第一篇：細(xì)胞凋亡時(shí)細(xì)胞骨架的結(jié)構(gòu)改變的研究

細(xì)胞凋亡時(shí)細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)改變的研究

【摘要】細(xì)胞骨架是細(xì)胞重要的組成成分，維持著細(xì)胞正常形態(tài)和功能。凋亡時(shí)多種細(xì)胞骨架蛋白(如actin，myosin等)由于受凋亡因素作用，蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，進(jìn)而引起凋亡細(xì)胞的形態(tài)改變。因而細(xì)胞骨架的改變在細(xì)胞凋亡發(fā)生過程中具有重要作用，提示可通過改變細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)來誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，以達(dá)到治療腫瘤及其他疾病的目的?！娟P(guān)鍵詞】 細(xì)胞骨架

細(xì)胞凋亡

細(xì)胞骨架蛋白 0、引言

細(xì)胞骨架(cytoskeleton)是細(xì)胞內(nèi)不同蛋白質(zhì)纖維的聚合物和各種調(diào)控蛋白交錯(cuò)連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在維持真核細(xì)胞的形態(tài)、胞內(nèi)運(yùn)輸、變形運(yùn)動等方面發(fā)揮著重要的作用。細(xì)胞骨架主要有3個(gè)功能：細(xì)胞結(jié)構(gòu)的空間組織作用；建立細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境中物理聯(lián)系；協(xié)同細(xì)胞移動和改變細(xì)胞形態(tài)的作用。細(xì)胞骨架是動態(tài)結(jié)構(gòu)，組成它的聚合物和調(diào)控蛋白處于連續(xù)不斷地變化中，將細(xì)胞質(zhì)蛋白和細(xì)胞器的活動整合為一個(gè)有機(jī)體。[1] 細(xì)胞凋亡是機(jī)體清除衰老、畸變或惡化細(xì)胞的一種主動、程序化的生理過程，是多細(xì)胞生物維系其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和內(nèi)環(huán)境功能平衡及生長發(fā)育必須的最基本的生物學(xué)過程[2]

本文中就凋亡時(shí)細(xì)胞骨架蛋白的改變的研究進(jìn)展作一綜述。

1、細(xì)胞骨架的組成成分

細(xì)胞骨架聚合物控制著真核細(xì)胞的形態(tài)和動力學(xué)特征，包括3種主要形式：肌動蛋白絲(actin filament，AF)、微管(microtubule，MT)和中間絲(intermediate filament，IF)，三者被組裝成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來抵制細(xì)胞變形，但在響應(yīng)外應(yīng)力時(shí)能夠重新組裝，在維持細(xì)胞完整性方面發(fā)揮著重要功能。肌動蛋白絲和微管的聚合與解聚是細(xì)胞形態(tài)變化的直接因素，與此同時(shí)分子馬達(dá)在細(xì)胞各種組分的裝配過程中發(fā)揮重要功能。1.1微管

微管是由微管蛋白原絲組成的不分支的中空管狀結(jié)構(gòu)。直徑約25 nm，是細(xì)胞骨架成分，與細(xì)胞支持和運(yùn)動有關(guān)。紡錘體、真核細(xì)胞纖毛、中心粒等均系由微管組成的細(xì)胞器。微管有最復(fù)雜的聚合和解聚特征，在細(xì)胞內(nèi)的壓力下會彎曲，在分裂間期，許多細(xì)胞會集合放射狀排列的微管以便利用其穩(wěn)定性，這些微管擔(dān)當(dāng)起中心輪毅和細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸功能。有絲分裂過程中，微管骨架會自發(fā)地重新排列形成紡錘體，把染色體排列在一條線上[3]。一條微管能在兩種狀態(tài)之問交換：延伸和收縮。其動力學(xué)不穩(wěn)定性使得微管骨架能快速地重組[4] 1.2微絲

微絲(microfilaments，MF)是由肌動蛋自分子螺旋狀聚合成的纖絲，又稱肌動蛋白絲，是細(xì)胞骨架的主要成分之一。微絲對細(xì)胞貼附、鋪展、運(yùn)動、內(nèi)吞、細(xì)胞分裂等許多細(xì)胞功能具有重要作用。它沒有微管穩(wěn)固，但綁定肌動蛋自絲的交聯(lián)蛋自具有高度穩(wěn)定性，裝配形成的束狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和樹突狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)高度穩(wěn)定。成束的微絲對伸出的絲狀偽足起支持作用，絲狀偽足使細(xì)胞具有趨化性以及參與細(xì)胞間的通訊，并能夠產(chǎn)生像在吞噬過程中細(xì)胞形態(tài)的變化。肌動蛋白絲能響應(yīng)細(xì)胞信號系統(tǒng)的作用發(fā)生連續(xù)的聚合和解聚。如吞噬細(xì)胞伸出的偽足是在細(xì)胞表面接受趨化性的受體傳遞下來的信號刺激后，在細(xì)胞活躍的邊緣帶聚合成的。成纖維細(xì)胞的收縮作用是在肌動蛋白束的裝配過程中，細(xì)胞表面的跨膜蛋白與配體結(jié)合時(shí)觸發(fā)的。當(dāng)肌動蛋白纖維和一些解聚因子(比如切割蛋白家族成員)或與一些聚合因子相互作用時(shí)，會發(fā)生更加復(fù)雜的動力學(xué)變化[2] 1.3中間絲

中間絲是存在于真核細(xì)胞中介于微絲和微管之間，直徑約10 nm的纖絲，是最穩(wěn)定的細(xì)胞骨架成分，主要起支撐作用，因組成的蛋白質(zhì)不同而有不同的命名。它們抵制拉力的能力比抵制壓力要強(qiáng)的多，它們能被交聯(lián)蛋白彼此或與肌動蛋白絲和微管交聯(lián)在一起，通過和微管或肌動蛋白絲相互作用來形成細(xì)胞外應(yīng)力響應(yīng)結(jié)構(gòu)，如上皮細(xì)胞中的中間絲組裝成一個(gè)致密的網(wǎng)絡(luò)抵御外力作用。近年來的研究表明，由核纖層蛋白聚合而成的中間絲，能維持真核細(xì)胞胞核結(jié)構(gòu)的完整；核纖層蛋白被細(xì)胞周期蛋自依賴的激酶磷酸化從而促進(jìn)有絲分裂開始時(shí)核膜的溶解 [5-6]。不同于微管及肌動蛋白絲，中間絲無極性，不能支持分子馬達(dá)有方向性的運(yùn)動。

2、凋亡時(shí)細(xì)胞骨架蛋白的改變 2.1.細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)改變

在細(xì)胞發(fā)生凋亡的過程中，其形態(tài)結(jié)構(gòu)可發(fā)生一系列改變，如細(xì)胞與周圍細(xì)胞群脫離，表面原有的微絨毛、細(xì)胞間連接消失，核糖體逐漸從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上脫離，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊腔擴(kuò)脹，染色質(zhì)固縮，核膜孔擴(kuò)大及細(xì)胞出芽，凋亡小體形成。有研究顯示，這些形態(tài)學(xué)改變與細(xì)胞骨架的變化關(guān)系密切[7]。

