细胞凋亡论文（期刊推荐范文8篇）
细胞凋亡论文（期刊推荐范文 8篇）
来源：生殖医学杂志 作者：蔡靓;李丽
发布于：2020-04-08 共13253 字
细胞凋亡又称为程序性死亡,是一种由遗传基因控制的细胞自主死亡的过程,是一个主动的精密
调节的需要能量的过程, “ ”又称为 细胞自杀 。本文整理了 8 “ ”篇 细胞凋亡论文范文 ，供该专业的
学者参考。
细胞凋亡论文（期刊推荐范文 8篇）之第一篇：心磷脂对细胞凋亡作用的研究进展
摘要：心磷脂(cardiolipin, CL)是线粒体特异的一类磷脂,它不仅可以维持线粒体的结构,还
对电子传递链复合体有影响。在细胞凋亡时,心磷脂会发生一些重分布,比如线粒体内膜外小叶
中心磷脂含量的增加及细胞表面心磷脂的出现。同时,凋亡刺激还可以加速心磷脂的代谢循环,
使心磷脂在线粒体内的含量降低。在细胞凋亡发生时,心磷脂作为一个信号整合体,对细胞色素 c
(cytochrome c, CytC)、胱天蛋白酶-8 (caspase-8)和促凋亡蛋白 Bid 发挥着重要的协调作用。本文
主要就心磷脂在细胞凋亡过程中的重要作用及其在癌症中的研究进展进行综述。
关键词：心磷脂(CL),细胞凋亡,重新分布,细胞色素 c(CytC),胱天蛋白酶-8,Bid 蛋白
心磷脂是一种线粒体特异的磷脂,其在线粒体依赖的细胞凋亡过程中起着十分关键的作用并且伴
随着细胞凋亡过程的进行,心磷脂本身也发生着一些相应的变化。本文就心磷脂在细胞凋亡过程
中的重要作用及其在癌症中的研究进展予以综述。
1 心磷脂概述
1.1 心磷脂的结构及分布
心磷脂是线粒体特异的一类磷脂,因其首次是从心脏中被分离出来的,故名心磷脂[1]。心磷脂又
称双磷脂酰甘油,是由两个磷酸分子和 3个甘油分子构成骨架结构,再与 4个脂肪酸分子相连接
组成。因其磷酸分子在生理 pH 条件下会被去质子化,所以心磷脂通常带负电荷。心磷脂主要位
于线粒体内膜,大约占总磷脂含量的 25%;而线粒体内膜上的心磷脂大约 65%分布在内小叶其余
在外小叶。心磷脂在线粒体的外膜也有大约 4%的分布,特别是靠近内、外膜间的接触部位。在
内外膜的接触部位,心磷脂可以到达线粒体外膜和线粒体靠细胞质的表面。内外膜接触部位的形
成是因为心磷脂可以和另外一种带负电荷的磷脂分子,即磷脂酰乙醇氨
(phosphatidylethanolamine,PE),形成一种非脂双层的六角形 HII 相结构,这种结构有利于内外膜的
融合[2]。
1.2 心磷脂的生物学功能
心磷脂主要分布于线粒体内膜,是维持线粒体结构的重要组成部分。因为心磷脂在脂双层膜中可
以产生负曲率弹性应力,所以其对线粒体内膜嵴保持一定的弯曲度起着关键的作用[3]。此外,心
磷脂可以和位于线粒体内膜上的蛋白质(比如细胞色素 c)结合,维持线粒体内膜的稳定。研究者
直接将心磷脂合成酶基因的干扰RNA 转入 HeLa 细胞,发现心磷脂的缺乏导致大量游离细胞色
素c在膜间隙堆积,使线粒体表现出嵴重组的征象[4]。另有研究证实,心磷脂缺乏可以破坏 ATP
合成酶的低聚化组装,这将直接影响线粒体内膜嵴结构的形成[5]。综上所述,心磷脂在维持线粒
体正常结构中是必不可少的。
心磷脂也能和电子传递链中的复合体相互作用。心磷脂就像胶水,紧紧地将电子传递链中的氧化
磷酸化复合体连在一起[6,7]。例如: Ⅲ Ⅳ复合体 和复合体 可以形成一个超级复合体,进而使质子
和电子转运产生 ATP。这种超级复合体的形成离不开心磷脂的存在。在酵母心磷脂合成酶基因
crd1 缺陷株中,人们发现约 90% Ⅲ Ⅳ的复合体 和复合体 表达为独立的同型二聚体,而在 crd1 野生
型的细胞中则可发现存在二者的超级复合体[6]。以上信息说明心磷脂对电子传递复合体的有序
组织起了关键的作用。
2 心磷脂在细胞凋亡过程中的重新分布
2.1 心磷脂向线粒体内膜外小叶转移
如上所述,正常情况下心磷脂主要位于线粒体内膜,而且主要位于线粒体内膜的内小叶。但是有
研究发现,在细胞凋亡早期,心磷脂在线粒体内膜外小叶的含量增加[8]。用凋亡刺激剂星形孢菌
素(staurosporine,STS)孵育人早幼粒细胞白血病 HL-60 细胞 1.5 h,结果显示处理组外小叶心磷脂
的含量大约是未处理细胞的 3倍;用肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)处理人单核细
