细胞凋亡时细胞骨架的结构改变的研究

细胞凋亡时细胞骨架的结构改变的研究（精选7篇）

1.细胞凋亡时细胞骨架的结构改变的研究 篇一

激光共聚焦显微镜在细胞骨架研究中的应用

摘要

随着生物技术研究的不断发展，对观察细胞形态所使用的仪器要求也越来越高，普通光学显微镜已经无法满足研究的需要，激光共聚焦显微镜的产生从一定程度上弥补了光学显微镜的不足。激光共聚焦显微镜具有分辨率高、灵敏度高、放大率高等优点，使得它在形态学、分子细胞生物学，神经科学、药理学、遗传学等领域研究中成为有力工具。本文就其在细胞骨架的研究方面做一简要综述。关键词

激光共聚焦显微镜

细胞骨架

Laser Scanning Confocal Microscope in the study of cell skeleton

Abstract With the development of biotechnology research, instrumentation requirements for cell morphology was observed being used increasingly high, ordinary optical microscope has been unable to meet the needs of the study, the generation of laser scanning confocal microscope optical microscope to make up to some extent from the inadequate.Laser scanning confocal microscope with high resolution, high sensitivity, magnification advantages, making it a powerful tool in the research field morphology, molecular cell biology, neuroscience, pharmacology, genetics, etc..In this paper, a brief overview of their research in the cytoskeleton.Keywords confocal microscopy cytoskeleton

所谓激光共聚焦显微镜(Laser Scanning Confocal Microscope，简称LSCM)与传统显微镜相比，它具有分辨率高、灵敏度高、放大率高等优点，可以在细胞水平上进行多种功能的测量和分析，得到具有三维清晰度的原色图像，而且它还可以处理活的标本，不会对标本造成物理化学特性的破坏。随着软件开发和应用技术的不断完善，激光扫描共聚焦显微镜已成为形态学、分子细胞生物学，神经科学、药理学、遗传学等领域中新一代强有力的研究工具[1-2]。

正是由于激光共聚焦显微镜在细胞学中有很大的应用范围，本文就其在细胞骨架方面的研究做一简要综述。

1.LSCM的原理

1.1普通光学显微镜的原理

普通光学显微镜的成像系统由产生物像的光学系统(目镜和物镜)、照明系统和机械支架三部分组成。其中目镜和物镜都是具有放大成像功能的凸透镜。显微镜的放大倍数与每个凸透镜的放大倍数密切相关。

当物体与物镜的距离小于焦距时，在物体的同一侧形成的是正立放大的虚像。当物体与物镜的距离在1—2倍焦距之间时，在物镜的另一侧形成倒立缩小的实像。所观察的物体位于物镜的焦点的前方(1— 2倍焦距之间)，在物镜的另一侧形成一放大、倒立的实像于目镜焦点以内(即在目镜的单倍焦距内)，此物像通过目镜的再次放大，得到虚像。此物像比眼睛直接看到的物体AB要大得多，所以使用显微镜可以看清非常微小的物体[3]。

不过显微镜的分辨率受到一些物理因素的影响，主要有球差和色差两个方面。所谓球差，是由于透镜不能把近轴光线和远轴光线在光轴上共聚焦。以至透过标本一点的光线通过透镜后，不能聚焦成一点，而是形成一个光斑，从而使成像模糊不清。所谓色差，是由于显微镜对不同颜色的光线具有不同的折射率造成的。因为不同颜色的光具有不同的波长，透镜类似于三棱镜，对不同颜色的光线具有不同的折射率。所以光线透过透镜后。不同颜色的光聚焦在不同点上，从而使成像模糊，而且像的边缘尚带有色彩。1.2 LSCM基于光学显微镜的改进[4] 1.2.1用激光做光源

因为激光的单色性非常好，光源波束的波长相同，从根本上消除了色差。1.2.2采用共聚焦技术

在物镜的焦平面上放置了一个当中带有小孔的挡板，将焦平面以外的杂散光挡住，消除了球差；并进一步消除了色差。1.2.3采用点扫描技术

将样品分解成二维或三维空间上的无数点，用十分细小的激光束(点光源)逐点逐行扫描成像，再通过微机组合成一个整体平面的或立体的像。而传统的光镜是在场光源下一次成像的，标本上每一点的图像都会受到相邻点的衍射光和散射光的干扰。这两种图像的清晰度和精密度是无法相比的。

1.2.4用计算机采集和处理光信号，并利用在共聚焦显微镜中，计算机代替了人眼或照相机进行观察、摄像，得到的图像是数字化的，可以在电脑中进行处理，再一次提高图像的清晰度。而且利用了光电倍增管，可以将很微弱的信号放大，灵敏度大大提高。1.3 LSCM 的原理[5-7]

LSCM是在荧光显微镜成像的基础上加装了激光扫描装置，使用紫外光或可见光激光荧光探针产生信号，并利用计算机进行图像处理，获得高分辨率、高质量的图像的显微镜。LSCM主要由激光光源、扫描器（内装有针孔光栏、分光镜、发射荧光滤光片及检测器）、荧光显微镜（装有微量步进电动机）系统、光学装置、计算机存储与处理及控制系统等部分组成。通过针孔成像作用，还可以对样品进行直接无损伤的光学断层扫描，进而实现立体结构的三维重建以及空间结构和荧光强度信息。

传统的光学显微镜使用的是场光源，标本上每一点的图像都会受到邻近点的衍射光或散射光的干扰；激光共聚焦显微镜利用激光束经照明针孔形成点光源对标本内焦平面上的每一点扫描，标本上的被照射点发射的荧光在探测针孔处成像，而来自该点以外的任何发射荧光均被探测针孔阻挡，由探测针孔后的光电倍增管逐点接受，在计算机监视器屏幕上形成荧光图像。所以照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的，也就是说照明针孔与探测针孔具有共同的焦平面。在载物台上加一个微量步进马达，使载物台沿垂直方向(Z轴)上下步进移动，将样品新的一个层面移到焦平面上，这个层面又成像在显示器上，随着z轴的不断移动，就可得到样品不同层面连续的光学图像，实现“光学切片”的目的，被形象地称为显微“CT”，在此基础上计算机系统自动进行三维重建。

与此同时LSCM也是活细胞的动态观察、多重免疫荧光标记和离子荧光标记观察的有力工具。

2.激光共聚焦显微镜在细胞骨架研究中的应用

2.1激光共聚焦显微镜在活细胞的细胞骨架研究中的应用

微丝（microfilaments，MF），又称肌动蛋白纤维（actin filament），是真核细胞中由肌动蛋白（actin）组成，直径7nm的骨架纤维。参与细胞内的多种生理活动，如胞质流动，肌肉收缩，细胞分裂，细胞颗粒的运输等，维持细胞的形状，参与细胞顶端生长，细胞壁构建，细胞器定位等[8]。

微丝骨架通常是通过迅速的聚合解聚来调整和改变其形态，从而在细胞执行各种功能及应对外界刺激时维持细胞正常的生理活动。细胞中的微丝骨架的动态变化直接受肌动蛋白结合蛋白（actin-binding proteins, ABPs）的调节。ABPs 通过与单体肌动蛋白（G-actin）或丝状肌动 蛋白（F-actin）结合，调节二者之间的动态平衡，进而调控微丝骨架的组织和功能。ABPs 的活性又受诸多其他因素的调控，诸如 Ca2+、pH、磷酸化等等，因此微丝骨架能通过 ABPs 对细胞内外信号作出的反应，从而参与细胞内的各种生理活动[9]。

