3 细胞凋亡与细胞坏死的区别
凋亡的识别,早期以病理形态学检查(光镜和电镜)为主,近年发展的TUNEL(终端脱氧核糖基转换酶-传递三磷酸脱氧尿苷-生物素终端切口标记)技术,DNA梯状图谱标记技术及流式细胞仪技术,使对凋亡的研究更加深入。细胞凋亡与细胞坏死的鉴别要点概括如表1[5,6]。
表1 细胞凋亡与坏死的鉴别
Tab.1 Different characteristics between apoptosis and necrosis
Apoptosis |
Necrosis |
Physiological/Pathological factors |
Pathological factors |
Gene controlled positive action |
Passive action |
Chromatin marginates as large crescent |
Chromatin marginates as small
aggregates |
Apoptotic body |
No apoptotic body |
A ladder of DNA fragmentation
(-200bp) |
Smear pattern of DNA |
Protein synthesis |
No protein synthesis |
Cytoplasm and cell volume decrease |
Cytoplasm and cell volume increase |
Organelles remain integrity |
Organelle swell |
Cell breaks into small fragments |
Cell ruptures |
Cell fragments are phagocytized |
Cell contents are released |
No inflammation |
Extensive inflammation |
Affects scattered individual cells |
Affects massive and contiguous cells |
4 影响细胞凋亡的因素
诸多因素可影响凋亡的发生,一些因子、基因表达产物对凋亡有促进作用。某些因素有普遍诱导作用,如放射线、紫外线照射导致DNA损伤,诱导多种细胞凋亡发生。
在影响凋亡的基因中,bcl-2原癌基因、myc基因、P53基因研究较多。bcl-2基因对凋亡有明显抑制作用,且与细胞存在周期无关,其作用于细胞丢失方面,并非在于刺激细胞增殖。在培养的B细胞中,去除IL-2或IL-6,bcl-2抑制凋亡作用丧失,说明bcl-2抑制细胞凋亡需要某些因子(IL-2、IL-6等)的参与[7];myc基因既有刺激细胞增殖,又有刺激细胞凋亡的作用,结果取决于细胞接受的外来信号。如为存活刺激信号,细胞便增殖;否则出现凋亡[8]。外来信号对myc作用的详细机制尚不清。P53基因是一种抗癌基因,正常的P53基因(野生型)与突变型均参与细胞凋亡的调节,野生型对凋亡有促进作用,突变型有抑制作用。某些病毒感染靶细胞后,为了延长宿主细胞的寿命,以利其自身的复制,则抑制宿主细胞发生凋亡。如EB病毒在感染的宿主细胞中诱导bcl-2表达,并编码bcl-2基因的同类物[9]。腺病毒的E1B19KD蛋白具有抑制细胞凋亡的作用[10]。细胞因子APO-/Fas、TGFβ1等参与凋亡的调节[11,12]。
表2 细胞凋亡的诱导剂和抑制剂
Tab.2 Induction and inhibition of apoptosis
Induction |
Inhibition |
Anti-oncogene P53(wild type),Rb |
Anti-oncogene P53(mutant type),Rb(mutant type) |
Bcl-x5,Bax |
Bcl-2,Bcl-x1 |
IL-l |
Growth factors(IL-3,GM-CSE,SCF) |
Negative tegulation(removint IL-3) |
IGF-l |
TGF-β,TNF-α |
Viruses(EB,herpes viruses) |
Virus infections |
fas |
Fas/APO-l |
mel-l |
Inhibitors of topo-isomerase II |
Androgen,estrogen |
Dexamethasone elc. |
Calcium ion carrier A23187 |
Radiation,heat shock |
Calcium ionohore |
Malnutrition |
|
T-cell,Killer cell,NK cell |
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