2.2 Caspase酶對細(xì)胞骨架的作用

細(xì)胞凋亡是受細(xì)胞內(nèi)源性基因、酶類和多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑控制,激活后呈一個(gè)“瀑布式”的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。各種凋亡刺激信號如病毒感染、生長因子缺乏、Fas/Apo-1配體、TNF-Ⅱ/TNF-ⅡR等,啟動凋亡的發(fā)生,由p53、Caspases、Fas相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域蛋白(fas-associ-ated death-domain, FADD)及TNF-ⅡR相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域蛋白(TNF-Ⅱrassociated death-domain,TRADD)等介導(dǎo)凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo),由Bcl-2蛋白家族、細(xì)胞色素C及Caspases蛋白酶3個(gè)效應(yīng)器所參與的調(diào)控、執(zhí)行階段,最后導(dǎo)致內(nèi)源性核酸激酶激活,核細(xì)胞骨架重新組合,細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)降解。

Caspase對細(xì)胞骨架的影響是通過裂解具有細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)功能的蛋白質(zhì),如成簇黏附激酶(focaladhesion kinase, FAK), p21活性激酶(p21-activatedkinase,PAK2)等,達(dá)到間接地重組細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的作用,由此影響到細(xì)胞骨架蛋白發(fā)生結(jié)構(gòu)及形態(tài)上的變化,導(dǎo)致細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)破壞。研究顯示,Caspase-3活化后,可使細(xì)胞肌動蛋白(actin)、層黏連蛋白(laminin,LN)、胞襯蛋白(fodrin)等多種作為細(xì)胞骨架的底物蛋白發(fā)生裂解,導(dǎo)致細(xì)胞從所黏附的基質(zhì)或周圍細(xì)胞群中脫離,同時(shí)細(xì)胞形態(tài)出現(xiàn)染色質(zhì)濃縮、邊集、細(xì)胞膜皺縮、凋亡小體形成等凋亡特征性改變。Kothakota等發(fā)現(xiàn),由Fas和腫瘤壞死因子α(TNF-α)介導(dǎo)的人中性粒細(xì)胞凋亡過程中,Caspase-3激活后對其底物多聚腺苷二磷酸-核糖聚合酶(PARP)的裂解作用晚于對絲的作用,凝溶膠蛋白(gelsolin)蛋白裂解后產(chǎn)生一個(gè)352個(gè)氨基酸的NH2-末端。該末端可在細(xì)胞內(nèi)以Ca2+非依賴方式對肌纖蛋白細(xì)胞骨架產(chǎn)生快速解聚會誘導(dǎo)細(xì)胞變圓,從其所黏附平板上脫落,并出現(xiàn)核碎裂等現(xiàn)象。其他研究也顯示,表達(dá)該末端片段的腺病毒載體可導(dǎo)致黑色素瘤細(xì)胞A7、M2和NIH3T3多種細(xì)胞的快速死亡。因此,裂解的凝溶膠蛋白可能是細(xì)胞凋亡過程中形態(tài)變化的重要因素。

近年來,用砷劑(常用As2O3)治療白血病和某些腫瘤,取得良好的臨床效果。其機(jī)制就是影響bcl-2蛋白家族表達(dá),通過Fas/FasL依賴的途徑激活Caspase-8。研究顯示,As2O3能阻滯細(xì)胞的增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,用As2O3誘導(dǎo)后細(xì)胞內(nèi)Ezrin(一種能與細(xì)胞骨架發(fā)生相互作用的關(guān)鍵蛋白)、肌動蛋白和細(xì)胞骨架均減少,細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變,從而產(chǎn)生凋亡。[2] 2.3 細(xì)胞骨架蛋白的改變

2.3.1微絲和肌動蛋白(actin)的改變

F-actin的解聚是凋亡過程中所必須的，其解聚出現(xiàn)在凋亡小體形成之前。actin是Caspases蛋白水解酶的作用底物，當(dāng)Caspases攻擊actin時(shí)，可將其切斷降解為15kD和31kD兩個(gè)片段，使之不能重新聚合，并由于15kD片段的形成而引起細(xì)胞凋亡形態(tài)的改變。Caspases除了可直接切斷actin外，還可通過切斷微絲系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)蛋白來引起actin的變化。β-catenin是細(xì)胞間粘附調(diào)節(jié)蛋白，凋亡時(shí)被Caspase-3切斷，去除了其N-末端和C-末端區(qū)的蛋白，而殘余蛋白產(chǎn)物不能與α-catenin結(jié)合，影響actin組建，從而破壞了相鄰細(xì)胞間actin微絲連接結(jié)構(gòu)。膽固醇氧化物也可干擾actin的重組，表現(xiàn)為F-actin的解聚，應(yīng)力纖維消失，微絲完全靠近細(xì)胞邊緣并成塊狀等凋亡形態(tài)。微絲網(wǎng)絡(luò)的重組也是凋亡小體形成中所必須，在凋亡小體中可見完好的微絲網(wǎng)絡(luò)。用微絲干擾因子可以阻斷凋亡小體的形成。2.3.2 肌球蛋白(myosin)的改變

細(xì)胞皺縮和細(xì)胞膜發(fā)泡是凋亡的重要形態(tài)改變。這一形態(tài)改變受肌球蛋白輕鏈(myosin light chain，MLC)磷酸化調(diào)節(jié)。當(dāng)MLC磷酸化增加時(shí)，膜發(fā)泡增加。MLC激酶抑制可阻斷MLC磷酸化，同時(shí)MLC磷酸化受Rho信號途徑調(diào)節(jié)。actin也參與了膜發(fā)泡，actin皮質(zhì)環(huán)中的myosin II可使actin環(huán)產(chǎn)生向心力，內(nèi)陷而引起actin和質(zhì)膜連接較弱處形成突起發(fā)泡，因此當(dāng)actin受破壞時(shí)，膜發(fā)泡也受到抑制。Lechler等在研究酵母I型myosins功能時(shí)，發(fā)現(xiàn)myosins直接參與actin聚合過程。actin的聚合依賴myosin動力區(qū)的磷酸化，此過程受cdc42調(diào)節(jié)。myosin I聯(lián)系質(zhì)膜與actin微絲，它的運(yùn)動可使質(zhì)膜突起并使微絲延長。2.3.3 凝膠素(gelsolin)的改變

gelsolin是凋亡的調(diào)節(jié)蛋白和效應(yīng)蛋白。Gelsolin是Caspase-3的底物，在Fas刺激下，Caspase-3可切斷gelsolin，形成39kD的N-末端和41kD的C-末端兩個(gè)片段，其中N-末端片段產(chǎn)物作用于actin絲，引起actin解聚、細(xì)胞變圓，粘附力喪失，進(jìn)而核碎裂等凋亡改變。2.3.4 Gas 2的改變

Gas 2(growth-arrest-specific 2peptide)是gas基因表達(dá)的蛋白產(chǎn)物，是微絲系統(tǒng)的組成成分是微絲相關(guān)蛋白，也是Caspases的死亡底物。凋亡時(shí)，Caspase-3特異地切斷Gas 2的C端區(qū)，引起微絲的重排，繼而細(xì)胞發(fā)生明顯凋亡改變。2.3.5 Fodrin的改變

α-fodrin是膜相關(guān)骨架蛋白，在Fas和TNF引起的凋亡中被快速而特異地切斷。Fodrin的被切是由Caspases介導(dǎo)的，實(shí)驗(yàn)證實(shí)α-fodrin的切割必須有Caspase-3參加。細(xì)胞色素C可引起Caspase-3活化，進(jìn)而Caspase-3切斷fodrin引起凋亡。Fodrin的切斷可能與膜發(fā)泡有關(guān)。Fodrin蛋白在actin微絲的末端交叉連接，將其連在質(zhì)膜上，被Caspases降解后，影響actin結(jié)構(gòu)致質(zhì)膜發(fā)泡。2.3.6 PAK2的改變

