（無機(jī)化學(xué)專業(yè)論文）釕配合物抗腫瘤活性及對人肺腺癌a549細(xì)胞的凋亡作用.pdf

釕配合物抗腫瘤活性及對人肺腺癌a 5 4 9 細(xì)胞 的凋亡作用 摘要 釕配合物由于其易吸收 低毒性 被認(rèn)為將是最有前途的抗癌藥物 已經(jīng)有 兩個配合物n a m i a k p l 0 1 9 分別于1 9 9 9 年和2 0 0 3 年進(jìn)入臨床 本文設(shè)計(jì)合成了系列釕配合物 r u m e l m 4 d p p z c 1 0 4 2 2 h 2 0 r u m e l m 4 d p q c 1 0 4 2 2 h 2 0 r u m e l m 4 p h e n c 1 0 4 2 2 h 2 0 t r a n s c i s c i s r u c 1 2 d m s o 2 b i i m m e r r u c l a b p y d m s o m c r r u c l 3 一 p h e n d m s o m e r r u c l 3 d m s o s i i m 并通過元素分析 n m r e s m s 等方法對合成的配合物進(jìn)行了 表征 本文采用m t t 法測定了釕配合物對肺癌a 5 4 9 細(xì)胞的半數(shù)抑制濃度i c 5 0 值 采用光學(xué)觀察法觀察釕配合物對人肺腺癌a 5 4 9 細(xì)胞的凋亡作用 以d n a 瓊脂 糖凝膠電泳法 流式細(xì)胞術(shù)測定不同濃度的釕配合物對a 5 4 9 細(xì)胞的凋亡作用 上述研究結(jié)果表明 在顯微鏡下陰性對照組細(xì)胞生長良好 加配合物處理后細(xì)胞 皺縮變圓 體積縮小 隨著濃度的增大 死亡細(xì)胞增多 配合物大多在電泳時出 現(xiàn)了特征的 梯狀 條帶 流式細(xì)胞儀檢測結(jié)果亦顯示它們均可以誘導(dǎo)a 5 4 9 細(xì)胞 凋亡 并顯示出一定的濃度依賴性 綜合研究結(jié)果表明 這些釘配合物均可以不 同程度地誘導(dǎo)a 5 4 9 細(xì)胞凋亡 關(guān)鍵詞 釕配合物 抗腫瘤活性 腫瘤細(xì)胞凋亡 i n v e s t i g a t i o no fr uc o m p l e x i n d u c e da p o p t o s i sa n dt h e a n t i t u m o r a c t i v i t yi na 5 4 9h u m a nl u n gc a n c e rc e l l s r u t h e n i u md r u g sa p p e a r a sp r o m i s i n gc o m p o u n d sd u et ot h e i rl o wt o x i c i t ya n d t h ea b i l i t yt oa c c u m u l a t ei n t ot u m o r n a m i aa n dk p l 0 1 9h a v ee n t e r e dc l i n i c a l t r i a l si n1 9 9 9a n d2 0 0 3 r e s p e c t i v e l y i nt h i sp a p e r as e r i e so fr uc o m p l e x e s r u m e l m 4 l c 1 0 4 h 2 h 2 0 bd p p z d p q p h e n t r a l k f c i s jc 括 r uc 1 2 d m s o 2 b i i m m e r r u c l 3 d m s o l i 二b p y p h e n b i i m h a v e b e e n s y n t h e s i z e d a n dc h a r a c t e r i z e d b y e l e m e n t a l a n a l y s i s n m r e l m s e t c t h ei c s 0o ft h er uc o m p l e x e so nt h ea 5 4 9c e l l sw e r es c r e e n e db yu s i n gt h e m e t h o do fm t t t h em o r p h o l o g i co ft h ea 5 4 9c e l lw a so b s e r v e db yt h em i c r o s c o p e a n dt h ea p o p t o s i so ft h ec e l l sw a se v a l u a t e db yd n al a d d e ra n df l o wc y t o m e t r y t h e s er e s u l t ss h o w e dt h a ta l lc o m p l e x e si n d u c e da 5 4 9c e l la p o p t o s i st od i f f e r e n t e x t e n t t h ea 5 4 9c e l l sw e r ea b s e r v e dt ob es h r u n k e na n dd e c r e a s e di ns i z eb yr u c o m p l e x e s u n d e r i n v e r t m i c r o s c o p e a s c o n c e n t r a t i o ni n c r e a s e d b y r u c o m p l e x e s m o r ea n dm o r eb e lc e l l sw i t ha p o p t o t i cb o d i e sw e r ee x f o l i a t e da n d s u s p e n d e di nc u l t u r em e d i u m c e l l sw i t h o u td r u g sw e r ei na c t i v eg r o w t h t y p i c a ld n a l a d d e rw a sd e t e c t e db ya g a r o s eg e le l e c t r o p h o r e s i so fd n ae x t r a c t e df r o ma 5 4 9c e l l s b ym o s tr uc o m p l e x e sf o r4 8 h o u r s r uc o m p l e x e sc o u l di n d u c ec e l l sa p o p t o s i si n c o n c e n t r a t i o n d e p e n d e n c em a n n e rb yf l o wc y t o m e t r y t h e s er e s u l t ss h o w e dt h a ta l l c o m p l e x e si n d u c e da 5 4 9c e l la p o p t o s i st od i f f e r e n te x t e n t k e y w o r d s r u t h e n i u mc o m p l e x a n t i t u m o r a p o p t