细胞凋亡的分子生物学研究
互联网
1190
细胞凋亡的分子生物学研究
20世纪90年代以来，随着分子生物学技术手段的日新月异，精密仪器设备层出不穷，推动生命科学领域的研究迅速进入到基因调控和蛋白激活及其引起的信号转导途径等微观变化，对凋亡的研究也更趋向于凋亡的分子 机制和动态的过程变化。与此同时，20世纪肿瘤的研究在经历了70年代的癌基因时代、80年代的抑癌基因时代，到了90年代则进入了多基因，或者信号转导网络时代。正是在这一时期，大量的事实证明凋亡的基因调控与肿瘤的基因调控密切相关，而凋亡过程的抑制则是肿瘤发生的重要因素之一。
最早与凋亡相关的基因是在线虫中发现，主要是ced系列(ced―1～ced―14)，其中ced―3和ced―4为凋亡启动基因，ced―9是抑制凋亡的主要基因。之后的研究则发现在人类也存在类似的凋亡启动基因和凋亡抑制基因，其中白细胞介素―1p转化酶(interleukin―lpconvertingenzyme，ICE)基因与ced―3、ced―4同源，为凋亡启动基因，而Bcl―2家族则与ced―9同源，主要与凋亡抑制有关。p53、PTEN作为抑癌基因也被发现与凋亡的启动相关。myc的作用则较为复杂，在不同的条件下既可能诱导凋亡，也可能对凋亡产生抑制。
与此同时，凋亡信号转导途径的研究也有很大的突破。目前比较清楚的信号转导途径主要包括TNF―。及FasL途径。这些信号途径也被称为“死亡受体途径”(deathreceptor pathway)。凋亡信号起始于细胞膜，经历不同的受体，但都通过caspase蛋白激酶级联反应最终导致凋亡的发生。在发现Bcl―2家族位于线粒体膜表面后，线粒体在凋亡中的作用得到广泛的重视。Bcl―2／Bax可以与线粒体膜蛋白电压依赖性离子通道蛋白(voltagedependantionchannelprotein，VDAC)相结合而改变线粒体通透性，从而抑制或引起细胞色素C的释放，成为凋亡的早期变化之一。
从凋亡研究的技术发展来看，早期凋亡的研究手段非常局限，仅依赖于光镜和电镜的形态学研究和特征性DNA梯带的产生。随着分子生物学技术的飞速发展和凋亡机制的逐渐揭示，凋亡各阶段的检测都成为可能。目前应用于凋亡检测的最佳方法首选流式细胞仪。该技术既可以观察细胞周期的变化(在凋亡细胞产生特异的亚二倍峰)，又可以利用凋亡早期细胞膜表面膜联蛋白V(annexinV)的变化检测早期细胞凋亡，还可以检测线粒体膜电位差的变化等等，可谓多功能型检测手段。随着对不同荧光素的开发应用和激光共聚焦技术的发展，凋亡形态学的研究已进入三维和动态水平。
