2022年醫(yī)學(xué)專題-一篇關(guān)于程序性細胞凋亡的綜述

一篇關(guān)于程序性細胞凋亡的綜述摘要:程序性細胞死亡的過程，一般具有特殊的形態(tài)學(xué)特征和耗能的生物化學(xué)機制。在全部生命過程中，凋亡被認(rèn)為是一個至關(guān)重要的局部。這些過程包括了正常的細胞運轉(zhuǎn)，正常的生長發(fā)育和正常的免疫系統(tǒng)運作機制，激素依靠性的萎縮，胚胎發(fā)育以及化學(xué)介導(dǎo)的細胞死亡。不合理的凋亡〔太多或太少〕是人類眾多疾病〔包括神經(jīng)退行性疾病，缺血性腦損害，自身免疫疾病和多種癌癥〕的一個重要因素。在眾多治療手段中，這種調(diào)整細胞生死的力量，被認(rèn)為有著極大的潛能可以開掘。因此，目前爭辯的焦點將連續(xù)集中在：正確地認(rèn)清那些能夠調(diào)控細胞周期的阻滯與凋亡的物理或化學(xué)信號傳導(dǎo)上?，F(xiàn)在，細胞凋亡這一領(lǐng)域的爭辯已經(jīng)開展到了一個極其驚人的速度上。雖然，已有很多關(guān)于凋亡蛋白因子的關(guān)鍵因素已經(jīng)被生疏到，但在分子結(jié)構(gòu)上，這些因子的活性與滅活的緣由尚待被說明。本綜述正是為了供應(yīng)一個關(guān)于凋亡過程〔包括其形態(tài)學(xué)，生物化學(xué)，凋亡在健康與疾病中所扮演的角色，檢測凋亡的方法，以及潛在的可能的其他形式的凋亡〕的全部現(xiàn)有生疏的總結(jié)。簡介凋亡，這一學(xué)術(shù)術(shù)語，第一次被運用是在1972年的一篇由Kerr,Wyllie和Currie共同發(fā)表的當(dāng)代經(jīng)典論文中。該論文描述了形態(tài)學(xué)上的細胞死亡的形式特征。但在多年以前，凋亡這一觀念已被明確地描述。我們關(guān)于凋亡機制的生疏，包括了從哺乳動物細胞的“蒸發(fā)〞到發(fā)生在秀麗隱線蟲發(fā)育過程中的程序性細胞死亡。在被編隊的成熟蠕蟲活體標(biāo)本上的1090個體細胞中，有131個細胞發(fā)生了凋亡或“程序性的細胞死亡〞。這131個細胞在蟲體發(fā)育過程中，都死在了特定的時間點上，這一點在不同的蠕蟲個體上有著根本不變的特性，而且在系統(tǒng)的調(diào)控中有著高度的精確性。作為一種獨特且重要的“程序性細胞死亡〞的模式〔該模式包括了細胞內(nèi)基因打算性消退〕，凋亡已被普遍認(rèn)可并被接受。當(dāng)然，時刻關(guān)注被描述卻尚未被爭辯的或尚未被發(fā)覺的其他形式的程序性細胞死亡也是格外重要的。正常的細胞凋亡發(fā)生在生長發(fā)育的組織中，被作為一種供給其他細胞群的機體所特有的自我平衡機制。凋亡同樣發(fā)生在防備機制中〔像免疫反響時，細胞被疾病或有毒物質(zhì)損傷的時候〕。雖然有如此多的刺激因素與條件，包括生理與病理上的，能夠觸發(fā)細胞凋亡，但并非全部細胞會死亡以此作為對相同刺激的回應(yīng)。放療或化療破壞了一些細胞的DNA，并在一條P-53依靠性的途徑上引起了細胞凋亡。一些激素，如皮質(zhì)類固醇激素能引發(fā)一些細胞的凋亡。而與此同時，體內(nèi)其他細胞卻沒受到其影響，有的甚至連被刺激到都沒有。一些細胞能表達出Fas或TNF受體〔經(jīng)由蛋白質(zhì)的交聯(lián)和化學(xué)鍵的結(jié)合〕來引導(dǎo)細胞凋亡。而其他細胞缺乏這一死亡途徑的，其生長必需被一些殘存的因子，比方激素或生長因子所阻擋。這里還有一個關(guān)于如何從壞死細胞中區(qū)分凋亡的問題。這兩種過程是獨立發(fā)生的，有序的，而且同時的。在某些狀況下，刺激的形成或刺激的程度打算了一個細胞是死于凋亡還是壞死。在低強度的有害刺激比方熱，輻射，缺氧和細胞毒性抗癌藥物作用下，能夠誘發(fā)凋亡，但在高強度同種刺激下也能導(dǎo)致細胞壞死的結(jié)果。最終，凋亡是一種協(xié)調(diào)并且經(jīng)常需耗能的過程。該過程涉及到了一組被稱為“caspases〞的半胱氨酸蛋白酶和一系列簡單的大事〔聯(lián)系人新參與的刺激并最終致使細胞死亡〕。凋亡的形態(tài)學(xué)在光學(xué)電子顯微鏡下，已經(jīng)可以確認(rèn)多種發(fā)生在凋亡期間的細胞形態(tài)學(xué)上的轉(zhuǎn)變。在凋亡的早期，細胞的收縮和細胞核的固縮在光鏡下是可見的。在細胞收縮的過程中，細胞體積變小，細胞質(zhì)變得緊密，細胞器被緊緊地塞在里面。核固縮是核染色質(zhì)緊縮的結(jié)果，這也是凋亡最明顯的特征。在用蘇木精—曙紅染色的組織學(xué)檢查中，凋亡僅涉及單個或一小群細胞。凋亡細胞變化為一團團聚形或橢圓形的含嗜酸性細胞質(zhì)和深濃紫色核染色質(zhì)片段的東西。電子顯微鏡能夠更好地識別這些亞細胞結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。在染色質(zhì)分散階段的早期，電子密集型的核材料都典型地聚集在核膜下的外圍，雖然它們也都緊縮在核心。在一個叫做萌芽的過程中，核裂開與細胞分開后的碎片進入凋亡小體伴隨著廣泛的質(zhì)膜出泡運動不斷發(fā)生著。凋亡小體內(nèi)包含著細胞質(zhì)，排列緊密的細胞器，有的還有核碎片。這些細胞器的完整性照舊被保持著，由于它們被一層完整的半透膜包裹著。凋亡小體隨后會被巨噬細胞、實質(zhì)細胞或腫瘤細胞吞噬，并在溶酶體作用下被消化。那些吞噬并消化凋亡細胞的巨噬細胞被稱為著色小體巨噬細胞，經(jīng)常會消滅在淋巴濾泡反響性生發(fā)中心內(nèi)；偶然也有消滅在胸腺皮質(zhì)內(nèi)的。著色小體是來自凋亡小體的多個核碎片。在細胞凋亡過程及凋亡細胞的消退過程中根本上沒有炎癥反響，是由于：⑴.凋亡細胞不會向四周組織間質(zhì)格外其細胞成分;⑵.它們會很快地被四周細胞吞噬，因此防止了二次壞死的發(fā)生；⑶.吞噬細胞并不產(chǎn)生抗炎細胞因子。區(qū)分細胞壞死與凋亡

