞凋亡与子宫内膜癌 第四十一章 细胞凋亡与皮肤病 第一节 皮肤的基本结构 第二节 皮肤组织细胞凋亡及其机制 第三节 皮肤细胞凋亡及其相关皮肤疾病 第四十二章 细胞凋亡与骨代谢紊乱疾病 第四十三章 细胞凋亡与口腔疾病 第一节 细胞凋亡在口腔组织器官形成中的作用 第二节 细胞凋亡与口腔疾病 第四十四章 细胞凋亡与眼科疾病 第四十五章 细胞凋亡与耳鼻咽喉科疾病 第一节 细胞凋亡与耳科学 第二节 细胞凋亡与鼻科学 第三节 EB病毒与鼻咽癌细胞凋亡 第四十六章 细胞凋亡与创伤 第一节 概述 第二节 细胞凋亡与烧伤 第三节 细胞凋亡与颅脑创伤 第四节 细胞凋亡与脊髓损伤 第五节 细胞凋亡与创伤后急性肺损伤 第六节 细胞凋亡与电离辐射损伤 第四十七章 细胞凋亡与肿瘤 第一节 肿瘤细胞凋亡的分子生物学 第二节 细胞凋亡与肿瘤治疗 第四十八章 细胞凋亡与基因治疗 第一节 促细胞凋亡基因与基因治疗 第二节 抑制细胞凋亡基因与基因治疗 第三节 其他细胞凋亡有关调节基因与基因治疗 第四节 结语 索引

显示全部信息

在线试读部分章节

第一章　细胞凋亡概论
人体内的细胞注定是要死亡的，有些死亡是生理性的，有些死亡则是病理性的。近年来，有关细胞死亡过程的研究已成为生物学、医学研究的一个热点。到目前为止，人们知道细胞的死亡除了坏死（necrosis）以外，还有另外多种类型的死亡，其中一种即程序性细胞死亡（programmed cell death ，PCD），又称为细胞凋亡（apoptosis）。虽然早期阶段的文献认为PCD 与细胞凋亡间可能存在一定的差别，但近年的研究多将两个概念等同，且细胞凋亡使用较多。因此，如果不加特殊说明，本书中主要使用细胞凋亡。细胞凋亡与细胞自噬（auto-phagy）之间存在显著差别。细胞凋亡不仅是一种特殊的细胞死亡类型，而且具有重要的生物学意义及复杂的分子生物学机制。研究细胞凋亡不仅有助于对疾病过程中细胞死亡及其机制进行研究，而且必然导致疾病新疗法的问世。
第一节　细胞凋亡的概念
一、细胞凋亡　　
细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主、有序性的细胞死亡形式。
与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一种被动的过程，而是一种主动的过程，涉及一系列基因的激活、表达及调控等作用。它并不是病理条件下自体损伤的一种现象，而是更好地适应生存环境主动采取的一种死亡过程。
与有丝分裂的细胞增殖活动相对，细胞凋亡发生时，就像树叶或花的自然凋落一样，对于这种生物学现象，借用希腊词“apoptosis”来表示，意思是树叶或花的自然凋落，可译为“细胞凋亡” 。
发生凋亡的细胞，细胞膜发生皱缩、凹陷，染色质变得致密，最后断裂成小碎片。进一步发展，细胞膜将细胞质分割包围，有些包围了染色质的片段，形成了多个膜结构尚完整的泡状小体，称为凋亡小体（apoptosis body）。其特点是具有完整的膜状结构，胞膜表面微绒毛消失，内容除了胞质以外，还含有降解的染色质片段。
对细胞凋亡的分子生物学机制已进行了系统研究。基因激活和表达对细胞凋亡过程的影响千差万别，因此，为了叙述方便，根据其功能进行了分类。能促进细胞凋亡的基因称为死亡基因，或称为自杀基因（ suicidal gene）；能抑制细胞凋亡的基因则称为生存基因（survival gene）。前者可分为增殖抑制基因（proliferation-suppressing gene）和凋亡促进基因（apoptosis-promoting gene）；后者也可分为增殖促进基因（proliferation-promoting gene）和凋亡抑制基因（apoptosis-suppressing gene）。随着对细胞凋亡分子机制的进一步研究，人们发现，对一种基因的分类产生相互矛盾的结果，说明基因的表达在细胞凋亡中的作用模式极为复杂，绝不像上述分类那样简单。

