細(xì)胞死亡方式

TypeofCellDeathModelFigureExampleApoptosisMitoticCatastropheParaptosisAutophagyApoptosisMitoticCatastropheParaptosisAutophagy凋亡舉例圖引自[11]Fig.1C(b);有絲分裂災(zāi)變舉例圖引自[29]Fig.4;副凋亡舉例圖引自[12]Fig.1C(c);衰老性細(xì)胞死亡舉例圖[30]Fig.2C;自噬舉例圖引自[31]Fig.lB;脹亡舉例圖引自[32]Fig.4D;壞死舉例圖引自[33]Fig.1。各種符號(hào)代表的意義如下：?細(xì)胞核fA：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)&自噬泡/磷脂酰絲氨酸建I斷裂的細(xì)胞核’裝您線粒體。溶酶體1.1細(xì)胞死亡方式概述在多細(xì)胞生物中，精確地控制細(xì)胞的數(shù)量和質(zhì)量對(duì)于生物的生長(zhǎng)發(fā)育和正常生理維持都有極為重要的意義。生物體主要通過嚴(yán)格控制細(xì)胞死亡和細(xì)胞增殖之間的平衡來調(diào)控細(xì)胞數(shù)量和質(zhì)量的。如果這一控制機(jī)制出現(xiàn)差錯(cuò)，就會(huì)導(dǎo)致胚胎發(fā)育異常、癌癥以及退行性疾病等問題。對(duì)細(xì)胞死亡方式的研究增進(jìn)了人們對(duì)胚胎發(fā)育異常、癌癥、退行性疾病等的認(rèn)識(shí)，并為攻克這些疾病提供生物學(xué)基礎(chǔ)。細(xì)胞死亡方式可以分為程序性細(xì)胞死亡和非程序性細(xì)胞死亡（壞死）。程序性細(xì)胞死亡是細(xì)胞主動(dòng)的死亡過程，能被細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制劑阻斷；而壞死則是被動(dòng)的細(xì)胞死亡過程，不能被細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制劑阻斷［1-2］。壞死是指細(xì)胞在受到環(huán)境中的物理或化學(xué)刺激時(shí)所發(fā)生的細(xì)胞被動(dòng)死亡。其主要形態(tài)學(xué)特點(diǎn)是細(xì)胞膜的破壞，細(xì)胞及細(xì)胞器水腫，但染色質(zhì)不發(fā)生凝集。程序性細(xì)胞死亡方式包括凋亡、自噬、有絲分裂災(zāi)變、脹亡、衰老樣的細(xì)胞死亡和副凋亡等。凋亡是目前研究得最清楚的一種程序性死亡方式［3］，其主要特征是：細(xì)胞皺縮，染色質(zhì)凝集、斷裂，細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的磷脂酰絲氨酸外翻，細(xì)胞出泡形成凋亡小體。按凋亡信號(hào)來源可以將凋亡信號(hào)途徑分為三條：死亡受體途徑、線粒體途徑和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激途徑，這三條途徑最后都需要caspase參與，最后導(dǎo)致凋亡。另外，在線粒體途徑中，線粒體可以通過釋放AIF、SMAC等分子而不需要caspase參與去誘導(dǎo)凋亡。自噬是另一種程序性細(xì)胞死亡方式，它以細(xì)胞質(zhì)中大量出現(xiàn)自噬泡為主要特征。自噬泡的外膜與溶酶體膜融合，內(nèi)膜及其包裹的物質(zhì)進(jìn)入溶酶體腔，被溶酶體中的酶水解。此過程使進(jìn)入溶酶體中的物質(zhì)分解為其組成成分，并被細(xì)胞再利用。這一過程對(duì)于消除長(zhǎng)壽命蛋白和受損的細(xì)胞器以及物質(zhì)重新利用都有很重要的意義，但如果這一過程過度，就會(huì)引起自噬性細(xì)胞死亡［4］。