激情死亡线范文第1篇

细胞凋亡是细胞在一定条件下接受刺激信号并受基因调控的一种自主性、程序性死亡过程。可以发生在生理和病理条件下。关于细胞凋亡的机制，在哺乳动物细胞中主要有以下几条通路：①死亡受体介导的细胞凋亡途径，②线粒体介导的凋亡途径，③内质网介导的细胞凋亡途径，④粒酶介导的细胞凋亡途径，⑤Anoiki介导的细胞凋亡途径。另外，这几条通路后期的共同途径是胱天蛋白酶家族激活。

1 凋亡受体介导的细胞凋亡途经

细胞凋亡的死亡受体途径又被称为细胞凋亡的外部途径。死亡受体与相应配体相结合而被激活，经过下游系列信号级联反应，逐级激活起始胱天蛋白酶（如caspase8）〔1〕和效应胱天蛋白酶（caspase3，7等）〔2〕最终导致细胞发生凋亡。根据信号转导途径不同可分为以下三类。

1.1 受体Fas为代表介导的信号转导途径

该途径由死亡受体Fas为代表介导启动，死亡信号诱导复合体（deathinducing signal complex，DISC）的形成是级联反应的关键步骤〔3〕。Fas受体与Fas结合，受体发生多聚化，胞浆区的死亡域 (death domain，DD)也发生多聚化，使Fas活化。活化的Fas招募Fas相关死亡结构域蛋白（fasassociated death domain protein，FADD）。FADD一方面通过C端的DD结合Fas，另一方面通过其N端具有致凋亡能力的死亡效应结构域（death effector domain，DED）招募procaspase8，受体FADDprocaspase8在DISC局部的浓度增高，有助于caspase8发生同源活化。活化的caspase8可以剪切并活化caspase3、7、4、9和10〔4〕。活化的caspase3和7都可以剪切多聚聚合酶(ADP核酶)，引起DNA的降解使细胞凋亡。caspase10和9都已被证明可以在凋亡信号转导过程中先于其他蛋白酶活化，并通过其酶活性将信号传给其他caspase，最终导致了细胞凋亡的发生。这条通过DD和FADD的细胞凋亡调控途径是一条基本的凋亡途径。

1.2 肿瘤坏死因子受体Ⅰ（tumor necrosis facter receptor Ⅰ，TNFRⅠ）为代表介导的信号转导途径

该途径由死亡受体TNFRⅠ为代表介导启动。肿瘤坏死因子受体(TNFRs) 是具有代表性的最大的死亡受体家族，主要包括TNFRⅠ(p55，CD120a)、TNFRⅡ (p75，CD120b)等。其共同特点是：胞内区都具有转导细胞死亡信号所必需的一段高度同源性的氨基酸序列，即DD。近年来，发现的死亡结构域蛋白主要包括FADD、TNFRⅠ相关死亡域结合蛋白（TNFR1associated death domain protein，TRADD）、相互作用受体蛋白(receptorinteracting protein，RIP)等。TNF主要是由感染而活化的巨噬细胞和T细胞产生，通过其细胞表面受体TNFRⅠ和TNFRⅡ介导细胞凋亡〔5〕。

TNFRⅠ信号转导中最重要的分子是TRADD，它介导TNFRⅠ的凋亡信号，也介导了TNFRⅠ诱导转录核因子κB（NFκB）和活性蛋白 (activator protein1，AP1)活化的信号〔6〕。当配体TNF与TNFRs结合，TNFRⅠ三聚体化，并激活TNFRⅠ在质膜表面局部招募TRADD。TRADD可以引起两条信号转导通路的激活〔7〕：①通过招募FADD诱导细胞凋亡：TNFRⅠ胞浆区的死亡结构域与TRADD羧基端的死亡结构域结合，TRADD向TNFRⅠ胞浆区招募FADD，FADD再通过DED又进一步招募procaspase8；procaspase8发生同源活化，其下游caspase的级联反应导致细胞凋亡。②通过肿瘤坏死因子受体相关蛋白2(tumor necrosis factor receptorassociated factors 2，TRAF2)和RIP诱导转录因子活化：TRAF2和 RIP使NFκB诱导激酶（NFκBinducing kinase，NIK）活化。NIK使IκB发生磷酸化，并促进其分解和释放出NFκB， 使NFκB发生活化，并进入细胞核， 激活一系列基因表达，导致细胞凋亡发生。TRAF2和RIP还可以直接或间接地活化有丝分裂原/细胞外信号调节激酶激酶1(mitogenactivated protein kinase kinase kinase 1，MEKK1)或相关的丝裂原活化蛋白激酶激酶激酶(mitogenactivated protein kinase kinase kinase，MAPKKK)，后者使cJun氨基末端激酶（cJun Ntenminal Kinase，JNK）和P38三肽区的苏氨酸/酪氨酸双磷酸化而激活JNK信号转导通路〔8〕，使细胞色素c（cytochrome c，cytc）释放，即通过线粒体介导通路，最终导致细胞凋亡。

1.3 TRAIL信号转导通路

目前已发现了两类TNF相关凋亡诱导配体(TNF related apoptosis induced ligand，TRAIL)受体〔9〕:一类为功能型受体，如TRAILR1和TRAILR2，因含有死亡结构域而分别被称为死亡受体4（death receptor 4，DR4）和死亡受体5（DR5）。DR3为一细胞因子受体，分布于富含淋巴细胞的组织和器官中，表现出诱导细胞凋亡和激活NFκB两种生物活性。另一类为无功能型受体，如 TRAILR3又称诱捕受体1（decoy receptor1，DcR1），TRAILR4又称诱捕受体2(decoy receptor1，DcR2)，所有受体的胞外区结构高度同源，无功能型受体胞内区缺失因而丧失介导细胞凋亡的功能。更重要的是，无功能型受体仅高表达于正常细胞，在癌细胞表面表达很低或不表达。