o s i s a 5 4 9 i c 5 0 c a s p a s e f a c s c d d p p i d p p z d p q b p y p h e n b i i m p b s f b s m 盯t d m s o t a i e d t a 英文縮寫詞表 人肺腺癌細(xì)胞 半數(shù)抑制濃度 天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶 流式細(xì)胞術(shù) 順鉑 碘化丙啶 鄰聯(lián)吡啶并 3 2 a 2 3 一c 吩嗪 聯(lián)吡啶喹啉 2 2 聯(lián)吡啶 1 1 0 一鄰菲咯啉 2 2 聯(lián)咪唑 磷酸鹽緩沖液 胎牛血清 四甲基偶氮唑鹽 二甲亞砜 它莫西芬 乙二胺四乙酸二鈉 m 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明 所呈交的學(xué)位論文 是本人在 導(dǎo)師的指導(dǎo)下 獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外 本論文不包含任何 其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果 對 本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個人和集體 均已在文 中以明確方式標(biāo)明 本人完全意識到本聲明的法律 結(jié)果由本人承擔(dān) 膪 矛 烈 舊 名 相 躲 州 謄 加 仁 2 文 吼 做 瑚 蛐 日 學(xué)位論文使用授權(quán)聲明 本人完全了解中山大學(xué)有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 即 學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并向國家主管部門或其指定機(jī)構(gòu)送交論 文的電子版和紙質(zhì)版 有權(quán)將學(xué)位論文用于非贏利目的的少量復(fù) 制并允許論文進(jìn)入學(xué)校圖書館 院系資料室被查閱 有權(quán)將學(xué)位 論文的內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索 可以采用復(fù)印 縮印或其 他方法保存學(xué)位論文 導(dǎo)師簽名 衣 生 日期卿年彭月尸日 瑪 蕩 f l 一一一 烈 9 日 名 j 捌 月 作 嚴(yán)文珥一以 位 期 學(xué) 日 知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)聲明 本人鄭重聲明 我所提交答辯的學(xué)位論文 是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下 完成的成果 該成果屬于中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院 受國家知識 產(chǎn)權(quán)法保護(hù) 在學(xué)期間與畢業(yè)后以任何形式公開發(fā)表論文或申請專 利 均需由導(dǎo)師作為通訊聯(lián)系人 未經(jīng)導(dǎo)師的書面許可 本人不得以 任何方式 以任何其它單位作全部和局部署名公布學(xué)位論文成果 本 人完全意識到本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān) 力 別 名 且 簽 釤 穆 作 順 文 烈 論 h 僦 嘲 鈞 日 第一章前言 第一章前言 癌癥對人類健康和生命的威脅很大 它和心血管疾患已成為醫(yī)學(xué)上的兩大難 關(guān) 在全世界構(gòu)成死亡原因的頭兩位 全世界每年約有7 0 0 萬人新患癌癥 每年 約有5 0 0 多萬人死于癌癥 幾乎每6 秒鐘就有一名癌癥患者死亡 最新調(diào)查顯示 心腦血管病 惡性腫瘤是我國前兩位死亡原因 分別占死亡 總數(shù)的2 2 4 5 和2 2 3 2 我國目前每年平均約有1 5 0 萬人新患癌癥 每年約有 8 0 萬人死于癌癥 其中肺癌 胰腺癌 肝癌 鼻咽癌 前列腺癌 惡性淋巴瘤 等 近年來有上升的趨勢 由于防癌措施的普及 宮頸癌 睪丸癌癥 白血病等 有下降的趨勢h 羽 每年千萬的經(jīng)濟(jì)損失上千億元 世界衛(wèi)生組織 w h o 專家預(yù)計(jì) 2 0 2 0 年新發(fā)癌癥病例將達(dá)到1 5 0 0 萬 死亡病例超過1 0 0 0 萬 現(xiàn)患病例越過3 0 0 0 萬 癌癥將成為本世紀(jì)人類的第一殺 手 化學(xué)藥物治療是治療腫瘤的主要方法之一 抗癌藥物的研究經(jīng)歷了一個漫長 的發(fā)展過程 盡管已對許多抗腫瘤藥物的細(xì)胞目標(biāo)有了一定了解 但對于藥物與 腫瘤作用后如何導(dǎo)致細(xì)胞死亡的確切機(jī)制尚不清楚 細(xì)胞凋亡是有機(jī)體主動采取 的 由基因決定的并受到外界 些因素影響和制約的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程 研究發(fā)現(xiàn)各種抗癌藥物引發(fā)細(xì)胞死亡的主要方式是細(xì)胞凋亡 從而使得細(xì)胞凋亡 與癌癥之間的關(guān)系及細(xì)胞凋亡在癌癥治療中的作用成為抗腫瘤研究的新焦點(diǎn) 3 4 腫瘤的發(fā)生及對治療的耐受與細(xì)胞凋亡密切相關(guān) 深入探討化療藥物作用 機(jī)制 調(diào)控凋亡相關(guān)基因或相應(yīng)因子 提高腫瘤細(xì)胞對化療藥物的敏感性 并特 異性地誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞進(jìn)入凋亡 是腫瘤治療取得成功的關(guān)鍵 5 刁 1 細(xì)胞凋亡研究及應(yīng)用 1 1 細(xì)胞凋亡的概念及生物學(xué)意義 c a r lv o g 在1 9 世紀(jì)中期已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞凋亡的現(xiàn)象 英國a b e r d e e n 大學(xué) 劉彥波 2 0 0 8 年中山大學(xué)碩士論文 病理系k e r r 教授等根據(jù)多年的研究于1 9 7 2 發(fā)現(xiàn)一種不同于細(xì)胞壞死的形態(tài)學(xué)特 征從而提出了細(xì)胞凋亡 a p o p t o s i s 的概念 1 1 細(xì)胞凋亡 a p o p t o s i s 一詞希 臘文的原義為 f a l l i n go f f 指像秋天的落葉樣落下 細(xì)胞凋亡是機(jī)體維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn) 定 由基因控制的細(xì)胞自主的有序性死亡 與細(xì)胞的壞死不同 細(xì)胞凋亡不是一 種被動的過程 而是涉及一系列基因激活 表達(dá)以及調(diào)控等的主動過程 是機(jī)體 為了更好地適應(yīng)生存環(huán)境而存在的一種死亡過程 細(xì)胞凋亡已經(jīng)成為當(dāng)今生命科 