第一章　细胞凋亡概论
 人体内的细胞注定是要死亡的，有些死亡是生理性的，有些死亡则是病理性的。近年来，有关细胞死亡过程的研究已成为生物学、医学研究的一个热点。到目前为止，人们知道细胞的死亡除了坏死（necrosis）以外，还有另外多种类型的死亡，其中一种即程序性细胞死亡（programmed cell death ，PCD） ，又称为细胞凋亡（apoptosis） 。虽然早期阶段的文献认为PCD 与细胞凋亡间可能存在一定的差别，但近年的研究多将两个概念等同，且细胞凋亡使用较多。因此，如果不加特殊说明，本书中主要使用细胞凋亡。细胞凋亡与细胞自噬（auto-phagy）之间存在显著差别。细胞凋亡不仅是一种特殊的细胞死亡类型，而且具有重要的生物学意义及复杂的分子生物学机制。研究细胞凋亡不仅有助于对疾病过程中细胞死亡及其机制进行研究，而且必然导致疾病新疗法的问世。
 第一节　细胞凋亡的概念
 一、细胞凋亡　　
 细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主、有序性的细胞死亡形式。
 与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一种被动的过程，而是一种主动的过程，涉及一系列基因的激活、表达及调控等作用。它并不是病理条件下自体损伤的一种现象，而是更好地适应生存环境主动采取的一种死亡过程。
 与有丝分裂的细胞增殖活动相对，细胞凋亡发生时，就像树叶或花的自然凋落一样，对于这种生物学现象，借用希腊词“apoptosis”来表示，意思是树叶或花的自然凋落，可译为“细胞凋亡” 。
 发生凋亡的细胞，细胞膜发生皱缩、凹陷，染色质变得致密，最后断裂成小碎片。进一步发展，细胞膜将细胞质分割包围，有些包围了染色质的片段，形成了多个膜结构尚完整的泡状小体，称为凋亡小体（apoptosis body） 。其特点是具有完整的膜状结构，胞膜表面微绒毛消失，内容除了胞质以外，还含有降解的染色质片段。
 对细胞凋亡的分子生物学机制已进行了系统研究。基因激活和表达对细胞凋亡过程的影响千差万别，因此，为了叙述方便，根据其功能进行了分类。能促进细胞凋亡的基因称为死亡基因，或称为自杀基因（ suicidal gene） ；能抑制细胞凋亡的基因则称为生存基因（survival gene） 。前者可分为增殖抑制基因（proliferation-suppressing gene）和凋亡促进基因（apoptosis-promoting gene） ；后者也可分为增殖促进基因（proliferation-promoting gene）和凋亡抑制基因（apoptosis-suppressing gene） 。随着对细胞凋亡分子机制的进一步研究，人们发现，对一种基因的分类产生相互矛盾的结果，说明基因的表达在细胞凋亡中的作用模式极为复杂，绝不像上述分类那样简单。
 二、细胞凋亡与细胞坏死的比较
 细胞凋亡和细胞坏死是两种截然不同的过程和生物学现象，在形态学、生化代谢改变、分子机制、结局和意义等方面都有本质的区别（表1-1）
 三、细胞凋亡与细胞自噬的比较
 细胞自噬也是最近生物医学领域中备受关注的研究热点。细胞凋亡和细胞自噬之间存在着显著的差别（表1-2） 。有些文献将细胞凋亡称为Ⅰ 型程序性细胞死亡，而细胞自噬则称之为Ⅱ 型程序性细胞死亡。
 高等动物中，凋亡细胞清除缺陷可导致炎症、免疫紊乱和神经退行性疾病。因此，研究凋亡细胞清除过程具有重要意义。细胞自噬与凋亡细胞清除是两个高度依赖于溶酶体降解功能的生物学过程。吞噬细胞中细胞自噬缺陷是否会影响凋亡细胞清除？ 为了研究这个问题，科学家利用激光共聚焦显微镜方法，在单细胞和亚细胞水平上，实时跟踪了野生型和两个细胞自噬突变体ATG-18 和EPG-5 幼龄一期秀丽线虫hyp7 表皮细胞吞噬并降解Q 凋亡细胞的完整过程。研究表明，与野生型相比，突变体中Q 凋亡细胞被表皮细胞吞噬所用时间无显著差异，而降解过程显著延迟。表皮细胞特异性表达的ATG-18 和EPG-5 可挽救突变体缺陷，表明ATG-18 和EPG-5 作用于吞噬细胞内促进Q 凋亡细胞降解过程。与野生型相比，突变体中吞噬体表面募集凋亡细胞降解所必需的RAB-5 、RAB-7 蛋白及吞噬体-溶酶体融合显著延迟。通过实时跟踪表皮细胞内表达的细胞自噬蛋白EGP-5 、ATG-18 和LGG-1 与荧光分子的融合蛋白，发现其分别在不同阶段被招募到吞噬体表面或附近，提示其可能作用于凋亡细胞降解的不同步骤。