细胞内微丝骨架是高度动态的网络结构，采用合适的标记探针对体内的微丝骨架进行标记、获得可视化效果强的图像，是研究体内微丝骨架形态结构及动态变化的重要前提。随着发光蛋白的发现，植物体内微丝骨架的标记方法也从利用微丝的特异性药物向着构建发光蛋白与某种可以特异结合微丝的蛋白或肽段构成的融合蛋白方向发展。Kost等人最先使用 GFP 与小鼠 talin 蛋白 C 端的肌动蛋白结合结构域构成融合蛋白（GFP-mTn）在植物体内标记微丝[10]。随后，Timmers 将GFP与一种微丝结合蛋白——拟南芥丝束蛋白1（AtFIM1）构成融合蛋白（GFP-AtFIM1）用于标记微丝[11]。

也正是由于这些发光探针的使用，结合激光共聚焦显微镜的使用，才使得对于细胞骨架系统的研究越来越透彻，一步步揭示出细胞骨架的奥秘。2.2激光共聚焦显微镜在凋亡细胞研究中的应用

近年的越来越多的研究显示，微管在细胞凋亡过程中也起着非常重要的作用[12-13]。细胞凋亡(apoptosis)是不同于细胞坏死的一种细胞主动死亡方式，并由特定的基因控制。凋亡细胞在形态上出现变圆皱缩、染色质浓缩边集、核碎裂、凋亡小体形成等变化，并最终由非炎症过程清除。由于细胞凋亡独特地影响着机体的细胞发育和代谢。在监测和清除肿瘤细胞与突变细胞等方面也可能发挥重要的作用。在细胞凋亡的研究中，LSCM以其独特的优势已被广泛地应用于监测重要生理改变的方面。

新型检测细胞凋亡主要有以下几种方法：电镜观察、荧光及普通光学显微镜观察、DNA凝胶电泳、流式细胞术、原位缺口末端标记(in situ nick—end labeling，TUNEL)DNA断片化分析以及凋亡过程蛋白因子、酶活性检测等。

目前认为凋亡细胞特异性的形态学改变仍是判断细胞凋亡的最直观可靠的指标。过去对细胞凋亡的形态学研究方法局限于活性细胞和组织切片染色、荧光镜观察．或者石蜡切片原位末端标记法。由于普通光镜的分辨率和清晰度有限，且更多局限于对切片的观察，而电镜又显然不适合对凋亡这一复杂动态过程的监测．激光扫描共聚焦显微镜可对活细胞清晰成像的特点。使其在对细胞凋亡的形态学观察分析中倍受重视。

观察发现，细胞微管的形态随细胞凋亡的发展发生相应的改变，凋亡早期微管的分布发生改变，逐渐凝聚成无功能的团块状，因此也伴随细胞骨架的功能改变，细胞逐渐失去其原来的细胞形态，到凋亡晚期，微管结构降解，细胞骨架塌陷，在共聚焦显微镜下，细胞荧光着色变浅，分布减少，细胞更加扁平，因此，细胞凋亡的发生、发展，与细胞骨架有着极其密切的关系，共聚焦显微镜在此之中发挥着不可替代的作用[14]。3.小结

通过多篇文献的反映，激光共聚焦显微镜呈现出一系列的优点，比如：有利于多荧光探针标记样品高清晰度、高分辨率图像的采集，无损伤连续光学切片图像的采集一显微“CT”，三维图像重建，可以对感兴趣区域的扫描，定位、定量测定等等。这些优点的应用不仅仅可以使激光共聚焦显微镜在细胞骨架方面有所研究，还会对其他一些方面有所帮助，通过激光共聚焦显微镜得到的丰富的实验数据，有利于支持我们的实验研究。同时，充分运用 LSCM 所携带软件的定量分析功能对所获得的图像进一步分析统计，也会为我们的实验结果增添可信之处。对已获得的实验相关图像进行量化和统计分析得到更加直观的信息，这在科学研究中也越来越重要，而LSCM软件的强大功能就能使这些复杂的数据统计变的简单而易懂。所以，在实验过程中我们还要充分利用LSCM所携带软件的各种功能为的研究工作提供更多信息。但是激光共聚焦显微镜也有一些不得不说的缺点，如价格昂贵，对操作人员技术要求高等，这也限制了它在一些领域中的应用[15]。

总而言之，我们相信，LSCM应用于科学研究之后为生命科学所开拓的实时观察活细胞的结构和特定分子、离子动态生物学变化的途径，随着新软件的不断开发及各个学科的不断发展和相互渗透，必将有更广阔的发展前景。

参考文献

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2.细胞凋亡时细胞骨架的结构改变的研究 篇二

1 材料与方法

1.1 实验动物及材料

健康实验Wistar大鼠30只, 雌雄不限, 体重250 g~300 g, 由山西医科大学实验动物中心提供。银杏叶提取物注射液为台湾济生化学制药厂股份有限公司生产 (HC20030009, 批号D3036) , TUNEL细胞凋亡原位检测试剂盒, 抗Bcl-2、Bax抗体试剂盒, S-P免疫组织化学染色试剂盒均购自北京博奥森生物技术有限公司。Rm6240B型生理实验系统 (成都仪器厂) , HX-200动物呼吸机 (成都泰盟科技有限公司) 。

1.2 分组及处理方法

实验动物随机分为3组, 每组10只。缺血再灌注组 (IR组) :阻断左前降支 (LAD) 30 min后, 再灌注2 h;银杏叶提取物组 (EGB组) :术前3 d开始腹腔注射EGB30mg/ (kg·d) , 阻断LAD前30 min再腹腔注射1次, LAD阻断与再灌注处理同IR组;假手术组 (Sham组) :游离LAD后只套线不结扎, 腹腔注射生理盐水, 用量与时间同EGB组。

1.3 心肌缺血再灌注模型制备

动物称重, 予250 g/L乌拉坦4 mL/kg腹腔注射麻醉。背位固定, 连接心电Ⅱ导, 监测心电图 (通过传感器连接在Rm6240B型生理实验系统) 。颈正中切口, 气管插管, 连接动物呼吸机进行人工通气 (潮气量:8 mL~10mL, 频率:50/min~60/min, 吸∶呼=1∶2) 。左胸距正中0.5cm纵行切口, 依次切开皮肤、胸大肌, 暴露肋骨, 钝性分离肋间肌, 断2~4根肋骨结扎向两侧牵开, 暴露心脏, 分离心包可见左心耳和肺动脉圆锥。在左心耳根部下方3 mm, 以6.0眼科小圆针向肺动脉圆锥方向进针, 深度约1.5 mm, 穿线过冠状动脉左前降支打活结, 标准Ⅱ导联ST段抬高0.1 mV, 缺血心肌变为青紫色为成功的标准。维持缺血30 min, 解开结扎后抬高的ST段下降超过一半, 缺血心肌变为红色为再灌注模型成功的标准, 再灌注2 h。假手术组只穿线不结扎。

1.4 心肌组织切片制备

实验结束前自大鼠左室活体灌注含肝素的生理盐水后, 再灌注4%多聚甲醛以预固定心脏, 取出心脏标本后继续固定24 h (4℃) 常规石蜡包埋, 于心肌梗死区中部沿左室轴线每隔1 mm连续切取5张1.5μm厚的切片, 分别作细胞凋亡及P53、Bcl-2基因的蛋白表达检测。