TRAIL的生物学效应是通过与细胞膜上的相应受体结合而产生的〔10〕。TRAILR通过FADD〔11〕传递信号，可能的机制是被激活的 TRAILR 通过死亡结构域之间的相互识别作用与FADD结合，FADD再通过它的受体介导毒性结构域 (mediator of receptorinduced toxicity，MORT1)与MACH/FLICE(caspase8)〔12〕结合，从而激活 caspase8的白介素1b转化酶/美丽线虫死亡基因3(Interleukin1bconverting enzyme/Caenorhabditis elegans death，ICE/CED3)活性，后者再激活其他的ICE/CED3蛋白酶，启动caspase级联反应，作用于底物发生凋亡。

2 线粒体介导的细胞凋亡途径

在脊椎动物细胞凋亡过程中，线粒体在细胞凋亡过程中起最基本的作用，其关键性分子是cytc〔13〕，而主要的信号转导通路是JNK信号转导通路。cytc是第一种被发现的线粒体释放促凋亡蛋白，是线粒体呼吸链的重要组成部分。正常情况下cytc是一个定位于线粒体膜间隙的水溶性蛋白，稳定地结合于线粒体内膜，不能通过外膜。在细胞凋亡过程中cytc的释放是线粒体外膜通透性增高的结果〔14〕。

JNKP38和细胞外信号调节激酶（extracellular signalregulated kinase，ERK）的动态平衡决定了细胞的存活与凋亡〔15〕。前者主要促细胞凋亡，后者主要促细胞存活。细胞外刺激主要包括应激、紫外线、热休克、内毒素、TNF等作用于细胞，通过MAPKKK、有丝分裂素激活蛋白激酶激酶4(Mitogenactivated protein Kinase Kinase4，MKK4)和有丝分裂素激活蛋白激酶激酶7(Mitogenactivated protein Kinase Kinase7，MKK7)，使JNK和P38三肽区的苏氨酸/酪氨酸双磷酸化而激活JNK信号转导通路〔8〕，而后作用于线粒体，使线粒体释放cytc。cytc释放的具体机制有两种途径：①线粒体外膜蛋白聚合成膜通透转运孔（Permeability transition pore，PTP）复合体，是一种高电导非选择性通道〔16〕。外界刺激使PTP开放和线粒体膜电位崩解，水分进入导致线粒体外膜断裂cytc和凋亡介导因子(apoptotic inducing factor，AIF)释放。②Bcl2基因蛋白家族形成的通道〔17〕。Korneyer等证实正常情况下以单体形式存在于胞质的Bax在受到凋亡刺激时构相发生变化，导致Bax寡聚体形成并整合到线粒体外膜上，使线粒体外膜通透性增加，使游离的cytc释放至胞质〔18〕。进入胞质的cytc与凋亡酶激活因子1（apoptotic protease acticating factors1，APAF1）结合并将其激活，然后又结合辅助因子dATP/ATPAPA构成凋亡小体，其中的APAF1招募procaspase9在凋亡小体上寡聚，procaspase9发生同源活化〔19〕，其进一步激活下游的效应胱天蛋白酶caspase3，进而活化caspase6、7使细胞走向凋亡〔7〕。Ferri等〔20〕实验证明， 重组的AIF可以诱导细胞中染色质凝集和DNA大规模降解，而且可以诱导纯化的线粒体释放cytc和caspase9，从而诱发细胞凋亡〔11〕。在BAX/BAK缺如情况下，多肽氨基酸BH3结构域直接作用于线粒体使其释放cytc，从而介导细胞凋亡〔18〕。

实验表明，Bcl2家族成员通过调节线粒体外膜的通透性和完整性起重要调控作用〔21〕，Bcl2家族可以分为两类：一类是抗细胞凋亡基因，其代表是Bcl2基因；另一类是促细胞凋亡基因，其代表是bax基因；他们通过激活一系列下游基因发挥调节凋亡作用〔22〕。Bcl2/Bax 镶嵌在线粒体膜上，调控凋亡诱导蛋白的释放和线粒体功能。JNK可以通过Bim/Bmf 介导线粒体途径的凋亡，JNK可以通过AP1 提高两者的表达量，也可以直接磷酸化激活Bim/Bmf，再通过Bax/Bak来发挥作用〔23〕。此外，TNFα激活的JNK能够使Bid 转变成jBid，后者能促进线粒体释放Smac/Diablo到细胞浆内与IAP1结合，解除对caspase8的抑制作用。激活的caspase8一方面可以直接激活caspase3发挥促凋亡的作用；另一方面可以使Bid 转变成tBid，再次作用于线粒体释放cytc，通过caspase9/3发挥促凋亡作用〔24〕。研究发现，在野生小鼠胚胎成纤维细胞中（wildtype murine embryonic fibroblasts，WTMEFs)，白屈菜红碱也能诱导Bak活化和环孢素mPTP开放的敏感性使线粒体肿胀，10 h后cytc从线粒体释放〔25〕。Bcl2和BclXL直接与胞浆中的Apaf1相结合存在于线粒体外膜。通过线粒体Bcl2/BclXLApaflcaspase9前体四聚体复合物，对Apaf1的结构进行调控，从而抑制cytc的释放，Bcl2和BclXL就可以最终发挥抑制细胞凋亡作用〔26〕。