 第二节　细胞凋亡的研究历史
 细胞死亡的概念病理学家已认识许多年了。但细胞凋亡作为一种区别于细胞坏死的特殊细胞死亡类型，引起人们重视只是近些年的事情，从对其研究过程来看，似可以将其分为细胞凋亡的概念形成、生物化学研究、分子生物学研究及临床应用基础研究等4 个不同阶段。其中有些阶段难以用时间截然分开，如细胞凋亡的生物化学阶段和分子生物学阶段是交错的，并无严格的时间界限，之所以将其发展历程分成4 个不同阶段，是为了反映人们在细胞凋亡研究中的循序渐进及其不同层次的研究情况，这也是一个由浅入深、逐步扩大其研究范围的过程。
 一、细胞凋亡概念的形成
 早在1965 年，澳大利亚科学家发现结扎鼠门静脉后，电镜观察到肝实质组织中有一些散在的死亡细胞，这些细胞的溶酶体并未被破坏，显然不同于细胞坏死。这些细胞体积收缩、染色质凝集，从其周围的组织中脱落并被吞噬，机体无炎症反应。1972 年，Kerr 、Wyllie及Gurrie 等发表了细胞凋亡研究中具有里程碑意义的论文，首次提出了程序性细胞死亡或细胞凋亡的概念，宣告了对程序性细胞死亡/细胞凋亡真正探索的开始。上述三位作者为细胞凋亡概念的形成和提出做出了不朽的贡献。
 事实上，早在1885 年，Flemming 就曾发表了卵巢滤泡细胞的细胞凋亡形态特征，当时他命名其为染色质溶解（chromatolysis） 。虽然细胞凋亡现已被全世界的学者研究得如火如荼，他当时的描绘并未使学者们注意到这是一个与细胞坏死不同的细胞死亡机制。从chro-matolysis 到apoptosis 被提出，这个现象被忽视了将近一个世纪。
 尽管细胞凋亡作为一种特殊的细胞死亡类型确定下来是1972 年的事，但在此之前的有关“程序性细胞死亡”相关的研究为这一概念的提出奠定了基础，主要有代表性的研究分述如下。
 （一） 胚胎发育生物学
 早在19 世纪，发育生物学家就注意到了胚胎发育中细胞死亡的现象。胚胎发育过程中，如性别分化、肢体复杂形态结构的形成、进化中退化器官的消失等现象，都观察到细胞死亡现象。20 世纪初，昆虫的变态发育也积累了大量资料，Hamburger 、Levi-Montalcini 及Cohen 等研究神经系统的发育，发现约有一半的神经元在发育过程中死亡。Saunders 及其同事首次以实验方式研究了神经元在发育过程中的死亡问题。他们以鸡胚为对象，鉴定了一个所谓的“后坏死区（posterior necrotic zone ，PNZ）” ，发育过程中PNZ 有大量细胞死亡以形成翅芽（ wing bud）的精细结构。细胞死亡可用对染料的吞噬与否得到鉴定，活细胞可以吞噬这种染料而着色，但死细胞却因缺乏吞噬功能而不能着色。这种细胞死亡现象不久也在体外培养体系中得到证实。这一时期虽然发现在正常发育阶段也存在细胞死亡的过程，但对于其特点和意义并未进行较为深入的研究和认识。
 （二） 免疫系统的研究
 Michaelson 的实验室早期的研究兴趣在血浆蛋白的合成和来源方面。血浆中蛋白主要有两个重要来源：免疫器官合成的免疫球蛋白和肝细胞合成的白蛋白，后者占绝大部分。