1.5 检测指标

1.5.1 心肌细胞凋亡的原位标记检测

采用Tunel法, 严格按照试剂盒说明书操作。细胞核中有棕黄色颗粒者为阳性细胞, 即凋亡细胞。每张切片随机选择10个非重叠视野 (400倍) , 计数阳性染色的心肌细胞数及心肌细胞总数, 计算细胞凋亡指数 (AI) 。AI=阳性细胞数/心肌细胞总数×100%。

1.5.2 Bcl-2、Bax、P53基因的蛋白表达检测

按S-P法行免疫组化检测。简要步骤为:切片脱蜡至水, 经3%H2O2孵育15min消除内源性过氧化物酶活性, PBS浸泡5 min, 修复抗原 (胃蛋白酶10 min) , PBS冲洗, 3 min×3次, 之后用山羊血清工作液封闭15min, 然后倾去封闭液分别加入浓度为1/100的Bcl-2、Bax蛋白抗体孵育150 min, PBS冲洗, 3 min×3次, 随后滴加生物素化二抗孵育15 min, PBS冲洗, 3 min×3次, 之后滴加辣根酶标记链霉卵白素;DAB显色、苏木素复染。胞浆着棕黄色者为阳性表达细胞。每张切片随机选取5个视野 (400倍) , 通过图像分析系统测定其阳性表达平均光密度。

1.6 统计学处理

实验结果以均数±标准差 (±s) 表示, 使用SPSS 16.0软件进行数据处理, 多组数据间比较采用方差分析, 组间两两比较采用LSD-t检验。

2 结果

2.1 心肌细胞凋亡改变

光镜下正常心肌细胞核呈蓝色, 而心肌凋亡阳性细胞的细胞核为深浅不一的棕褐色。结果显示IR组、EGB组AI明显高于Sham组 (P<0.01) , EGB组AI明显低于IR组 (P<0.01) 。详见表1。

2.2 Bax和Bcl-2基因蛋白表达及图像分析

Bcl-2和Bax蛋白的表达主要积聚于胞浆, 免疫组织化学DAB显色胞质呈现棕黄色颗粒。且IR组和EGB组的Bax和Bcl-2基因蛋白表达均明显增加, EGB明显促进Bcl-2表达, 同时抑制Bax基因表达, 详见表1。

2.3 P53基因表达及图像分析

Sham组心肌细胞核内未见棕黄色颗粒, P53表达极弱或无表达;IR组胞核内有较多棕黄色颗粒, P53表达强;EGB组胞核内无棕黄色颗粒沉积, P53表达弱。图像分析结果经单因素方差分析示组间差异有统计学意义 (P<0.01) , 两两比较, IR组与Sham组、EGB组差异有统计学意义 (P<0.01) , EGB组与Sham组之间差异无统计意义 (P>0.05) 。详见表1。

3 讨论

近年来研究表明细胞凋亡在MIRI中发挥着重要作用[1,7], 是早期轻度缺血, 特别是再灌注过程中心肌细胞的主要死亡方式。已有研究显示, MIRI会产生大量活性氧, 包括H2O2、O2-等, 它们对心肌细胞造成直接氧化应激损伤的同时, 还会诱导促凋亡基因表达, 引起心肌细胞大量凋亡。

细胞凋亡是程序性细胞死亡[7], 其发生受多种基因调控, 如Bcl-2、P53、Fas等。Bcl-2基因家族首先被证实, 且具有促进和抑制凋亡两种活性, 其中Bcl-2是凋亡抑制基因, Bax是凋亡促进基因。Bcl-2表达升高, 细胞趋向成活;Bax表达升高, 细胞趋向凋亡, 因此Bcl-2/Bax比值是反映心肌生存能力的重要指标[8,9,10]。除此之外, 近年来人们发现p53与细胞凋亡有密切关系, Kirshenbaum等研究证实结果证实P53基因为心肌细胞凋亡的激活因子, 并且指导促凋亡基因Bax的转录。

有研究表明, EGB对心、脑缺血再灌注损伤具有明显的保护作用, 其机制主要与EGB可抑制体内的脂质过氧化反应、提高机体的抗氧化能力[11,12]、抑制一氧化氮合酶 (NOS) [6]等有关。本文采用大鼠心肌缺血再灌注模型作研究, 发现EGB组Bax蛋白表达明显减少, 而Bcl-2蛋白表达升高, Bcl-2/Bax比值明显升高, 心肌细胞凋亡指数则显著降低, 提示EGB对MIRI具有显著的保护作用。本研究显示, Sham组和EGB组P53表达极弱, 而P53在IR组表达明显增加, 因此可以认为P53的过度表达是心肌细胞凋亡的机制之一。而EGB组P53表达极弱, 说明EGB具有明显改善心肌氧供和预防缺血再灌注心肌细胞损伤的作用。

综上所述, 本研究发现, EGB可明显减少MIRI后心肌细胞凋亡的发生, 并显著抑制凋亡加速基因bax和P53的表达, 提示EGB在缺血再灌注损伤中对心肌细胞凋亡的保护方面有一定价值。

摘要：目的 探讨银杏叶提取物 (EGB) 对大鼠心肌缺血再灌注时心肌细胞凋亡及凋亡相关基因表达的影响。方法 采用结扎左冠状动脉前降支 (LAD) 30 min, 再灌注2 h复制大鼠心肌缺血再灌注模型, 分别以缺口末端标记法 (TUNEL) 及免疫组织化学法检测心肌凋亡细胞、心肌细胞Bcl-2、Bax基因的蛋白表达的变化。结果 缺血再灌注 (IR) 组心肌细胞凋亡数量显著高于假手术组 (P<0.0 1) , EGB组心肌细胞凋亡明显受到抑制 (P<0.0 1) 。IR组和EGB组Bax、Bcl-2、P5 3基因蛋白表达均明显增加 (P<0.01) ;EGB明显促进Bcl-2基因表达, 同时抑制Bax、P53基因表达 (P<0.01) , Bcl-2和Bax的比值也随之升高。结论 EGB可明显下调Bax和P53基因的蛋白表达, 上调Bcl-2基因的蛋白表达, 从而显著抑制心肌缺血再灌注损伤 (MIRI) 后心肌细胞凋亡。

3.中药抑制细胞凋亡的研究进展 篇三

关键词：凋亡；中药；综述

中图分类号：R2－03文献标识码：A

文章编号：1007－2349(2007)11－0046－03

细胞凋亡(apoptosis)是一种细胞生理性死亡的形式，是多细胞有机体为保持身体组织稳定、调控自身细胞增殖和死亡之间的平衡、由基因控制的细胞自动性死亡过程，在机体的生长发育、衰老、免疫调节、内环境稳定以及肿瘤、感染、自身免疫性疾病等生理病理过程中均有重要意义。机体通过凋亡过程来清除体内不需要或有害细胞，或通过抗凋亡过程维持细胞功能。抑制凋亡在维护生命个体的稳定、抗衰老等过程中有很重要的作用。近年来有关中药抑制细胞凋亡的研究日渐增多，研究涉及缺氧、缺血等因素导致的神经系统、心脑血管、胃肠功能损伤的保护、肿瘤治疗(放、化疗)后骨髓、免疫功能损伤的防治等方面。中医药可对细胞凋亡过程的不同环节进行调节，进而抑制细胞凋亡，维持机体内平衡，阻止组织病理过程的恶化。