學(xué)研究最前沿與最活躍的領(lǐng)域之一 細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的主要區(qū)別 8 1 2 1 見表1 1 與圖1 1 表1 1 細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死區(qū)別表 特征細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死 誘導(dǎo)因素 最初表現(xiàn) 細(xì)胞數(shù)量 細(xì)胞形狀 細(xì)胞形態(tài) 膜完整性 線粒體 染色質(zhì) 細(xì)胞核 核生化改變 細(xì)胞器 胞內(nèi)容物 胞質(zhì)生化改變 d n a 生理及弱刺激強(qiáng)烈刺激 蛋白質(zhì)合成下降腫脹 單個細(xì)胞丟失成群細(xì)胞死亡 形成凋亡小體破裂成碎片 細(xì)胞皺縮 斷裂溶解 保持到最后階段很早消失 完整 自身吞噬腫脹 致密 凝聚 邊緣化分解 稀疏 固縮 早期固縮斷裂晚期破碎 d n a 片斷化 彌散性降解 無明顯變化腫脹 破壞 無釋放釋放 溶酶體酶增多溶酶體解體 核小體d n a 斷裂 呈1 8 0 2 0 0 b p隨機(jī)大小碎片 整數(shù)倍大小 的片段 基因控制有 谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶活性升高 自吞噬常見 2 無 無變化 缺少 佃 胞 凋 c 劉彥波 2 0 0 8 年中山大學(xué)碩士論文 細(xì)胞凋亡的作用主要包括以下幾個方面 清除無用細(xì)胞 比如人腦在發(fā)育過程中有9 5 的細(xì)胞死亡 1 7 l 清除多余的細(xì)胞 比如人的肢體在發(fā)育過程中 最初手與足形是槳形 當(dāng)一 些多余細(xì)胞凋亡以后就形成了正常的指和趾 1 8 清除發(fā)育不正常的細(xì)胞 比如大腦中沒有正確連接的神經(jīng)元 清除已經(jīng)完成任務(wù)的細(xì)胞從而維持細(xì)胞數(shù)量的穩(wěn)定 比如在成年機(jī)體清除衰 老細(xì)胞代之以新生細(xì)胞以及女性通過月經(jīng)周期進(jìn)行子宮內(nèi)膜的脫落與更新 1 9 2 0 l 清除有害細(xì)胞 比如胸腺細(xì)胞在離開胸腺之前被誘導(dǎo)死亡 畸胎瘤的形成可 能是未徹底凋亡的殘留胚層結(jié)構(gòu) 2 1 2 2 當(dāng)細(xì)胞凋亡受到抑制 會導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生和各種疾病發(fā)生 而不適當(dāng)?shù)募?xì)胞 凋亡激活 許多外源化學(xué)物質(zhì) 藥物和細(xì)胞因子等均可引發(fā)細(xì)胞凋亡 或細(xì)胞凋亡 過度 是中風(fēng) 心肌梗死 早老性癡呆 帕金森病 a i d s l v e l l 綜合癥 肝功 能衰竭相關(guān)疾病 造血系統(tǒng)疾病等發(fā)生的重要原因 1 7 2 2 細(xì)胞凋亡與細(xì)胞增殖構(gòu) 成一對矛盾 我們可按它們的辯證關(guān)系 借助誘導(dǎo)藥物干擾細(xì)胞凋亡過程 從而 達(dá)到防治疾病的目標(biāo) 1 2 細(xì)胞凋亡的特征 1 2 1 形態(tài)學(xué)特征 凋亡細(xì)胞的形態(tài)學(xué)特征表現(xiàn)為細(xì)胞體積縮小 連接消失 胞質(zhì)濃縮 細(xì)胞骨 架解體 其中細(xì)胞核變化最顯著 細(xì)胞核d n a 在核小體連接處斷裂成片段 且 聚集形成濃縮的染色質(zhì)塊 在電鏡下呈高電子密度 1 3 2 3 透明區(qū)的不斷擴(kuò)大 使 染色質(zhì)進(jìn)一步聚集 核膜在核膜孔處斷裂 兩斷端向內(nèi)包裹將聚集的染色質(zhì)塊分 割 形成核碎片 2 4 細(xì)胞質(zhì)明顯濃縮 大約為原體積的百分之七十 除內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 線粒體外多數(shù)細(xì)胞器完整 在凋亡早期個別細(xì)胞內(nèi)線粒體變大 表現(xiàn)為線粒體增 殖 接著增殖線粒體發(fā)生空泡化 在多數(shù)情況下 凋亡細(xì)胞其內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔擴(kuò)大 凋 亡細(xì)胞的細(xì)胞骨架也發(fā)生改變 其疏松有序的結(jié)構(gòu)變得致密紊亂 凋亡細(xì)胞細(xì)胞 4 第一章前言 膜其原有的微絨毛 細(xì)胞突起等特定的形狀會消失1 2 4 2 6 1 1 2 2 生物化學(xué)特征 1 2 2 1d n a 片段化 大多數(shù)細(xì)胞凋亡時 在核酸內(nèi)切酶i 核酸內(nèi)切酶i i n u c 一1 8 內(nèi)源性核酸 內(nèi)切酶的作用下 核小體間的連接d n a 被降解 2 7 2 8 這種降解非常特異并有規(guī) 律 所產(chǎn)生的不同長度的d n a 片段約為1 8 0 2 0 0 b p 的整倍數(shù) 其d n a 瓊脂糖 電泳呈特征性的梯狀條帶 1 a d d e r 而細(xì)胞壞死時d n a 斷裂為長度不一的片段 其瓊脂糖凝膠電泳呈現(xiàn)彌散狀 s m e a r 2 9 1 1 2 2 2 胞漿鈣離子與細(xì)胞凋亡 鈣是人體中重要的元素 不僅發(fā)揮著調(diào)節(jié)細(xì)胞生長 分化基因表達(dá) 并且參 與介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的作用 k a i s e r 在1 9 7 7 年報道了用糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡伴 隨有胞漿c a 2 濃度的升高 m c c o n k e y 認(rèn)為通過c a 2 有兩條誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的途 徑 一條途徑是細(xì)胞內(nèi)c a 2 釋放 細(xì)胞外c a 2 回流 從而導(dǎo)致胞漿c a 2 濃度升 高啟動細(xì)胞凋亡 另一途徑c a 2 釋放破壞了細(xì)胞的穩(wěn)定 由此細(xì)胞凋亡效應(yīng)系統(tǒng) 的成分接觸了以往接觸不到的基質(zhì) 從而啟動了細(xì)胞凋亡 3 0 o 胞漿c a 2 濃度升 高誘發(fā)細(xì)胞凋亡變化有信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 激活核酸內(nèi)切酶 激活蛋白酶 激活轉(zhuǎn)谷氨酰 等方式 3 1 1 1 2 2 3 胞漿p h 值與細(xì)胞凋亡 研究表明 胞漿p h 值的變化也會影響到細(xì)胞凋亡 細(xì)胞內(nèi)酸化是細(xì)胞凋亡 過程中的一種細(xì)胞內(nèi)信號變化 它促進(jìn)細(xì)胞凋亡受到以下幾點(diǎn)支持 3 2 3 3 特異性n a h 交換抑制劑通過抑制n a h 