3 内质网介导细胞凋亡的途径

钙离子在内质网介导细胞凋亡途径中起主要作用。研究证明〔27〕，Bcl2/Bak 位于内质网膜上。谷氨酸（Glu）是一种主要的兴奋性神经递质，它存在于各种中枢神经系统的神经突触。Glu从神经细胞释放并激活NR1A/NR2B NMDAR 和 mGluR5受体，可使Bcl2下调、内质网膜去极化及抑制超低分子肝素进入细胞，通过L，N和P/Q型钙离子门控通道N甲基D天门冬氨酸受体(NmethylDaspartate receotor，NMDAR)通道使钙离子释放，线粒体钙离子超载使PTP开放，cytc进入胞质，导致胱天蛋白酶级联反应最终导致细胞凋亡〔28〕。研究发现还有两种机制参与Glu诱导的细胞凋亡：胱天蛋白酶依赖途径和凋亡钙蛋白酶及凋亡诱导因子介导的胱天蛋白酶独立途径〔29〕。甲基苯丙胺可以使哺乳动物神经细胞中的Glu水平增加，激活NMDAR导致细胞内活性氮物质(reactive nitrogen species RNS)和ca2+增高，动力相关蛋白1 (dynaminrelated protein 1 Drp1)的多聚化和异位并进入线粒体使其破坏，cytc进入胞质，神经元细胞发生毒性反应〔30〕。

此外，Bax抑制因子1 (Bax inhibitor1，BI1)，调节内质网介导的细胞凋亡通路和钙离子的释放。BI1的过度表达减少内质网钙离子进入细胞质，从而减少线粒体内钙离子聚集，抑制细胞凋亡。相反，细胞内BI1不足或缺乏，使Bax表达增强，启动内质网释放Ca2+，线粒体内Ca2+过度聚集使PTP开放，cytc释放，进入线粒体介导凋亡途径。

4 粒酶B（granzymes B，GrB）介导的细胞凋亡途径

Gr是存在于细胞毒性淋巴细胞(cytotoxic lymphocytes，CTL)和自然杀伤细胞（natural killer cell，NKC）的颗粒相关丝氨酸蛋白酶〔31〕。GrB是一种新型线粒体凋亡途径〔32〕。GrB 通过胞吞囊泡降解和膜孔释放入靶细胞胞质。髓细胞白血病1(Mcl1)的分裂与降解启动Gr介导的线粒体级联反应使线粒体释放细胞死亡介导因子（Bim）， Mcl1·Bim复合物被GrB降解后，启动Bim介导的细胞毒性机制〔33〕，最终导致细胞凋亡。

5 Anoika介导的细胞凋亡途径

Anoikis是细胞凋亡途径的一种特殊类型，是由于细胞与细胞外基质(ECM)之间不适当或不充分的相互作用而引起的，其主要作用是维持高度更新的上皮组织。试验表明，死亡受体（DR5）参与了失巢凋亡外在途径的细胞凋亡。Anoikis通过外部途径死亡受体低聚化激活caspase8，引起caspase级联反应。Goldberg等〔34〕研究表明，在人类乳腺癌细胞Anoikis上调TRAIL的表达。TRAIL及其受体是介导Anoikis凋亡的启动者，因为在炎性蛋白101细胞悬浮培养24 h后，csrc、 Akt和FAK发生磷酸化使促凋亡基因（DR5、cJun、procaspase8和MCL1）表达增加、抑制凋亡基因（Bcl2、TRAF2、 RIP）表达下降及热休克蛋白p27、p70、 p90、XIAP表达未发生变化，导致下游因子如caspase8激活〔35〕。TNFR参与Anoikis介导的细胞凋亡途径，但是还没有数据证明DR5具体作用机制。

6 胱天蛋白酶的级联反应机制

胱天蛋白酶是与细胞凋亡密切相关的蛋白酶家族。胱天蛋白酶的级联反应是经典凋亡通路后期的共同途径。caspase家族主要行使两种功能：诱导凋亡和参加炎症反应。现已明确caspase2、3、6、7、8、9、10参与细胞凋亡信号转导〔4〕。其中caspase8、9等是细胞凋亡的启动者，而caspase8是FAS和TNF受体家族凋亡信号转导的启动酶，caspase9是线粒体凋亡途径的启动酶。caspase3、6、7则是细胞凋亡的效应胱天蛋白酶，是细胞凋亡的执行者〔36〕。

7 抑制细胞凋亡在疾病防治中的可能性

如上所述，cytc是线粒体介导凋亡途径的关键物质〔13〕，凋亡受体介导的细胞凋亡途经，是一条主要的细胞凋亡调控途径。此外，JNK信号转导通路的激活和Bcl2基因蛋白家族也在细胞凋亡过程中起着极其重要的作用。细胞凋亡从启动到执行经过一系列复杂的信号转导，涉及多种蛋白超家族，在任何环节上加以阻断均可达到抑制细胞凋亡的目的〔37〕。如抑制cytc的释放，或用某物质与cytc发生反应，使其失去激活下游caspase的功能；或可以增加Bcl2蛋白表达，减低细胞对凋亡信号的敏感性；或抑制胱天蛋白酶原的激活，从而抑制caspase的级联反应，达到抑制细胞凋亡的目的。

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激情死亡线范文第2篇

论文摘要：就近年来中药抑制细胞调亡的文献进行整理，从中药调控细胞凋亡途径、影响凋亡信号传导、调控凋亡相关基因表达、调控细胞因子4个方面进行系统综述。认为中药在抑制细胞凋亡方面有较好的作用。

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(positiveexpressionindex，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。2．1P13K／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。

2．2RAS－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(HSCsMAPK)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。

2．3NF－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HUVECNF－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－κBDNA结合活性；IJs能使HUVl3CPAl－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HUVECPAI－1的表达。

2．4NO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DN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。

