软体动物细胞凋亡的免疫防御和环境适应作用

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来源：学术堂作者：韩老师

发布于：2014-07-31 共1932 字

细胞凋亡(Apoptosis)是由基因决定的几乎存在于所有的真核细胞中的一种生理过程,在维持正常

有机体功能,包括胚胎发育,组织稳态和病理过程中发挥重要作用。细胞凋亡是精确调控的自杀

程序,它将细胞在生理上清除,但是不会在死亡的细胞周围引起炎症反应。细胞凋亡是由转录和

转录后水平严格调控的一个高度保守的进化过程。细胞凋亡是通过内源(线粒体)或者外源(死亡

受体)途径来启动和传递信号的。外源途径是通过死亡受体来激活。激活的死亡受体诱导招募

FADD 蛋白和 caspase-8 形成死亡诱导信号复合物。

活化的 caspase-8 能够直接激活 caspase-3 或者通过切割 Bid 蛋白来间接激活 caspase-3,从而把内

源和外源凋亡途径联系起来。脊椎动物内源凋亡途径表现为线粒体外膜的通透性增加,随后释放

线粒体成分和蛋白质(AIF,endonuclease G 等)进入细胞质,包括细胞色素 C(cyto-c)。释放出的

cyto-c 与Apaf-1 和caspase-9 形成凋亡复合体,然后激活 caspase-3,引发细胞凋亡。本文综述了软

体动物中细胞凋亡研究进展。

1 细胞凋亡在免疫防御中的作用

细胞凋亡在脊椎动物和无脊椎动物防御寄生虫,病原体和不同污染物以及毒性物质中发挥了关键

作用。软体动物的免疫系统只有先天性免疫并且依赖于细胞的组成例如血细胞来行使杀菌的活

性。

蜗牛(Lymnaea stagnalis)通过活性氧(ROS)含量的增多参与血细胞凋亡程序的激活,以此来应对如

除草剂,杀虫剂等环境污染物的刺激。ROS 可以导致线粒体膜电位的降低或者引起磷脂酰肌醇

暴露于细胞膜表面,从而通过内源凋亡通路引起细胞凋亡。整联蛋白分子介导了血细胞对外来颗

粒分子的粘附,当缺少整联蛋白时也可以通过直接激活 caspase-3 或者 p53/Bax 依赖的途径来诱

导细胞凋亡。之前,已经有研究发现太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)的血细胞用一种整联蛋白的配

体RGD 多肽处理可以引起细胞死亡。

儿茶酚胺、去甲肾上腺素(NA)和多巴胺是由软体动物的神经内分泌系统和免疫细胞合成和分泌

的。去甲肾上腺素可以在外界环境压力下(例如:低盐)诱导太平洋牡蛎血细胞发生凋亡。补充实

验表明,丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)可以参与调节由NA 诱导的凋亡。

另外,当团聚牡蛎(Saccostrea glomerata)血细胞在体外暴露于 NA 中,可以引起线粒体膜电位降低

和DNA 片段化。这些结果表明了在软体动物免疫细胞中存在外源介导的凋亡途径。用寄生虫

来感染太平洋牡蛎和东方牡蛎(Crassostrea virginica)时,血细胞都出现了凋亡,但是太平洋牡蛎比

东方牡蛎能更快得从感染中恢复,表明血细胞的凋亡可以有效的防御寄生虫感染。

2 细胞凋亡应对环境应激时的作用

基因毒性被认为是诱导凋亡相关的重要的步骤。重金属通过诱导单链断裂和产生自由基来导致

DNA 损伤。损伤的DNA 累积突变从而对生物体造成威胁。因此,DNA 受损的细胞经常通过细

胞凋亡被清除。

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软体动物细胞凋亡的免疫防御和环境适应作用来源：学术堂作者：韩老师发布于：2014-07-31共1932字细胞凋亡(Apoptosis)是由基因决定的几乎存在于所有的真核细胞中的一种生理过程,在维持正常有机体功能,包括胚胎发育,组织稳态和病理过程中发挥重要作用。细胞凋亡是精确调控的自杀程序,它将细胞在生理上清除,但是不会在死亡的细胞周围引起炎症反应。细胞凋亡是由转录和转录后水平严格调控的一个高度保守的进化过程。细胞凋亡是通过内源(线粒体)或者外源(死亡受体)途径来启动和传递信号的。外源途径是通过死亡受体来激活。激活的死亡受体诱导招募FADD蛋白和caspase-8形成死亡诱导信号复合物。活化的c...

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