交換體使細(xì)胞內(nèi)酸化可誘導(dǎo)凋亡 除 n a h 交換器外 n a h c 0 3 協(xié)同運(yùn)輸器與c i h c 0 3 交換器的改變也與細(xì)胞凋 5 劉彥波 2 0 0 8 年中山大學(xué)碩士論文 亡關(guān)系密切 細(xì)胞漿酸化程度與細(xì)胞凋亡發(fā)生率存在量效關(guān)系 單純的堿處理通過減少胞內(nèi)酸化程度而表現(xiàn)出對抗誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡 細(xì)胞內(nèi)存在酸性核酸內(nèi)切酶 細(xì)胞內(nèi)酸化能激活該酶 觸發(fā)核小體d n a 斷裂 該 酶是細(xì)胞酸化介導(dǎo)細(xì)胞凋亡的一個重要物質(zhì)基礎(chǔ) 許多與細(xì)胞凋亡有關(guān)的酶和蛋白質(zhì)如轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶 酸性鞘磷脂酶 g c l s 0 婦 等的活性在酸性環(huán)境中增強(qiáng) 細(xì)胞內(nèi)酸化會影響細(xì)胞凋亡發(fā)生率 各種外界誘導(dǎo)物誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)酸化程度與細(xì) 胞凋亡率相關(guān) 酸化的細(xì)胞易出現(xiàn)凋亡 紫外線誘導(dǎo)細(xì)胞酸化較弱 其凋亡細(xì) 胞數(shù)也較少 l o v a s t a i n 可以產(chǎn)生劑量依賴性的細(xì)胞內(nèi)酸化與細(xì)胞凋亡 1 2 2 4 線粒體與細(xì)胞凋亡 線粒體是真核細(xì)胞的重要細(xì)胞器 是動物細(xì)胞生成a t p 的主要地點(diǎn) 它在 細(xì)胞凋亡中處于核心地位 是細(xì)胞凋亡的調(diào)控中心 很長一段時問研究人員普遍 認(rèn)為細(xì)胞核才是細(xì)胞凋亡的主要目標(biāo) 現(xiàn)在發(fā)現(xiàn) 細(xì)胞凋亡有細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)兩 條途徑 線粒體在介導(dǎo)細(xì)胞凋亡方面起著重要作用 3 4 3 5 1 在核酸酶被激活之前即 有線粒體跨膜電位耗散 線粒體跨膜電位一耗散 細(xì)胞就進(jìn)入了凋亡過程 并且 研究表明 如果穩(wěn)定住線粒體跨膜電位即可阻止細(xì)胞凋亡c 3 5 3 0 細(xì)胞凋亡時線粒 體發(fā)生一系列與之密切相關(guān)的變化 通過其通透性升高影響細(xì)胞凋亡 與細(xì)胞凋 亡密切相關(guān)的b c l 2 蛋白家族的功能與線粒體也有著緊密聯(lián)系 射線 化療藥物 等一些凋亡刺激因素 促使線粒體釋放凋亡啟動因子 包括細(xì)胞色素c 凋亡誘 導(dǎo)因子 舢f h t r a 2 和s m a c d i a b l o 等進(jìn)入胞漿 細(xì)胞色素c 在d a t p 存在的 情況下 結(jié)合凋亡蛋白酶激活因子1 a p a f 1 使a p a f 1 暴露其上的c a r d 基 序 從而可以結(jié)合c a s p a s e 9 并使其激活 c a s p a s e 9 一旦激活 就啟動凋亡級 聯(lián)反應(yīng) 3 6 3 7 l 1 3 細(xì)胞凋亡的過程 細(xì)胞凋亡的過程可分為四個階段 見圖1 2 凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo) 凋亡基因的激活 6 第一章前言 細(xì)胞凋亡的執(zhí)行及凋亡細(xì)胞的清除 負(fù)調(diào)控因子存在于整個細(xì)胞凋亡過程 形成 了完整的反饋環(huán)路 以精密調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡過程 細(xì)胞凋亡過程需要幾分鐘到數(shù)小 時不等 凋亡 a p o p t o s i s c a m p死 圖1 2細(xì)胞凋亡的基本過程 1 4 細(xì)胞凋亡的基因調(diào)控 在細(xì)胞凋亡的分子生物學(xué)研究過程中 發(fā)現(xiàn)細(xì)胞核內(nèi)的d n a 的一些基因參 與了細(xì)胞凋亡的基因調(diào)控 比如c e d 基因 b c l 2 基因 p 5 3 基因 f a s a p o 基因 及c m y c 基因等 1 4 j c e d 基因 與線蟲的細(xì)胞凋亡有關(guān)的3 個基因 即c e d 3 c e d 4 和c e d 9 這 些基因與線蟲胚胎發(fā)育過程中一百多個注定要凋亡的細(xì)胞全部有關(guān) 3 8 其中 c e d 3 和c e d 4 被稱為 死亡基因 它們的作用是使細(xì)胞進(jìn)入凋亡 其中任何一個 基因發(fā)生突變均會抑制所有的細(xì)胞凋亡 而c e d 9 是細(xì)胞凋亡的負(fù)調(diào)控基因 它 阻止細(xì)胞進(jìn)入凋亡 故被稱之為t t 生存基因 1 3 9 4 0 b c l 2 基因 b c l 2 b c e l ll y m p h o m a l e u k e m i a 2 b e l 2 基因即細(xì)胞淋巴瘤白 血病2 基因是t s u j i m o t o 等1 9 8 4 年從與濾泡性淋巴細(xì)胞瘤相關(guān)的t 1 4 1 8 染色體 易位的斷裂點(diǎn)克隆到的一種癌基因 一般認(rèn)為b e l 2 通過抑制誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的信 7 劉彥波 2 0 0 8 年中山大學(xué)碩士論文 號而在腫瘤發(fā)生中起作用 而且b e 9 2 還可以防止或延遲輻射 熱休克及一些化 療藥物所誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡 4 1 4 3 l b e 9 2 家族成員中的b c l 2 b c l x l a l m c l 1 c e d 9 b h r f o l l m w 5 h l e 1 8 1 9 k 抑制細(xì)胞凋亡 而b c l x s b a x b a k b a d 促進(jìn)細(xì)胞凋亡 v e u x 于1 9 8 8 年首次報道b c l 2 蛋白功能的研究 指出b c l 2 的過度表達(dá)使前b 細(xì)胞在失去生長因子后增長了壽命 由于b c l 2 蛋白高表達(dá)可 保護(hù)細(xì)胞死亡 故b c l 2 基因被認(rèn)為是對細(xì)胞凋亡具有明顯抑制作用的癌基因 它通過阻止細(xì)胞死亡的最后途徑如核苷酸內(nèi)切酶對d n a 的降解而選擇性的干擾 細(xì)胞死亡 4 3 4 4 1 b c l 2 的過度表達(dá)不僅在缺乏生長因子狀態(tài)下延緩細(xì)胞死亡 并 且可明顯的抑制化療藥物 射線 熱休克 某些病毒 自由基 谷氨酸鹽 鈣 t n f 去除葡萄糖 生長因子 c e d 9 突變 過氧化氫等激發(fā)的細(xì)胞的凋亡 根 據(jù)其實(shí)驗(yàn)中未出現(xiàn)細(xì)胞變小 