胞白血病 U937 细胞 1.5 h,结果同样显示处理组细胞外小叶心磷脂的含量大约是未处理细胞的 2
倍[9]。这些研究表明,在细胞凋亡早期,心磷脂在线粒体内重新分布,即在内膜内、外小叶中发生
了迁移。这一过程的发生先于一些凋亡标记的出现,比如磷脂酰丝氨酸外翻、DNA 降解以及膜
电位的变化等,但是出现在活性氧自由基的释放之后[9]。此外,因为细胞色素 c可以与心磷脂在
外小叶发生结合[10],所以凋亡早期心磷脂向线粒体内膜外小叶的迁移可以促进二者的结合,并使
细胞色素 c产生过氧化物酶活性,进而促发下一步凋亡过程。
2.2 心磷脂在细胞质膜出现
心磷脂是线粒体特异的磷脂,一般不存在于细胞其他质膜结构中。许多研究表明,在细胞凋亡过
程中,会在质膜上发现心磷脂的存在[11,12]。Sorice 等[11]报道,对U937 细胞进行促凋亡处理后,
分别利用 NAO(10-N-nonyl-acridine orange)染色和抗心磷脂抗体孵育,可在共聚焦显微镜下观察
到质膜上或质膜周围有明显的心磷脂出现,且这种现象一般出现在凋亡早期。据推测,质膜上心
磷脂的出现,可能引起机体产生抗心磷脂抗体,进而可能引发一些自身免疫疾病,比如获得性免疫
缺陷综合征(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)、系统性红斑狼疮(systemic lupus
erythematosus,SLE)等[11,13]。
2.3 心磷脂的降解及再循环
心磷脂在细胞发生凋亡时,不仅会在分布上发生变化,同时也伴随着含量的一些改变。人们在动
物研究中发现,一些与凋亡有关的病理状态,比如衰老及缺血再灌注,都伴有心磷脂含量的减少
[14,15]。
Kirkland 等[16]在细胞水平的研究也证实了这一点。他们对培养的大鼠交感神经元细胞进行凋
亡诱导,即对细胞进行不加神经生长因子处理,在一定时间之后,发现线粒体内心磷脂含量明显降
低;有些细胞内的心磷脂甚至完全丢失。此外,Buratta 等[17]在棕榈酸诱导的胶质母细胞瘤GL15
细胞中也发现了心磷脂含量的降低。在细胞凋亡时,心磷脂含量的降低可能有两方面的原因:一
是合成的减少[18];另一种就是心磷脂的降解。
心磷脂的降解是在磷脂酶的作用下发生的,之后会产生溶血心磷脂(LysoCL),比如单溶血心磷脂
(MLCL)、双溶血心磷脂(DLCL)等。溶血心磷脂可能会进入心磷脂的重塑,即参与心磷脂的代谢
循环[19]。这一过程需要促凋亡蛋白 tBid(truncated Bid,由Bid 切割而来)的参与。tBid 除了可以
诱导线粒体形成孔状结构外,还具有脂转移活性[20],可以将线粒体上降解的心磷脂即溶血心磷脂
转移到内质网上,然后在酰基转移酶的作用下将溶血心磷脂重新合成新的心磷脂。新合成的心磷
脂一方面可能通过促凋亡蛋白 Bid(BH3 interacting domain death agonist)或其他脂类转移蛋白质
运回线粒体;另一方面也可能被一些脂蛋白包装,随后通过胞吐作用被转运出去。这在一定程度
上解释了凋亡过程发生时心磷脂含量减少及在细胞表面发现心磷脂的原因。其实,凋亡刺激可以
加速心磷脂的代谢循环,一方面可以使心磷脂合成的前体物质磷脂酰甘油
(phosphatidylglycerol,PG)累积;另一方面可以加速心磷脂的降解。据此推测,一些抗凋亡蛋白(例
如Bcl-2)可能通过抑制心磷脂的降解减慢其代谢循环;一些胱天蛋白酶(caspase)激活剂可以加速
心磷脂的代谢循环,例如:凋亡刺激后caspase 可通过切割 Bid 产生 t Bid,从而加速心磷脂的转运等
[19]。
综上所述,在正常状态下,线粒体心磷脂是相对稳定存在的;但当细胞遇到凋亡刺激时,心磷脂会发
生分布的转移、含量的减少或者代谢再循环,这表明凋亡刺激对心磷脂产生了重要的影响,同时
也意味着心磷脂参与了凋亡过程的发生。
3 在细胞凋亡过程中与心磷脂共同发挥作用的关键蛋白质
心磷脂作为一个线粒体信号平台,可以启发凋亡[21,22]。在细胞凋亡发生时,心磷脂作为一个信
号整合体,可以对细胞色素 c、caspase-8 和Bid 发挥重要的协调作用。
3.1 心磷脂与细胞色素 c
细胞色素 c Ⅲ Ⅳ可以将电子从复合体 传递到复合体 ,在电子传递链的氧化磷酸化过程中发挥着举
