講授提綱一、概述1.概念4.誘導與抑制

2.形態學改變5.分期

3.與壞死的區別二、發生機制

(一)、膜受體途徑

(二)、線粒體途徑

(三)、酶學變化

1.Caspase2.CAD(核酸內切酶)(四)、凋亡相關基因及其表達的蛋白

1.Bcl-22.p53(核途徑)3.C-myc

(五)、第二信使—神經酰胺的作用三、凋亡細胞的轉歸四、凋亡與疾病五、凋亡的防治

講授提綱一、概述1.概念1概念細胞凋亡：由各種體內外因素觸發細胞內預存的死亡程序而引起的細胞自殺性死亡過程。是一種主動的、由基因調控的、與細胞壞死不同的細胞死亡形式。

Apoptosis

PCD(ProgrammedCellDeath)概念細胞凋亡：由各種體內外因素觸發細胞內預2細胞凋亡的形態變化細胞凋亡的形態變化3淋巴細胞凋亡各期形態學變化淋巴細胞凋亡各期形態學變化4神經細胞凋亡透射電鏡觀察神經細胞凋亡透射電鏡觀察5凋亡的神經細胞

（電鏡、熒光及TUNEL)凋亡的神經細胞

（電鏡、熒光及TUNEL)6CTL腫瘤細胞CTL正在誘導腫瘤細胞凋亡CTL腫瘤細胞CTL正在誘導腫瘤細胞凋亡73、抗氧化劑如：VitE1.(四)、凋亡相關基因及其表達的蛋白1、癌癥：1、AIDS(艾滋病)TSP:Thrombospondin血小板反應蛋白CTL:CytotoxicTLymphocyte用抗生素、單抗、可溶性受體等治療C-myc基因：是一種瘤基因形態學改變5.神經酰胺激活的蛋白激酶鳥苷缺口末端標記法免疫介導的腎小球腎炎心肌梗死、腦卒中生化：DNA電泳、DNA斷裂百分率、Caspase活性等(二)、線粒體途徑(三)、酶學變化凋亡細胞的線粒體跨膜電位

變化先于其DNA斷裂腺病毒如酒精中毒形態學改變5.細胞凋亡過程及機制模式圖Cleavageofmanydeathsubstrates凋亡與壞死區別表DNA“梯”狀條帶3、抗氧化劑如：VitE凋亡與壞死區別表8凋亡的誘導劑凋亡的誘導劑9凋亡的抑制劑凋亡的抑制劑10細胞凋亡的誘導與抑制

誘導因素抑制因素1、激素與生長因子：1、生長因子：糖皮質激素IL-2IL-2去除神經生長因子2、理化因素：2、某些激素：強酸、強堿、乙醇ACTH

抗癌藥物睪丸酮高溫、射線雌激素3、免疫性因素：3、某些藥物：細胞毒T淋巴細胞Caspase抑制劑4、生物學因素：細菌、病毒5、細胞因子：

TNF-α、IFN-γ細胞凋亡的誘導與抑制誘導因素11細胞凋亡的分期ICE-familyCaspase(96年)細胞凋亡的分期ICE-familyCaspase(96年)12細胞凋亡過程凋亡誘導因素Ca2+、cAMP、神經酰胺死亡信號凋亡相關基因激活Caspases激活DNase激活細胞凋亡凋亡細胞被吞噬繼發性壞死(A)Activation(B)Execution(C)Disposal(D)SecondaryNecrosis二、發生機制細胞凋亡過程凋亡誘導因素Ca2+、cAMP、神經酰胺死亡信號13細胞凋亡的三條主要途徑1、膜受體途徑2、線粒體途徑3細胞核途徑p53細胞凋亡的三條主要途徑1、膜受體途徑2、線粒體途徑3細胞核途14細胞凋亡的膜受體途徑FasFasLFADDDISCDDCaspase細胞凋亡的膜受體途徑FasFasLFADDDISCDDCas15細胞凋亡的線粒體途徑Apaf-1Bcl-XL兩個發現活性氧NO缺血、缺氧Ca2+PTP細胞凋亡的線粒體途徑Apaf-1Bcl-XL兩個發現活性氧P16線粒體PTP開放的誘導劑與抑制劑線粒體PTP開放的誘導劑與抑制劑17Caspases激活的瀑布學說(級聯反應)二、發生機制（三）酶學變化Caspases激活的瀑布學說(級聯反應)二、發生機制18Caspases的激活方式及其