染色質(zhì)聚集等形態(tài)學(xué)特征 認(rèn)為其抑制細(xì)胞凋亡應(yīng) 當(dāng)發(fā)生在早期 b c l 2 調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡的確切機(jī)制一般認(rèn)為有多種途徑共同作用 4 1 4 5 1 b c l 2 可以通過改變細(xì)胞內(nèi)的鈣離子流抑制細(xì)胞凋亡 通過起抗氧化 劑的作用或抑制氧自由基產(chǎn)生抑制細(xì)胞凋亡 通過在核轉(zhuǎn)運(yùn)中發(fā)生作用 改變 p 5 3 等細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白的核 胞漿轉(zhuǎn)動 與m y c 封閉p 5 3 進(jìn)入核 進(jìn)而阻斷p 5 3 誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡 b a x 表達(dá)水平增加可促進(jìn)細(xì)胞凋亡并抵抗b c b 2 的作用 b c l 2 與b a x 結(jié)合 進(jìn)而抑制細(xì)胞凋亡 b c l 2 具有作為蛋白通道和作為適配子 停泊 蛋白的雙向功能 可通過c e d 4 作用調(diào)節(jié)c a s p a s e s 及調(diào)節(jié)線粒體通透性轉(zhuǎn)變抑 制細(xì)胞凋亡 p 5 3 基因 1 9 7 9 年l i n z e r 等在哺乳動物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)與s v 4 0 大t 抗原結(jié)合 的蛋白 其分子量為5 3 k d 即以命名為p 5 3 p 5 3 基因是突變頻率最高的抑癌基 因 約有百分之六十的腫瘤中有其突變 s c i e n c e 雜志于1 9 9 3 年將其評為 年度分 子 4 9 1 大量研究表明 p 5 3 基因與細(xì)胞凋亡關(guān)系密切 p 5 3 蛋白主要集中于核 仁區(qū) 能與d n a 特異結(jié)合 其活性受磷酸化調(diào)控 正常p 5 3 的生物功能好似 基 因組保護(hù)神 在g 1 期檢查d n a 損傷點(diǎn) 監(jiān)視基因組的完整性 當(dāng)其受到損傷 時 p 5 3 蛋白阻止d n a 復(fù)制 以提供足夠的時間使損傷d n a 修復(fù) 當(dāng)其修復(fù) 失敗時 p 5 3 蛋白則引發(fā)細(xì)胞凋亡 如果p 5 3 基因的兩個拷貝都發(fā)生了突變 對細(xì) 胞的增殖失去控制 導(dǎo)致細(xì)胞癌變 突變的p 5 3 基因 失去通過p 2 1 p 1 6 和p 1 5 阻斷細(xì)胞周期于g o 期及進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的能力 致使機(jī)體內(nèi)的d n a 受損細(xì) 8 第一章前言 胞不能發(fā)生凋亡 導(dǎo)致無法從機(jī)體排除受損細(xì)胞 4 9 5 m 同時 它還可通過調(diào)節(jié) b c l 2 家族和b a x 基因的表達(dá)來影響細(xì)胞凋亡 化療藥物 放射線 熱休克治療 等因素誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡均有p 5 3 基因的參與 比如當(dāng)小鼠胸腺細(xì)胞缺乏p 5 3 基因 時可抵抗射線誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡 美國霍華休斯醫(yī)學(xué)研究所 h o w a r dh u g h e s m e d i c a li n s t i t u t e 和冷泉港實(shí)驗(yàn)室 c o l ds p r i n gh a r b o rl a b o r a t o r y 嘗試著在已經(jīng) 發(fā)生腫瘤組織的實(shí)驗(yàn)動物身上重新激活腫瘤細(xì)胞的p 5 3 基因 研究人員利用不 同種類的腫瘤細(xì)胞株 在確定p 5 3 基因功能失效的前體下 重新激活p 5 3 基因 結(jié)果在不同的癌細(xì)胞上發(fā)現(xiàn)了不同的反應(yīng) 肝癌細(xì)胞和淋巴癌細(xì)胞因?yàn)閜 5 3 的 再度活化而消失 但可以惡性滋生的肉瘤細(xì)胞沒有多大的影響1 1 5 1 6 研究人員表 示 這個意外發(fā)現(xiàn)的抑癌效果開啟了一個以p 5 3 基因治療做為對抗腫瘤惡性滋 生的一個治療策略 f a s 基因 f a s 是腫瘤壞死因子受體和神經(jīng)生長因子受體家族的細(xì)胞表面分 子 f a s 分子中e x t d d r r 等三個結(jié)構(gòu)域與細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)功能關(guān)系密切 5 1 1 e x t 只結(jié)合抗f a s 抗體或f a s l d d 結(jié)構(gòu)域由6 8 個氨基酸組成 一旦發(fā)生缺失 突變或被顯性負(fù)調(diào)分子陰截 就會使f a s 細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)功能馬上失去 5 2 1 r r 結(jié) 構(gòu)域由1 5 個氨基酸組成 可結(jié)合f a s 功能相關(guān)磷酸酶 從而抑制f a s 之細(xì)胞凋 亡的誘導(dǎo)作用 f a s 系統(tǒng)參與排除正?；罨牧馨图?xì)胞和病毒感染的細(xì)胞 5 3 1 f a s 和f a s l 功能喪失可導(dǎo)致淋巴細(xì)胞積聚 從而導(dǎo)致自身免疫疾病 f a s 誘導(dǎo)的細(xì) 胞凋亡有如下特點(diǎn) 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞核固縮出現(xiàn) 并形成了片段 凋亡與細(xì)胞核 細(xì)胞外鈣離子和細(xì)胞內(nèi)大分子合成不相關(guān) o b c l 2 的高表達(dá)可以抑制f a s 所誘導(dǎo)的凋亡作用 c m y c 基因 c m y c 最先發(fā)現(xiàn)于含有鳥骨髓瘤病毒m c 2 9 的轉(zhuǎn)化基因的同源 器官中 其定位于動物第8 號染色體 編碼兩個磷酸蛋白 c m y c 的主要作用是 參與轉(zhuǎn)錄 其在轉(zhuǎn)錄過程中可以激活啟動從而誘導(dǎo)細(xì)胞周期進(jìn)程與分化 也可以 抑制啟動從而導(dǎo)致阻止細(xì)胞分化 故其既是激活子也是抑制子1 5 4 當(dāng)有生長因 子存在時 細(xì)胞就表現(xiàn)為大量增殖 若生長因子缺乏時 由進(jìn)入凋亡狀態(tài) 有抑 癌基因存在時 其表達(dá)將會促使細(xì)胞發(fā)生凋亡 5 5 1 在多種腫瘤中常有c m y c 基 因的高度表達(dá) 這表明其過度表達(dá)是細(xì)胞惡化過程中的重要一環(huán) c m y c 的主要 9 劉彥波 2 0 0 8 年中山大學(xué)碩士論文 