激情死亡线范文第3篇

关键词：松树感染松材线虫病出现枯死；免疫激活剂注剂；能有效阻止松树群枯死

松材线虫病自1982年在我国南京发现以来，目前已扩散蔓延至江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、湖北、湖南、广东、广西、重庆、四川、贵州、河南、陕西等15个省（自治区、直辖市）的182个县级行政区，600余个乡镇，累计致死松树5亿多株，毁灭松林33.3万hm2，造成经济损失数千亿元。当前，疫情扩散蔓延的形势仍然十分严峻，并明显呈现出由东南沿海经济发达地区向内陆经济欠发达地区、低山丘陵少林区向高山自然保护区和重点林区蔓延发展的势头，对我国的0.33亿hm2松林构成严重威胁。松材线虫病的进一部扩散蔓延已严重威胁到黄山、张家界、庐山、武陵源、九华山等世界自然文化遗产的安全。中共中央政治局委员、国务院副总理回良玉在松材线虫病防治中做出重要批示（2009年4月21日）：“松材线虫病扩散的速度很快，给林业造成的损失巨大，对一些林区、风景名胜区和三峡库区的生态安全构成严重威胁，务必采取有效的措施，认真对待。要落实防治责任，创新防治机制，加大执法力度，实施科学防治，坚决遏制松材线虫病扩散蔓延的势头，切实保护好森林资源和国土生态安全”，2008年在浙西南山区海拔500m以上的高山的松树和毛竹遭受中国南方冰雪灾害之后，受雪压，被压倒、压断的松树没有及时清理，致使大量松褐天牛侵害、繁殖。致使多处挂牌和不挂牌的古松树成众枯死，这是近30年来庙宇、祠观、房前屋后第1次看到这些古松的枯死。为此，在有关大专院校、科研院所的院士、专家教授指导下，探索松材线虫病新的防控技术，研制出松材线虫病免疫激活剂（疫苗），在浙西南经过3年的试验成功后，2011年到松材线虫病的发生区嘉兴、湖州、绍兴、舟山等试验防治，并取得前所未有的效果，现将结果总结如下，以供参考。

1.材料与方法

1.1试验地概况

1.1.1湖州市试验地概况。湖州市试验地位于湖州市太湖旅游度假区仁皇山街道白雀村湖州中学后山傍。试验林为纯马尾松林，树龄35年生，平均胸径19cm，平均树高11m，每667m2株数58株。这片试验林自2002年发生松材线虫病以来，每年采取彻底清理病死松树、设置松墨天牛诱捕器和饵木堆等方法进行防治，但每年仍有一定量因病致死的松树。

1.1.2绍兴市试验地概况。绍兴市试验地位于上虞章镇镇南村附近一孤山上，形象馍头山，面积20hm2，周围为水田，40年生马尾松林，胸径15-35cm，树高15-25m，每667m2株数为50株左右。本试验地2005年发生松材线虫病之后，每年都有一定量马尾松枯死被砍伐，并将被砍伐后的树桩灌药用尼龙簿膜包裹砍伐口处理，一眼望去，满山树桩较多。试验时是沿山中间小道随机选取试验树。

1.1.3嘉兴市试验地概况。嘉兴市试验点位于海盐县南北湖附近，月亮堡酒店周围，40年生马尾松、黑松，以黑松为主，胸径10-20cm，树高10-20m，2006年发生松材线虫病，后经多方法防治，但每年出现不同程度的马尾松、黑松枯死，至今从未间断。在试验时，周围有少量枯死黑松，未清理。由于这块黑松林靠近海边，长年受海风影响，生长不茂盛，像小老头，木质坚韧，一般药剂很难注入防治。

1.1.4舟山市试验地概况。舟山市试验地位于淀海区白泉镇毛洋洲村，试验林面积近2hm2，整个试验山场座北朝南，约30-50年生，胸径30-50cm，树高15-25m的湿地松林群。本试验地在2002年就发生松材线虫病，后经防治，砍伐枯死松树，每年都出现不同程度的湿地松枯死，至今从未间断。试验地从山脚至山脊并排注射6株。

1.2选取标准株的试验方法

1.2.1湖州市标准株选取试验方法。在试验林选在中部，随机选取连片的52株供试验，并排6株，并逐株调查记载胸径、树高和用药量，并用红色油漆编号标记，根据松树胸径的大小，每株注射松材线虫病激活免疫剂（疫苗）1～2瓶（大的1株2瓶分2边注药，小的1株1瓶注药），共注药70支。另在试验林试药地块旁边随机选取45株松树作为对照，逐株调查记载胸径、树高，并用兰色油漆编号标记。

打孔和输液工具，由“丽水市绿谷生物药业有限公司”研究和改进的便携式输液瓶和注药打孔器。当松树未死之前，离地面约1.2m，采用便携式打孔器打孔，孔径7mm，深约4-5cm，倾斜角约45°。然后把便携式输液瓶的盖旋开，去掉铝箔封口，插入输液头，旋紧瓶盖，将盛药的小瓶输液管斜插入木质部，瓶底开一小孔，靠大气压力，任药液缓慢自流人树体，当药液流光，拔掉输液瓶，用泥巴自然封口，每隔1个月观察记载松树生长情况。

1.2.2绍兴市选取准株标试验方法。在试验林中，沿山间山脊小道两边随机选取两边健康马尾松林，计62株，并排6株注药，并逐株调查记载胸径、树高和用药量，并用红色油漆编号标记，每隔1个月观察记载松树生长情况。其它方法同上。

1.2.3嘉兴市选取准株标试验方法。在试验林沿月亮堡酒店后山随机选取50株马尾松、黑松供试验，逐株调查记载胸径、树高和用药量，并用红色油漆编号标记，每隔1个月观察记载松树情况。其它方法同上。

1.2.4舟山市选取准株标试验方法。在试验林中随机选取56株湿地松，路线从山脚至山背，一个来回，每行并排注射6株，并逐株调查记载胸径、树高和用药量，并用红色油漆编号标记，其它方法同上。

1.3试验用药（松材线虫免疫激活剂（疫苗））

试验用的松材线虫免疫激活剂（疫苗）由丽水市绿谷生物药业有限公司研制生产提供。该药剂有效成份为0.3%苦参碱（含苦豆碱），并加入发明者的天然专利产品活性成分，每瓶液制量为50ml。