1 通过调控细胞凋亡途径抑制凋亡

机体内存在多条细胞凋亡的信号转导途径，其中内源性的线粒体细胞色素C途径和外源性的死亡受体途径所介导细胞凋亡是目前研究较多的途径。

1．1 通过调控线粒体细胞色素C途径抑制凋亡 许多研究结果均表明，线粒体在细胞凋亡过程中起着“主开关”作用，是最重要的途径之一，其通过Cyt－C途径诱导细胞凋亡。在细胞凋亡信号的刺激下，会使caspases激活，胞质Ca²⁺水平升高，产生ceramide，诸如此类的改变会直接或间接地引发线粒体通透性转变孔道(PTP)开放，使能量产生中断，线粒体内膜跨膜电位(△ψm)的下降，并导致外膜破裂，释放出Cyt－C等各种活性蛋白，Cyt－C从线粒体内释放是关键的一步。胞浆内的Cyt－C在dA7P存在下，与凋亡蛋白酶活化因子－1(Apaf－1)结合，诱导caspase－9前体的寡聚化，并形成凋亡体。凋亡体的形成可激活caspase－9，继而活化Caspase－3，启动Caspase的级联反应，引起细胞凋亡。

有研究以缺氧／缺糖再给氧为模型，观察清开灵注射液对神经细胞线粒体膜电位的保护作用。结果发现清开灵注射液能显著降低细胞内Ca²⁺浓度，抑制细胞凋亡，提高线粒体膜电位和活性，认为清开灵注射液可抑制缺氧一缺糖再给氧损伤所致的线粒体膜电位的降低、抑制神经细胞内钙超载与抑制细胞凋亡有关。

1．2 通过调控死亡受体途径抑制凋亡 凋亡还可以通过死亡受体通路介导，现知死亡受体途径主要包括Fas／FasL途径和TNFa／TNFR途径。死亡受体家族成员包括7NFRl、TNFR2、Fas／CD95、TRAlL－Rs等，当死亡受体与其相应的配基(死亡配体)特异性结合后，将凋亡信号由胞外传人胞内，在连接分子的媒介下，激活Caspase，导致细胞凋亡。

1．2．1 通过调控Fas／FasL途径抑制凋亡 中药可以通过调控Fas／FasL的表达，抑制受损细胞的凋亡。参附注射液对培养的乳鼠心肌细胞缺氧及缺氧／复氧时凋亡相关基因Fas／FasL蛋白表达影响研究发现，结果缺氧4.5h及10.5h后，心肌细胞Fas／FasL蛋白的阳性表达指数(positive expressionindex，PEI)参附注射液组明显低于缺氧组；参附注射液可通过下调Fas／FasL蛋白表达，参附注射液组还见到caspase-3活性下降，提示参附注射液抑制乳鼠心肌细胞凋亡是通过Fas／FasL-caspase-3途径实现的。

1．2．2 通过调控TNFa／TNFR途径抑制凋亡 研究还发现中药通过调控7NFa／TNFR途径抑制细胞凋亡。枸杞多糖对老年大鼠T细胞过度凋亡及相关基因表达研究发现，枸杞多糖可以下调促凋亡的TNFRl基因mRNA表达并上调抗凋亡的Bcl-2基因mRNA表达，降低老年大鼠T细胞的过度凋亡，从而改善老年大鼠T细胞过度凋亡的状态。

2 通过影响凋亡信号传导抑制凋亡

细胞抗凋亡的信号转导是在内外生存因子的刺激下，激活多种信号偶联途径的信号转导过程。常见的凋亡信号传导途径有磷脂酰肌醇－3－激酶(P13K)／蛋白激酶B(PKB或称为AKT)途径，RAS－MAPK途径，NF－κB途径，N()途径等。

2．1 P13K／PKB途径 P13K是一种胞内磷脂酰肌醇激酶，PKB是P13K的靶蛋白之一，P13K与PKB是促进凋亡作用的重要调节因子；其过量表达可抑制细胞的凋亡。黄芪多糖(APS)对2型糖尿病大鼠肾组织胰岛素信号分子表达的研究发现，认为黄芪多糖降低2型糖尿病大鼠血糖水平的机制可能与提高糖尿病大鼠肾组织中胰岛素受体(InsR)、胰岛素受体底物－1(IRS－1)、P13K水平，增加组织对胰岛素的敏感性，改善胰岛素信号转导有关。

2．2 RAS－MAPK途径 丝裂原活化蛋白激酶家族(MAPKS)参与细胞凋亡的信号转导过程。MAPKS级联反应包括MAPKKK，MAPKK与MAPK等3个顺序的活化过程。每一种激酶又由不同成分组成。MAPK包括ERK，jNK／SAPK，P38。有研究探讨肝星状细胞丝裂原活化蛋白激酶(HSCs MAPK)通路中ERK、JNK的活化情况，以及丹参药物血清对磷酸化细胞外信号调节蛋白激酶(P－ERK)、磷酸化氨基末端蛋白激酶(P－JNK)表达，肝纤维化大鼠经丹参药物血清干预后较对照组均显著降低，正常大鼠经丹参药物血清干预后较正常大鼠对照组也均显著减少。表明活化的HSCs中ERK、JNK保持着较高的磷酸化水平，两者介导的信号转导通路是HSCs活化和增殖的重要途径之一；阻断MAPK信号通路可能是丹参治疗肝纤维化的重要作用途径之一。

2．3 NF－κB途径 在大多数细胞类型中，NF－κB在胞浆中与抑制亚单位lκB结合形成无活性的复合物。在TNF诱导的细胞凋亡过程中，可刺激lκB的磷酸化作用及降解作用。使NF－κB能从复合物中释放并活化，活化的NF-κB迅速转位进入胞核，继而作用于靶基因，诱导基因表达，编码前炎性蛋白，如IFN，细胞因子，生长因子，细胞黏附因子，红细胞生成素与MHC－I类分子等，抑制NOS的生成，并诱导编码凋亡抑制蛋白C－IAPl，C－IAP2基因表达，诱导抗凋亡基因Bcl－2，Bcl－x1的表达。探讨人参皂甙对心血管疾病的保健和防治机制的研究发现，结果显示内毒素脂多糖(LPS)促使HUVEC NF－κB向细胞核内转移，人参皂甙则能阻止

LPS诱导的NF－κB核内转移；能完全阻止LPS致内皮细胞核提取物NF－κB DNA结合活性；IJs能使HUVl3C PAl－1蛋白及mRNA表达显著增强，人参皂甙则使LPS的这种作用明显减弱。认为人参皂甙对心血管疾病的防治机制之一可能是通过NF－κB途径拮抗LPS致HUVEC PAI－1的表达。

2．4 NO途径 NO对细胞的增殖与存活有双重效应。它可以通过多种机制诱导细胞的凋亡，但在一些特定环境中，NO又可在一些细胞类型中作为凋亡的潜在抑制剂。川芎嗪对多巴胺诱导PCI2细胞凋亡的保护作用的研究发现，认为川芎嗪可抑制DA引起的PCI2细胞凋亡，此作用可能与降低NO生成有关。NO的抗凋亡作用还与caspase水平有关。在死亡配体依赖与配体非依赖的凋亡中，NO均能抑制caspase的活性。黄芪、当归注射液可通过促进NO的生成、诱导caspase3表达促进体外培养的血管平滑肌细胞凋亡。同时还可通过上调bcl－2表达而抑制其阻止氧自由基破坏细胞结构，起抗细胞凋亡作用，通过抑制粘着斑激酶的表达，调节其对细胞增殖和凋亡的影响。已发现，NO在某些细胞类型的线粒体中起抗凋亡作用。如在鼠肝线粒体中，生理浓度的NO能可逆性的抑制PTP的开放，机制是通过膜的去极化与Ca²⁺的积聚作用。