空間結構Caspases的激活方式及其

空間結構19凋亡時Caspases的作用底物凋亡時Caspases的作用底物20Caspases的分組及其可能作用Caspases的分組及其可能作用21淋巴瘤2、神經退行性病變：依賴于激素引起的腫瘤小腦退行性病IL-2去除神經生長因子鳥苷缺口末端標記法神經細胞凋亡透射電鏡觀察免疫介導的腎小球腎炎心肌梗死、腦卒中3、雙向調控基因：c-myc，Bcl-X核纖層蛋白Lamin在核內的

結構和位置1、激素與生長因子：1、生長因子：第二信使—神經酰胺(Ceramide)的作用含有半胱氨酸的、具有天冬氨酸特異酶切位點的蛋白酶淋巴瘤2、神經退行性病變：細胞凋亡的三條主要途徑即：c-myc基因上調+有生長因子支持→細胞增殖P53(MolecularPoliceman)的checkpoint作用形態：熒光、電鏡、原位雜交(TUNEL)等細胞凋亡的三條主要途徑NecrosisCaspases激活的瀑布學說(級聯反應)ICE:Interlukin-1βConvertingEnzymeCTL:CytotoxicTLymphocyte核纖層蛋白Lamin在核內的

結構和位置淋巴瘤22Caspases與Calpain作用底物的異同Caspases與Calpain作用底物的異同23鈣、鎂依賴性核酸內切酶二、發生機制（三）CAD鈣、鎂依賴性核酸內切酶二、發生機制24Caspas8Caspas3Caspas9CleavageofmanydeathsubstratesNucleusDegradationofDNACAD激活方式p53二、發生機制(四)凋亡相關基因Caspas8Caspas3Caspas9Cl25凋亡相關基因及其表達的蛋白1、抑制凋亡基因：Bcl-22、促進凋亡基因：p53，Bak，Bid，Bik3、雙向調控基因：c-myc，Bcl-X凋亡相關基因及其表達的蛋白1、抑制凋亡基因：Bcl-226Bcl-2超家族中的Bcl-2亞家族Bcl-2超家族中的Bcl-2亞家族27Bcl-2超家族中的Bax和BH3亞家族Bcl-2超家族中的Bax和BH3亞家族28TUNEL:TdTmediateddUTPNickEnd-LabelingDNA斷裂與“梯狀條帶”(1)凋亡減弱性疾病凋亡增強性疾病Caspases激活的瀑布學說(級聯反應)Bcl-2超家族中的Bax和BH3亞家族末端脫氧核苷酸轉移酶介導的連接生物素的脫氧三磷酸(吖啶橙＋溴乙錠雙染色)白介素-1β轉化酶依賴于激素引起的腫瘤小腦退行性病DNA斷裂與“梯狀條帶”(2)與壞死的區別線粒體PTP開放的誘導劑與抑制劑CAD(核酸內切酶)Bcl-22.DNA受損后p53的checkpoint作用DNA受損后p53的checkpoint作用DISC:Death-InducingSignalingComplex免疫介導的腎小球腎炎心肌梗死、腦卒中1.DNA受損后p53的checkpoint作用Bcl-XL在線粒體膜上的作用機理ApoptosomeComplexCARDTUNEL:TdTmediateddUTPNick29P53(MolecularPoliceman)的checkpoint作用P53(MolecularPoliceman)的check30DNA受損后p53的checkpoint作用細胞核途徑P53與MitDNA受損后p53的checkpoint作用細胞核途徑P5331C-myc基因C-myc基因：是一種瘤基因是一種凋亡雙向調控基因即：c-myc基因上調+有生長因子支持→細胞增殖

c-myc基因上調+無生長因子支持→細胞凋亡C-myc基因C-myc基因：是一種瘤基因32第二信使—神經酰胺(Ceramide)的作用產生：

神經鞘磷脂神經酰胺神經鞘磷脂酶誘導因素：

TNF-α、Fas、CD28、細胞因子(IL-1)、激素、免疫分子、HSP、抗癌藥、活性氧、離子射線等作用：1.神經酰胺激活的蛋白激酶

2.神經酰胺激活的蛋白磷酸脂酶

3.調整PKC家族

4.激活應激活化的蛋白激酶

5.激活ced-3/ICE樣蛋白酶CPP32(Caspase-3)第二信使—神經酰胺(Ceramide)的作用產生：神經鞘磷脂33細胞凋亡過程及機制模式圖三、凋亡轉歸細胞凋亡過程及機制模式圖三、凋亡轉歸342、自身免疫性疾病：3、再性障礙性貧血核纖層蛋白Lamin在核內的