替代細胞凋亡的一種方式：壞死，一種被認(rèn)為是有毒的過程。其“被害人〞——細胞，死亡時還需消耗能量。但由于壞死是指細胞死亡后發(fā)生的降解過程，它被認(rèn)為是一個并不恰當(dāng)?shù)男稳菁毎劳龅臋C制的不恰當(dāng)?shù)脑~。因此，細胞脹亡是用來描述一個引導(dǎo)了karyolysis和細胞腫脹的細胞死亡過程，而細胞凋亡引導(dǎo)的細胞死亡是指細胞體積縮小，固縮，核碎裂。因此，“脹亡型細胞死亡〞和“脹亡型壞死〞已被提議作為用來描述伴隨有細胞腫脹的細胞死亡以替代“細胞死亡〞，但此時這些術(shù)語沒有得到廣泛的使用〔Majno里斯，1995年，李文等，1999〕。雖然細胞凋亡和壞死的機制和形態(tài)各不相同，但這兩個過程之間有重疊。有證據(jù)說明，壞死和凋亡代表了一個描述為“細胞凋亡壞死連續(xù)性〞的共同的生化網(wǎng)絡(luò)〔蔡司，2003年〕。例如，有兩個因素，能夠?qū)⒄谶M行的細胞凋亡的過程轉(zhuǎn)換成壞死的過程——“caspases〞可用性的削減和細胞內(nèi)ATP的削減〔Leist等，1997;。Denecker等，2001〕。無論壞死或凋亡的細胞死亡都局部依靠于細胞死亡的信號傳導(dǎo)，組織類型，發(fā)育階段的性質(zhì)，組織及生理環(huán)境〔Fiers等人，1999年蔡司，2003年〕。使用傳統(tǒng)的組織學(xué)，并不簡潔區(qū)分細胞壞死或凋亡，而且它們可以在刺激、ATP耗竭、caspases的可用性的程度等因素下同時發(fā)生〔蔡司，2003年〕。壞死

是不受把握的，被動的過程，通常影響大遍區(qū)域的細胞。而細胞凋亡是可把握的和能源依靠性的，并可以影響單個或多個細胞簇。細胞壞死的損害是由兩個主要機制介導(dǎo)的：干擾細胞的能量供應(yīng)和直接破壞細胞膜。有的壞死主要是形態(tài)學(xué)轉(zhuǎn)變，包括細胞腫脹，胞漿空泡形成，擴張的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成細胞質(zhì)濾過泡;線粒體的腫脹或裂開，核糖體脫離，細胞器膜的腫脹，裂開的溶酶體，并最終破壞細胞膜〔科爾等人，1972年;Majno和里斯，1995年特朗普等，1997〕，而細胞質(zhì)中的內(nèi)容經(jīng)損失了完整性的細胞膜到四周組織，并發(fā)送chemotatic信號最終招致炎性細胞。而由于凋亡細胞不釋放其細胞成分到四周的間質(zhì)組織中，并快速由巨噬細胞或相鄰正常細胞吞噬，根本上是有沒有炎癥反響〔薩維爾和Fadok，2000;Kurosaka等，2003〕。值得留意的一點是，固縮，核碎裂并非僅僅

發(fā)生細胞凋亡中，也可以是一個cytomorphological變化的頻譜的一局部〔Cotran等，1999〕。表1比擬了一些細胞凋亡和壞死主要的形態(tài)特征。細胞凋亡是一個不行逆轉(zhuǎn)的進程嗎？

很多把握著程序性細胞死亡的殺滅及吞噬過程的基因已經(jīng)被確定，這些過程的分子機制已被證明是屬于保守的進化〔Metzstein等，1998〕。直到最近，細胞凋亡——傳統(tǒng)上被認(rèn)為是與Caspase激活細胞的不行逆過程死亡和吞噬基因去除死細胞的目的效勞。然而，由巨噬細胞吸取和去除的凋亡細胞可能不僅僅是涉及了搬遷了細胞碎片。Hoeppner等人說明，阻斷線蟲吞噬基因，當(dāng)細胞受到弱的促凋亡信號時，竟能增加了細胞的存活率〔Hoeppner等，2001〕。Reddien等說明，線蟲，局部丟失功能的突變，導(dǎo)致殺手基因讓一些編程，通過細胞凋亡的死亡細胞的生存，吞噬基因突變提高了這種細胞的存活的頻率。此外，基因突變允許在僅吞噬基因的一些細胞的存活和分化否那么注定要死亡通過細胞凋亡〔Reddien等，2001〕。這些爭辯結(jié)果說明，基因該調(diào)解搬運尸體的功能也可以樂觀地殺死細胞。換句話說，淹沒細胞可能實行行動，以確保觸發(fā)發(fā)生凋亡的細胞就會死亡比恢復(fù)，而死亡后的最初階段。

在脊椎動物中，有一些為巨噬細胞的潛在作用的證據(jù)，在推動在一些組織中的細胞死亡。消退巨噬細胞在大鼠前房眼睛造成的血管內(nèi)皮細胞，通常發(fā)生凋亡的生存〔迭Roux和郎，1997年〕。其他的爭辯說明，抑制巨噬細胞擾亂鼠標(biāo)眼睛或組織重塑在蝌蚪的尾巴，在回歸兩個涉及細胞凋亡〔郎和主教，1993年，小和弗洛雷斯，1993年〕的過程。Geske和同事〔2001年〕說明，早期p53誘導(dǎo)細胞凋亡可以從獲救凋亡程序，假如被刪除的凋亡刺激。他們的爭辯說明，DNA修復(fù)激活p53誘導(dǎo)細胞凋亡過程中的早期，這種DNA修復(fù)可能參與的細胞死亡途徑在某些狀況下扭轉(zhuǎn)。