 免疫球蛋白具有一些特性，不仅作用于免疫系统，而且可以调节肝细胞对白蛋白的合成。血浆中的免疫球蛋白在免疫应答中具有两个主要特点：第一，抗体的合成种类是由发育过程中细胞类型按达尔文选择来决定的。机体中的抗原成分可导致淋巴细胞的分裂和增殖，并可以表达出相应的免疫球蛋白。抗体产生细胞则由免疫系统进行选择，可是免疫学家熟知的一个克隆选择过程。第二，免疫球蛋白基因表达是一个随机过程。单个淋巴细胞表达这种活性的高变区基因编码产物，完全是一种随机过程。尽管免疫球蛋白基因表达的随机性特征已为广大免疫学工作者接受，但为何有些细胞却经过克隆选择机制得到清除呢？ 这一过程的机制始终是困扰免疫学家的一个基本问题。
 （三） 肝细胞死亡的研究
 1965 年，Kerr 等在研究肝供血与肝组织结构时，发现了一种新型的肝细胞死亡类型。
 对这种新型的肝细胞死亡长期不断的研究，最终导致了细胞凋亡这一概念的形成。
 Kerr 等首先结扎大鼠肝门脉左支，肝左叶随即出现大片缺血性坏死并逐渐被吸收。14天以后，肝左叶仍然有部分肝细胞发生坏死，肝体积变小，直到与肝的供血水平相适应为止。
 他们还观察到，此时的肝细胞死亡与缺血性坏死不大相同，未见到细胞肿胀和随后的溶解，却见到细胞逐渐变小、变圆，细胞膜皱缩并逐渐凹陷，染色质变得致密，最终未发现炎症细胞的浸润。因此，Kerr 等认为，这是一种特殊类型的细胞死亡，并进行了进一步细致的研究。
 他们还是以大鼠的肝为模型，对死亡肝细胞进行了酸性磷酸酶染色。缺血性坏死的肝细胞呈弥漫性着色，说明其中的溶酶体等小细胞器已发生破裂，呈弥漫性分布。而检测受累肝为适应其供血水平而死亡的肝细胞，其酸性磷酸酶着色呈非连续性的特点，提示这类肝细胞虽然有死亡，并裂解为小的细胞碎片，但这种细胞碎片外包裹有细胞膜，其内的细胞器仍能保证其完好的结构。这一发现更加促使Kerr 等对这种细胞死亡的认识，1972 年将这种细胞死亡现象归为一种崭新的细胞死亡类型―― 细胞凋亡。
 二、细胞凋亡的生物化学研究阶段
 1972 年，细胞凋亡作为一种特殊的细胞死亡类型确定下来以后，人们继续进行了较为细致的研究。到目前为止，人们对细胞凋亡的生化改变及生化机制已进行了系统的研究，积累了丰富的资料。在此期间，人们对于细胞凋亡的形态学特征也进行了较为系统的探索。
 人们在光学显微镜、电子显微镜下对发生细胞凋亡的细胞进行了全面的观察，并与细胞坏死进行了细致的比较，同时也将免疫组织化学技术引用到这一研究领域之中。此阶段的研究从1972 年细胞凋亡概念的提出到1987 年开始将分子生物技术应用到对其各个方面有关研究之中为止，其发展主要集中在以下几个方面。
 （一） 形态学特征研究
 应用光镜和电镜技术对细胞凋亡的形态学特征进行了详细的研究。细胞凋亡往往涉及单个细胞，即便是一小部分细胞也是非同步发生的。最早的变化见于超微结构上即全部连接消失，微绒毛消失，同时胞质密度增加，核质浓缩成一个或几个大的团块，核进而裂解为碎块。胞膜皱缩与其中的水分及离子丢失有关，这是由于内质网膨胀、泡状结构形成，与质膜融合及内容物丢失引起。之后，细胞被分割成数个由胞膜包裹的、表面光滑的凋亡小体，其中可含有各种不同的、结构尚保持完整的细胞器及染色质片段等。凋亡小体的大小差别很大，其数目则与原细胞的大小直接有关。凋亡小体很快被邻近的细胞所吞噬，进行吞噬的细胞一般是单核-巨噬细胞，但有时也包括正常的上皮细胞、血管内皮细胞，甚至是肿瘤细胞。
 凋亡小体的形成显然是对吞噬细胞的一个强烈的刺激信号。当然，凋亡小体表面分子的类型也决定其被吞噬的命运，一旦吞入，凋亡小体即快速降解。细胞凋亡往往是非同步发生的，而且又是在数分钟之内完成，因此对其定量分析较为困难，而且结果缺乏可靠性。
 （二） 染色质DNA 的降解
 细胞凋亡的一个显著特征是细胞染色质DNA 的降解。1980 年，Wyllie 等首次报道了体外培养的小鼠胸腺细胞在糖皮质激素诱导下可以发生特征性的降解。此后，将细胞染色质DNA 的特征性降解作为细胞凋亡的一个重要的实验判断依据而得到广泛应用。到目前为止，DNA 特征性的片段化仍为确证细胞凋亡的一种有效的手段。