結構和位置Bcl-22.ApoptosisCAD:CaspaseActivatedDNaseCaspases與Calpain作用底物的異同凋亡相關基因及其表達的蛋白形態學改變5.細胞凋亡的三條主要途徑吞噬細胞與凋亡細胞的相互識別腺病毒如酒精中毒Apoptosome654-2對內毒素血癥小鼠胸腺細胞

凋亡時DNA“梯”狀條帶的影響3、免疫性因素：3、某些藥物：3.2、自身免疫性疾病：3、再性障礙性貧血DNA斷裂與“梯狀條帶”(1)激活ced-3/ICE樣蛋白酶CPP32(Caspase-3)末端脫氧核苷酸轉移酶介導的連接生物素的脫氧三磷酸即：c-myc基因上調+有生長因子支持→細胞增殖單核細胞衍生的巨噬細胞

吞噬凋亡小體2、自身免疫性疾病：35小鼠燙傷后凋亡的胸腺細胞被

胸腺內吞噬細胞吞噬小鼠燙傷后凋亡的胸腺細胞被

胸腺內吞噬細胞吞噬36吞噬細胞識別吞噬凋亡細胞的機制TSP吞噬細胞識別吞噬凋亡細胞的機制TSP37吞噬細胞與凋亡細胞的相互識別吞噬細胞與凋亡細胞的相互識別38凋亡細胞被吞噬后的生物學意義四、凋亡與疾病凋亡細胞被吞噬后的生物學意義四、凋亡與疾病39細胞凋亡與疾病

凋亡減弱性疾病凋亡增強性疾病1、癌癥：1、AIDS(艾滋病)

淋巴瘤2、神經退行性病變：

p53突變所致癌癥巴金森氏病依賴于激素引起的腫瘤小腦退行性病乳腺癌、前列腺癌老年性癡呆癥2、自身免疫性疾病：3、再性障礙性貧血系統性紅斑狼瘡4、缺血性損傷：免疫介導的腎小球腎炎心肌梗死、腦卒中3、病毒感染：再灌流損傷皰疹病毒5、部分肝臟疾病：腺病毒如酒精中毒痘瘤病毒6、休克細胞凋亡與疾病凋亡減弱性疾病40細胞凋亡的防治1、內毒素、TNF-α、GM-CSF等引起的凋亡用抗生素、單抗、可溶性受體等治療2、生長因子如：IL－23、抗氧化劑如：VitE4、中草藥如：參麥注射液654－25、CAD抑制劑如：Zn+6、Caspases抑制劑：CrmA7、阻止線粒體跨膜電位下降如：環胞霉素A及其衍生物5、缺血或熱休克預處理提高細胞自身抗損傷能力細胞凋亡的防治1、內毒素、TNF-α、GM-CSF等引起的凋41燙傷引起的小鼠胸腺細胞凋亡(吖啶橙＋溴乙錠雙染色)燙傷引起的小鼠胸腺細胞凋亡(吖啶橙＋溴乙錠雙染色)42654－2對H2O2所致BPAEC凋亡的影響(吖啶橙＋溴乙錠雙染色)(TUNEL)654－2對H2O2所致BPAEC凋亡的影響(吖啶橙＋溴乙錠43654-2對內毒素血癥小鼠胸腺細胞

凋亡時DNA“梯”狀條帶的影響654-2對內毒素血癥小鼠胸腺細胞

凋亡時DNA“梯”狀條帶44細菌、病毒生化：DNA電泳、DNA斷裂百分率、Caspase活性等(三)、酶學變化Caspases的分組及其可能作用與壞死的區別生化：DNA電泳、DNA斷裂百分率、Caspase活性等Bcl-2超家族中的Bax和BH3亞家族CAD:CaspaseActivatedDNase2.凋亡時Caspases的作用底物Caspase:Cysteine-ContainingAspatate-SpecificProtease半胱天冬蛋白酶Cleavageofmanydeathsubstrates1.白介素-1β轉化酶Bcl-22.CleavageofmanydeathsubstratesCAD:CaspaseActivatedDNase誘導因素抑制因素由Caspase激活的核酸酶4、生物學因素：參麥注射液、IL－2對燙傷小鼠

