细胞凋亡与癌症的治疗.doc

德州学院物理与电子信息学院 细胞生物学 专 业： 应用物理学 班 级： 2012级 论文题目：细胞凋亡与癌症的治疗 学生姓名： 胡拯豪 学 号： 201200803007 2013年12月20日 细胞凋亡与癌症的治疗 生物体内各种组织细胞通过增殖与凋亡来维持数量的平衡。一旦这种平衡被打破就会导致一些疾病的产生, 如癌症。细胞凋亡与癌症之间的关系为癌症的治疗提供了新思路。 一、细胞凋亡 概 念：细胞凋亡是指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主有序的死亡。它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等作用;它并不是病理条件下自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。凋亡是个井然有序的过程,大量的分子和途径参与了细胞凋亡发生。 发 现：Keer于1965年最早发现细胞的凋亡现象。结扎鼠门静脉后，在电镜下观察到在局部缺血的情况下，大鼠肝实质组织中有一些散在的死亡细胞，这些细胞的HYPERLINK /view/32299.htm溶酶体并未被破坏，显然不同于HYPERLINK /view/533829.htm细胞坏死。这些细胞体积收缩、HYPERLINK /view/179067.htm染色质凝集，从其周围的组织中脱落并被吞噬，机体无炎症反应。1972年Kerr等三位科学家将这一现象命名为细胞的凋亡并首次提出了细胞凋亡的概念。细胞凋亡一词，即apoptosis，源于古希腊语，以为花瓣或树叶的脱落、凋零。其生物学意义在于强调这种细胞的死亡方式是自然的生理过程，是受基因调控的主动的生理性细胞自杀行为。此后，细胞凋亡很快受到各国生物学家的重视，迅速成为20世纪90年代生命科学的一大研究热点。 细胞凋亡之所以成为人们研究的一个热点，在很大程度上决定于细胞凋亡与临床病毒的密切关系。这种关系不仅表现在凋亡及其机制的研究，阐明了一大类免疫病的发病机制，而且由此可以导致疾病新疗法的出现，特别是细胞凋亡与肿瘤及艾滋病之间的密切关系倍受人们重视。 1、细胞凋亡的内容： 1.1形态学特征 根据形态学变化，可将细胞凋亡分为3 个阶段: ① 凋亡开始细胞表面的微绒毛、细胞突起及细胞表面的褶皱等特化结构消失，但细胞膜依然完整，没有失去选择通透性; 线粒体大体保持完整，但偶尔也见到线粒体变大，嵴增多; 内质网囊腔膨胀扩大; 细胞骨架的结构有时变得致密和紊乱; 染色质浓缩，分布在核膜周围或一侧，呈眼球状。②凋亡小体( apoptotic body) 的形成凋亡小体的产生有两种方式。一种为发芽脱落方式: 首先染色体断裂为大小不等的片断，然后通过发芽起泡，与一些细胞器聚集在一起，形成一球形的突起，形成凋亡小体; 另一种为自噬体形成方式: 凋亡细胞内线粒体、内质网等和一些细胞内的胞质成分一起被内质网膜包裹，再与细胞膜融合后，形成凋亡小体。③凋亡小体的消化凋亡小体形成后，被巨噬细胞或者邻近的细胞吞噬消化，此过程不影响细胞的其他生理功能，也不引起周围细胞的炎症反应。从细胞发生凋亡开始，到出现凋亡小体仅需数分钟，而被吞噬消化整个过程可持续4 ～ 9h。 1.2细胞凋亡的分子机制 所有动物细胞都具有类似的凋亡机制，蛋白酶Caspases（cysteine aspartic acid specific protease）家族成员在其中发挥了重要的作用，迄今为止，在哺乳动物中已经发现15种Caspase 成员，其中Caspase - 1和11（可能还有Caspase - 4）主要负责白介素前体的活化，不直接参与凋亡信号的传递；其余的Caspase根据在细胞凋亡过程中发挥的功能不同，可分为两类：一类是凋亡起始者；另一类是凋亡执行者。起始者负责对执行者的前体进行切割，从而产生有活性的执行者；执行者负责切割细胞核内、细胞质中的结构蛋白和调节蛋白。因此这种凋亡方式被称为caspase依赖性的细胞凋亡（Caspase dependent apoptosis）;今年来的研究发现，细胞中还存在不依赖于Caspase的凋亡（Caspase independent apoptosis）途径。当细胞受到凋亡信号的刺激时，这两条途径一般能同时被激活。 1.2.1 Caspase依赖性的细胞凋亡 在哺乳动物中，Caspase依赖性的细胞凋亡主要通过两途径引发：由死亡受体起始的外源途径和由线粒体引起的内源途径。 死亡受体介导的细胞凋亡起始于死亡配体与受体的结合。死亡配体主要是肿瘤坏死因子家族成员。肿瘤坏死因子是一种具有多种生物效应的细胞因子。最初发现存在于注射细菌脂多糖后的小鼠血清中，能够使肿瘤组织出血坏死，故此得名。 在细胞凋亡的内源途径中，线粒体起着中心调控作用，在某种意义上，线粒