PAKs(p21-activated kinases)是一類絲氨酸-蘇氨酸激酶，其活性受小GTP酶如Rac，cdc42等調(diào)節(jié)。PAKs分子量為62kD，Jarkat T細(xì)胞凋亡時(shí)由Caspase-3介導(dǎo)的PAK2蛋白水解。將PAK2切成34kD的C端區(qū)片段，該片段的活性作用引起凋亡細(xì)胞形態(tài)和膜的改變。2.3.7 微管和微管蛋白(tubulin)的改變

許多破壞微管的藥物如Dolastatin，可直接引起B(yǎng)cl-2磷酸化而導(dǎo)致Bcl-2失活，并攻擊微管，抑制微管和tubu-lin的裝配，抑制有絲分裂的紡錘體形成而引起細(xì)胞凋亡。也有些藥物可活化一些酶類使bcl-2磷酸化如Taxol可活化CAMP依賴的蛋白激酶(PKA)引起細(xì)胞bcl-2磷酸化和凋亡。Taxol也可引起Caspase3的活化，啟動凋亡。AS2O3的作用也日益引起重視。AS2O3有微管蛋白增強(qiáng)劑和微管蛋白抑制劑兩種特征，在體外實(shí)驗(yàn)中，AS2O3能顯著抑制GTP引起的聚合作用，并攻擊微管蛋白，影響微管形成。資料顯示，AS2O3連結(jié)tubulin的2個(gè)半胱氨酸殘基，阻斷GTP結(jié)合位點(diǎn)，干擾有絲分裂中微管的正常動力學(xué)。2.3.8 細(xì)胞角蛋白(cytokeratin)和波形蛋白(vimentin)的改變

凋亡早期，中間絲的主要蛋白cytokeratin和vimentin發(fā)生解聚和蛋白水解而斷裂，其蛋白水解也是由Caspases介導(dǎo)的，中間絲由原來的長絲狀解聚成短粗的聚集物，同時(shí)伴隨膜磷脂酰絲氨酸(PS)的暴露和染色質(zhì)凝集。膽固醇氧化也可引起vimentin的重排，vimentin絲在細(xì)胞邊緣形成塊狀聚集物或在核與胞漿外周之間形成環(huán)狀網(wǎng)架，這時(shí)vimentin絲與核的緊密關(guān)系完全或部分消失。[8]

3、細(xì)胞骨架改變誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 3.1 肌動蛋白可能是凋亡早期的調(diào)控物之一

肌球蛋白是構(gòu)成細(xì)胞骨架的主要成分，其表達(dá)水平的變化與細(xì)胞形態(tài)變化密切相關(guān)。有研究表明，細(xì)胞凋亡時(shí)，肌動蛋白細(xì)絲發(fā)生斷裂，肌動蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到破壞。這是細(xì)胞凋亡時(shí)形態(tài)改變的一個(gè)典型特征。那么，通過改變這一典型特征是否就能導(dǎo)致細(xì)胞凋亡呢?對此，White等作了深入的研究。他們用細(xì)胞松弛劑D抑制氣管1HAEo細(xì)胞和主支氣管上皮細(xì)胞肌動蛋白的延伸，或通過Jasp-akinol-ide促進(jìn)肌動蛋白的聚集，發(fā)現(xiàn)改變肌動蛋白的整體性會導(dǎo)致細(xì)胞在5 h內(nèi)出現(xiàn)典型的凋亡形態(tài)學(xué)改變。細(xì)胞松弛劑D會阻礙黏附蛋白的表達(dá)，盡管纖維黏連蛋白受體是聚合在一起的，其誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡與前述的Caspase-8裂解有關(guān)，而Jasplakinolide誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡并不破壞細(xì)胞的黏連蛋白，與前Caspase-8裂解無關(guān)。它們都不受Caspase家族抑制物z-VAD-fmk和Ac-DEVD-cho的抑制，但受死亡受體Fas(CD95)抑制物的抑制，誘導(dǎo)的凋亡與細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜信號紊亂有關(guān)。有研究顯示，盡管兩種方法誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡機(jī)制有所不同，但都引起了細(xì)胞肌動蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變，提示肌動蛋白可能是細(xì)胞凋亡早期的調(diào)控物之一。用酵母菌所做的實(shí)驗(yàn)研究表明，肌動蛋白與細(xì)胞凋亡關(guān)系密切，破壞肌動蛋白的藥物能導(dǎo)致線粒體膜的去極化，誘導(dǎo)酵母菌的衰老。臨床上也應(yīng)用肌動蛋白穩(wěn)定劑的藥物來防止細(xì)胞凋亡和預(yù)防器官老化。

3.2 任何能使微管結(jié)構(gòu)或功能改變的物質(zhì)都能導(dǎo)致細(xì)胞凋亡

微管與其他細(xì)胞器的關(guān)系密切，臨床常用的一些抗腫瘤藥物盡管機(jī)制不同，卻均可引起微管結(jié)構(gòu)的損傷，導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生凋亡。它們大致可分為兩類：一類是阻滯微管結(jié)構(gòu)聚合，從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。如長春新堿能影響細(xì)胞中紡錘體的形成，通過阻滯微管蛋白的聚合，使有絲分裂停止在中期，同時(shí)對細(xì)胞增殖周期的M期有延滯或阻滯作用。秋水仙堿能與粒細(xì)胞的微管蛋白結(jié)合，妨礙粒細(xì)胞的活動，抑制粒細(xì)胞浸潤，抑制細(xì)胞有絲分裂和結(jié)締組織細(xì)胞外基質(zhì)的合成和分泌，其結(jié)構(gòu)中的C環(huán)與微管蛋白結(jié)合，阻止其聚合成紡錘體，使細(xì)胞分裂停止與中期。另一類是促進(jìn)微管聚合，并與微管結(jié)合，抑制其解聚的抗癌藥。其代表藥是紫杉醇(Paclitaxel)，它能特異地結(jié)合到微管的β位上，導(dǎo)致微管聚合成團(tuán)塊狀或束條狀，抑制微管網(wǎng)的解聚，而對正常的細(xì)胞基本無影響。因此，紫杉醇是第一種作用獨(dú)特的微管穩(wěn)定型抗癌藥，它可明顯減少G1期細(xì)胞群，增加G2期和M期細(xì)胞數(shù)，其作用具有時(shí)間和濃度依賴性。臨床應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，紫杉醇對卵巢癌、乳腺癌、肺癌及惡性黑色素瘤有獨(dú)特的療效，倍受臨床關(guān)注。[9] 3.3 細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)的蛋白

細(xì)胞膜骨架和肌動蛋白骨架的改變在細(xì)胞表面的形態(tài)改變中起關(guān)鍵作用。細(xì)胞骨架蛋白是Caspase和鈣結(jié)合蛋白酶(Calpain)家族的作用底物，它的破壞對細(xì)胞骨架的影響很大，易導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。肌動蛋白細(xì)胞骨架的解體是骨架蛋白經(jīng)Caspase和Calpain家族蛋白水解作用后的結(jié)果。