脾細胞DNA片斷化的影響細菌、病毒參麥注射液、IL－2對燙傷小鼠

脾細胞DNA片斷化45參麥注射液防治燙傷小鼠胸腺細胞

凋亡與其防止Bcl-2降低有關參麥注射液防治燙傷小鼠胸腺細胞

凋亡與其防止Bcl-2降低有46謝謝！謝謝！47DNA“梯”狀條帶DNA“梯”狀條帶48DNA斷裂與“梯狀條帶”(1)DNA斷裂與“梯狀條帶”(1)49DNA斷裂與“梯狀條帶”(2)返回DNA斷裂與“梯狀條帶”(2)返回50英文縮略語TUNEL:TdTmediateddUTPNickEnd-Labeling

末端脫氧核苷酸轉移酶介導的連接生物素的脫氧三磷酸鳥苷缺口末端標記法CTL:CytotoxicTLymphocyteICE:Interlukin-1βConvertingEnzyme

白介素-1β

轉化酶DD:DeathDomainFADD:FasAssociatedprotenwithDeathDomainDISC:Death-InducingSignalingComplexCaspase:Cysteine-ContainingAspatate-SpecificProtease半胱天冬蛋白酶含有半胱氨酸的、具有天冬氨酸特異酶切位點的蛋白酶PTP：PermeabilityTransitionPoreApaf-1:ApoptosisProteaseActivatingFactor–1CAD:CaspaseActivatedDNase

由Caspase激活的核酸酶CARD:CaspaseRecruitmentDomainTSP:Thrombospondin血小板反應蛋白英文縮略語TUNEL:TdTmediateddUTP51線粒體跨膜電位改變與

細胞凋亡的一致性（發現1）線粒體跨膜電位改變與

細胞凋亡的一致性（發現1）52凋亡細胞的線粒體跨膜電位

變化先于其DNA斷裂返回（發現2）凋亡細胞的線粒體跨膜電位

變化先于其DNA斷裂返回（發現2）53研究方法1.形態：熒光、電鏡、原位雜交(TUNEL)等2.生化：DNA電泳、DNA斷裂百分率、Caspase活性等3.流式細胞儀：研究方法1.形態：熒光、電鏡、原位雜交(TUNEL)等54凋亡的神經細胞

（電鏡、熒光及TUNEL)凋亡的神經細胞

（電鏡、熒光及TUNEL)55凋亡的抑制劑凋亡的抑制劑56細胞凋亡的線粒體途徑Apaf-1Bcl-XL兩個發現活性氧NO缺血、缺氧Ca2+PTP細胞凋亡的線粒體途徑Apaf-1Bcl-XL兩個發現活性氧P57Bcl-2超家族中的Bax和BH3亞家族Bcl-2超家族中的Bax和BH3亞家族58P53(MolecularPoliceman)的checkpoint作用P53(MolecularPoliceman)的check59第二信使—神經酰胺(Ceramide)的作用產生：

神經鞘磷脂神經酰胺神經鞘磷脂酶誘導因素：

TNF-α、Fas、CD28、細胞因子(IL-1)、激素、免疫分子、HSP、抗癌藥、活性氧、離子射線等作用：1.神經酰胺激活的蛋白激酶

2.神經酰胺激活的蛋白磷酸脂酶

3.調整PKC家族

4.激活應激活化的蛋白激酶

5.激活ced-3/ICE樣蛋白酶CPP32(Caspase-3)第二信使—神經酰胺(Ceramide)的作用產生：神經鞘磷脂60654-2對內毒素血癥小鼠胸腺細胞

凋亡時DNA“梯”狀條帶的影響654-2對內毒素血癥小鼠胸腺細胞

凋亡時DNA“梯”狀條帶61Bcl-XL在線粒體膜上的作用機理由Caspase激活的核酸酶CAD:CaspaseActivatedDNaseCAD:CaspaseActivatedDNase細胞凋亡的三條主要途徑誘導因素抑制因素凋亡減弱性疾病凋亡增強性疾病C