功能是促進(jìn)細(xì)胞分裂 當(dāng)其表達(dá)受到抑制 將會抑制細(xì)胞的增殖 在c m y c 誘 導(dǎo)的成纖維細(xì)胞凋亡中觀察到其表達(dá)會使p 5 3 表達(dá)增加 5 5 1 其它相關(guān)基因 i c e 基因家族 r r a s 基因 p 2 3 a p o 基因 j u n 基因 l o s 基因 m y b 基因等也與細(xì)胞凋亡密切相關(guān) 1 5 細(xì)胞凋亡的酶學(xué)基礎(chǔ) 1 5 1 核酸內(nèi)切酶 細(xì)胞凋亡的機(jī)制復(fù)雜 涉及到基因調(diào)控 信號分子傳導(dǎo) 細(xì)胞內(nèi)代謝變化等 一系列因素 形成錯綜復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò) 然而越來越多的證據(jù)表明 凋亡刺激引起 的蛋白酶級聯(lián)反應(yīng)在凋亡發(fā)生過程中居核心地位 核酸內(nèi)切酶 d n a s e 是最早 被發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞凋亡有直接關(guān)系的酶 它在細(xì)胞凋亡中起到至關(guān)重要的作用 矧 核酸內(nèi)切酶被激活 使染色質(zhì)d n a 在核小體處斷裂 形成核酸寡聚體片斷是已 被公認(rèn)并經(jīng)常據(jù)此來判斷細(xì)胞凋亡的生化特征1 5 7 1 細(xì)胞凋亡中核酸內(nèi)切酶對 d n a 降解一般認(rèn)為是分三步進(jìn)行 首先3 0 0 k b 或更大的d n a 片段形成 組成六 聚體的花球結(jié)構(gòu) 第二步是它們進(jìn)一步降解成5 0 k b 左右的d n a 片段環(huán) 最后 形成更小分子的核小體間的梯狀d n a 的出現(xiàn) 其中只有第三步才是細(xì)胞凋亡所 特有 所有的核酸內(nèi)切酶均可以使d n a 斷裂 并產(chǎn)生1 8 0 2 0 0 b p 或其整數(shù)倍的 d n a 片段 但是在不同細(xì)胞系時適宜條件不同 參與細(xì)胞凋亡的核酸內(nèi)切酶按 活性可分為二價金屬離子依賴性核酸內(nèi)切酶和二價金屬離子非依賴性核酸內(nèi)切 酶 1 q 1 1 二價金屬離子依賴性核酸內(nèi)切酶 脫氧核糖核酸內(nèi)切酶i d n a s ei 是一種分泌性消化酶 降解的d n a 條帶 形成3 o h 末端 與細(xì)胞凋亡中d n a 片段化產(chǎn)物末端相同 它是c a m 9 2 依賴性的 適宜p h 值為7 0 8 o 最適宜p h 值為7 5 d n a s ei 在細(xì)胞內(nèi)主要存 1 0 第一章前言 在于胞漿的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以及高爾基體 細(xì)胞凋亡時 d n a s ei 從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入到細(xì)胞核 所以細(xì)胞凋亡早期內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器和核膜仍然完整 5 8 n u c l 8 是g a i d o 等從糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的大鼠胸腺細(xì)胞凋亡時分離出來的一 種中性核酸內(nèi)切酶 由于其分子量大約為1 8 k d 故被稱作n u c l 8 5 9 1 是一種c a 2 m 9 2 依賴性核酸內(nèi)切酶 z n 2 金精三羧酸 a t a 和二價金屬離子鰲合劑能抑制 n u c l 8 活性 c a z m 9 2 核酸內(nèi)切酶r i b e i o 等從人類脾臟細(xì)胞中分離出的c a 2 m 9 2 依賴 性的核酸內(nèi)切酶 矧 它分布于細(xì)胞核中 分子量2 7 0 0 0 左右 適宜的p h 值為 8 0 也能被z n 2 所抑制 不能被g 動蛋白抑制 而能被加 a 抑制 d n a s c 是s h i o k a w a 等從大鼠胸腺細(xì)胞中分離出來的 它與n u c l 8 相似 位于細(xì)胞核 p h 要求也與n u c l 8 相似 6 1 d n a s e 不同于d n a s ci g 動蛋白不 能抑制其活動 加之其特有的分子質(zhì)量和適宜的p h 值都表明d n a s e t 是一個參與 細(xì)胞凋亡的新的二價金屬離子依賴性核酸內(nèi)切酶 n u c 7 0 核酸內(nèi)切酶是u r b a n o1 9 9 8 年鑒定的一種僅見于人體造血細(xì)胞的分子 量為7 0 k d a 的核酸內(nèi)切酶 在藥物誘導(dǎo)下引起人造血細(xì)胞凋亡 它與分離的海勒 細(xì)胞共同孵育時 還能引起該細(xì)胞產(chǎn)生d n a 片斷化 它是一種c a m 9 2 依賴性的內(nèi)切酶 適宜p h 值為6 0 8 0 n u c 7 0 分布在細(xì)胞質(zhì)內(nèi) 凋亡早期從細(xì) 胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核 6 2 1 l 5 1 2 二價金屬離子非依賴性核酸內(nèi)切酶 二價金屬離子非依賴性核酸內(nèi)切酶主要是指c a m 9 2 非依賴性核酸內(nèi)切 酶 脫氧核糖核酸內(nèi)切酶i i d n a s ei i 主要存在于溶酶體 d n a s ei i 編碼3 6 0 3 6 4 個氨基酸 分子量約為4 0 6 0 k d l 6 3 6 4 1 它不需要c a 2 m 9 2 的激活 并且在酸性 p h 的情況下具有最大的活性 細(xì)胞發(fā)生凋亡時 它對d n a 酶切產(chǎn)生5 o h l 6 4 1 研究表明 均一純化的d n a s c i i 可導(dǎo)致某些細(xì)胞如中國倉鼠卵細(xì)胞染色質(zhì)降解與 細(xì)胞凋亡 1 5 2 蛋白激酶 劉彥波 2 0 0 8 年中山大學(xué)碩士論文 蛋白激酶 p r o t e i nk i n a s e p k 是一類催化蛋白質(zhì)磷酸化的酶 體內(nèi)蛋白激酶 種類很多 1 5 6 5 蛋白激酶a p k a 全酶分子是由四個亞基組成的四聚體 其中兩個是調(diào)節(jié) 亞基 另兩個是催化亞基 蛋白激酶a p k a 有時可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡 有時有可抑 制細(xì)胞凋亡i 刪 蛋白激酶b p k b 又稱a t k 是一種絲 蘇氨酸蛋白激酶 分子量6 0 k d 目前分為p k b a p k b b p k b 丫三類 蛋白激酶c p k c 由其活性依賴于c a 2 而 得名 蛋白激酶b 對抗細(xì)胞凋亡起著重要的調(diào)節(jié)作用 蛋白激酶b 的抗細(xì)胞凋 亡機(jī)制主要涉及 磷酸化f o x o 降低其與凋亡有關(guān)的轉(zhuǎn)錄活性 使凋亡抑制劑存活 蛋白 s u r v i v i n 的表達(dá)增加 使n f r b 