PIN又稱動力蛋白輕鏈(dyein light chain，DLC)，是動力蛋白復(fù)合物和肌球蛋白V的組分，廣泛分布于生物體內(nèi)，藻類的鞭毛，動物成年個(gè)體的各組織和整個(gè)胚胎均可表達(dá)，定位于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。PIN作為動力蛋白和肌球蛋白V的組分，參與微管和肌動蛋白為基礎(chǔ)的分子驅(qū)動器作用，與兩種運(yùn)動蛋白的導(dǎo)向和調(diào)節(jié)作用有關(guān)。動力蛋白是多亞基ATP酶，由多個(gè)重、中、輕鏈組成的分子運(yùn)動原，作用于細(xì)胞鞭毛。實(shí)驗(yàn)表明，PIN部分失去功能的果蠅，應(yīng)起剛毛、翅膀發(fā)育等嚴(yán)重的多效性形態(tài)缺陷和雌性不育，當(dāng)功能全部喪失，則引起大量的凋亡和胚胎死亡。胚胎期PIN的缺失導(dǎo)致細(xì)胞骨架排列紊亂，說明PIN活性對改變和維持細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)和空間分布起到一定作用。PIN的表達(dá)可影響細(xì)胞發(fā)育和分化，與抑制細(xì)胞凋亡有關(guān)。動力蛋白通過動力激活蛋白連接肌動蛋白相關(guān)的細(xì)胞骨架，說明PIN可通過肌動蛋白細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)細(xì)胞反應(yīng)。

3.4死亡相關(guān)蛋白激酶信號通路將細(xì)胞骨架和細(xì)胞凋亡聯(lián)系起來 死亡相關(guān)蛋白激酶(death-associ-ated protein kinase，DAPK)是受鈣調(diào)蛋白控制的絲氨酸/蘇氨酸激酶。它由多個(gè)結(jié)構(gòu)組成，包括1個(gè)典型的激酶結(jié)構(gòu)域、1個(gè)鈣調(diào)蛋白連接區(qū)、8個(gè)錨蛋白的重復(fù)序列、1個(gè)細(xì)胞骨架連接區(qū)和1個(gè)死亡區(qū)。這個(gè)前凋亡激酶的作用與腫瘤抑制基因相似，能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。肌漿球蛋白Ⅱ輕鏈?zhǔn)荄APK在體內(nèi)作用的第一個(gè)底物，通過部分磷酸化作用，DAPK作為有效的肌動蛋白細(xì)胞骨架的控制物，能導(dǎo)致細(xì)絲和結(jié)合點(diǎn)錯(cuò)誤連接。另外，DAPK能通過內(nèi)外機(jī)制使整合素活性降低，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。有一些蛋白可通過細(xì)胞與細(xì)胞之間的相互作用以控制DAPK，如激酶、磷酸酶、編碼蛋白等。因此，這些也對細(xì)胞骨架和凋亡有一定影響[10-11]。

4、展望及存在問題

綜上所述，細(xì)胞骨架與細(xì)胞凋亡密切相關(guān)。利用這一點(diǎn)，我們可通過改變細(xì)胞骨架誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，提高對抗腫瘤藥物的敏感性，達(dá)到治療腫瘤的目的。另一方面也可通過糾正細(xì)胞骨架的異常改變，阻滯細(xì)胞凋亡，治療機(jī)體組織細(xì)胞過度凋亡所致的疾病，延緩衰老。

怎樣才能使特定的細(xì)胞或細(xì)胞群骨架發(fā)生改變，怎樣才能使發(fā)生特定改變的細(xì)胞骨架恢復(fù)正常，或通過細(xì)胞骨架對細(xì)胞凋亡進(jìn)行精確的調(diào)控，很值得進(jìn)行深入的研究。

【參考文獻(xiàn)】

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第二篇：細(xì)胞凋亡總結(jié)

細(xì)胞凋亡 凋亡（apoptosis）一般是指機(jī)體細(xì)胞在發(fā)育過程中或在某些因素作用下，通過細(xì)胞內(nèi)基因及其產(chǎn)物的調(diào)控而發(fā)生的一種程序性細(xì)胞死亡(programmed cell death)。一般表現(xiàn)為單個(gè)細(xì)胞的死亡，且不伴有炎癥反應(yīng)。

1．細(xì)胞凋亡的意義 細(xì)胞凋亡普遍存在于生物界，既發(fā)生于生理狀態(tài)下，也發(fā)生于病理狀態(tài)下。由于細(xì)胞凋亡對胚胎發(fā)育及形態(tài)發(fā)生（morphogenesis）、組織內(nèi)正常細(xì)胞群的穩(wěn)定、機(jī)體的防御和免疫反應(yīng)、疾病或中毒時(shí)引起的細(xì)胞損傷、老化、腫瘤的發(fā)生進(jìn)展起著重要作用，并具有潛在的治療意義，至今仍是生物醫(yī)學(xué)研究的熱點(diǎn)。細(xì)胞凋亡過多可引起疾病發(fā)生，如：①愛滋病的發(fā)展過程中，CD4+T細(xì)胞數(shù)目的減少；②移植排斥反應(yīng)中，細(xì)胞毒性T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞死亡；③缺血及再灌注損傷，導(dǎo)致心肌細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞的凋亡增多；④神經(jīng)系統(tǒng)退化性疾?。ˋlzheimer病、Parkinson's?。┑闹匾蚴羌?xì)胞凋亡的異常增加。神經(jīng)細(xì)胞的凋亡參與老化及Alzheimer病的發(fā)生。Alzheimer氏病是一種常見的老年病，患者在臨床上表現(xiàn)為進(jìn)行性的智力減退。⑤暴露于電離輻射可引起多種組織細(xì)胞的凋亡。細(xì)胞凋亡過少也可引起疾病發(fā)生：在腫瘤的發(fā)生過程中，誘導(dǎo)凋亡的基因如p53等失活、突變，而抑制凋亡的基因如bCL-2等過度表達(dá)，都會引起細(xì)胞凋亡顯著減少，在腫瘤發(fā)病學(xué)中具有重要意義；針對自身抗原的淋巴細(xì)胞的凋亡障礙可導(dǎo)致自身免疫性疾病；某些病毒能抑制其感染細(xì)胞的凋亡而使病毒存活。

2．細(xì)胞凋亡的形態(tài)變化 電鏡下細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)變化是多階段的，可分為 ①細(xì)胞漿濃縮，核糖體、線粒體等聚集，細(xì)胞體積縮小，結(jié)構(gòu)更加緊密； ②染色質(zhì)逐漸凝聚成新月狀附于核膜周邊，嗜堿性增強(qiáng)。細(xì)胞核固縮呈均一的致密物，進(jìn)而斷裂為大小不一的片段：

③胞膜不斷出芽、脫落，細(xì)胞變成數(shù)個(gè)大小不等的由胞膜包裹的凋亡小體(apoptotic bodies)。凋亡小體內(nèi)可含細(xì)胞漿、細(xì)胞器和核碎片，有的不含核碎片；④凋亡小體被具有吞噬功能的細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、上皮細(xì)胞等吞噬、降解： ⑤凋亡發(fā)生過程中，細(xì)胞膜保持完整，細(xì)胞內(nèi)容物不釋放出來，所以不引起炎癥反應(yīng)。左圖 典型凋亡小體：染色質(zhì)呈新月狀，并可見細(xì)胞器 右圖 凋亡細(xì)胞：凋亡細(xì)胞(↑)與鄰近細(xì)胞分離 細(xì)胞凋亡 光鏡下凋亡一般累及單個(gè)或少數(shù)幾個(gè)細(xì)胞，凋亡細(xì)胞呈圓形，胞漿紅染，細(xì)胞核染色質(zhì)聚集成團(tuán)塊狀。由于凋亡細(xì)胞迅速被吞噬，又無炎癥反應(yīng)，因此，在常規(guī)切片檢查時(shí)，一般不易發(fā)現(xiàn)，但在某些組織如反應(yīng)性增生的次級淋巴濾泡生發(fā)中心則易見到。病毒性肝炎時(shí)，嗜酸性小體形成即是細(xì)胞凋亡。