2．5 其他 胞浆中游离的Ca²⁺作为第二信使在凋亡信号传递过程中起关键作用；细胞核内钙离子浓度的持续升高是导致细胞凋亡的主要原因。细胞凋亡时最显著的变化是DNA的断裂，钙离子可直接激活核酸内切酶促进DNA断裂，也可通过激活蛋白酶、磷酸酶和磷脂酶，导致染色质结构完整性的丧失。葛根素及由红参和麦冬有效成分制成的参麦注射液对脑缺血／再灌注中神经细胞均有一定的抑制作用。作用机制可能是阻断Ca²⁺内流和／或胞内钙库的释放。从抑制神经细胞内钙超载。

目前发现在某些细胞中，cAMP是引起细胞凋亡的信号。细胞内cAMP浓度的上升可激活cAMP依赖性蛋白激酶，使靶细胞上某些丝氨酸和苏氨酸磷酸化，从而影响这些蛋白的生物学功能，引起细胞凋亡。黄精多糖对正常小鼠血糖水平无明显影响；但可显著降低肾上腺素诱发的高血糖小鼠的血糖值；其机制可能是降低肾上腺素模型小鼠肝脏中cAMP的含量，通过抑制凋亡减轻高血糖肝脏的损害。

3 通过调控凋亡相关基因表达抑制凋亡

Bcl－2基因家族是最重要的细胞凋亡调控基因。抗凋亡基因bcl－2和bcl－xL是Bcl－2家族蛋白成员中主要的抗凋亡分子。bax基因是Bcl－2家族中重要的促凋亡基因。另外，p53、c－myc、Fas、c－fos等基因均是参与调控细胞凋亡的重要基因。有研究用黄芪注射液进行治疗贫血小鼠，提示黄芪注射液可通过上调抗凋亡蛋白Bcl－XL表达减轻骨髓有核细胞的凋亡，并促进红系、巨核系造血。丹参对持续性非卧床式腹膜透析(CAPD)相关性腹膜硬化模型大鼠腹膜间皮细胞凋亡有抑制作用，其机理是下调Fas基因的蛋白表达，上调Bcl－2基因的蛋白表达。c－los是一种转录调节因子，正常情况下在脑内水平极低。c－fos不适当的过度表达可干预细胞核的修复功能，导致细胞凋亡。有实验表明。c－fos可能诱导脑缺血一再灌流时海马CAl区细胞晚期促凋亡基因的表达，共同调控细胞凋亡，而中药有效成分葛根素可通过下调凋亡相关基因c－fos的表达，减少神经细胞的凋亡，从而具有保护神经的作用。

4 通过调控细胞因子抑制凋亡

细胞因子(cytokine，CK)是机体细胞分泌调节细胞增殖、分化与死亡的一大类因子。与凋亡有关的细胞因子有氧自由基、氧化低密度脂蛋白(OX2LDL)及某些细胞因子等。清热解毒方泻心汤可显著降低实验性AS大鼠血清MAD水平，增强SOD活性，降低OX2LDL及N()水平等，从而抑制血管细胞过度凋亡。细胞因子如TNF(Tumomecrotiefactor)具有多种生物学功能，TNF在体外可诱导肿瘤细胞、树突状细胞及大鼠肝细胞出现凋亡，其中TNF-α与凋亡的关系更为密切，能与TNF受体结合，引起细胞内贮存Ca释放，引起细胞内游离Ca²⁺浓度升高，从而激活Ca²⁺依赖性核酸内切酶，引起DNA片段断裂和细胞凋亡。此外，与凋亡有关的细胞因子还有IL-2、IFN-γ、TGFβ1，NK细胞、IL-3、IL-4、IL-6、LAF-1(白细胞黏附因子)、CAM-1(细胞内黏附分子)、GM-CSF(粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子)、NGF(神经生长因子)、SCF(干细胞因子)、IGF-1(胰岛素样生长因子)、核转录因子xu等。黄芪对脂多糖(LPS)致大鼠急性肺损伤(AIJ)后大鼠肺组织细胞有保护作用，其机制是减少促炎因子TNF-α、IL-1β的释放，抑制肺泡上皮细胞凋亡。地黄饮子对阿尔茨海默病动物模型细胞凋亡抑制的机制，与上调核转录因子κB、hsp70mRNA的表达，抑制线粒体释放细胞色素C，控制半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3的激活有关。

5 结语

4.细胞凋亡时细胞骨架的结构改变的研究 篇四

!”#$%&’(家族转录因子能降低)*+,的.

表达!从而减少细胞凋亡“在肿瘤细胞中!-!.!/的典型功能是抗凋亡!从而赋予肿瘤细胞存活的优势”0).!/的活性依赖于1!/激酶#233$复合体的磷酸化和2!/的失调%4*5( “&等&78’研究证明9:;能够直接或间接调节133的活性!导致0).!/的核转位(活化和0).!/依赖的促进存活基因的转录%9:;使0).!/磷酸化后!激活它的转录功能!使促进细胞存活的/.?>表达增强!从而促进细胞存活!当用特异的@1AB抑制剂

C”#;6*55D5和,E7FGHH7处理后!0).!/的活化受到抑制%另外!9:;同时还

能使0).!/的抑制酶1!/*磷酸化!使

0).!/进入核内!调节抗凋亡基因的

转录&7I’%@8A是一个重要的介导J09损伤引起的细胞凋亡的蛋白!其水平和功能能够被KJK7泛素连接酶抑制%KJK7是@8A的一种负性调节蛋白!能够结合@8A蛋白!使@8A的转录调节功能失活%9:;能结合KJK7并磷酸化其L=II和L=MI位点!诱导核输入或上调泛素连接酶的活性!进而促进@8A的失活或降解!阻断@8A介导的促凋亡转录反应&7N!7M’%E9@是转录辅激活因子!它能够与核磷蛋白@NA相互作用!并增强由于J09损伤介导的@NA依赖型凋亡!用特异的LDO09沉默E9@基因!能够延缓或减少@NA介导的凋亡&7F’%E9@是近年来才被证明的9:;的底物!9:;能够磷酸化E9@的L=7N位点!磷酸化的E9@是@NA转录活性介导的凋亡抑制因子&AH’%“通过调节细胞周期影响细胞增殖%哺乳类动物雷帕霉素#;P&6*66*>D*5

;*#Q”R#*S*6T

的一个重要作用靶点!能够被9:;磷酸化激活!通过调控核糖体激酶SNH+I:##DW“+”6*>LI.:D5*+&!OLB$和GX./@.=两条不同的下游通路!分别控制特定亚组分6O-9的翻译!进而调节蛋白质的合成!影响细胞的增殖%研究表明!6UVO的活性能够被@1AB的抑制剂C“#;6*55D5和,E7FGHH7所抑制!抑制6UVO能够阻断其下游的SNH+I:与