細胞凋亡的機制

細胞凋亡的機制是格外簡單和先進的的，涉及energydependent級聯(lián)分子大事〔圖3〕。迄今為止，爭辯說明，有兩個主要的凋亡途徑：外在或死亡受體途徑和內(nèi)在線粒體途徑。然而，現(xiàn)在有證據(jù)說明，兩種途徑聯(lián)系，在一個通路的分子能影響其他〔Igney和克拉姆，2002年〕。有一個額外的途徑，包括T細胞介導(dǎo)的??細胞毒性和穿孔，granzymedependent殺害的細胞。穿孔素/顆粒酶途徑可誘導(dǎo)凋亡通過任顆粒酶B或顆粒酶A.外在，內(nèi)在，和顆粒酶B途徑連接在同一個終端，或執(zhí)行途徑。這途徑是啟動caspase-3的裂解結(jié)果DNA斷裂，細胞骨架和核蛋白質(zhì)的降解，交聯(lián)蛋白質(zhì)，形成凋亡小體，吞噬細胞的配體的表達受體，并最終被吞噬細胞攝取。顆粒酶的途徑激活并行，caspase獨立的細胞死亡途徑，通過單鏈DNA損傷〔Martinvalet等。2005年〕。生化特征凋亡細胞展覽等多項生化修改蛋白裂解，蛋白交聯(lián)，DNA擊穿，和吞噬細胞識別獨特的結(jié)構(gòu)病理結(jié)果如前描述。Caspases是廣泛表達于大多數(shù)細胞不活潑酶原形式，一旦激活經(jīng)?？梢约せ钇渌鹥rocaspases，使蛋白酶級聯(lián)啟動。一些procaspases也可以聚集和autoactivate。這種蛋白水解級聯(lián)，其中之一凋亡可以激活其他caspases的，放大了凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，從而快速導(dǎo)致細胞死亡。雖然不同的凋亡程序有不同的性質(zhì)，這些性質(zhì)包括生疏周邊的氨基酸，但他們都有蛋白質(zhì)的水解活性，還能貼在天冬氨基酸殘基蛋白質(zhì)上。一旦凋亡程序被激活好像已經(jīng)是一個不行逆轉(zhuǎn)的死亡。到目前為止，已經(jīng)發(fā)覺了十大caspases，分為發(fā)起人，關(guān)鍵者或者執(zhí)行者。其他已經(jīng)被確認(rèn)的caspases包括caspase—11據(jù)說能調(diào)整細胞凋亡和在在敗血性休克中起抑制作用，caspases-12能介導(dǎo)特殊內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的和細胞毒性，通過amyloid-b，caspases-13被認(rèn)為是牛的基因，還有caspase-14咋胚胎組織能夠高表達，在成熟的組織中卻沒有。廣泛的蛋白教練是另一個細胞凋亡的特征和效率。這是通過表達和激活組織轉(zhuǎn)麥麩氨基酸來實現(xiàn)的。DNA通過Ca+-Mg+依靠的核算內(nèi)切酶也會發(fā)生裂解，導(dǎo)致DNA分解180-200堿基對碎片。一個典型的"DNA階梯"可通過瓊脂凝膠電泳的溴標(biāo)記法和紫外照射即可顯現(xiàn)。另一個是表達的細胞外表標(biāo)記，這導(dǎo)致相鄰具有吞噬功能的細胞生疏，使得對四周的損害到達最小值，這個過程的實現(xiàn)是通過內(nèi)部脂質(zhì)雙分子層的磷脂酰絲氨酸在外部表達，盡管磷脂絲氨外在的是一個有名的識別為吞噬細胞配體外表上的細胞凋亡，最近爭辯外表，其他蛋白質(zhì)也被暴露在外表。這些包括Annexin和Cacreticacin。Annexin是吞噬細胞綁定的重組蛋白。他們之間的相互作用格外猛烈，特殊是在磷脂絲氨酸的殘留物上，這個可用于檢測細胞凋亡的機制。Cacreticucin是一個與LDLreceptor相關(guān)的蛋白質(zhì)在吞噬細胞上，被人yu磷脂絲氨酸合作作為他的識別信號，膠糖蛋白，血小板反響蛋白-1，可以表現(xiàn)在激活血管內(nèi)皮細胞的外外表，并同CD36，caspases-3-like的蛋白質(zhì)和其他的蛋白質(zhì)誘導(dǎo)凋亡。ExtrinsicPathway外在細胞信號傳導(dǎo)的開頭的細胞程序性凋亡，包括跨膜受體之間的相互作用。這些實際死亡的受體是腫瘤壞死因子的受體家族。TNF家族共有一個相像的富有半胱氨酸的細胞外領(lǐng)域。還有一個位于細胞質(zhì)內(nèi)的大約80個氨基酸的領(lǐng)域，這個領(lǐng)域被稱為“死亡領(lǐng)域〞。這個死亡領(lǐng)域在傳遞死亡信號從膜外到膜內(nèi)起到關(guān)鍵作用。到目前為止，best-characherized位點和類似的死亡受體包括TNF-a\FasR.FasL/FasR,TNF-α/TNFR1,Apo3L/DR3,Apo2L/DR4andApo2L/DR5.定義外在的凋亡階段的這些連續(xù)大事被標(biāo)上了TNF-a\FasR.和FasL/FasR模型。在這些模型中，有聚類的受體結(jié)合相應(yīng)的三聚物受體。在不同的配體，細胞質(zhì)的適配器的蛋白質(zhì)招募具有相應(yīng)的死亡區(qū)域與受體結(jié)合。Fas受體與配體導(dǎo)致FAOD 適配器和TNF受體與配體結(jié)合最終導(dǎo)致TRADD適配器和招募FADD和RIP.一旦caspase被激活，凋亡的執(zhí)行階段也被啟動，死亡受體中介凋亡程序可悲一個叫做C-FLIP，他綁定了FADD和caspase-8，的蛋白質(zhì)抑制，換個角度說：潛在凋亡規(guī)那么包括一個叫做TOSO的蛋白質(zhì)，被證明抑制Fas-indlucedT的凋亡程序通過抑制caspase-8的加工。表1列出了要留意的外在途徑縮寫和一些常見的蛋白質(zhì)。PerforingPathwayFcel介導(dǎo)的細胞毒性作用是一變形的IU在那里CD8+細胞殺死抗原綁定細胞。這些細胞毒性的T細胞能夠殺死靶細胞主要通過外部途徑，F(xiàn)asl\FasR作用是CTL-indmedied細胞凋亡的一種方法，然而他們也能發(fā)揮出自己細胞毒性作用于腫瘤細胞和帶病毒的細胞。憑借一種細胞分泌的途徑。包括外生長型的穿孔蛋白釋放后細胞漿顆粒通過毛孔而成的靶細胞，絲氨酸蛋白酶的顆粒酶A和顆粒酶B是在顆粒局部最重要的。顆粒酶B建貼在天冬氨酸蛋白質(zhì)上，因此激活caspase-10還能貼在其他的物質(zhì)像ICAD.報道還顯示顆粒酶B能利用線粒體途徑放大死亡信號，通過特殊裂解和誘導(dǎo)細胞色素c釋放，然后顆粒酶B也能激活caspase-3。在這種狀況下，上游的信號傳導(dǎo)通路將被繞過而直接誘導(dǎo)凋亡程序的執(zhí)行階段。一般認(rèn)為直接激活線粒體和caspase-3是至關(guān)重要的對顆粒酶B的殺傷作用。最近試驗顯示，作為一個T細胞膨脹I型的幫助T細胞DE把握機制，這種方法對顆粒酶B的細胞毒性是至關(guān)重要的。此外，爭辯還說明，既不死亡受體也沒凋亡受體也涉及到T細胞的凋亡程序。由于阻擋他們的配體沒有影響到凋亡機制。另一方面，F(xiàn)as-Fas配體相互作用，具有死亡與的適配器蛋白的都參與了凋亡程序和幫助I型細胞的把握，盡管顆粒酶B沒有任何效果。顆粒酶A在細胞毒的T細胞介導(dǎo)中其重要作用，一旦消滅在細胞里顆粒酶A能激活DNA通過DNAsenikingNM23-H1，一個腫瘤抑制基因產(chǎn)品。這個DNAseI"監(jiān)視腫瘤誘導(dǎo)凋亡中有著重要的作用"。 SET蛋白能始終NM23-H1.顆粒酶A蛋白酶能裂解SET而使NM23-H1不受抑制，最終DNA退化。除此之外，SET還能修復(fù)染色質(zhì)和DNA結(jié)構(gòu)，祖曉恒這個SET的蛋白質(zhì)是個能夠共同愛護染色質(zhì)和DNA結(jié)構(gòu)的區(qū)域。因此通過抑制SET，很有可能導(dǎo)致染色質(zhì)和DNA結(jié)構(gòu)破壞。IntrinsicPathway刺激凋亡內(nèi)在信號傳達途徑包括non-receptor-mediated，能夠產(chǎn)生一種內(nèi)部信號作用于細胞內(nèi)的目標(biāo)。