活化并轉(zhuǎn)位入核 啟動抗凋亡基因的轉(zhuǎn)錄 使 胱天蛋白酶 8 c a s p a s e 一8 抑制劑f l i p f a d d l i k ei c ei n h i b i t o r yp r o t e i n 的表達(dá)增 加 磷酸化m d m 2 使其轉(zhuǎn)位入核進(jìn)而抑制p 5 3 的促凋亡作用 使糖原合成酶激酶3 失活 磷酸化b a d 使其與b c l 2 或b c i x l 解離而抗細(xì)胞凋亡 直接磷酸化胱天蛋白 酶 9 使其激活下游胱天蛋白酶的能力降低f 6 7 l 蛋白激酶c p k c 的作用主要是促進(jìn)細(xì)胞的增殖與分化 抑制細(xì)胞凋亡 p k c 活化劑佛波豆冠乙酯 伴刀豆蛋白a 可抑制細(xì)胞凋亡的發(fā)生 p k c 的抑制劑它 莫昔芬 t a m 叉孢素 s t a u r o s p o r i n e 誘導(dǎo)的大鼠與小鼠胸腺細(xì)胞凋亡 p k c 是細(xì)胞凋亡信號的重要參與者 在細(xì)胞生長信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中發(fā)揮重要作用 參與 細(xì)胞增殖 生長 分化和凋亡的調(diào)節(jié)1 6 8 1 d n a 依賴性蛋白激酶 d n a p k 是一種位于細(xì)胞核的哺乳類蛋白質(zhì)絲 蘇 氨酸激酶 它由兩部分d n a p k c s 和k u 組成f 6 5 由于其激活需要d n a 片段與 之結(jié)合 所以被命名為d n a 依賴性蛋白激酶 d n a p k 主要參與損傷d n a 的 修復(fù) 參與維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的完整 其對細(xì)胞凋亡起負(fù)調(diào)控作用 d n a p k 在細(xì)胞凋亡過程中是c a s p a s e 3 的作用底物 而c a s p a s e 3 主要催化d n a p k c s 降 解與斷裂 d n a p k c s 的斷裂會使細(xì)胞對d n a 修復(fù)能力下降 加速與細(xì)胞凋亡 的d n a 降解與斷裂 1 5 1 5 3c a s p a s e s 蛋白酶 第一章前言 白細(xì)胞介素1 b 轉(zhuǎn)化酶 i n t e r l e u k i n 1 b c o n v e r t i n ge n z y m e i c e 是一種與細(xì) 胞凋亡密切相關(guān)的蛋白酶 哺乳類i c e 家族蛋白酶與線蟲主要死亡基因c e d 3 編 碼的蛋白c e d 約2 9 氨基酸序列完全一樣 故被歸類在同一家族 稱為 i c e c e d 3 家族 6 9 c a s p a s e s 是這類系列化蛋白酶的總稱與詞根 p r o i c e 含有 4 0 4 個氨基酸 相對分子質(zhì)量為4 5 k d a 在一定條件下可自身催化產(chǎn)生2 0 k d a 和 1 0 k d a 兩個片段 聚合形成 p 2 0 2 p l o e 雜四聚體 成為活化的i c e 然后兩大 兩小四個片段再聚合成含有兩個活性化位點(diǎn)的一個活化分子 7 0 7 2 1 c a s p a s e s 是半 胱氨酸基天冬氨酸 特異性蛋白酶 c y s t e i n y la s p a r t a t es p e c i f i cp r o t e i n a s e 即半胱 氨酸天冬氨酸酶 c y s t e i n ea s p a r t a s e 的縮寫 目前c a s p a s e s 家族成員已經(jīng)有十 多種被發(fā)現(xiàn) 在哺乳動物的細(xì)胞凋亡中 c a s p a s e s 起著十分重要的作用 是與細(xì) 胞凋亡最相關(guān)的蛋白酶 被看作是凋亡通路的中心執(zhí)行者 半胱天冬酶存在細(xì)胞 外和細(xì)胞內(nèi)兩條激活途徑 每條途徑有各自對應(yīng)的半胱天冬酶 其中c a s p a s e 3 在細(xì)胞凋亡過程中處于核心地位 是細(xì)胞凋亡過程中最主要的終末剪切酶 由于 在蛋白酶級聯(lián)切割過程中可能發(fā)揮著非常重要的作用 所以它又被稱作y a m a 印 度傳說中的死亡之神1 c a s p a s e 3 基因轉(zhuǎn)染昆蟲s t 9 細(xì)胞后引起細(xì)胞凋亡 這個 過程可以被b c l 2 阻斷 在發(fā)生凋亡的細(xì)胞提取液中去除c a s p a s e 3 后 這些提 取液就失去了誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的能力 再加入純化的c a s p a s e 3 它就又恢復(fù)了致凋 亡的功能 其他c a s p a s e 蛋白酶也不同程度地參與了細(xì)胞凋亡的過程 c a s p a s e s 在細(xì)胞凋亡中發(fā)生的作用主要是 6 9 刁3 滅活細(xì)胞凋亡的抑制物 如可裂解阻止細(xì)胞凋亡發(fā)生的b c i 2 蛋白 水解細(xì)胞的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 破壞重組細(xì)胞骨架 阻止d n a 修復(fù)與復(fù)制 導(dǎo)致細(xì) 胞解體 形成凋亡小體 在c a s p a s e s 級聯(lián)反應(yīng)中水解相關(guān)活性蛋白酶 導(dǎo)致細(xì)胞損傷 比如外界信號作 用于c a s p a s e 前體 前體可使蛋白酶激發(fā)因子活化 后者又使蛋白酶效應(yīng)因子 活化 然后作用于核層蛋白等底物蛋白 使蛋白分解而引起了細(xì)胞凋亡 1 5 4 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶 t g a s e 是一個c a 2 依賴性的酶家族 其基本作用是保護(hù)細(xì) 劉彥波 2 0 0 8 年中山大學(xué)碩士論文 胞與組織的完整性 可催化?；D(zhuǎn)移反應(yīng) 使翻譯后的多肽鏈形成交聯(lián)蛋白 1 t g a s e 家族包括組織型轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶 t t g 角化細(xì)胞轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶 表皮轉(zhuǎn)谷 氨酰胺酶和凝血因子等 其中組織型t g a s e t i s s u et g a s e t t g 與細(xì)胞凋亡關(guān)系 最為密切 在多數(shù)細(xì)胞凋亡過程中表達(dá)水平明顯增高 其表達(dá)升高亦可作為細(xì)胞 凋亡的標(biāo)志之一 以維甲酸轉(zhuǎn)染纖維母細(xì)胞 神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞等細(xì)胞 使它們 的t t g 過表達(dá) 其細(xì)胞凋亡速率顯著增加 t t g 的高表達(dá)可增強(qiáng)對細(xì)胞凋亡的敏 感性 研究表明 t t g 包含一個b c l 2 家族b h 3 結(jié)構(gòu)域 