GX./@.=的信号通路!阻滞细胞周期在Y=期!导致细胞生长停滞&A=’%#防止

线粒体释放凋亡因子%线粒体可释放细胞色素

!”#以$%!&’()*信号通路分子为靶点的肿瘤治疗策略

近年来研究表明!@1AB.9:;信号

通路在多种肿瘤的发生发展中起着重要作用%@1AB.9:;主要是通过影响其下游的多种效应分子而发挥其抗凋亡作用的%目前!通过基因干预方法敲除或小分子药物抑制@1AB(9:;及相关基因!阻断其对下游多种抗凋亡效应分子的活化!促进细胞凋亡已经成为肿瘤治疗研究的焦点%

AZ7Z=O09干扰技术O09干扰

#O09D$是指生物体内利用双链O09#(+O09$诱导同源靶基因的6O09特异性降解!从而导致转录后基因沉默的现象%O09D主要通过核酸酶JD

O09#+DO09$!继而由+DO09识别并靶

向降解同源靶基因6O09!从而抑制靶基因的蛋白表达%@1AB.9:;信号通路在乳腺癌的发生发展中起着重要作用!@1AB的过表达与乳腺癌的恶性程度有关%@1AB.9:;通路的活化能够抑制)“?[转录因子介导的细胞生长停滞和细胞凋亡%O&*Q*5.+P*C等&AG’研究表明!利用O09D降低乳腺癌细胞中

@1AB的表达!)”?[转录因子活化增

强!能够消除@1AB.9:;通路对)“?[转录因子介导的细胞生长停滞和细胞凋亡的抑制!促进癌细胞的凋亡)研究还发现!在雌激素受体XO$阳性的乳腺癌细胞中!)”?[转录因子的活化能够抑制JBG(JBI(D5J=的蛋白水平!S7NBDS=累积!导致细胞周期阻滞在

Y=期%UO91,是肿瘤坏死因子U0)家

族的成员!是@1AB.9:;信号通路下游分子)“#:P&*(的靶基因%UO91,能够选择性地诱导肿瘤细胞凋亡!在人结肠癌细胞株B]7H和BK=7由于

@1AB.9:;信号通路的激活!却能抑制UO91,诱导的凋亡%使用针对@1ABSM8$调节亚单位和9:;=的+DO09和UO91,联合治疗结肠癌!凋亡细胞的数

量明显多于单独应用UO91,%而且

9:;=+DO09介导的@1AB通路的抑制

导致UO91,死亡受体G和8增加%

O09D在抑制@1AB.9:;的同时诱导UO91,死亡受体表达!使抵抗性结肠癌

细胞对UO91,诱导的细胞死亡更加敏感&A8’%编码@1ABS=HH$催化亚单位的

@1BA9基因在大多数的人类肿瘤中

发生突变%最近!^*5Q等&AI’研究发现

@1BA9基因突变型的结肠癌细胞株

由于@1AB.9:;信号通路的激活!其能抵抗由生长因子缺乏诱导的细胞凋亡!对@1AB的抑制剂,E7FGHH7高度敏感!而且!@1BA9特异的+DO09+能够显著减少J09的合成和_或诱导细胞凋亡%而@1BA9基因野生型的结肠癌细胞株却没有表现出明显的@1AB活性!其虽然对@1AB的抑制剂

,E7FGHH7诱导的生长抑制高度敏感!

但对于@1AB抑制诱导的凋亡却不敏感!如果将突变型的@1BA9基因转染至野生型的结肠癌细胞株后也能获得与@1BA9基因突变型的结肠癌细胞株相同的特性%@1AB特异性的

+DO09除可降低体外结肠癌细胞的活

力!还可抑制体内转移性结肠癌的生长&M’%X‘D=在肠上皮细胞和结肠癌中作为一个生存基因发挥作用!可活化

@1AB.9:;信号通路!对生理性和治疗

性凋亡刺激有不同程度的抵抗性%X‘D=在人结肠癌细胞中过表达!这种过表达与其扩增有关%利用特异的LDO09敲除人结肠癌细胞系aU.7F的X‘D=后!能抑制9:;的磷酸化并增加癌细胞对红杉醇介导的细胞凋亡的敏感性&AN’%由此可见!对于@1AB.9:;相关的肿瘤!@1ABb9:;及其相关基因有望成为基因疗法的靶点!同时也为联合使用+DO09和其他化学药物治疗肿瘤提供新的策略!进一步提高肿瘤的治疗效果%

AZ7Z7反义技术基于质粒的反义载

体或人工合成的反义寡核苷酸在较早前已经用于干扰@1AB.9:;信号通路%据报道!@1ABSM8$基因相关的反义

因的表达!消除@1AB信号%9:;=的反义寡核苷酸能够降低癌细胞在软琼脂中的生长能力(诱导凋亡以及增加癌细胞对化疗药物敏感性等%而且!类似的结果在@JB=的反义寡核苷酸的研

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5.植物细胞凋亡研究进展 篇五

植物细胞凋亡研究进展

细胞凋亡是生物体生长发育、细胞分化和病理条件下细胞主动、有序的死亡过程.大量研究表明,细胞凋亡是植物胚胎发育,导管分子的形成,根、茎、叶、花等器官正常生长发育的重要组成部分.在植物的`超敏反应中,寄主细胞凋亡对限制病原物的扩散、保护植物整体发挥着重要作用.

作 者：杨征 蔡陈 宋运淳 YANG Zheng CAI Chen-Leng SONG Yun-Chun 作者单位：武汉大学生命科学学院,武汉,430072刊 名：生物化学与生物物理进展 ISTIC SCI PKU英文刊名：PROGRESS IN BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS年，卷(期)：26(5)分类号：Q943关键词：细胞凋亡 植物 发育 超敏反应

6.细胞凋亡的研究进展 篇六

1 细胞凋亡机制

现有研究已经证明, 在复细胞生物 (metazoan) 的凋亡过程中酶反应机制具有相似性, 在研究细胞凋亡机制核心组分的过程中, 美丽线虫长久以来就一直是一个良好的模型。研究发现了3个重要的基因:CED-4、CED-9、CED-3。CED-9具有抑制细胞凋亡的作用, 而CED-3则有促进凋亡的作用。CED-3是一个蛋白酶, 其作用机制是:在激活后可以通过水解靶蛋白使细胞死亡;CED-3与CED-4结合可以促进CED-3的激活, 而CED-4与CED-9结合能够阻止CED-3的激活。在通常情况下, CED-3处于非激活状态, 这时CED-4、CED-9和CED-3是结合在一起的。因此, 细胞凋亡信号会引起CED-9在上述复合体上解离下来, 并激活CED-3从而导致凋亡。

脊椎动物经过长期进化, 拥有一整套基因家族: (1) A-paf-1基因与CED-4同源; (2) 哺乳动物Caspases与CED-3同源; (3) 哺乳动物Bcl-2基因家族与CED-9在结构和功能上相似, 但分为促进和抑制亚群。

2 细胞凋亡的信号转导途径

细胞凋亡常由于细胞内外的许多信号刺激诱导, 如相应配体结合死亡受体TNFR、Fas等, 以及抗癌药物、生长因子缺乏、紫外线照射和电离辐射、过度表达某些特定的癌基因和抑癌基因等。虽然这些信号和随后的反应途径千差万别, 但Caspases的激活是细胞凋亡后期的共同途径, 现已得到公认。