內(nèi)在的途徑中的各種刺激可能產(chǎn)生消極或樂觀的影響，消極信號包括：缺乏肯定的生長因子、激素和代細胞因子,可以導(dǎo)致失敗的抑制,從而引發(fā)死亡的程序細胞凋亡的機制。換句話說,有撤軍的損失、凋亡抑制因素,和隨后的激活細胞凋亡的機制。其他刺激實行樂觀的方式,包括,但不限于、輻射、毒素、缺氧、熱療、病毒感染和自由基。全部這些攻擊引起的變化，其結(jié)果是線粒體內(nèi)膜內(nèi)通過轉(zhuǎn)換孔的開放，線粒體凄厲的損失和兩大類前凋亡小體的釋放這兩大類物質(zhì)是由從膜間隙蛋白質(zhì)空間進入細胞質(zhì)的第一組由細胞色素c、Smac/暗黑破壞神、和絲氨酸蛋白酶HtrA2/尾身。這些蛋白激活凋亡依靠線粒體的路子。細胞色素c的束縛、激活A(yù)paf-1以及procaspase-9形成以一個"凋亡復(fù)合體"。其次組的前體凋亡小體蛋白質(zhì)，AIF，核算內(nèi)切酶G，和CAD是從線粒體中釋放出來在凋亡的時候，但這已經(jīng)很晚了，由于這個時候細胞已經(jīng)致力于死亡。AIF轉(zhuǎn)到細胞核中引起DNA費解為50-300kb的碎片，還有核分散。這種早期的核分散被稱為〞I期“縮合。核算內(nèi)切酶G也轉(zhuǎn)到細胞核中，他能分解染色質(zhì)使DNA成為碎片。AIF和核算內(nèi)切酶G有著同樣的功能。CAD隨后被轉(zhuǎn)到細胞核中的Caspase-3裂解的地方。此時的DNA碎片和核分散被稱為"2期"縮合。把握和調(diào)整線粒體地阿王是通過Bcl-2家族蛋白質(zhì)。腫瘤抑制的P53在Bcl-2蛋白質(zhì)家族中有著至關(guān)重要的作用。但Bcl-2的作用機制還沒被完全說明。 Bcl-2家族支配線粒體膜透性、蛋白質(zhì)可以是前提凋亡小體或凋亡。到目前為止,共有25個基因已經(jīng)被發(fā)覺的Bcl-2家族。蛋白質(zhì),包括Bcl-2Bcl-x流行,Bcl-XL,Bcl-XS,Bcl-w、包、袋和一些pro-apoptotic蛋白質(zhì),包括Bcl-10、招投標(biāo)、Bax,是壞的,,,BikBim蓋帽。這些蛋白質(zhì)有特殊意義,由于他們可以確定這些細胞凋亡或中止犯這個過程。認(rèn)為主要作用機制是細胞色素C線粒體釋放轉(zhuǎn)變了膜的通透性。幾個可能的機制進行了爭辯，但沒有一個被精確?????說明，線粒體損傷誘導(dǎo)介導(dǎo)的凋亡系統(tǒng)被caspase-8暴露。這是一個內(nèi)外途徑之間的〞對話“。Bcl的絲氨酸磷酸化與14-3-3是一個多功能磷酸絲氨酸結(jié)合分子的家族成員。當(dāng)Bcl被磷酸化，他將被14-3-3困住并被非磷酸化。在蛋白質(zhì)，但一旦沒被磷酸化，它將作用線粒體釋放細胞色素C。它被困在14-3-3和被扣押在細胞質(zhì)中，一旦B局部磷酸化，它將會轉(zhuǎn)運到線粒體來釋放細胞色素c，bad也可以和Bc1-X1或者Bc1-2聚合來中和他們的愛護作用和促進細胞死亡。當(dāng)沒有被bad隔離，Bc1-X1和Bc1-2都會抑制細胞色素c從線粒體釋放，雖然這個機制還不明確。報告說明Bcl和Bcl-XL的抑制凋亡，主要通過把握凋亡蛋白酶的激活。一個額外的蛋白質(zhì)：“埃文〞好像結(jié)合了Bcl-X1和Apaf-1，從而防止procaspase-9的激活。有證據(jù)說明：過度表達Bc1-X1或者Bc1-2中的任一個，將會下調(diào)另一個。表達這兩種蛋白質(zhì)之間的相互調(diào)整。Puma〔彪馬〕和Noxa〔病因〕是Bc12家庭也參與pro〔蛋白質(zhì)〕細胞凋亡的兩個成員。Puma在p53〔腫瘤抑制蛋白〕導(dǎo)細胞凋亡中起重要作用。結(jié)果說明：在體外，Puma的過度表達會伴有增加BAX的表達，BAX構(gòu)建轉(zhuǎn)變，易位到線粒體。細胞色度c的釋放和削減在線粒體膜電位。Noxa也對p53的誘導(dǎo)凋亡起調(diào)整作用。爭辯說明這種蛋白質(zhì)可以定位到線粒體還可以與抗凋亡Bcl-2家族互動。從而激活凋亡-9.由于Puma和Noxa都是由p53產(chǎn)生，他們可能會調(diào)整由遺傳毒性或癌基因的激活引起的損害的細胞凋亡。Myc癌基因，也曾報道可能通過對p53的依靠和獨立的機制凋亡共同作用凋亡。進一步說明這些途徑應(yīng)當(dāng)對腫瘤的發(fā)生和治療有重要的影響，表三列出主要的帶有常用縮寫的內(nèi)在通路蛋白，還有每個蛋白質(zhì)的一些備用用名。執(zhí)行途徑外在和內(nèi)在的途徑都在執(zhí)行階段結(jié)束。這一外在和內(nèi)在途徑都結(jié)束點的執(zhí)行階段,考慮細胞凋亡最終的路徑的機制。正是半胱氨酸酶的激活使得這階段細胞凋亡的發(fā)生。執(zhí)行caspases(凋亡蛋白酶)激活細胞質(zhì)的核酸內(nèi)切酶，包括胞核材料、核和降解酶,細胞骨架蛋白。Caspase〔半胱天冬酶〕-3,caspase-6,caspase-7的功能可以形象的稱為效應(yīng)器或者“劊子手〞凋亡蛋白酶，裂解成很多不盡相同的物質(zhì)，包括cytokeratins〔細胞角蛋白〕PARP〔二磷酸腺苷多聚酶〕,原生質(zhì)膜細胞骨架蛋白時,等離子體膜，細胞核蛋白NuMA,其他等等.他們最終的形態(tài)及生化轉(zhuǎn)變在細胞凋亡中看到。Caspase-3被認(rèn)為是最重要的劊子手,還通過引劑aspase-8,caspase-9,或caspase-10)。被激活，尤其Caspase-3能特意激活endonuclease〔核酸內(nèi)切酶〕CAD〔幫助〕。在增殖的細胞中CAD被它的抑制劑ICAD雜化。在細胞凋亡中、活性caspase-3調(diào)整ICAD釋放CAD，然后使得染色體DNA溶解削減，并且使得核染色質(zhì)濃縮。Caspase-3也會誘導(dǎo)細胞骨架重組和細胞分化在凋亡小體中。Gelsolin〔凝容膠蛋白〕,肌動蛋白結(jié)合蛋白,已被確定為一種關(guān)鍵的caspase-3基片的激活物。Gelsolin通常作為被肌動蛋白聚合的核心，,在執(zhí)行連接和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的時候，也會被Phosphatidylinositol〔磷脂酰肌醇〕biphosphate肌組織束縛。Caspase-3會裂解gelsolin及其碎片,反過來通過鈣獨立的方式裂解肌動蛋白碎片。這個導(dǎo)致了細胞骨架,細胞內(nèi)運輸、細胞分裂,及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的破壞。細胞凋亡的最終結(jié)局是被吞噬細胞吞噬。磷脂不對稱與外化的外表上的phosphatidylserine〔磷脂酰絲氨酸〕以及他們的碎片是本階段的標(biāo)志。雖然phosphatidylserine向外移位的機理在細胞凋亡中還不明白,但它與活化的氨磷脂轉(zhuǎn)化酶的損失和各階段磷脂質(zhì)非特異觸發(fā)有關(guān)。爭辯說明,fas(脂肪酶合成酶)，caspase-8,和caspase-3參與了緊急變形的紅細胞外膜上的磷脂酰絲氨酸的調(diào)整，然而非半胱天冬酶依靠型的磷脂酰絲氨酸暴露主要發(fā)生在早期的T淋巴細胞的凋亡中。凋亡細胞外部的小葉的phosphotidylserine消滅后能促進噬菌體對Noninflammatory的吞噬識別,以及早期吞噬和處理。早期高效的無細胞成分的吞噬過程不會導(dǎo)致,炎癥反響。表4列出了在執(zhí)行途徑中主要的蛋白質(zhì)的縮寫和常用術(shù)語。生理性凋亡細胞凋亡的作用猶如細胞有絲分裂那樣重要，演示了一個互補的作用。但與有規(guī)律的各種細胞群的有絲分裂和增殖恰恰相反。據(jù)估量,為保持內(nèi)境穩(wěn)態(tài)，人體大約每一天要產(chǎn)生100億個細胞來平衡凋亡的細胞。這一數(shù)字會大大增加,當(dāng)?shù)蛲霭l(fā)生在生長，老化，疾病的時期。細胞凋亡在不同的發(fā)育階段都是格外重要的。