足轻重的作用。在细胞收到凋亡信号时,细胞色素 c从线粒体中被释放到细胞质,并在细胞质中
有效地诱导 caspase 级联反应,进而引发细胞凋亡。在正常细胞中,线粒体内约 85%的细胞色素 c
分布在内膜嵴,其余细胞色素 c则位于内外膜的腔隙中。在细胞发生凋亡时,总心磷脂含量减少
或心磷脂不饱和酰基链的氧化导致膜结合细胞色素 c的水平下降[18,23,24]。研究报道,使用抗氧
化剂[25]或者过表达氧化还原剂[26,27]会阻碍细胞色素 c从线粒体的解离;而心磷脂的氧化包含
活性氧自由基的产生,所以该过程会促进细胞色素 c的释放。
细胞色素 c若要从线粒体中释放,首先需要与心磷脂解离。这就涉及到细胞色素 c产生的过氧化
物酶活性。研究报道,细胞色素 c一旦与心磷脂结合,则会产生显着的过氧化物酶活性[10]。心磷
脂通过疏水作用破坏细胞色素 c的三级结构,从而激活细胞色素 c的过氧化物酶活性[28,29]。细
胞色素 c在与心磷脂结合的状态下,采用非天然构象,可明显地增大血红素缝隙区,从而创造出一
“ ”个 通道,使过氧化氢(H2O2)易于接近血红素的结合位点[28],这样细胞色素 c就具有了过氧化物
酶活性。综上可知,细胞色素 c/心磷脂复合体就相当于心磷脂特异的过氧化物酶,在H2O2 的作用
下,可产生过氧化心磷脂。该过程依赖于可利用的 H2O2 含量。细胞色素 c和过氧化心磷脂的亲
和性较低。所以,心磷脂氧化之后,可促进细胞色素 c的解离。研究报道,利用放线菌素D处理小
鼠胚胎成纤维细胞(MEFs),可引起促凋亡蛋白 Bax(Bcl-2associated X)易位到线粒体,从而促进超
氧化物的产生和心磷脂的氧化;但是,由鱼藤酮或者琥珀酸引起的超氧化自由基的产生并不足以
引起细胞色素 c产生过氧化物酶活性并释放到线粒体中[30]。这些结果表明,Bax 等一些促凋亡
蛋白的激活是心磷脂氧化并引起细胞色素 c释放的前提条件[31]。
另一方面,在细胞发生凋亡时细胞色素 c只有释放到细胞质中才能发挥作用。因此,细胞色素 c从
心磷脂解离下来后还需要进一步的转运才能诱导下一步的凋亡。研究认为,细胞色素 c向胞质中
转运有两种与心磷脂相关的可能途径:第一条途径是通过过氧化心磷脂诱导线粒体内、外膜间
的蛋白质通道复合体(即线粒体通透性转换孔)开放[32],第二条途径是通过心磷脂招募 Bcl-2 家族
蛋白在线粒体外膜形成孔状结构[33]。相关研究在培养的线粒体中加入过氧化心磷脂,发现线粒
体的膜通透性增加,同时细胞色素 c释放,而这些均可以被线粒体通透性转换孔形成抑制剂环孢
菌素A或米酵菌酸所抑制,表明过氧化心磷脂是线粒体通透性转换孔的诱导因子[32]。Bcl-2 蛋
白家族是在细胞凋亡过程中起关键性作用的一类蛋白质,其可以在线粒体外膜上形成超分子孔
道,这一过程依赖于心磷脂的存在[33]。但是也有研究表明,心磷脂与 Bcl-2 家族蛋白形成孔状结
构的过程无关[34]。因此,在凋亡过程中细胞色素 c的转运机制尚需要进一步的研究。
以上信息表明凋亡过程发生时,心磷脂与细胞色素 c先后经历了过氧化物酶形成、过氧化以及解
离、释放等过程,在这些过程中心磷脂发挥了重要的作用。
摘要：
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细胞凋亡论文（期刊推荐范文8篇）来源：生殖医学杂志作者：蔡靓;李丽发布于：2020-04-08共13253字细胞凋亡又称为程序性死亡,是一种由遗传基因控制的细胞自主死亡的过程,是一个主动的精密调节的需要能量的过程,“”又称为细胞自杀。本文整理了8“”篇细胞凋亡论文范文，供该专业的学者参考。 细胞凋亡论文（期刊推荐范文8篇）之第一篇：心磷脂对细胞凋亡作用的研究进展 摘要：心磷脂(cardiolipin,CL)是线粒体特异的一类磷脂,它不仅可以维持线粒体的结构,还对电子传递链复合体有影响。在细胞凋亡时,心磷脂会发生一些重分布,比如线粒体内膜外小叶中心磷脂含量的增加及细胞表面心磷脂的出现。同时,...
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作者：闻远设计
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时间：2024-07-13