2.结果与分析

2.1湖州试验点结果分析。

经2011年12底调查，试验区内的注射过松材线虫病免疫激活剂（疫苗）的马尾松，其中52株松树中发现死松树仅2株，（其中1株较小松树在试验地中部，大的1株在试验地路边东南面，另注药树的边缘，未注药的有5株较大松树枯死）；对照的45株松树设在注药树的边缘，未死亡。但试验林半径50m以内调查到枯死树1株，试验林半径50m以外的马尾松病死松树数量增多，东南面6株（包括注药死亡1株，），南西面7株，西北面8株，北边4株，枯死树形成1圈，这种现象很奇特。由此说明，注药区的左右50m范围内死树极少，仅1株，左右50m范围以外死亡极高，达20株。

2.2绍兴试验点结果分析。

经2011年12底调查，试验地内的注射过松材线虫病免疫激活剂（疫苗）的马尾松，仅1株死亡，试验区100m以内，未出现死亡，试验区左右100m以外有一定数量马尾松枯死。

2.3舟山试验点结果分析。

经2011年12月底调查，试验地范围内的注射过松材线虫病免疫激活剂（疫苗）的湿地松，无死亡，试验区50m处，1株死亡。

2.4嘉兴试验点结果分析。

经2011年9底调查，试验区内的注射过松材线虫病免疫激活剂（疫苗）的马尾松、黑松，死亡仅5棵，死亡率7.1%，而对照区，未注药的马尾松、黑松死亡率高达70%以上，形成鲜明的对比。

3.讨论与结论

激情死亡线范文第4篇

[关键词]激素性股骨头坏死；发病机制；细胞凋亡；研究进展

[中图分类号] R681.8 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2016）07（a）-0012-04

[Abstract]In the process of clinical diagnosis and treatment in the department of orthopedics，the necrosis of the femoral head is a difficult task，due to excessive use of glucocorticoid in the clinical diagnosis and treatment process，the incidence rate of glucocorticoid-induced necrosis of the femoral head is gradually improving.At present，the pathogenesis of the glucocorticoid-induced necrosis of the femoral head is not completely clear，there is a certain controversy.The treatment of glucocorticoid-induced necrosis of the femoral head is still in the exploratory stage，and it is not able to expand effective therapeutic intervention from the view of etiology.Apoptosis have been found in the necrotic femoral head，which has turned the attention of people to the field of apoptosis.The relationship between apoptosis and the pathogenesis of glucocorticoid-induced necrosis of the femoral head is reviewed in this paper.

[Key words]Glucocorticoid-induced necrosis of the femoral head；Pathogenesis；Cell apoptosis；Research progress

股骨头坏死是一种比较常见的骨科疾病类型之一，如果不能得到及时医治，最终可能会使患者选择髋骨关节假体置换[1]来抑制病情的恶化。目前，我国股骨头坏死的人数为500万～750万，每年新增患者数能够达到7万～15万，造成这一结果的最主要原因可能是在临床诊疗过程中过多地使用激素类药物。激素可导致股骨头坏死的观点早在20世纪50年代就已确立，在非创伤性股骨头坏死中，因过多使用激素性药物导致股骨头坏死的发病率占首位，但发病机制目前尚不明确。有学者[2]分析，其可能和脂肪代谢紊乱、凝血、骨内高压、免疫系统紊乱、细胞凋亡等客观因素存在一定关联。随着分子生物学的不断发展，就激素性股骨头坏死而言，国内外学者也纷纷将注意力转移到对细胞凋亡理论的研究，并认为骨细胞、成骨细胞的凋亡在激素性股骨头缺血坏死中扮演着重要角色。虽然提出细胞凋亡定义的时间较短，但已有相关的研究[3]显示，细胞凋亡紊乱会带来很多不同类型的疾病，因此，人们开始致力于研究激素性股骨头坏死过程当中细胞凋亡的意义，并试图探究该病的主要发病机制以及临床治疗方式。

1细胞凋亡的概念以及检测方式

1.1概念

所谓细胞凋亡，也被称为是程序性的细胞死亡，是在当前学术领域认知中细胞三种消亡方式（坏死、凋亡、裂亡）中的其中一种[4]，和细胞坏死不同。经过大量基础性文献的调查，就生物体而言，其细胞能够借助坏死、凋亡的形式死亡，不过在功能以及机制、特征等方面存在一定的本质差异，细胞凋亡属于主动性死亡，往往是细胞由于机体受到刺激之后发生的生化反应或者生物形态上的变化，进而造成程序性的细胞死亡[5]。

细胞凋亡是维持机体平衡、稳定的必要条件，细胞凋亡异常多或者异常少都会导致这种平衡性和稳定性遭到破坏，继而带来疾病[6]。

1.2检测方式

①苏木精-伊红光镜染色检测、电子显微镜等检查；②使用荧光对膜蛋白Ⅴ进行标记检测；③针对DNA的降解片段进行分析；④采用流式细胞仪（FCM）检测活体以及固定凋亡细胞；⑤免疫组织化学检测；⑥TUNEL检测[7]。

2针对激素性股骨头坏死的症状展开组织形态学分析

人体骨细胞是一种比较特别的细胞，其生命周期与其他细胞相比较长，但这并不代表其不会死亡[8]。发育成熟的骨细胞往往藏于骨基质当中的陷窝内，主要特征为胞质突起，从骨小管中延伸到基质中，把相邻骨细胞进行有机的联合，同时借助贴近骨骼表面的骨细胞胞质突起、骨小管使骨细胞和骨表面的细胞形成相互联系[9]。除此之外，骨细胞借助间隙间的连接、相互形成的细胞内运输系统可以实现细胞间力学信号感知以及分析信息传递、骨修复重建等机体功能。

过多地使用激素会加快骨细胞的凋亡速度。由于人体自身骨细胞再生的速度没有凋亡速度快，导致骨细胞数量失去平衡，进而对人体自身的网络机械感觉功能造成严重的干扰作用，使其逐渐丧失敏感性、传递性以及细胞修复重建功能。随着细胞功能的丧失，当人体在负重情况下，骨细胞不能及时地将力学信号传递以及进行骨细胞修复重建，就会发生轻微的骨折症状，导致机体功能紊乱，进而形成骨坏死以及骨髓水肿，最终导致股骨头塌陷。