具有該結(jié)構(gòu)域的多肽 能夠誘導(dǎo)b a x 構(gòu)象的改變并向線粒體移位 引起線粒體去極化 釋放細(xì)胞色素c 最終引發(fā)細(xì)胞凋亡 7 5 7 6 1 1 5 5 其他與細(xì)胞凋亡相關(guān)的酶 聚 腺苷二磷酸一核糖 多聚酶 p o l y a d p r i b o s e p o l y m e r a s e s p a r p 是 存在于多數(shù)真核細(xì)胞中的一個蛋白質(zhì)翻譯后修飾酶 p a r p 可能啟動了細(xì)胞從損 傷到死亡的信號傳遞途徑 通過c a s p a s e s p 5 3 等分子級聯(lián)反應(yīng) 從而使細(xì)胞凋 t 7 7 1 一 一氧化氮合酶 n i t r i co x i d es y s t h a s e n o s 可分為誘導(dǎo)型一氧化氮合酶 烈o s 和結(jié)構(gòu)型一氧化氮合酶 c n o s 兩類 大量事實(shí)表明 影響和調(diào)控細(xì) 胞凋亡的n o s 為i n o s 1 3 1 5 絲氨酸蛋白酶 鈣依賴性的中性蛋白酶 纖溶酶原激活物 泛素介導(dǎo)的蛋白 酶等均與細(xì)胞凋亡有關(guān) 7 7 引 1 6 細(xì)胞凋亡與腫瘤 腫瘤的發(fā)生是由于正常的調(diào)控機(jī)制喪失 細(xì)胞的異常增殖 細(xì)胞死亡速度下 降及死亡平衡失調(diào)所致 細(xì)胞凋亡是一切生物胚胎發(fā)生過程及人類發(fā)育過程中細(xì) 胞清除的正常途徑 當(dāng)這一過程紊亂時將會導(dǎo)致發(fā)育異常和許多嚴(yán)重疾病一 許 多事實(shí)表明 腫瘤的發(fā)生與細(xì)胞凋亡有密切關(guān)系 細(xì)胞凋亡在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中 負(fù)調(diào)控作用 當(dāng)它受到抑制時 細(xì)胞的增殖與凋亡的平衡被破壞 細(xì)胞數(shù)目持續(xù) 1 4 第一章前言 增多 為腫瘤的形成打下了基礎(chǔ) 7 9 8 0 隨著科技的發(fā)展 腫瘤中細(xì)胞凋亡的研 究越來越受到關(guān)注與重視 1 6 1 腫瘤發(fā)病學(xué)中細(xì)胞凋亡的機(jī)制 腫瘤發(fā)病學(xué)中細(xì)胞凋亡的機(jī)制 8 1 可能有 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的基因失活突變或抑制細(xì)胞凋亡的基因過度表達(dá) 化學(xué)致癌物 病毒通過影響凋亡機(jī)制而致癌 前癌細(xì)胞凋亡機(jī)制不健全 機(jī)體免疫應(yīng)答誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的功能不全 宿主因子抑制腫瘤細(xì)胞凋亡 腫瘤細(xì)胞逃避凋亡 促進(jìn)轉(zhuǎn)移和演化 可以預(yù)見 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡將成為腫瘤治療的新策略 正在研究的有放射線 抗癌藥物 激素應(yīng)用或撤退 基因及其產(chǎn)物 免疫細(xì)胞 單克隆抗體及細(xì)胞因子 中藥 高濃度氧 高熱 光動力治療 電化學(xué)療法等誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的方法 1 6 2 各種腫瘤與細(xì)胞凋亡 胃癌 在世界范圍內(nèi) 胃癌發(fā)病率在男性占惡性腫瘤第2 位 僅將于肺部 在女性是第4 位 2 0 世紀(jì)我國的兩次全國性死因調(diào)查中 胃癌均是我國第一位 的惡性腫瘤 我國每年死亡胃癌病人約3 6 萬 現(xiàn)患胃癌病人約6 0 萬 其死亡率 占惡性腫瘤死亡總數(shù)的2 3 9 3 常用的治療藥物5 氟尿嘧啶 5 f u 順鉑 c d d p 葸環(huán)類的多柔比星與表柔比星及吡柔比星等 i s h i d a 等以t d t 介導(dǎo)的 d u t p 末端平移標(biāo)記法檢測到胃癌存在細(xì)胞凋亡 他們認(rèn)為細(xì)胞凋亡在胃粘膜發(fā) 生腸上皮等病變中起決定作用 從而參與腫瘤的形成 胃癌的細(xì)胞凋亡主要由 b c l 2 基因家族 p 5 3 基因 c m y c 基因家族和f a s 基因家族調(diào)節(jié) 8 2 不同種類的 胃癌存在不同的細(xì)胞凋亡調(diào)控基因表達(dá)及細(xì)胞凋亡指數(shù) 表明不同類型的存在著 不同的細(xì)胞凋亡機(jī)制 比如p 5 3 表達(dá)與腸型胃癌正相關(guān) 但與彌漫型胃癌無關(guān) 腸型胃癌沒有f a s 表達(dá) 但彌漫型胃癌有高水平f a s 表達(dá)1 8 3 8 4 l 劉彥波 2 0 0 8 年中山大學(xué)碩士論文 大腸癌 大腸癌是常見的惡性腫瘤 發(fā)生率高居全球惡性腫瘤第四位 年累及 人數(shù)超過1 0 0 萬 死亡數(shù)超過5 0 萬 我國大腸癌死亡數(shù)占癌癥總死亡數(shù)的4 9 5 2 9 是癌癥死亡率的第3 5 位 其中湖南比例最高 河南最低 化療藥物 射線 抗體 缺氧 短鏈脂肪酸等因素均可以誘導(dǎo)大腸癌細(xì)胞凋亡1 1 2 細(xì)胞凋 亡率以j 下常大腸黏膜組織中最高 f a p 家族性腺瘤性息肉病 次之 隨后為散發(fā) 性腺瘤 腺癌最低 說明在大腸癌形成過程中細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)逐漸減弱 與大腸癌細(xì) 胞凋亡相關(guān)的基因主要有b e l 2 野生型p 5 3 a p c 基因 d c c 基因等 目前大 腸癌誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡治療的主要靶點(diǎn)集中在環(huán)氧化酶 2 死亡受體 b c l 2 家族成 員以及l(fā) a p 等方面 8 5 7 l 常用來治療大腸癌的藥物有氟尿嘧啶 5 f u 及其衍 生物 草酸鉑或奧沙利鉑等第三代鉑類藥物 喜樹堿類藥 肝癌 我國為肝癌高發(fā)國家 占全世界肝癌的5 0 以上 從2 0 世紀(jì)9 0 年代 起 肝癌在我國腫瘤死亡中占第 1 2 l 實(shí)驗(yàn)證明 細(xì)胞凋亡與肝癌生長呈負(fù)相 關(guān) 肝癌細(xì)胞組織培養(yǎng)時 在廣泛輕微損傷或受刺激時可誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡 肝 癌細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)因素 8 8 9 0 l 有 內(nèi)源性調(diào)節(jié)蛋白 細(xì)胞因子和針對f a s 抗原的抗體 轉(zhuǎn)化生長因子b 外源性化學(xué)物質(zhì) 苯亞甲基抗壞血酸鈉 硝酸鉛 毒胡蘿卜素 乙醇等 與治療相關(guān)的致凋亡原 順鉑 它莫西芬 絲裂霉素 5 氟尿嘧啶 5 f u 維苯甲酸等化療藥物 放射治療 高熱 微波 其他原因 營養(yǎng)