在细胞凋亡中Caspases的作用:Caspases与CED-3在结构和序列上同源, 二者同属特异的天冬氨酸之后切割靶蛋白的一类进化上保守的半胱氨酸蛋白酶家族。功能上, 激活的Caspases可以水解包括细胞信号转导、细胞调节、组织平衡、细胞存活、DNA修复等环节中的重要蛋白, 从而使细胞表现为凋亡所特有的生化及形态学特征:染色质聚集、DNA降解、细胞皱缩、断裂, 以及随后的凋亡细胞被吞噬细胞迅速清除等。

在细胞凋亡中线粒体的重要性:现有研究表明, 线粒体在促凋亡信号和Caspases激活中起着不可替代的作用, 典型的如在细胞毒药物诱导细胞凋亡的信号转导途径中, 线粒体发挥了重要作用。但是, 实际上线粒体在细胞凋亡中的作用远大于此, 常起着决定性的作用, 其作用主要包括: (1) 丧失电子转移功能并减少能量的产生; (2) 释放Caspases激活因子如Cyto-c; (3) 线粒体跨膜电位的消失以及与BCL-2蛋白家族促凋亡和抑制凋亡功能相关等方面。实验证明:Ceramide (介于促凋亡信号和凋亡过程之间的凋亡信号转导中的重要分子) 、γ辐射、Fas与配体结合等均可导致线粒体在电子转移方面发生功能紊乱, 从而影响呼吸链, 使ATP产量下降。在细胞凋亡的晚期常会发生这种能量代谢上的障碍。

3 凋亡调控基因

Bcl-2基因家族包括促进细胞凋亡的Bik、Bad、Bax、Bak、Hrk、Bid、Bcl-x S等;抑制细胞凋亡的Bcl-x L、Bcl-2、Bcl-w、A1/Bf1-1、Nr13、Mcl-1等。新发现的成员使Bcl-2基因家族越来越庞大, 而更引人注目的是Bcl-2家族蛋白作用的生化机制中线粒体和Caspases之间的密切关系。研究表明, 在细胞凋亡信号转导中, 参与其中调控的其它基因还有如NF-κB、Ceramide等很多基因, 并非是简单的一连串事件的组合。

4 结语

经过多年研究, 凋亡机制的研究取得了很大的进展, 但仍有很多问题亟需进一步阐述。主要有: (1) 新的凋亡调控相关基因的发现; (2) 凋亡精确的生化机制及其不同的信号转导途径的调控; (3) 相关疾病如肿瘤中凋亡分子机制的异常, 以及这些机制在疾病治疗中的意义等。总之, 细胞凋亡机制非常复杂, 要想弄清其复杂而精致的调控网络尚需时日, 有待进一步研究。

摘要：近年来, 有关细胞凋亡的研究取得了飞速进展, 并有不少突破。随着研究的不断深入, 对caspases系列的理解将进一步提高, caspases上游基因和下游的作用底物及各种协作因子将一一被阐明。促caspases因子和拮抗因子将制成药品推向市场, 对有关疾病产生细胞凋亡机制进行深入了解, 并找出其特异性, 可应用于疾病的防治, 已成为治疗学的新领域。对细胞调亡机制、信号转导途径、调控基因作一综述。

关键词：细胞凋亡,信号转导途径,研究进展

参考文献

[1]彭黎明, 王曾礼.细胞凋亡的基础与临床[M].北京:人民卫生出版社, 2000:56.

7.细胞凋亡时细胞骨架的结构改变的研究 篇七

【关键词】 关节炎，类风湿；细胞凋亡；中医药；调控；综述

doi：10.3969/j.issn.2095-4174.2014.08.015

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是以累及小关节为主的慢性全身性自身免疫性疾病，早期表现为对称性多关节肿胀、疼痛、晨僵等，晚期关节发生僵硬和畸形，是一种致残率高、危害性大的常见病、疑难病。RA的病理特征是遗传与环境等多因素相互作用而导致的滑膜组织炎症[1]，过度增殖的、在组织学上类似于肿瘤细胞的滑膜细胞向关节软骨及骨组织浸润性生长，导致关节畸形及功能障碍[2]。这些变化主要是关节滑膜内层细胞增殖和细胞凋亡之间不平衡[3]，这些细胞凋亡异常与凋亡相关基因表达异常有关[4]；而且在RA早期阶段凋亡较低，更加积极的凋亡过程发生在RA的中后期[3]。

1 RA的发病机制

RA病因及发病机制尚未阐明。随着分子生物学和免疫学的进展，RA动物模型的建立，发现细胞因子、细胞凋亡、性激素、原癌基因等在RA发病过程中起着重要作用。20世纪末以来，发现细胞凋亡异常可导致滑膜组织过度增生、肥厚，从而促进RA发生[5]。

2 RA细胞凋亡的调控基因

细胞凋亡（apoptosis）的概念是1972年由病理学家Kerr等首先提出，细胞凋亡又称程序性细胞死亡（programmed cell death，PCD），是一个细胞自我破坏的程序性生化过程，是多细胞生物体内的一个重要生命现象，即出现在个体发育、正常生理状态或疾病中，在一定的生理或病理条件下，遵循自身的程序，结束自己生命的过程[6-7]，是机体维持正常生理过程所必须的。许多研究证明，在正常组织更新和肿瘤消退过程中，机体通过细胞凋亡的方式清除不需要的细胞[8]。细胞凋亡在许多疾病的发生、发展及转归过程中发挥着重要作用。成纤维样滑膜细胞（fibroblast-like synoviocytes，FLS）作为RA滑膜细胞中最主要的细胞，虽然过度增殖的确切机制仍有待阐明，凋亡不足可能是FLS无限增长的潜在原因[9-10]。它的异常增殖及凋亡不足与RA滑膜增生、增厚密切相关，在RA发病中起关键作用[11]。这些异常与Fas、p53、Bcl-2等多种基因表达异常有关[12]。

Puccik B等[13]发现，c-myc可诱导成纤维细胞、杂交瘤T细胞、白血病细胞等发生凋亡，这种致凋亡作用可被Bcl-2或p53的表达抑制，但在某些情况下如与致癌基因同时存在时，c-myc则可协同Bcl-2导致肿瘤的发生。刘桂玲等[14]发现，转染c-myc基因的成纤维细胞出现大量凋亡。

Bc1-2能抑制多种因素引起的细胞凋亡，具有抑制细胞凋亡和延长细胞寿命的功能。Bcl-2和Bax可独立地调节细胞凋亡，无Bax存在时，Bcl-2可抑制凋亡；无Bcl-2存在时，Bax可明显地促进凋亡；Bax缺乏与Bcl-2高表达对凋亡的影响可产生协同效应[15]。在RA-FLS可以发现高水平的Bcl-2。Sugiyama M等[16]用免疫组化证实在RA聚集区的淋巴细胞过度表达Bcl-2。

Fas和FasL突变引起细胞凋亡障碍，导致自身免疫性疾病。NaKajima T[17]首先报道，RA滑膜细胞表达Fas抗原，且Fas抗体可诱导滑膜细胞凋亡。Hoat TT等[18]报告，RA患者体内存在大量自身反应性T、B淋巴细胞，其凋亡水平很低。经用Fas抗体处理后，RA患者滑膜组织和滑液中T细胞50%出现凋亡，提示RA患者滑膜浸润T细胞多数表达Fas抗原。Tarr JM等[19]研究发现，

RA组血浆和关节滑液中钙网织蛋白浓度高于银屑病关节炎组和健康对照组，且关节滑液中钙网织蛋白的浓度与关节肿胀数、压痛及疾病活动性相关；进一步研究发现钙网织蛋白直接结合于FasL，从而抑制FasL途径调节的RA炎性T淋巴细胞的凋亡。