例如，神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)都是由大量的細胞構(gòu)成的，這些初期的大量細胞將會填補那些不能進行突觸連接的或者不能產(chǎn)生特異性抗原的細胞。凋亡在身體擺脫病原體入侵方面是必要的，并且還是傷口愈合期間發(fā)揮重要的作用，他能消退炎癥細胞，促進肉芽組織老化形成癍組織。傷口愈合時期細胞凋亡特別能導(dǎo)致病理性的愈合，如過度的纖維化，形成瘢痕組織，在成熟中心淋巴器官(骨髓和胸腺)或在四周組織中，細胞凋亡在活化的或者自動侵略性的免疫細胞方面是必要的。此外,細胞凋亡是成人重塑中心，如卵泡閉鎖，postovulatory毛囊，post-weaning〔斷奶〕乳腺回歸,舉幾個事例。除此之外，隨著器官的生長，有些細胞開頭快速惡化并通過細胞凋亡消退。有一種理論認(rèn)為氧分壓在成年誘發(fā)型細胞凋亡的病理生理過程中起著重要的作用，通過積累起來的自由基損傷線粒體DNA。很明顯,由于凋亡太少或太多的細胞死亡都可以導(dǎo)致疾病的發(fā)生，所以凋亡機制必需嚴(yán)格管制。病理包括發(fā)育缺陷、自身免疫性疾病、神經(jīng)性退化,或癌癥。病理細胞凋亡細胞死亡的特別是疾病發(fā)生的重要緣由，如癌癥、自身免疫性內(nèi)科、艾滋病、缺血綜合癥,神經(jīng)衰退性疾病如帕金森氏病、阿爾茨海默病,杭丁頓氏癥,和肌萎縮側(cè)索硬化。某些狀況下表現(xiàn)凋亡缺乏，有些狀況下表現(xiàn)凋亡過度。癌癥是一個很好的例子，正常細胞的調(diào)控機制不正常，要么是由于細胞過度增生，要么細胞急劇削減，事實上，腫瘤期間抑制凋亡被認(rèn)為在癌癥的開展過程中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用，有多種分子機制是通過用腫瘤細胞來抑制細胞凋亡的。腫瘤細胞可以通過表達抗凋亡蛋白如Bcl-2，或者通過下調(diào)水平，或者促細胞凋亡突變蛋白如柏林頓來獲得對細胞凋亡的抵制力，Bcl-2，Bax的表達是通過P53腫瘤抑制基因的把握，某些形式的人類B細胞淋巴瘤過度表達Bcl-2，這是癌癥細胞不死亡的最有力的證明。另外一種抑制腫瘤細胞的凋亡的方式包括逃防止疫監(jiān)視。某些免疫細胞(T細胞與自然殺傷細胞)，通過穿孔蛋白顆粒酶通路或者死亡受體通路來摧毀腫瘤細胞。為了逃防止疫摧毀，一腫瘤細胞通過T細胞產(chǎn)生的乙型跨膜糖蛋白來削減死亡受體通路的應(yīng)答。這已經(jīng)被證明在各種方式下發(fā)生包括腫瘤細胞上的脂肪酸合成酶受體不規(guī)那么的變形，其他的機制包括無機能脂肪酸合成酶受體的表達。分泌高效的可溶性的FAS〔脂肪酸合成酶〕，使之與FAS協(xié)作基隔離，或者在腫瘤細胞外表表達FAS協(xié)作基。事實上，一些腫瘤細胞具有調(diào)整FAS協(xié)作基的力量，我們稱為“還擊〞它可以導(dǎo)致細胞凋亡中，活化的腫瘤侵潤淋巴球的消耗。各種細胞信號的傳導(dǎo)途徑的轉(zhuǎn)變可以導(dǎo)致細胞凋亡的失調(diào)并且致癌，P53腫瘤抑制基因是一個轉(zhuǎn)錄因子，它可以調(diào)整細胞周期并且是人類腫瘤發(fā)生最廣泛的突變基因，P53的重要作用是顯而易見的，事實上，它是突變超過50%的全部人類癌癥基因，P53可以激活DNA修復(fù)蛋白，當(dāng)DNA遭到破壞時，可以維持細胞周期在G1/S作為DNA損傷的識別，在DNA消滅不行逆轉(zhuǎn)損害的時候可以觸發(fā)凋亡，當(dāng)系統(tǒng)消滅在錯誤的時候腫瘤可發(fā)生。P53基因損傷，那么腫瘤抑制作用嚴(yán)峻降低，P53基因可被輻射，各種化學(xué)物品和病毒〔如人類乳頭狀病毒〕激活。僅僅只遺傳了一種功能復(fù)制基因的人很有可能患李佛美尼癥候群，其特征是腫瘤發(fā)生在早期成人期。失調(diào)的毛細血管擴張突變基因被證明涉及腫瘤，通過異步傳輸模式信號通路，ATM基因編碼的蛋白激酶起了腫瘤抑制作用，ATM活化，是通過電離輻射損傷DNA，刺激DNA修復(fù)和阻斷細胞周期過程而實現(xiàn)的，有一種機制，它的發(fā)生是P5腫瘤抑制蛋白的ATM依靠磷酸化?！?1到13頁的〕如前所述,p53作為一個DNA損傷檢查點分子，假如信號傳導(dǎo)停滯，不行以傳導(dǎo)至DNA損傷修復(fù)的檢查點，那么細胞就會由于損無法被修復(fù)而凋亡。該系統(tǒng)也可被一系列的機制滅活，包括機體遺傳的或漸成的一些轉(zhuǎn)變,和致癌病毒蛋白質(zhì)的表達，比方HPV,導(dǎo)致腫瘤發(fā)生(Boltetal.,,2005)。其他的細胞信號通路也可以參與在腫瘤的開展過程中。例如,腫瘤細胞在phosphatidylinositol3-kinase/蛋白激酶b生化途徑的影響下，會使他們變得獨立于生存的信號。除了調(diào)控細胞的凋亡,這條生化途徑還會調(diào)整其他細胞程序或過程，比方細胞增殖、生長及細胞骨架重排(VivancoandSawyers,2002)。除了癌癥細胞凋亡,太少的凋亡也會導(dǎo)致疾病，如自身免疫性淋巴組織綜合征(Worthetal.,2006)。這發(fā)生在有auto-aggressiveT細胞的凋亡缺乏的地方,導(dǎo)致多種自身免疫性疾病。一個B細胞的過度增殖同樣會發(fā)生這種狀況,導(dǎo)致多余的免疫球蛋白生產(chǎn),導(dǎo)致自體免疫疾病。一些常見的此類疾病,包括免疫介導(dǎo)性的溶血性貧血，免疫介導(dǎo)血小板削減、自身免疫性中性粒細胞削減癥。不同類型的條件是由于不同的突變。1A型結(jié)果來自Fas受體死亡區(qū)域的突變,1B型結(jié)果來自Fas協(xié)作基的突變，2型結(jié)果來自caspase-10的突變，因而導(dǎo)致其活性降低。過度凋亡也可能是某些疾病狀態(tài)下的一個特征，如自身免疫性疾病，神經(jīng)退化疾病和局部缺血的損害。自身免疫性缺陷綜合癥(艾滋病)是自身免疫性疾病的一個例子,是由于感染了人類免疫缺陷病毒(HIV)所致。(Lietal.,1995)。該病毒感染CD4+T細胞并綁定到CD4受體。這種病毒也隨之進入T細胞內(nèi)化的地方,這里的HIV病毒蛋白質(zhì)被認(rèn)為可以增加Fas受體的表達,導(dǎo)致過度的T細胞凋亡。阿爾茨海默氏癥是一種神經(jīng)退化性的狀態(tài),被認(rèn)為是由于某種特定蛋白質(zhì)的突變導(dǎo)致,如APP(淀粉樣前體蛋白)和Presenilins(早老蛋白)。早老蛋白被認(rèn)為參與APP生成β淀粉樣蛋白的過程。這種狀況被認(rèn)為和β淀粉樣蛋白在細胞外的沉積有關(guān)，稱為β淀粉樣蛋白斑塊。當(dāng)在大量的聚集斑塊被發(fā)覺，β淀粉樣蛋白被認(rèn)為可以毒害神經(jīng)。通過氧化應(yīng)激或引發(fā)神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)的Fas配體的表達方式增加，β淀粉樣蛋白被認(rèn)為可以削減細胞凋亡。它也可能活化小膠質(zhì)細胞,這將會引起TNFα的分泌TNF-R1的激活,導(dǎo)致細胞凋亡(Ethell和Buhler,2003)。過度凋亡也被認(rèn)為在廣泛的局部缺血損害中扮演著重要的角色。一個例子是由于血液供應(yīng)缺乏而引起心肌缺血,導(dǎo)致氧氣的供應(yīng)缺乏,隨后導(dǎo)致心肌細胞死亡。雖然壞死發(fā)生時,過度表達的BAX在缺血心肌組織中被發(fā)覺。旨在削減凋亡的治療在削減組織損壞的程度方面也呈現(xiàn)出一些成功(Hochhauseretal.,2003)。有一個猜想是,缺血所產(chǎn)生的損害能啟動細胞凋亡，但是假如缺血發(fā)生時間太長,就會發(fā)生壞死。假如能源生產(chǎn)恢復(fù),如再灌注,凋亡級聯(lián)反響發(fā)起，缺血可連續(xù)進(Hochhauseretal.,2003)。雖然細胞凋亡的程度都是徒勞的。