3．細(xì)胞凋亡的機(jī)制 細(xì)胞凋亡是一系列依賴能量的分子水平變化的終點(diǎn)，細(xì)胞凋亡過程包括以下4個(gè)階段，即：誘導(dǎo)啟動、細(xì)胞內(nèi)調(diào)控、實(shí)施和凋亡細(xì)胞的吞噬搬運(yùn)階段。

（1）誘導(dǎo)啟動 引起凋亡的信號可以來自細(xì)胞外，通過跨膜傳導(dǎo)對細(xì)胞內(nèi)的調(diào)控分子起作用；也可以直接作用于細(xì)胞內(nèi)的靶分子。一些跨膜作用的抑制因子(如生長因子、某些激素、細(xì)胞因子、某些病毒蛋白等)具有抑制凋亡的作用，有利于細(xì)胞的生存。當(dāng)這些因子缺乏時(shí)，會激發(fā)細(xì)胞凋亡。另外一些跨膜作用的刺激因子通過受體與配體的結(jié)合而激活細(xì)胞凋亡程序，其中最重要的是腫瘤壞死因子受體家族。此外，尚有多種其它凋亡誘導(dǎo)因子。在胚胎發(fā)育過程中，形態(tài)發(fā)生蛋白、生長因子、分化因子對細(xì)胞凋亡可起促進(jìn)作用，又可起抑制作用。

（2）細(xì)胞內(nèi)調(diào)控 細(xì)胞內(nèi)的某些特異蛋白與細(xì)胞死亡信號相連接，這些特異蛋白對細(xì)胞的死亡與否起決定作用。BCL-2蛋白家族(BCL-2 family of proteins)是調(diào)節(jié)線粒體通透性的主要成分，通過形成同源(BCL-2/BCL-2, Bax/Bax)和異源(BCL-2/Bax)二聚體對細(xì)胞凋亡進(jìn)行調(diào)控。BCL-2同源二聚體抑制細(xì)胞凋亡，Bax同源二聚體促進(jìn)細(xì)胞凋亡。此外，細(xì)胞表面受體Fas(CD95)，屬TNFR家族，當(dāng)免疫細(xì)胞產(chǎn)生的Fas的配體與T細(xì)胞表面的Fas結(jié)合時(shí)，也啟動了死亡程序。這種Fas-Fas配體介導(dǎo)的凋亡在清除免疫反應(yīng)(如自身免疫病)中被激活的淋巴細(xì)胞非常重要。細(xì)胞凋亡后的梯狀DNA 足葉乙甙誘導(dǎo)白血病細(xì)胞凋亡后的梯狀DNA

（3）凋亡的實(shí)施 細(xì)胞凋亡的實(shí)施是通過蛋白水解的一系列連鎖反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。各種組織的細(xì)胞凋亡都要激活caspase家族。Caspase成員作為酶原的形式存在于細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)裂解激活后，迅速啟動序列性酶解死亡程序，裂解細(xì)胞骨架和細(xì)胞核蛋白基質(zhì)并激活了核酸內(nèi)切酶。在內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶作用下，DNA進(jìn)行有控降解，產(chǎn)生長度為180～200 bp整倍數(shù)的DNA片段，這正好是纏繞組蛋白多聚體的長度，提示染色質(zhì)DNA恰好是在核小體與核小體連接部被切斷。DNA瓊脂糖凝膠電泳出現(xiàn)ladder也成為檢測凋亡發(fā)生的重要標(biāo)志。

（4）凋亡細(xì)胞的吞噬搬運(yùn) 凋亡細(xì)胞碎片的表面有標(biāo)志分子(血小板反應(yīng)素、粘附糖蛋白)有利于臨近的巨噬細(xì)胞以及其他細(xì)胞的識別、吞噬和處理。凋亡細(xì)胞的吞噬搬運(yùn)過程非常有效而迅速，凋亡細(xì)胞很快消失，不留痕跡，也無炎癥反應(yīng)。

4．細(xì)胞凋亡與壞死的區(qū)別 凋亡 壞死

1機(jī)制 基因調(diào)控的程序化（programmed）細(xì)胞死亡，主動進(jìn)行（自殺性）意外事故性（accident）細(xì)胞死亡，被動進(jìn)行（他殺性）

2誘因 生理性或輕微病理性刺激因子誘導(dǎo)發(fā)生，如生長因子缺乏 病理性刺激因子誘導(dǎo)發(fā)生，如缺氧、感染、中毒 死亡范圍 多為散在的單個(gè)細(xì)胞 多為聚集的大片細(xì)胞

3形態(tài)特征 細(xì)胞固縮，核染色質(zhì)邊集，細(xì)胞膜及各細(xì)胞器膜完整，膜可發(fā)泡成芽，形成凋亡小體 細(xì)胞腫脹，核染色質(zhì)絮狀或邊集，細(xì)胞膜及各細(xì)胞器膜溶解破壞，溶酶體酶釋放，細(xì)胞自溶

4生化特征 耗能的主動過程，有新蛋白合成，DNA早期規(guī)律降解為180-200bp片段，瓊脂凝膠電泳呈特征性梯帶狀 不耗能的被動過程，無新蛋白合成，DNA降解不規(guī)律，片段大小不一，瓊脂凝膠電泳不呈梯帶狀

5周圍反應(yīng) 不引起周圍組織炎癥反應(yīng)和修復(fù)再生，但凋亡小體可被鄰近細(xì)胞吞噬 引起周圍組織炎癥反應(yīng)和修復(fù)再生

細(xì)胞自噬

細(xì)胞自噬的生理功能

1及時(shí)清除細(xì)胞中隨時(shí)產(chǎn)生的“垃圾”（如破損或衰老的細(xì)胞器、長壽命蛋白質(zhì)、合成錯(cuò)誤或折疊錯(cuò)誤的蛋白質(zhì)等），2維持細(xì)胞自穩(wěn)狀態(tài).無論是腫瘤細(xì)胞還是正常細(xì)胞，保持一種基礎(chǔ)、低水平的自噬活性是至關(guān)重要的

3.同時(shí)，自噬的產(chǎn)物，如氨基酸、脂肪酸等小分子物質(zhì)，又可為細(xì)胞提供一定的能量和合成底物.可以說，細(xì)胞自噬就是一個(gè)“備用倉庫”.鑒于上述作用，在正常生理情況下，細(xì)胞自噬可以幫助細(xì)胞在缺乏營養(yǎng)的惡劣環(huán)境中生存.自噬也可為腫瘤細(xì)胞帶來幾大好處：