3在激素性股骨头坏死患病期间发生细胞凋亡的主要机制

在正常的人体骨组织中，大量的成骨细胞以及埋藏在骨骼陷窝中的骨细胞借助细胞凸起和缝隙实现了广泛细胞通讯网的连接，借助骨组织微小损伤以及机械应力实现修复，主要包括代偿性骨细胞的增加或减少。人体破骨细胞通过吸收老化及受损的细胞，给新生骨细胞的出现创造一定的生长空间。过多地使用激素可能会对人体骨组织中的成骨细胞、破骨细胞的寿命造成严重影响。由于骨组织中的细胞不断凋亡，形成累积作用，而破骨细胞吸收老化细胞、受损细胞能力降低并逐渐凋亡，同时新生细胞因没有足够的生长空间再生能力降低，久而久之，破骨细胞吸收能力和新生细胞再生能力逐渐失去平衡，导致细胞代谢紊乱进而造成细胞间通讯网联系中断，修复能力紊乱并逐渐丧失功能，最终造成股骨头坏死以及塌陷等[10]。

从整体来看，人体骨细胞以及成骨细胞的凋亡对激素性股骨头坏死疾病有非常重要的影响。细胞凋亡往往受细胞的内源性基因、信号等传导方式来调控，是一种激活的过程，与此同时，还会带来继发性的组织损伤。对股骨头坏死患者而言，在激素使用剂量降低后、甚至停用之后，依然可能会发生进行性的股骨头坏死，这就是细胞激活过程中的后续行为。

4激素性股骨头坏死患病期间的凋亡基因类型

4.1 Fas以及FasLFas蛋白

Fas以及FasLFas蛋白都是肿瘤坏死因子以及神经成长因子受体超家族中的成员，属于Ⅰ型跨膜蛋白因子，在很多细胞膜中均有体现。作为细胞膜表面的受体蛋白因子，其含有导致细胞凋亡信号传输相关联的一部分区域，被称为“死亡结构区域”。配体Fas，即FasL属于Ⅱ型膜蛋白，是肿瘤坏死家族的成员之一，表现为活化T细胞细胞膜上的FasLFas蛋白，FasL持续性的表达也正是造成免疫豁免的最主要原因之一。Fas以及FasL形成结合关系之后就能够形成可以传导凋亡信息的一种活性形式三聚体，避免发生凋亡[11]。

4.2 Bcl-2家族

在Bcl-2家族当中，Bcl-2以及Bcl-XL能够控制细胞凋亡，另外Bax、Bad及Bak可能会加速细胞凋亡。Bcl-2家族中包括20种不同的凋亡蛋白前体以及抗凋亡的蛋白，它们之间的比例能够改变细胞线粒体的细胞膜通透度，进而决定整个细胞对于死亡信息的敏感性。Bcl-2蛋白能够定位在线粒体的膜内部，是一种抑制细胞凋亡信息传导的基因，通过阻断细胞传输死亡信号的共同通道，继而起到控制细胞凋亡的作用，使细胞存活，因此其是非常重要的一种细胞存活的必要基因。大剂量地使用激素类药物抑制了Bcl-2蛋白基因的表达效果，使得细胞死亡信号传输不再受到抑制，进而导致骨细胞凋亡速度加快[12]。有学者对Bcl-2蛋白基因进行研究后发现，Bcl-2蛋白可以很好地切断人体内源性核酸内切酶所具备的DNA活性，继而起到阻断细胞凋亡的作用。

4.3 p53基因

p53是医学界公认的和细胞凋亡有关的蛋白质因子，是细胞质周期1期阶段DNA的损伤点，能够有效隔断细胞的再增值，具有抑制细胞凋亡的功能。另外，p53基因通过对C-myc、ICE以及Fas抗原、Bax基因等的上调，提升细胞当中的Ca2+浓度，抑制Bcl-2基因的活性表达，进而造成细胞凋亡[13]。我国学者经研究发现，因酒精引发的股骨头坏死，其p53蛋白值明显上升，同时Bcl-2明显下降，这也正是造成骨细胞凋亡速度加快的主要原因。日本学者[14]经过研究发现，在成骨细胞的培养系中，p53基因的表达可以抑制细胞的生长，诱导大量的成骨细胞迅速凋亡。

4.4一氧化氮（NO）

NO是一种良好的自由基，同时还是一种拥有高度生理机能的分子，能够与水相互溶解，同时还能和脂相互溶解，拥有非常强烈的化学作用，可以参与到很多生命过程当中[15]。据相关文献[16]报道，NO能够诱导大量的细胞凋亡，其可能性环节主要包括：①NO能够起到直接性的损伤效果，可以直接对细胞脱氧核糖核酸造成严重损伤，继而令细胞迅速凋亡；②NO通过化学反应和氧气相互结合，形成ONOO￣，其能够直接或间接地分解成很多拥有强烈毒性的小型分子物质，进而诱使细胞迅速凋亡；③NO直接作用在细胞凋亡信息通路当中，借助非GMP依赖等方式作用细胞凋亡基因，在短时间内启动凋亡程序，通过作用于p53基因以及肿瘤坏死因子，加速诱导基因凋亡。

4.5 Caspase

Caspase家族扮演着执行细胞凋亡的重要角色。我国有学者曾对正在使用地塞米松患者的骨细胞进行检验，借助MTT绘制出的生存曲线图和流失细胞仪对细胞内部的DNA含量进行分析检测，结果显示，在地塞米松使用浓度以及使用时间均满足的情况下，地塞米松可以诱使成骨细胞产生凋亡效应，Caspase-3活性明显增强，同时细胞凋亡也明显提升，提示地塞米松能够激活并增强Caspase-3活性酶活性，随着Caspase-3活性酶活性增强，细胞凋亡速度加快。该结果和糖皮质激素对细胞起到诱导凋亡作用当中的Caspase-9有一定差异，糖皮质激素能够借助调节Caspase家族当中不同成员的方式来对各种类型的细胞展开调节[17]。