在心肌缺血中還有待澄清,但對于這種細胞死亡的模式，有很明顯的支持作用抑制凋亡有很多病理條件下的過量凋亡特征(神經(jīng)退行性變疾病、艾滋病、缺血等)，可能得益于人工抑制細胞凋亡的機制。我們對于進化的理解,新的目標(biāo)的鑒定和利用〔病理學(xué)雜志。作者的手稿,可在2007年12月6日PMC。作者的手稿NIH-PANIH-PA作者NIH-PA手稿?！橙耘f是一個相當(dāng)大的關(guān)注的焦點(尼科爾森,2000)。一小單子有潛力阻擋凋亡的方法，包括刺激IAP(凋亡蛋白抑制劑)蛋白家族、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶抑制蛋白,抑制PARP(聚[ADP-ribose]聚合),刺激PKB/蛋白激酶B(蛋白激酶B)途徑以及抑制Bcl-2蛋白質(zhì)。IAP蛋白質(zhì)家族或許是細胞凋亡的最重要的調(diào)控者，鑒于他們可以同時把握體內(nèi)和體外的生化途徑(DeverauxandReed,1999)。八種人類的IAP蛋白質(zhì)現(xiàn)在已經(jīng)被確認(rèn)，雖然XIAP〔哺乳動物凋亡蛋白抑制劑)和生存素已被人們所熟知(Silkeetal.,2002;Colnaghietal.,2006)。到目前為止,IAP蛋白家族成員已經(jīng)開頭用于治療中風(fēng)、脊髓損傷、多發(fā)性硬化癥，還有癌癥。人工合成的特異性降低的半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶抑制劑z-VAD-fmk在大鼠和小鼠心肌堵塞的試驗中被證明，可以削減心肌再灌注損傷的嚴(yán)峻程度(Mocanuetal.,2000)。知道半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶活性抑制劑的具體作用機制或許可以帶來好處。ICE(Interleukin-1beta-converting酶),也被稱為半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶,是一個半胱氨酸蛋白酶，消滅在凋亡細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)降解時(利文斯頓,1997)。ICE抑制劑已經(jīng)開展到用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和其他炎癥性疾病，通過削減白細胞介素1β(LeandAbbenante,2005.)。由于PARP-1的雙重作用,在兩個DNA修復(fù)、細胞凋亡、藥理用的PARP-1抑制劑，可以減弱炎癥細胞和器官的缺血性損傷，或者可能能夠提高細胞毒性的抗腫瘤藥物〔GrazianiandSzabo,2005).最近的爭辯說明,PARP-1基因敲除小鼠PARP-1抑制劑的使用是一種有效的治療相關(guān)的損難過肌缺血、缺血再灌注損害(Zhouetal.,2006)。輸注胰島素樣生長factor-1(IGF-1),促進PKB/蛋白激酶b等信號的傳導(dǎo),促進細胞的存活,結(jié)果對動物性的心肌缺血是有益的(Fujioetal.,2000).其他的關(guān)于轉(zhuǎn)基因模型和全球腦缺血、心肌缺血的爭辯說明這種抑制BAX的表達和〔或〕功能可以防止細胞色素c的釋放,抑制線粒體膜電位的削減,愛護細胞與凋亡(Hochhauseretal.,2003;Hetzetal.,2005)這里提到的潛在的治療，僅僅代表一些過去的形式和目前的爭辯成果和領(lǐng)域。隨著細胞凋亡的分子和生化簡單性的連續(xù)開展,新的治療策略也將連續(xù)開展。顆粒細胞凋亡發(fā)生的凋亡是通過一個簡單的信號級聯(lián)反響,有著多種管制系統(tǒng),有很多機遇來評價與之有關(guān)的蛋白質(zhì)的活性。由于此次串聯(lián)反響的激活劑,影響因素和監(jiān)管機構(gòu)的能夠被證明,可以設(shè)計大數(shù)目的細胞凋亡的檢測來檢測細胞凋亡。然而細胞凋亡和壞死的很多的特點可重疊,因此使用兩個或兩個以上的不同檢測來證明細胞的死亡是通過細胞凋亡至關(guān)重要。一個分析可能發(fā)覺早(啟動)凋亡的大事，而不同的目標(biāo)檢測或許可以發(fā)覺稍后(執(zhí)行)大事。這其次個檢測法,用于確定凋亡,一般都是基于一個不同的原那么。多路復(fù)用,就是能夠聚集超過一個數(shù)據(jù)集的同一樣品,另一個方法是,使細胞凋亡檢測變得越來越流行。有大量的可獲得的數(shù)據(jù),但每一個可用的分析化驗都各有其優(yōu)缺點?？梢越邮芤粋€應(yīng)用程序,對于其它程序那么不適用(Watanabeetal.,2002;Otsukietal.,2003)。因此,在爭辯細胞凋亡的機制的方法的選擇時，在細胞、組織或器官,理解優(yōu)缺點分析是至關(guān)重要的。理解每個細胞死亡的動力學(xué)模型體系是格外關(guān)鍵的。某些蛋白質(zhì),如caspases,只有在突變時才會表達。接受體外培育的凋亡細胞最終會進行二次壞死。在任何一個系統(tǒng)中凋亡細胞都會死亡，且消逝相對快速。從開頭發(fā)生凋亡到完成此過程可以快到2-3個小時。因此,檢測做得太早或是太晚會導(dǎo)致一些錯誤的負面的消息。此外,細胞凋亡可發(fā)生在低頻的或器官、組織與文化背景的特定的某地點。在這種狀況下,大局部地區(qū)快速調(diào)查的力量是很有用的。一般來說,假如具體的信息的機制,是抱負的細胞死亡,持續(xù)時間的毒素暴露,測試化合物的濃度,選擇測定端點變得舉足輕重。具體描述全部的檢測方法和顆粒細胞凋亡是超越這篇文章的范圍。然而,最常見的一些使用檢測方法這里將被提及并簡要描述?；诩毎蛲鰷y定等方法,可分為六大組織和一個子集可,每組進行了簡要論述。1。Cytomorphological轉(zhuǎn)變2。DNA碎片3。檢測,貼近還基質(zhì)、監(jiān)管機構(gòu)和抑制劑4。膜轉(zhuǎn)變5。檢測細胞凋亡的整個坐騎6。線粒體分析Cytomorphological轉(zhuǎn)變，hematoxylin的評價和eosin-stained組織局部與光學(xué)顯微鏡都是不一樣的，允許細胞凋亡的可視化。盡管一凋亡細胞能被檢測到。這種方法與其他方法,確認(rèn)可能是必要的。由于形態(tài)細胞凋亡是快速的。片段可以很快被吞噬。在某些組織細胞凋亡可能發(fā)生之前，phagocytized可觀,組織學(xué)明顯。另外,這個方法只能檢測大事的后期,所以細胞凋亡在早期階段不會被檢測到。光學(xué)顯微鏡下，藍色或亞甲藍染色可作為猛烈的細胞凋亡評價標(biāo)準(zhǔn)。這種方法取決發(fā)生在細胞凋亡機制時，核和胞質(zhì)的分散。組織和細胞的細節(jié)都保存在該技術(shù)調(diào)查地區(qū)的大型組織的獨特優(yōu)勢中。然而,凋亡小體不自動探測與健康細胞密度大顆粒胞被誤認(rèn)為是細胞凋亡或碎片。此外,在處理過程中丟失antigenicity這樣immunohistological或酶檢測不能履行在同一組織。然而,這種組織可以用于透射電子顯微鏡(TEM)。瞬變電磁法(TEM)被認(rèn)為是確定凋亡的黃金標(biāo)準(zhǔn)。這是由于細胞凋亡的分類是無可置疑的，假如細胞超微結(jié)構(gòu)的形態(tài)包括一些特性(WhiteandCinti,2004)。這些特征:(1)electron-dense核(肯定是在早期);(2)核分裂;(3)完整的細胞膜均勻細胞分化晚階段;(4)細胞質(zhì)細胞器紊亂;(5)大清楚液泡;(6)blebs于細胞外表。由于細胞凋亡的進展,就會失去細胞間的粘連,將獨立于鄰近的細胞。在以后的凋亡階段、細胞凋亡小體的碎片進入完整的細胞膜上,而它們有的也會含有胞質(zhì)細胞器或沒有核碎片。吞噬凋亡細胞與也要靠TEM。瞬變電磁法(TEM)的主要弊端是本錢、時間開支,并且能夠只檢測一個狹小的區(qū)域。其他缺點包括在檢測凋亡細胞由于其短暫性的困難和無法檢測在最初階段的細胞凋亡。