在RA-FLS中可以检测到大量的p53，其中质量分数40% p53 cDNA克隆发生突变，不能对异常增殖的滑膜细胞发挥有效的作用[20]。Lassus P等[21]通过对滑膜组织成纤维细胞研究发现，高水平p53能增强成纤维细胞的凋亡，而低水平（生理水平）p53则抗成纤维细胞凋亡。

3 中医药对RA细胞凋亡的调控

通过实验研究和临床观察，中医药也可以起到调控细胞凋亡基因的表达，促进RA滑膜细胞的凋亡，抑制滑膜细胞增生，明显改善RA的关节症状。

3.1 中药单体 雷公藤甲素（TP）可诱导胶原诱导性关节炎（CIA）大鼠关节滑膜细胞发生凋亡，主要在S期影响DNA的合成和复制。TP对增生活跃的滑膜细胞敏感，提示其用于RA活动期更合理[22]。

青风藤是传统用于治疗风湿性疾病的良药。研究表明，其主要成分青藤碱具有抗炎、免疫抑制、镇痛等作用。方勇飞等[23]研究表明，青藤碱在一定浓度及作用时间内可诱导RA患者滑膜细胞凋亡，其作用机制可能与下调Bcl-2蛋白表达及阻滞G1期细胞向S期移行有关。青藤碱可能通过诱导细胞凋亡而抑制滑膜细胞增殖，这种作用与细胞周期有关[24]。

另有研究表明，姜黄素对体外培养的RA患者滑膜细胞的增殖具有一定的抑制作用，并可诱导其早期凋亡，可能与上调Bax/Bcl-2 mRNA的表达有关[25]。姜黄素可以通过上调预凋亡基因Bax及下调抗凋亡基因Bcl-2和X-连锁凋亡蛋白抑制剂的表达来介导FLS细胞的生长抑制和凋亡，且呈剂量依赖性，这可能是姜黄抗RA的作用机制之一[26]。

实验证明，丹参可抑制RA-FLS Bcl-2的表达，从而通过降低Bcl-2/Bax的值促进FLS凋亡[27]。通过荜茇对佐剂性关节炎（AA）大鼠滑膜细胞凋亡的影响，研究发现，筚茇可提高病变关节的滑膜细胞凋亡率，从而阻止进一步的关节病变，起到治疗AA的作用[28]。研究表明，海藻多糖能抑制体外RA-FLS增殖，可下调 RA-FLS Bcl-2蛋白表达，上调Bax蛋白表达，促进 Caspase-3的活化裂解，进而通过线粒体途径诱导RA-FLS凋亡[29]。彭爱红等[30]实验研究发现，用4 μg·mL-1的赤芍801（赤芍801是赤芍的主要有效成份没食子酸的酯化衍生物——没食子酸丙酯）作用24 h后，RA-FLS凋亡发生率较对照组略有增加，但增加不明显；但当赤芍801浓度增加到64 μg·mL-1后，其凋亡率显著增加，充分说明赤芍801 有诱导RA-FLS凋亡

nlc202309040240

的作用。

3.2 中药复方 刘健等[31]观察新风胶囊对AA大鼠滑膜细胞凋亡的影响，该实验研究结果表明，新风胶囊能促进AA大鼠滑膜的Fas、FasL的表达，抑制Bcl-2的表达，从而促进滑膜细胞凋亡；新风胶囊组可见典型的滑膜细胞核固缩，可见凋亡小体；采用流式细胞术，分别以MMP、TUNEL、Annexin V/PI法检测结果表明，新风胶囊可显著提

高AA大鼠滑膜细胞的凋亡率，且此作用显著优于雷公藤多苷和甲氨蝶呤，这是该药抑制滑膜细胞增生、降低关节炎指数、消除肿胀的一个可能作用机制。

娄玉钤等[32]对AA大鼠研究结果提示，热痹清片（忍冬藤、生地黄、丹参、制马钱子等）通过促进Fas、FasL表达，抑制Bcl-2的表达，促进滑膜细胞凋亡而发挥治疗作用。通过桂枝芍药知母汤浓缩液对RA大鼠滑膜细胞增殖、凋亡的影响，可以得出，其可明显减轻RA大鼠滑膜增殖的病理改变，其作用可能是通过减弱大鼠滑膜细胞内Bcl-2表达，而提高Fas的表达，诱导滑膜细胞调亡，从而恢复细胞增生与凋亡的平衡。对照组p53蛋白的表达较正常组和治疗组增高，说明桂枝芍药知母汤治疗RA可能是通过抑制突变型p53的表达抑制滑膜细胞过度增生并诱导其调亡，从而发挥治疗作用[33]。

刘刚等[34]实验结果说明，当归拈痛汤可以同时促进Fas/FasL mRNA的表达，随着凋亡细胞的增多，危险信号的提供逐渐减少甚至被阻断，最终使RA得以缓解。提示当归拈痛汤能够促进滑膜细胞凋亡，削弱炎性滑膜的破坏作用。傅卫燕等[35]研究发现，当归拈痛加味膏剂可能通过抑制HIF-1α

活性，使滑膜细胞不能适应缺氧而减慢增殖，加速凋亡，从而使凋亡率明显加快，减轻滑膜组织增生。对大鼠实验表明，补肾强骨方含药血清能够显著抑制FLS增殖，均能抑制FLS Bcl-2 mRNA表达，可能是其能够下调滑膜成纤维细胞增殖的作用机制之一[36]。

马艳苗等[37]研究发现，风湿宁胶囊促进RA亢进的滑膜细胞凋亡可能与改善CIA大鼠滑膜A型、B型细胞的超微结构和上调滑膜细胞中Caspase 3 mRNA、Caspase 9 mRNA的表达有关。

采集RA、正常人滑膜细胞体外原代培养，检测三氧化二砷（As2O3）对滑膜细胞凋亡的作用过程中 Caspase 3活性变化，结果Caspase 3在As2O3对滑膜细胞凋亡诱导过程中起到重要作用；并且其活性显著增强，因而Caspase的活化级联形式可能是砷剂诱导凋亡的重要通路，其活化可诱导细胞凋亡[38]。

3.3 针 灸 研究发现，艾灸治疗能显著改善大鼠RA症状，调节关节滑膜中Fas/FasL蛋白的表达，诱导滑膜细胞凋亡[39]，这可能是艾灸发挥温通作用的有效机制之一。

4 问题及展望

细胞凋亡异常在RA发病及病理过程中有着重要的作用。本文探讨了RA滑膜细胞凋亡异常和影响其凋亡的调控基因，总结了中医药对RA滑膜细胞凋亡可能的作用机制。但中医药对RA的实验研究仍存在一些问题，主要表现在：①中医药治疗RA的实验研究深度不够，范围不广；②中医药对RA细胞凋亡影响的研究不多，大多局限于雷公藤、青风藤等中药有效成分研究，中药复方制剂相对偏少；③中医药对诱导RA滑膜细胞凋亡的作用机制研究不多。针对以上情况，应进一步开展中医药诱导RA滑膜细胞凋亡的研究等，以探寻中医药治疗RA的作用环节、途径和靶点，为中医药推广应用于临床治疗RA提供科学依据。同时中药在诱导RA滑膜细胞凋亡的机制，还需进一步研究。

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收稿日期：2014-04-23；修回日期：2014-08-04