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流式细胞凋亡分析
概 念
细胞凋亡apoptosis是指有核细胞在一定条件下通过启动其内部自身机制;主要是通过内源性DNA内切酶的激活而发生的细胞死亡早期指示因子。
细胞凋亡的特征
生化特征：
2 核酸内切酶的激活：
细胞凋亡时;内源性核酸内切酶被激活;将核小体间连接DNA降解;形成长度主要为180-200bp整数倍的寡核苷酸片段;组蛋白和其他核内蛋白质不降解;核基质也不改变。在DNA凝胶电泳分析中呈现出特征性梯状条带;而细胞坏死时;DN***断大小不一;无梯状条带出现。但并非所有凋亡细胞都能检测到这种典型的生化特征。
细胞凋亡的特征
生化特征：
2 核酸内切酶的激活：
细胞凋亡的特征
生化特征：
3 线粒体的变化：
线粒体发生的重要改变之一就是凋亡诱导因子使线粒体通透性升高;膜上巨型通道开放;使线粒体蛋白进入细胞液中;线粒体膜两侧质子不对称性消失;线粒体膜电位迅速下降;电子传递与呼吸链解偶联。
细胞凋亡的特征
生化特征：
3 线粒体的变化：
线粒体膜电位的变化发生在细胞凋亡的早期。线粒体膜电位是由于其内膜两侧质子和其他离子分布不对称造成的。线粒体参与了凋亡的调控和实施。与凋亡密切相关的bcl-2家族分布在细胞内膜系统;其中线粒体外膜上分布最多;bcl-2具有抑制线粒体通透性变化的能力;并通过此途径抑制细胞凋亡。
细胞凋亡的特征
生化特征：
4 胞质Ca2+和pH的变化：
细胞内Ca2+和H+浓度的稳定对维持生命活动至关重要。胞内Ca2+库的释放;胞质Ca2+与细胞凋亡关系密切。胞外Ca2+内流促使胞质Ca2+持续升高;作为凋亡信号启动凋亡发生。
细胞凋亡的特征
生化特征：
4 胞质Ca2+和pH的变化：
此外;Ca2+的释放打破了细胞内结构的稳定;使得细胞凋亡效应系统的关键成分开始和细胞结构正常时不能接触到的基质接触;从而触发细胞凋亡。
细胞凋亡的特征
生化特征：
4 胞质Ca2+和pH的变化：
细胞pH的变化可影响细胞凋亡。细胞凋亡时伴随胞质pH降低;胞质酸化影响细胞凋亡。胞质pH降低可能与胞质Ca2+升高有关。胞质酸化主要通过激活酸性DNaseⅡ启动细胞凋亡。pH降低也影响了一些酸性功能蛋白在细胞凋亡过程中的作用。
细胞凋亡的基因调控
细胞凋亡受基因的调控;其机制非常复杂。凋亡基因可分为两类：
1诱导基因：野生型p53基因、c-myc、细胞表面抗原基因Apo-1Fas等
2抑制基因：bcl-2、突变型p53基因和ras基因等
细胞凋亡的基因调控
上述两类基因蛋白产物的表达对凋亡起重要调控作用。诱导基因蛋白产物表达上调;可提高细胞对凋亡信号的敏感性;促进凋亡发生。抑制基因蛋白产物表达;可降低细胞对凋亡信号的敏感性;抑制或推迟凋亡。
细胞凋亡的基因调控
诱导与抑制凋亡两大基因蛋白表达的平衡;可对细胞的增殖、分化和死亡进行调控;维持细胞群体的正常稳定性。当调控失衡时;就会导致疾病;如肿瘤、AIDS、霍奇金淋巴瘤等。
细胞凋亡的基因调控
常见的凋亡基因及其蛋白：
1 bcl-2 是研究最早的与凋亡有关的基因。 bcl-2基因是一种对细胞凋亡具有明显抑制作用的癌基因。它是阻止细胞死亡的最后途径;而对细胞周期无明显影响。它能抑制由许多因子;如化疗药物、某些病毒、p53、c-myc及生长因子等激发的凋亡。
细胞凋亡的基因调控
常见的凋亡基因及其蛋白：
2 p53 p53基因不仅是一种与肿瘤发生、发展相关的抑癌基因;而且参与细胞生长、分化及死亡的调控。P53在调节凋亡中起重要作用。正常细胞和肿瘤细胞在受到紫外线或gamma射线照射后;含正常p53的细胞;可发生凋亡;而p53基因缺失或突变的细胞则表现出对电离射线和化疗药物的抗性。野生型p53对凋亡起促进作用;突变型p53对凋亡起抑制作用。
细胞凋亡的基因调控
常见的凋亡基因及其蛋白：
3 Fas和Fas配体 Fas是肿瘤坏死因子TNF受体和神经生长因子受体家族的细胞表面分子。Fas配体Fas ligand;FasL是TNF家族的细胞表面分子。FasL与其受体Fas结合导致携带Fas的细胞凋亡。抗Fas抗体、表达FasL的细胞和可溶性的FasL与Fas交联均产生细胞凋亡信息;而bcl-2过度表达能抑制Fas致凋亡作用。
细胞凋亡与疾病
细胞凋亡与肿瘤：
以往;细胞增殖的失调、细胞分化与增殖紊乱被认为是恶性肿瘤的发生机制。近来;人们认识到在肿瘤细胞快速增殖过程中;同时也发生凋亡;增