DNA片段

DNA梯狀條帶技術(shù)是用于可視化的內(nèi)切酶裂解產(chǎn)物細胞凋亡〔韋理夫人，1980年〕。這個試驗涉及從裂解細胞勻漿提取DNA其次是瓊脂糖凝膠電泳。在一個典型的“DNA梯狀〞這結(jié)果大小分開，由約180個堿基對中的每個波段的階梯。這種方法很簡潔執(zhí)行，靈敏度為1×106個細胞〔即，檢測水平，是數(shù)百萬細胞〕，并負責(zé)組織和每個組織的細胞凋亡與細胞培育有用質(zhì)量或體積。另一方面，它是不建議在低的狀況下凋亡細胞的數(shù)量。有這種檢測等弊端。由于DNA碎片發(fā)生在細胞凋亡的后期階段，沒有一個DNA梯狀不消退潛在的細胞發(fā)生早期凋亡。此外，DNA的碎片可能會發(fā)生在使其難以產(chǎn)生一個核小體的階梯預(yù)備和壞死細胞也能產(chǎn)生的DNA片段。

TUNEL法〔終端的dUTP缺口末端標(biāo)記〕方法用于檢測內(nèi)切酶裂解酶末端標(biāo)記的DNA鏈斷裂〔Kressel和產(chǎn)品德羅斯庫特，1994年，伊藤和乙木，1998年〕。末端轉(zhuǎn)移酶是用來添加標(biāo)記的UTP3'-末端的DNA片段。允許的dUTP可以被貼上各種探頭通過光鏡，熒光顯微鏡或流式細胞儀〔圖4〕的檢測?！胺治鎏准梢詮母鞣N各樣的公司收購。此試劑盒也格外敏感，可以探測一個單細胞通過熒光顯微鏡或盡可能少?100個細胞，通過流式細胞儀。它也是一個快速的技術(shù)，可在3小時內(nèi)完成。缺點是本錢和未知參數(shù)多少DNA鏈斷裂用這種方法檢測的必要。這種方法也從誤報壞死細胞和細胞中的DNA修復(fù)和基因轉(zhuǎn)錄的過程?；谶@些緣由，應(yīng)當(dāng)與其他檢測配對。

檢測半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶，切割基板，穩(wěn)壓器和抑制劑

有超過13個的凋亡〔procaspases或活性半胱氨酸半胱氨酸蛋白酶〕，可

檢測caspase活性檢測的各類〔Gurtu等，1997〕。也有免疫組織化學(xué)檢測，可以檢測如PARP的和的細胞裂解基板修飾，如磷酸化的組蛋白〔圖5A〕〔Love等，1999;Talasz等。2002年〕。熒光標(biāo)記的Caspase抑制劑也可以用來標(biāo)記樂觀凋亡細胞內(nèi)〔Grabarek等，2002〕。caspase活化中可檢出多種方式包括免疫印跡，免疫沉淀和免疫組化〔圖5B〕。兩個多克隆和單克隆抗體procaspases和caspases的樂觀。

凋亡檢測方法需要以酶釋放到細胞裂解液。其次是用熒光檢測的解決方案，具有抗凋亡的微孔的涂層;標(biāo)記底物。這種方法的caspase活性的檢測通常需要1×105個細胞。該技術(shù)允許個人發(fā)起人或執(zhí)行caspases的選擇。它還允許快速和全都的定量細胞凋亡。主要缺點是，樣品的完整性被破壞，從而消退了本地化的可能性內(nèi)組織或確定類型的細胞發(fā)生凋亡的細胞凋亡大事。另一個缺點是，caspase活化不肯定說明，細胞凋亡會發(fā)生。此外，還有巨大的重疊成員基板喜好caspase家族，影響了檢測的特異性。

凋亡PCR芯片是一個相對較新的方法，接受實時PCR簡介，至少涉及112基因在細胞凋亡〔霍夫曼等人，2001。表達;沃雷等，2003年〕。這些PCR芯片設(shè)計，以確定基因的表達譜編碼的主要配體，受體，細胞內(nèi)調(diào)制器，和轉(zhuǎn)錄因子的參與程序性細胞死亡的調(diào)控?？沟蛲鲇嘘P(guān)的基因也可以評估這種方法。在細胞或組織，可以進行基因表達的比擬測試樣品和對比之間。這種檢測類型可以表達的評價為您供應(yīng)的細胞凋亡和幾家公司的相關(guān)基因的重點面板凋亡pathwayspecific基因面板。

基因的聚類分析，可以揭示不同的時空表達模式轉(zhuǎn)錄激活和/或鎮(zhèn)壓。然而，對結(jié)果的解釋可以混淆的大量分析基因和方法論的簡單性。這種方法使用一個96孔板和低至5毫微克的總RNA。每一個基因，或成果單，標(biāo)有標(biāo)記，如熒光染料。一個實時PCR儀用于表達譜。所產(chǎn)生的信號的位置和強度給出了每個樣品全文數(shù)量的估量。芯片測試應(yīng)結(jié)合不同的方法，以確認(rèn)細胞凋亡。