4.6其他

外界的应力刺激也可能会对骨细胞的凋亡产生一定影响[18]。有研究[19]显示，机械刺激的改变可能对人体骨细胞的凋亡具有一定影响。另外，机械刺激还可以激活ERK，降低人体骨细胞的凋亡数量。但是，人体股骨头坏死的机械刺激需要将楔形压缩应力作为主要的应力，这能够对骨细胞的凋亡起到一定的促进作用。有学者[20]认为，在临床中，激素性股骨头坏死是一种缺血性的坏死，在血氧不足的情况下，p38因子能够使p38MAPK迅速激活，进而加快成骨细胞的凋亡速度。另外，低氧环境能够提升糖皮质激素的敏感性，一旦其代谢产物及其自身大量地被激活，就会对人体骨细胞产生非常强烈的毒性效果，进而导致细胞的大量凋亡[21]。除此之外，糖皮质激素的不合理使用，使血管中生长因子蛋白的表达性降低，进而导致激素性股骨头坏死过程当中骨骼自我修复受到一定的阻碍。究其原因，可能是激素导致骨细胞氧感应薄弱，无法形成对应的应激处理机制，不能形成修复反应等，进而造成成骨细胞的大量凋亡[22-25]。

5结语

在临床诊疗过程中，细胞凋亡是医学领域的研究热点以及研究难点，虽然激素性股骨头坏死的发病机理目前还比较分散，但在这一过程当中，导致股骨头坏死与过多地使用激素以及使用激素后细胞凋亡之间存在着紧密的联系，这是毋庸置疑的。大量的研究[26-27]显示，细胞凋亡在激素性股骨头坏死中起着重要作用，因此还需要深入地对其进行研究，寻找各个因素之间存在的联系以及服用激素后导致股骨头坏死的发病机制，进而有针对性地降低激素性股骨头坏死的发病率。

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[3]Bian Y，Qian W，Li H，et al.Pathogenesis of glucocorticoid-induced avascular necrosis：a microarray analysis of gene expression in vitro[J].Int J Mol Med，2015，36（3）：678-684.

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激情死亡线范文第5篇

【关键词】 骨关节炎；内质网应激；软骨细胞；凋亡

内质网应激（endoplasmie retieulum stress，ERS）

是指各种刺激因素使内质网功能紊乱，导致错误折叠和未折叠蛋白在内质网腔聚集及Ca2+失衡的病理状态。各种理化因素，如缺氧、氧化应激、营养物质缺乏等，均可导致ERS，激活内质网相关性死亡（ER-associated death，ERAD）信号通路，导致细胞凋亡[1]。骨关节炎（osteoarthritis，OA）主要病理改变是软骨退变，而软骨细胞凋亡在软骨退变过程中发挥重要作用[2]。ERS在软骨细胞凋亡启动过程中起关键性的调控作用[3]，提示有效抑制ERS介导的软骨细胞凋亡，可能是防治OA的一个关键靶点。

1 软骨细胞凋亡是软骨退变的重要因素

OA是生物学和力学因素相互作用下导致软骨细胞、软骨基质及软骨下骨合成与降解正常耦联失衡，引起关节软骨异常重塑的慢性骨关节疾病[4]。软骨基质合成与降解代谢失衡，导致软骨退变，而关节软骨内的唯一细胞――软骨细胞能感受关节内微环境变化，进而调节软骨基质的代谢平衡，发挥调控软骨退变的作用[5-6]。软骨细胞凋亡过度导致软骨基质合成与降解代谢失衡，并引起软骨基质的质与量发生变化，而这种变化又促进软骨细胞的凋亡，从而加速OA的病理进程。

2 ERS是调控软骨细胞凋亡的重要因素

内质网是蛋白合成、翻译后修饰和折叠的主要场所，同时也是Ca2+储备及其信号转导的主要部位，未折叠或错误折叠蛋白的积累，破坏内质网的动态平衡，触发ERS，导致细胞凋亡[7-8]。软骨细胞处于无血管、神经、淋巴管分布的特殊微环境中，各种理化因素刺激易引起ERS[9]，ERS可直接或通过减少软骨基质的主要成分II型胶原和蛋白多糖的表达间接引起软骨细胞凋亡[10-11]。

3 ERS调控软骨细胞凋亡的机制

ERS通过激活未折叠蛋白反应（unfolded protein response，UPR）发挥调控细胞凋亡的作用。UPR由一个分子伴侣免疫球蛋白结合蛋白（binding immumoglobulin protein，Bip）和双链RNA依赖的蛋白激酶样内质网激酶（protein kinase RNA like ER kinase，PERK）、活化转录因子6（activating transcription factor-6，ATF6）及肌醇需求酶l（inositol requiring protein-1，IRE1）3种ERS感受蛋白所介导[12]。无ERS时，3种ERS感受蛋白分别与Bip结合处于无活性状态；ERS时，Bip从3种ERS感受蛋白上解离，解离后的感受蛋白被活化并启动UPR，UPR包括3条信号通路，即PERK、ATF6及IRE1信号通路。

3.1 PERK信号通路 PERK是内质网I型跨膜蛋白，解离后PERK通过自身二聚化和磷酸化而激活，活化的PERK使翻译起始因子2α（eukaryotic translation initiation factor 2 alpha，eIF2α）磷酸化，导致GTP-GDP交换障碍，从而减缓或暂停蛋白的合成[13]。eIF2α磷酸化的同时，ERS相关基因活化转录因子4（activating transcription factor 4，ATF4）表达上调，进而激活其靶基因C/EBP同源蛋白（Chop）表达，Chop通过增加细胞生长抑制与DNA损伤诱导基因34（growth arrest and DNA damage-inducible gene 34，GADD34）的表达，负反馈调节使eIF2α去磷酸化，增加内质网伴侣蛋白的生物合成[7]，激活ERS应激反应，从而启动凋亡程序。