 作为细胞凋亡，其染色质DNA 的降解过程具有以下几个特点。第一，染色质DNA 的降解是在细胞凋亡早期，由于内源性核酸内切酶基因的活化和表达而造成的结果。第二，细胞凋亡时，染色质DNA 片段大小是有规律的，均为200bp 的倍数。因此，进行琼脂糖凝胶电泳或进行氯化铯溴化乙锭超速离心时，可见特征性的“梯形（ladder）”现象。第三，染色质DNA 的断裂，大部分为单链断裂，内源性核酸酶仅在一个位置上切割单链，极少有一个位置上同时切割双链的情况。位于双链上不同位点的DNA 链切口，如果相距不足14 个核苷酸，则不足以保持完整的双链结构，分离后则带有黏性末端。第四，染色质DNA 断裂的位置，大部分位于核小体间的连接部位，因此容易造成核小体间散布着一系列的单链切口。这种染色质DNA 的断裂方式，同时也是应用原位缺口翻译技术进行检测或定量检测的理论依据。第五，染色质DNA 片段可以被胞膜所包裹，形成凋亡小体后用吖啶橙（ AO）和溴化乙锭双染色后，在荧光显微镜下清晰可辨。
 （三） RNA/蛋白质大分子的合成
 细胞凋亡中涉及了一系列RNA/蛋白质等生物大分子的合成，也同时说明了细胞凋亡确有基因激活及表达参与，而细胞坏死则无此特点。
 糖皮质激素可以诱导体外培养的胸腺细胞发生细胞凋亡，以放线菌酮或放线菌素等RNA/蛋白质大分子合成抑制剂，可以抵抗糖皮质激素诱导胸腺细胞发生细胞凋亡的作用。
 （四） 钙离子
 在发生凋亡的细胞中，最早可以测及的生物化学变化就是细胞内快速、持续的Ca2 + 浓度升高。以糖皮质激素、Ca2 + 通道拮抗剂或抗-CD3 抗体处理胸腺细胞以后，都可以见到细胞内Ca2 + 浓度升高及随后发生的细胞凋亡。Ca2 + 达到其最高水平的时间需要30 ~ 90 分钟，至少持续2 小时。Ca2 + 高峰浓度一般可达到300nmol/L 或700 ~ 800nmol/L 。肝细胞及淋巴细胞发生细胞凋亡时细胞内Ca2 + 浓度的升高情况相类似。以无钙培养基培养或其他方法抑制细胞内Ca2 + 浓度的升高，可以抑制细胞凋亡的发生，说明细胞内Ca2 + 浓度的升高是发生细胞凋亡的一个重要条件。
 （五） 内源性核酸内切酶
 早在20 世纪70 年代，Hewish 及Burgoyne 等报道，大鼠肝中的一种核酸内切酶是Ca2 + 、Mg2 + 依赖性的，之后观察到多种细胞在发生时，其染色质DNA 的降解都需要这种Ca2 + 依赖性核酸内切酶的参与。γ 射线照射的胸腺细胞发生细胞凋亡时，Ca2 + 依赖性的核酸内切酶则不能正常地发挥作用。即使受到了射线照射，胸腺细胞也不能发生细胞凋亡，说明染色质DNA 的断裂确系Ca2 + 依赖性核酸内切酶的作用，而非放射线直接照射的结果。
 胸腺细胞的胞质、胞核中都有这种核酸内切酶的活性，但以核内为最高。射线照射胸腺细胞以后，这种酶的分布并无改变。以蛋白质合成抑制剂处理胸腺细胞或肝细胞，很快便发现这种酶的活性显著下降，提示其半衰期很短。近年来，许多研究细胞凋亡的人员都致力于核酸内切酶的研究，但进展甚微。
 三、细胞凋亡的分子生物学研究阶段
 自1987 年Fesus 等首先以分子生物学技术研究细胞凋亡中转谷氨酰胺酶的基因表达及其调控以来，许多基因表达与细胞凋亡之间的关系得到阐明。细胞凋亡分子生物学的研究结果不仅进一步证实了细胞凋亡是一种由基因控制的细胞自主性死亡过程的推断，而且为细胞凋亡的研究开辟了新天地。近3 年来的有关方面的研究文献大多集中在细胞凋亡的分子生物学机制方面，并成为这一研究领域中发展最为迅速的一个热点。与细胞凋亡有关的基因类型大体上可以分成两大类：第一类为以前认为与细胞的其他生物学功能有关，近年又发现也与细胞凋亡的机制有关；第二类，到目前为止，仅与细胞凋亡有关，或从开始就研究与细胞凋亡有关的基因类型。
 （一） 细胞凋亡相关基因
 这些基因类型中，以癌基因（oncogene）或原癌基因（pro-oncogene）作为其突出的代表。

显示全部信息

现代细胞凋亡分子生物学（第二版）下载

现代细胞凋亡分子生物学（第二版）

发布书评

相关图书推荐