膜改建

對細胞凋亡的外質(zhì)膜磷脂殘留的外允許通過一個組織，胚胎或培育的細胞連接蛋白在V〔專橫，韋特澤爾和綠色的檢測，2000年〕。一旦細胞凋亡與FITC標(biāo)記的AnnexinV的約束，他們可以可視化熒光顯微鏡。的優(yōu)點是靈敏度〔可以檢測出單個細胞凋亡〕確認(rèn)引發(fā)caspases的活性和力量。缺點是標(biāo)記以及壞死細胞的細胞膜。因此，一個關(guān)鍵的把握是呈現(xiàn)磷脂陽性細胞的細胞膜的完整性。由于膜的損失誠信是一種壞死性細胞死亡的pathognomonic功能，壞死細胞染色與特定膜impermeant如核酸染料碘化丙啶和臺盼藍。同樣，凋亡細胞的細胞膜的完整性可以證明這些染料的排斥。磷脂酰轉(zhuǎn)移到細胞膜外，也將允許某些染料運輸?shù)揭粋€單向的方式細胞。由于細胞積累染料和體積收縮，細胞染料的內(nèi)容變得更加集中，可以可視化光鏡。這種染料吸取的生物活性，細胞培育工程，沒有標(biāo)簽壞死細胞，它具有靈敏度高的水平〔可以檢測出單個細胞凋亡〕。

在全掛載檢測細胞凋亡

細胞凋亡也可以可視化在整個胚胎或組織使用，如染料坐騎吖啶橙〔AO〕，硫酸耐爾藍〔國家統(tǒng)計局〕，和中性紅〔NR〕〔朱克等，2000〕。由于這些染料嗜酸性，他們都集中在高溶酶體的地區(qū)，吞噬活動。結(jié)果將需要與其他細胞凋亡的試驗驗證由于這些染料不能區(qū)分細胞凋亡之間的溶酶體降解碎片從退化，如微生物等雜物。雖然全部這些染料的快速和價格廉價，他們有肯定的弊端。AO是毒性和誘變性和淬快速而國家統(tǒng)計局和NR的標(biāo)準(zhǔn)條件下不穿透厚厚的組織，可能會丟失在預(yù)備為切片。LYSO-追蹤紅是另一種染料，在以類似的方式行為;然而，這種染料可以用激光共聚焦顯微鏡，供應(yīng)三維成像細胞凋亡。這種染料在加工過程中是穩(wěn)定的，穿透厚厚的組織，是耐淬火。此染料可用于細胞培育以及整個坐騎的胚胎，組織，或器官線粒體分析

檢測線粒體細胞色素c釋放，使變化的早期檢測階段的內(nèi)在途徑。激光掃描共聚焦顯微鏡〔LSCM〕創(chuàng)立亞微米薄光片，通過活細胞，可用于監(jiān)測幾個線粒體大事隨著時間的推移〔Bedner等人，1999年;Darzynkiewicz等，1999〕的完整的單細胞。線粒體通透性轉(zhuǎn)換〔MPT〕，內(nèi)線粒體膜的去極化，鈣+通量，線粒體氧化復(fù)原狀態(tài)，都可以監(jiān)控與活性氧方法。主要缺點是，線粒體的參數(shù)，這方法顯示器，也可以發(fā)生在壞死。對面的電化學(xué)梯度細胞凋亡過程中線粒體外膜〔MOM〕的崩潰，讓與檢測熒光陽離子染料〔Poot和皮爾斯，1999年〕。在健康的細胞親脂性染料積聚在線粒體中，形成聚集體，發(fā)出特異性熒光。在細胞凋亡的MOM不保持電化學(xué)梯度和陽離子染料集中進入細胞質(zhì)中，它發(fā)出的熒光是從聚合不同形式。

其他線粒體染料，可用于測量氧化復(fù)原電位或代謝活性在細胞中的線粒體。然而，這些染料沒有解決細胞死亡的機制應(yīng)使用與其他細胞凋亡檢測方法，如一個凋亡一起檢測。

使用熒光和細胞色素C從線粒體釋放，也可以被檢測生活或固定細胞的電子顯微鏡〔Scorrano等，2002〕。然而，細胞色素c變得不穩(wěn)定，一旦釋放進入細胞質(zhì)〔Goldstein等人，2000年〕。因此，一個應(yīng)使用非凋亡把握，以確保能夠使用的染色條件檢測到任何可用的細胞色素c

如B??ax的，出價和Bcl-2凋亡或抗凋亡的調(diào)整蛋白，也可檢測使用熒光和共聚焦顯微鏡〔錢學(xué)森，1998年，張等人，2002年〕。然而，熒光蛋白標(biāo)記，可能會轉(zhuǎn)變的自然?蛋白質(zhì)與其它蛋白質(zhì)的相互作用。因此，應(yīng)使用其他細胞凋亡檢測確認(rèn)結(jié)果。

其他形式的程序性細胞死亡

有證據(jù)說明其他形式的非凋亡程序性細胞死亡，也應(yīng)考慮，由于它們可能會導(dǎo)致細胞死亡程序進入新的見解，并揭示其潛在的獨特作用，在開展，動態(tài)平衡，腫瘤和變性。它有越來越明顯，細胞死亡的機制，包括一個高度多樣化的數(shù)組表型和分子機制。而且有證據(jù)說明，某種形式的調(diào)制細胞死亡，可能會導(dǎo)致另一個。由于其他類型的細胞死亡，可能需要基因的激活

和功能在能源的依靠性，他們也認(rèn)為是形式“程序性細胞死亡。〞因此，有一些阻力的長期獨家使用“程序性細胞死亡〞的具體描述凋亡。

有壞死樣的表型的要求基因激活和蛋白質(zhì)的合成，使他們，嚴(yán)格來說，各種形式的程序性細胞死亡〔Proskuryakov等，2003〕。這些形式細胞死亡有壞死和凋亡的某些形態(tài)特征已鑒于“aponecrosis〞〔Formigli等，2000〕。通過影響線粒體呼吸與抗霉素A，F(xiàn)ormigli和他的同事鏈，誘導(dǎo)細胞死亡，共享的類型與細胞凋亡和壞死的動態(tài)，分子和形態(tài)學(xué)特征。

caspase獨立的神經(jīng)細胞死亡的機制也已確定。這特定類型的程序性細胞死亡可能涉及到具體的線粒體因素。在試驗?zāi)Ｐ?，凋亡誘導(dǎo)因子〔AIF〕和核酸內(nèi)切酶摹促進這種類型的細胞死亡，但是，SMAC/DIABLO和HtrA2/Omi可能也有助于〔Ravagnan等。2002年車廁所等，2002年b〕。。奧本海姆和他的同事〔2001〕說明，編程發(fā)生在開展中國家哺乳動物的神經(jīng)元細胞死亡，甚至后的凋亡基因缺失。其他的爭辯說明，抑制凋亡的執(zhí)行機制，可能只臨時挽救受損神經(jīng)元，經(jīng)典的凋亡特征仍舊可以消滅在凋亡抑制神經(jīng)元〔Volbracht等，2001〕?？磥?，caspase依靠的，caspase獨立的神經(jīng)細胞死亡的機制可能依靠于大腦區(qū)域的細胞類型，和年齡。

Sperandio和他的同事〔2000〕描述了一個程序性細胞死亡的形式，形態(tài)和生化有別于凋亡，被稱為“paraptosis。〞雖然這種細胞死亡的形式不應(yīng)對Caspase抑制劑或BCL-XL，它是由一個Caspase-9活性APAF-1獨立的另一種形式。這樣的形式程序性細胞死亡的報道消滅在開發(fā)過程中，在轉(zhuǎn)基因模型亨廷頓氏病和人類肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥〔DAL粵語和格尼，1994年;Turmaine等，2000〕。

有人猜想，“自體吞噬〞代表了另一種程序性細胞的機制死亡，和類似的細胞凋亡，發(fā)育過程中，人類疾病中的重要作用養(yǎng)分剝奪的細胞反響〔Schwartz等人，1993年;。Gozuacik和泡菜，2004年;Debnath說等，2005〕。作為同義詞使用的其它術(shù)語“macroautophagy〞和“自噬性Ⅱ型細胞死亡〞〔Klionsky和電子病歷，2