（1）首先，腫瘤細(xì)胞本身就具有高代謝的特點(diǎn)，對營養(yǎng)和能量的需求比正常細(xì)胞更高，但腫瘤微環(huán)境往往不能如意，如腫瘤發(fā)生初始期到血管發(fā)生之前、腫瘤長大發(fā)生血管崩塌時(shí)、腫瘤細(xì)胞脫離原發(fā)灶游走時(shí)等都會出現(xiàn)營養(yǎng)不足或供應(yīng)中斷，而此時(shí)提高自噬活性可以有助于度過這一危機(jī)

（2）（2）當(dāng)化療、放療后，腫瘤細(xì)胞會產(chǎn)生大量的破損細(xì)胞器、損壞的蛋白質(zhì)等有害成分，此時(shí)提高自噬活性可及時(shí)清除這些有害物質(zhì)，并提供應(yīng)急的底物和能量為修復(fù)受損DNA贏得時(shí)間和條件.(3)另外，抑制細(xì)胞自噬可以導(dǎo)致細(xì)胞更容易發(fā)生凋亡，然而，細(xì)胞自噬在腫瘤的生成和癌癥的發(fā)展中到底扮演怎樣的角色，目前還沒有取得廣泛一致的意見.細(xì)胞自噬可以抑制細(xì)胞發(fā)生癌變，可能產(chǎn)生于以下幾種機(jī)制

(1)細(xì)胞自噬的抑制會加重壞死細(xì)胞的局部炎癥反應(yīng)，從而導(dǎo)致腫瘤的生長(2)而細(xì)胞自噬可以清除壞死的細(xì)胞器，調(diào)整內(nèi)源性的壓力，從而穩(wěn)定基因組,減少細(xì)胞向癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)變.(3)細(xì)胞自噬既可以加強(qiáng)細(xì)胞檢驗(yàn)點(diǎn)的檢查作用，又起到了穩(wěn)定基因組的作用，從而減少了細(xì)胞的癌變

第三篇：生物細(xì)胞凋亡總結(jié)

課程報(bào)告

都在說二十一世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，很榮幸能夠進(jìn)入生物科學(xué)這個(gè)行業(yè)。

關(guān)于對自己所學(xué)專業(yè)，可能最初是興趣讓我來到這個(gè)專業(yè)，不是太清楚為什么會對這個(gè)專業(yè)有這么大的熱情，但真的很喜歡它。生物技術(shù)，最官方的定義是指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他基礎(chǔ)科學(xué)的科學(xué)原理，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的。生物技術(shù)是人們利用微生物、動植物體對物質(zhì)原料進(jìn)行加工，以提供產(chǎn)品來為社會服務(wù)的技術(shù)。它主要包括發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)綜合基因工程、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、胚胎學(xué)、免疫學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科技術(shù)，可用于研究生命活動的規(guī)律和提供產(chǎn)品為社會服務(wù)等。

再我自己看來生物技術(shù)其實(shí)是一個(gè)既可以看做一個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科也可以看做是一個(gè)很新興的，綜合性的學(xué)科。其實(shí)生物技術(shù)這是一個(gè)很綜合性的學(xué)科，現(xiàn)在和很多領(lǐng)域接軌，對我們而言這是機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

對我自己而言，我想在生物技術(shù)這方面有所建樹，最主要的還是在科研方面能攻克一些難題，雖然可能現(xiàn)在想法不是太成熟但是我相信經(jīng)過幾年的磨練與努力我能夠攻破這些難題。希望能夠在大一下就能夠進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，學(xué)一些基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)技能為以后自己做項(xiàng)目打下基礎(chǔ)。

然后關(guān)于自己的專業(yè)，現(xiàn)在我們所學(xué)的知識其實(shí)普遍落后，教科書的編排更新不及時(shí)，可能我們學(xué)到的東西可能學(xué)校外面已經(jīng)開始產(chǎn)業(yè)化了，測序技術(shù)已經(jīng)開始第四代了，而我們可能畢業(yè)前一年才開始學(xué)習(xí)切片制作，學(xué)習(xí)的東西很古老，再就是我們這個(gè)專業(yè)，并沒有像其他幾大理科領(lǐng)域一樣有清晰的邏輯和量化，這導(dǎo)致了很多小領(lǐng)域只有開頭和結(jié)果而沒有一個(gè)可復(fù)制的過程，而沒有可復(fù)制的過程就代表著無法帶領(lǐng)這個(gè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)化，因此，這個(gè)行業(yè)在沒有開源的情況下就無法支撐這個(gè)領(lǐng)域下的大多數(shù)學(xué)生的溫飽，就只能節(jié)流，這樣就導(dǎo)致了本專業(yè)的人才無法繼續(xù)從事與本專業(yè)有關(guān)行業(yè)，轉(zhuǎn)而從事其他行業(yè)，從而導(dǎo)致人才流失，最終專業(yè)發(fā)展緩慢。而談到生物技術(shù)不得不說到它和其他行業(yè)接軌這一問題，的確，和其他領(lǐng)域接軌形成交叉學(xué)科是一個(gè)理想的出路，如合成生物學(xué)，生物信息學(xué)，的確給生物注入了一股生機(jī)。但是我們都知道越巨大的事物邁步子很大也很緩慢，何況在人才流失的情況下。

說到這里，可能真的學(xué)習(xí)這個(gè)專業(yè)我們更多的是在學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)課程后，自己學(xué)習(xí)最新更新的知識，在老師的指導(dǎo)下自己收集資料自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再完成項(xiàng)目。

很多人對生物技術(shù)這個(gè)專業(yè)有很多的誤解，我們在完成自己研究項(xiàng)目的同時(shí)也有義務(wù)科普大眾。畢竟這也是吸引人才的重要途徑，同時(shí)也是解決本專業(yè)人才流失的好方法。

我自己有一個(gè)不成熟的想法，很久之前曾了解到俄羅斯的“永生計(jì)劃”它的設(shè)計(jì)活體意識轉(zhuǎn)移到機(jī)器人身上，對此幾乎大多數(shù)人是不看好，不支持的。而對于這個(gè)“永生計(jì)劃” 我有一個(gè)想法，癌細(xì)胞是無限增殖，如果我們能夠完全弄清楚癌細(xì)胞的增殖過程及機(jī)理，并能夠運(yùn)用到人體衰老細(xì)胞中，對衰老細(xì)胞進(jìn)行基因修飾添加經(jīng)過改良的癌細(xì)胞中能夠無限增殖的基因，或許“永生”并非不可能。同樣的癌細(xì)胞的無限增殖基因或許也能在器官移植這一領(lǐng)域有所貢獻(xiàn)，也是利用無限增殖，讓器官細(xì)胞增殖，成長成完整的細(xì)胞?；蛟S研究出癌細(xì)胞無限增殖的機(jī)理并提取其這個(gè)基因?qū)θ祟悤泻艽筘暙I(xiàn)。

至于疑惑這個(gè)方面就是在教材更新?lián)Q代不及時(shí)的情況下，我們是否只能通過課外閱讀這些方式來擴(kuò)展自己的知識面，還有就是技術(shù)的更新我們是否能夠跟的上，倘若有同學(xué)本科畢業(yè)便想進(jìn)入行業(yè)工作，最新的技術(shù)他們又要從何學(xué)習(xí)。最后關(guān)于實(shí)驗(yàn)室，畢竟如果想要真的從事生物研究該如何合理利用現(xiàn)有資源來完成自己的項(xiàng)目。