調(diào)控自吞噬的信號(hào)分子很多，其中研究比較清楚的是PI3K和mT0Ro有絲分裂災(zāi)變是一種由于有絲分裂異常導(dǎo)致的細(xì)胞死亡方式，這種細(xì)胞死亡方式的主要特征是細(xì)胞很大，并含有多個(gè)微小細(xì)胞核，伴有染色體松弛［5-6］。有些研究表明有絲分裂災(zāi)變后細(xì)胞通過凋亡或壞死方式死亡，所以有絲分裂災(zāi)變是不是能代表一種獨(dú)立于凋亡的新的死亡方式仍然有待研究［6。細(xì)胞有絲分裂災(zāi)難可由多種分子調(diào)控，如CDK1，CDK2,CDC2,P53,Survivin，caspase，Bcl-2家族成員等，其死亡信號(hào)途徑與凋亡有些是重疊的［6-7］。脹亡是于1910年vonReckling-hausen在骨軟化病中發(fā)現(xiàn)由于缺血而腫脹壞死的骨細(xì)胞，他把這種腫脹壞死叫做Oncosis［8］。1995年Majno和Joris為與凋亡相區(qū)別，重新引入了Oncosis的概念，把具有明顯腫脹特點(diǎn)的細(xì)胞死亡命名為Oncosis，中文一般翻譯為脹亡。脹亡的形態(tài)學(xué)特征是細(xì)胞腫脹，體積增大，胞漿空泡化，腫脹波及細(xì)胞核、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體等胞內(nèi)結(jié)構(gòu)，胞膜起泡，細(xì)胞膜完整性破壞［9］。脹亡細(xì)胞周圍有明顯炎癥反應(yīng)。細(xì)胞衰老是一種生理現(xiàn)象，其特征是細(xì)胞變大，出現(xiàn)扁平狀，胞內(nèi)顆粒度增加，細(xì)胞衰老相關(guān)砰乳糖苷酶染色陽(yáng)性。衰老性細(xì)胞死亡已經(jīng)被報(bào)道［10-11］,并可被一些化療藥物如阿霉素，也具有上述細(xì)胞衰老的特征，但衰老性細(xì)胞死亡是不是一種獨(dú)立的細(xì)胞死亡方式還有待研究。副凋亡是一種新的細(xì)胞死亡方式，是由不同于凋亡的信號(hào)途徑來調(diào)控的［12-13］。副凋亡的主要特征包括：衍生于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的細(xì)胞質(zhì)空泡化、線粒體腫脹、沒有凋亡小體、沒有核斷裂、caspase不活化、不被caspase的抑制劑抑制、PARP不切割等［12,14］。人胰島素樣生長(zhǎng)因子I型受體（IGFIR）過表達(dá)誘導(dǎo)的副凋亡已被證明需要轉(zhuǎn)錄和翻譯，并被MAPK激酶途徑中的MEK2和JNK所介導(dǎo)［13］。向細(xì)胞中添加能結(jié)合神經(jīng)受體NK1R的神經(jīng)遞質(zhì)P也能誘導(dǎo)副凋亡并且該死亡也需要MAPK途徑參與［15-16］。副凋亡也可以被許多刺激因素誘導(dǎo)，包括表皮生長(zhǎng)因子［17-18］、鈣離子流［19］、糖皮質(zhì)激素［20］、1-Nitropyrene（1-NP）［21］、過表達(dá)TAJ/TROY（腫瘤壞死因子超家族的一個(gè)因子）［22］。轉(zhuǎn)染膜型巨噬細(xì)胞集落刺激因子（mM-CSF）的人膠質(zhì)瘤細(xì)胞能被人單核細(xì)胞以副凋亡的形式殺死［23-24］。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)空泡化是副凋亡的最顯著特征，但其分子機(jī)制還有待深入研究。一些研究已經(jīng)表明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激蛋白XBP1和ATF6都能誘導(dǎo)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膨脹［25-26］，其形態(tài)和副凋亡中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的空泡化非常相似?？仔纬啥舅匾材苷T導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)