3.2 ATF6信号通路 ATF6是内质网膜Ⅱ型跨膜蛋白，非ERS状态下ATF6主要以酶原形式存在于内质网。不同于IRE1和PERK，ATF6的激活需以小泡形式转运到高尔基体，先后被位点1蛋白酶（site 1 protease，S1P）和位点2蛋白酶（site 2 protease，S2P）所剪切活化。活化型ATF6进入细胞核，激活具有的转录因子X盒结合蛋白1（X box-binding protein 1，XBP1）的转录，促进蛋白质在内质网腔内的正确折叠，减缓ERS；但持续强烈的ERS，ATF6的靶基因Chop等凋亡相关基因被激活，清除无法逆转的ERS细胞，导致细胞

凋亡[14]。

3.3 IREl信号通路 IREl是内质网膜I型跨膜蛋白，解离后IREl通过自身二聚化和磷酸化而激活，激活的IREl剪接由ATF6诱导表达的XBP-1前体mRNA分子内26 bp的内含子，剪接后的mRNA发生翻译框移，编码产生一个含碱性亮氨酸拉链结构域，有较强转录活性的转录因子-盒结合蛋白（X-box binding protein-1 splicing，XBP1s）。XBP1s进入细胞核后与ERS反应元件的基因启动子结合，加快蛋白折叠和错误蛋白降解，恢复内质网

功能[15-16]。

3.4 ERS介导软骨细胞凋亡的途径 持续强烈的ERS，内环境无法纠正，则发生细胞凋亡，ERS介导的细胞凋亡有其自身的信号通路，称为ERAD途径，包括Chop、凋亡信号激酶1（apoptosis-signal-regulating kinase 1，ASK1）/c-Jun氨基酸末端激酶（c-Jun NH2-terminal kinase，JNK）、Bcl-2家族和caspase-12途径[17]。Chop和JNK是联系ERS与细胞凋亡之间的重要中间信号分子，Bcl-2家族是凋亡信号转导的重要调节信号分子，而caspase是执行细胞凋亡作用的终末分子。

3.4.1 Chop途径 ERS的特异转录因子Chop正常情况下表达很低，PERK、ATF6和IRE1 3条信号通路均能激活Chop的转录，但PERK-eIF2α-ATF4是Chop转录所必需[17]。内质网氧化物蛋白Ero1-Lα通过编码内质网氧化酶，使内质网产生一个过氧化环境，从而减少细胞内促反应性氧中介物和谷胱甘肽的生成；死亡受体DR5则通过激活caspases级联反应膜表面死亡受体，最终导致细胞凋亡[18]，Chop通过激活Ero1-Lα和DR5等凋亡反应蛋白发挥调控细胞凋亡的作用。同时，Chop抑制Bc1-2表达并使线粒体对BH3-only结构域蛋白的促凋亡效应敏感，造成Bax从细胞质向线粒体移位，并增加Ca2+从内质网流到线粒体，使线粒体凋亡途径激活，导致细胞凋亡[19-20]。

3.4.2 JNK途径 ERS时，活化的IRE1与肿瘤坏死因子受体相关因子2（tumor necrosis factor receptor-associated factor 2，TRAF2）相互作用，募集ASK1形成IRE-1/TRAF2/ASK1三聚体，随后激活JNK信号通路，激活的JNK从细胞质转移到细胞核，通过磷酸化激活c-Jun、c-Fos、EIK-1等转录因子，诱导TNF、FasL等配体蛋白的表达，从而激活死亡受体途径。同时，活化的JNK也可在细胞质中通过上调BH3-only结构域蛋白Bim、Bid表达，进而激活Bax等促凋亡蛋白介导的线粒体凋亡途径，引起细胞凋亡[21]。

3.4.3 Bcl-2家族途径 Bcl-2家族不仅存在于线粒体，也分布在内质网膜，对内质网的稳态起调节作用，并在ERS凋亡途径中起重要的调控作

用[22-23]。无ERS时，内质网膜上的促凋亡蛋白Bax和抗凋亡蛋白Bcl-2相互结合处于无活性状态；ERS时，Bax构象寡聚化导致内质网膜完整性破坏，引起Ca2+外流到细胞质，从而激活Ca2+依赖的caspase家族成员钙调蛋白分解酶（calpain），calpain随后激活caspase-12，导致caspase依赖的细胞凋亡[22，24]。同时，从内质网释放的Ca2+进入线粒体，使线粒体内膜去极化，导致线粒体膜通透性改变，释放细胞色素C（cytochrome C，Cyto C），激活caspase，引起细胞凋亡。

3.4.4 caspase-12途径 正常情况，内质网特有的caspase-12与TRAF2形成稳定的复合物处于无活性状态，ERS导致caspase-12与TRAF2分离，并发生寡聚化或同源二聚化使caspase-12活化；再者，ERS引起胞质caspase-7转移至内质网膜，随后活化与caspase-12形成复合物，活化的caspase-7剪切并活化caspase-12。活化的caspase-12释放入细胞质中，在不依赖线粒体凋亡途径成分Apaf-1和Cyto C的情况下激活caspase-9，活化的caspase-9激活caspase-3，最终导致细胞凋亡[25]。

4 小 结

综上所述，内质网是细胞内信号转导的关键场所，ERS在调控细胞凋亡过程中发挥着重要的作用。因此，如何从ERS相关的信号通路中寻找抑制软骨细胞凋亡的效应分子作为治疗OA的靶点，可能会为OA的治疗提供潜在的有效途径。

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