最后我個(gè)人的話最想獲得的是關(guān)于癌細(xì)胞無限增殖機(jī)理方面的指導(dǎo)，和我不成熟構(gòu)想的可實(shí)施率。

以上是我個(gè)人對本專業(yè)的認(rèn)識及理解，以及對未來設(shè)想。

謝謝老師閱讀，有不正確的地方請老師批評指正。

第四篇：細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)技術(shù)總結(jié)

細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)技術(shù)總結(jié) 一形態(tài)學(xué)檢測

1、光學(xué)顯微鏡和倒置顯微鏡觀察法

未染色細(xì)胞:凋亡細(xì)胞體積變小、變形，膜完整但出現(xiàn)發(fā)泡現(xiàn)象，晚期出現(xiàn)凋亡小體。貼壁細(xì)胞出現(xiàn)皺縮，變圓，脫落。染色細(xì)胞:姬姆薩染色，瑞氏染色等。凋亡細(xì)胞染色質(zhì)濃縮，邊緣化，核膜裂解，染色質(zhì)分割成塊狀，形成凋亡小體。

2、熒光顯微鏡檢測法-熒光染料

例如，碘化丙啶(PI)是一種核酸染料，它不能透過完整的細(xì)胞膜，但在凋亡中晚期的細(xì)胞和死細(xì)胞，PI 能夠透過細(xì)胞膜而使細(xì)胞核紅染。選用536nm 激發(fā)光，細(xì)胞核呈紅色熒光。

3、電子顯微鏡

收集細(xì)胞，2.5%戊二醛4°C 固定24h，1%四氧化鋨后固定，丙酮梯度脫水，經(jīng)包埋劑浸透后環(huán)氧樹脂包埋，超薄切片，醋酸鈾和枸櫞酸鉛雙重染色，透射電鏡觀察。凋亡Ⅰ期的細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)高度盤繞，出現(xiàn)許多稱為氣穴現(xiàn)象的空泡結(jié)構(gòu)。Ⅱa 期細(xì)胞核的染色質(zhì)高度凝聚、邊緣化;細(xì)胞凋亡的晚期，細(xì)胞核裂解為碎塊，產(chǎn)生凋亡小體。

4、激光掃描共焦顯微鏡技術(shù)

FITC-AnnexinV+PI雙染，觀察凋亡過程中細(xì)胞膜PS表面的變化，并區(qū)分正常細(xì)胞(An-PI-)，早期凋亡細(xì)胞(An+PI-)，晚期凋亡細(xì)胞及壞死細(xì)胞(An+PI+)，細(xì)胞收集過程中出現(xiàn)的損傷細(xì)胞(An-PI+)。

二、細(xì)胞凋亡的生化及分子生物學(xué)檢測

1、DNA 斷裂檢測法

如使用瓊脂糖凝膠電泳檢測，細(xì)胞凋亡時(shí)，核染色質(zhì)凝聚，染色質(zhì)DNA 在核小體單位之間的連接處斷裂。凋亡早期可形成50~300kbp 的DNA 大片段，晚期核酸內(nèi)切酶在核小體之間剪切核DNA，產(chǎn)生大量長度在180~200bp 整數(shù)倍的寡核苷酸片段。

2、膜聯(lián)蛋白V 法

磷脂酰絲氨酸(PS)位于正常細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)，但在細(xì)胞凋亡的早期，PS 可從細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)到細(xì)胞膜表面。Annexin-Ⅴ(膜聯(lián)蛋白-V)是一種分子量為35-36KD 的Ca2+ 依賴性磷脂結(jié)合蛋白，與PS高親和力。將Annexin-Ⅴ進(jìn)行熒光素或生物素標(biāo)記，以標(biāo)記了的Annexin-Ⅴ作為探針，利用流式細(xì)胞儀、熒光顯微鏡以及共聚焦激光掃描顯微鏡檢測細(xì)胞凋亡的發(fā)生。

3、細(xì)胞凋亡的酶Caspase檢測

檢測Caspase活力可用免疫雜交技術(shù)分析酶原的加工和底物水解的產(chǎn)物，或用人工底物檢測酶活力，也可對活化的Caspase做親和標(biāo)記。例如分析底物的水解產(chǎn)物，PARP(多聚ADP-核糖聚合酶)第一個(gè)被認(rèn)識的caspase-3底物，它的相對分子質(zhì)量為116000，水解后形成相對分子質(zhì)量為85000 及相對分子質(zhì)量為25000 的兩個(gè)片段，用抗相對分子質(zhì)量為85000 片段的抗體檢測細(xì)胞是否發(fā)生凋亡。

4、線粒體膜勢能變化的檢測

線粒體跨膜電位的存在，使一些親脂性陽離子熒光染料可結(jié)合到線粒體基質(zhì)，其熒光的增強(qiáng)或減弱反映了線粒體內(nèi)膜電負(fù)性的增高或降低流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞的熒光強(qiáng)度或熒光顯微鏡觀察，拍照正常細(xì)胞中, Rh123 能夠依賴線粒體跨膜電位進(jìn)入線粒體基質(zhì)，熒光強(qiáng)度減弱或消失。而凋亡時(shí)，線粒體膜完整性破壞，線粒體膜通透性轉(zhuǎn)運(yùn)孔開放，引起線粒體跨膜電位的崩潰, Rh123 重新釋放出線粒體, 從而發(fā)出強(qiáng)黃綠色熒光。

第五篇：細(xì)胞的衰老和凋亡說課稿

《細(xì)胞的衰老和凋亡》說 課 稿

老師、同學(xué)們，大家好！我叫XX，來自XX班。今天我要進(jìn)行說課的內(nèi)容是細(xì)胞的衰老和凋亡

首先，我對本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行分析

1.說教材

1.1說教材的地位和作用

《細(xì)胞的衰老和凋亡》是教材高中生物必修本第6單元第3節(jié)內(nèi)容。在此之前，學(xué)生們已經(jīng)在第一節(jié)和第二節(jié)的學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)了細(xì)胞的增殖和分化, 細(xì)胞的分裂、分化、衰老、死亡是生命的必然。因此，細(xì)胞的衰老和凋亡是生命活動中必不可少的過程。對于細(xì)胞衰老和凋亡的學(xué)習(xí)，能使學(xué)生對細(xì)胞的整個(gè)生命過程有個(gè)完整的認(rèn)識。同時(shí)細(xì)胞衰亡機(jī)制的研究與生物科技的發(fā)展息息相關(guān)。對細(xì)胞衰亡知識的學(xué)習(xí)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，而細(xì)胞的衰老及凋亡是細(xì)胞必須經(jīng)過的階段，因此，本節(jié)內(nèi)容在細(xì)胞的生命歷程中具有不容忽視的重要的地位。

1.2說教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)本教材的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分析，結(jié)合著高一年級學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)及其心理特征，我制定了以下的教學(xué)目標(biāo)：

1.2.1認(rèn)知目標(biāo)：描述細(xì)胞衰老的特征

簡述細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別

1.2.2能力目標(biāo)：進(jìn)行與社會老齡化相關(guān)的問題的資料搜集和分析 1.2.3情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)：探討細(xì)胞的衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系，關(guān)注老年人的健康狀況，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)愛老人、關(guān)注社會問題

1.3說教學(xué)的重、難點(diǎn)

1.3.1教學(xué)重點(diǎn)：

1、個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系，細(xì)胞衰老的特征

2、細(xì)胞凋亡的含義

1.3.2細(xì)胞壞死與細(xì)胞凋亡在形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)上有著明顯的區(qū)別，對于高一的學(xué)生來講比較容易混淆，因?yàn)槲野呀虒W(xué)難點(diǎn)定為：細(xì)胞凋亡的含義以及細(xì)胞壞死的區(qū)別

1.4課時(shí)安排：1課時(shí) 1.5教具：多媒體課件 2.教材處理

2.1學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了細(xì)胞的增殖、分化的內(nèi)容，對本章的內(nèi)容已經(jīng)有了初步的認(rèn)識和理解，明確了細(xì)胞的分化、衰老和死亡是一個(gè)完整的生命過程。本節(jié)的內(nèi)容比較接近現(xiàn)實(shí)生活，可以利用現(xiàn)實(shí)生活中的例子加以說明，使學(xué)生有個(gè)直觀的認(rèn)識，同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生知識的應(yīng)用能力和知識的遷移能力。

2.2教學(xué)策略

由于細(xì)胞的衰老和凋亡與人的衰老和壽命有關(guān)，學(xué)生易感興趣?？梢酝ㄟ^調(diào)查人體衰老的特征，討論如何延緩衰老，延長壽命，引出個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系。個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老有關(guān)，但二者又不能劃等號。可圍繞這一問題創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生展開討論，并為講述細(xì)胞衰老的特征作鋪墊。比如通過比較老年人和青年人的外形區(qū)別，引入到細(xì)胞衰老的特征。通過對老年人“老年斑、皺紋和白頭發(fā)”的分析，共同歸納出細(xì)胞衰老的特征。細(xì)胞衰老的原因一直是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，至今有多種學(xué)說，學(xué)生接受起來有一定的難度，教科書處理為選學(xué)內(nèi)容，因此在講到這一部分時(shí)點(diǎn)到即可，可適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生自己進(jìn)行閱讀，有興趣的也可以在課后通過其他途徑進(jìn)行學(xué)習(xí)。最后從生物的壽命引入，探討細(xì)胞的死亡。強(qiáng)調(diào)細(xì)胞死亡有兩種形式。1.細(xì)胞壞死，它是由某些外界因素造成細(xì)胞急速死亡，是一種被動性死亡；2.細(xì)胞凋亡，這是一種由特定基因控制的主動性死亡。并對他們的區(qū)別加以強(qiáng)調(diào)。

對學(xué)生進(jìn)行關(guān)愛他人、關(guān)注社會問題的情感教育，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生課下完成教材中的“資料搜集和分析——社會老齡化的相關(guān)問題”的活動。

2.3教學(xué)方法 2.3.1說教法

我們都知道生物是一門培養(yǎng)人的實(shí)踐能力的重要學(xué)科。因此，在教學(xué)過程中，不僅要使學(xué)生“知其然”，還要使學(xué)生“知其所以然”。我們在以師生既為主體，又為客體的原則下，展現(xiàn)獲取理論知識、解決實(shí)際問題方法的思維過程。

考慮到高一年級學(xué)生的現(xiàn)狀，我主要采取學(xué)生活動的教學(xué)方法，讓學(xué)生真正的參與活動，而且在活動中得到認(rèn)識和體驗(yàn)，產(chǎn)生踐行的愿望。培養(yǎng)學(xué)生將課堂教學(xué)和自己的行動結(jié)合起來，充分引導(dǎo)學(xué)生全面的看待發(fā)生在身邊的現(xiàn)象，發(fā)展思辯能力，注重學(xué)生的心理狀況。

當(dāng)然教師自身也是非常重要的教學(xué)資源。教師本人應(yīng)該通過課堂教學(xué)感染和激勵(lì)學(xué)生，充分調(diào)動起學(xué)生參與活動的積極性，激發(fā)學(xué)生對解決實(shí)際問題的渴望，并且要培養(yǎng)學(xué)生以理論聯(lián)系實(shí)際的能力，從而達(dá)到最佳的教學(xué)效果。同時(shí)也體現(xiàn)了課改的精神。

基于本節(jié)課內(nèi)容的特點(diǎn)，我主要采用了以下的教學(xué)方法： 2.3.1.1直觀演示法：

利用課本上的圖片和現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例進(jìn)行直觀演示，比如在講到細(xì)胞衰老的特征時(shí)，可用圖片進(jìn)行比較，以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握。

2.3.1.2活動探究法 引導(dǎo)學(xué)生通過創(chuàng)設(shè)情景等活動形式獲取知識，以學(xué)生為主體，使學(xué)生的獨(dú)立探索性得到了充分的發(fā)揮，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、思維能力、活動組織能力。比如在第一部分講到個(gè)體衰老時(shí)，可讓學(xué)生運(yùn)用自己的經(jīng)驗(yàn)來說說老人身上與我們相比有哪些不同，培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)組織能力等。

2.3.1.3集體討論法

針對課堂上提出的問題，組織學(xué)生進(jìn)行集體和分組討論，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)中解決問題，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。比如在比較細(xì)胞凋亡與壞死的區(qū)別時(shí)可以讓學(xué)生先進(jìn)行小組討論，再進(jìn)行總結(jié)，而不是單一地接受教師傳授的觀點(diǎn)。

2.3.2說學(xué)法

我們常說：“現(xiàn)代的文盲不是不懂字的人，而是沒有掌握學(xué)習(xí)方法的人”，因而，我在教學(xué)過程中特別重視學(xué)法的指導(dǎo)。讓學(xué)生從機(jī)械的“學(xué)答”向“學(xué)問”轉(zhuǎn)變，從“學(xué)會”向“會學(xué)”轉(zhuǎn)變，成為真正的學(xué)習(xí)的主人。在本課的學(xué)習(xí)中，教師指導(dǎo)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過小組討論，分析比較，歸納對比等方法完成學(xué)習(xí)任務(wù)，在學(xué)習(xí)過程中，教師可以將學(xué)生分為若干學(xué)習(xí)小組，讓成員間協(xié)作學(xué)習(xí)，進(jìn)行討論，從而創(chuàng)設(shè)一個(gè)自主的良好的學(xué)習(xí)氛圍，讓每個(gè)學(xué)生積極參與其中，認(rèn)真思索，充分體現(xiàn)主體作用。

3.說教學(xué)流程

（1）課前準(zhǔn)備：對學(xué)生進(jìn)行分組，布置學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，并對課本上的“問題探討”進(jìn)行思考及小組內(nèi)部討論

（2）以小組為單位，說說小組對“問題探討”的討論結(jié)果（3）由“問題探討”引入個(gè)體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系（4）總結(jié)細(xì)胞衰老的特征

（5）運(yùn)用講授法講解細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的含義，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行比較討論，從而加深兩者間區(qū)別的理解

（6）練習(xí)鞏固，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后進(jìn)行書本中的關(guān)于社會老齡化相關(guān)問題的資料搜集和分析

4.教學(xué)設(shè)計(jì) 4.1課前準(zhǔn)備 4.2導(dǎo)入新課：

由上節(jié)課學(xué)過的知識和教材開頭的情景設(shè)置導(dǎo)入新課。

導(dǎo)語設(shè)計(jì)的依據(jù)：一是概括了舊知識，引出新知識，溫故而知新，使學(xué)生能夠知道新知識和舊知識之間的聯(lián)系。二是使學(xué)生明確本節(jié)課要講述的內(nèi)容，以激發(fā)起學(xué)生的求知欲望。這是生物教學(xué)非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。