細(xì)胞凋亡范文

時(shí)間:2023-03-23 13:06:43

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篇1

論文摘要:就近年來中藥抑制細(xì)胞調(diào)亡的文獻(xiàn)進(jìn)行整理,從中藥調(diào)控細(xì)胞凋亡途徑、影響凋亡信號(hào)傳導(dǎo)、調(diào)控凋亡相關(guān)基因表達(dá)、調(diào)控細(xì)胞因子4個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)綜述。認(rèn)為中藥在抑制細(xì)胞凋亡方面有較好的作用。

細(xì)胞凋亡(apoptosis)是一種細(xì)胞生理性死亡的形式,是多細(xì)胞有機(jī)體為保持身體組織穩(wěn)定、調(diào)控自身細(xì)胞增殖和死亡之間的平衡、由基因控制的細(xì)胞自動(dòng)性死亡過程,在機(jī)體的生長發(fā)育、衰老、免疫調(diào)節(jié)、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定以及腫瘤、感染、自身免疫性疾病等生理病理過程中均有重要意義。機(jī)體通過凋亡過程來清除體內(nèi)不需要或有害細(xì)胞,或通過抗凋亡過程維持細(xì)胞功能。抑制凋亡在維護(hù)生命個(gè)體的穩(wěn)定、抗衰老等過程中有很重要的作用。近年來有關(guān)中藥抑制細(xì)胞凋亡的研究日漸增多,研究涉及缺氧、缺血等因素導(dǎo)致的神經(jīng)系統(tǒng)、心腦血管、胃腸功能損傷的保護(hù)、腫瘤治療(放、化療)后骨髓、免疫功能損傷的防治等方面。中醫(yī)藥可對(duì)細(xì)胞凋亡過程的不同環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)節(jié),進(jìn)而抑制細(xì)胞凋亡,維持機(jī)體內(nèi)平衡,阻止組織病理過程的惡化。

1通過調(diào)控細(xì)胞凋亡途徑抑制凋亡

機(jī)體內(nèi)存在多條細(xì)胞凋亡的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,其中內(nèi)源性的線粒體細(xì)胞色素C途徑和外源性的死亡受體途徑所介導(dǎo)細(xì)胞凋亡是目前研究較多的途徑。

1.1通過調(diào)控線粒體細(xì)胞色素C途徑抑制凋亡許多研究結(jié)果均表明,線粒體在細(xì)胞凋亡過程中起著“主開關(guān)”作用,是最重要的途徑之一,其通過Cyt-C途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。在細(xì)胞凋亡信號(hào)的刺激下,會(huì)使caspases激活,胞質(zhì)Ca2+水平升高,產(chǎn)生ceramide,諸如此類的改變會(huì)直接或間接地引發(fā)線粒體通透性轉(zhuǎn)變孔道(PTP)開放,使能量產(chǎn)生中斷,線粒體內(nèi)膜跨膜電位(ψm)的下降,并導(dǎo)致外膜破裂,釋放出Cyt-C等各種活性蛋白,Cyt-C從線粒體內(nèi)釋放是關(guān)鍵的一步。胞漿內(nèi)的Cyt-C在dA7P存在下,與凋亡蛋白酶活化因子-1(Apaf-1)結(jié)合,誘導(dǎo)caspase-9前體的寡聚化,并形成凋亡體。凋亡體的形成可激活caspase-9,繼而活化Caspase-3,啟動(dòng)Caspase的級(jí)聯(lián)反應(yīng),引起細(xì)胞凋亡。

有研究以缺氧/缺糖再給氧為模型,觀察清開靈注射液對(duì)神經(jīng)細(xì)胞線粒體膜電位的保護(hù)作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)清開靈注射液能顯著降低細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度,抑制細(xì)胞凋亡,提高線粒體膜電位和活性,認(rèn)為清開靈注射液可抑制缺氧一缺糖再給氧損傷所致的線粒體膜電位的降低、抑制神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)鈣超載與抑制細(xì)胞凋亡有關(guān)。

1.2通過調(diào)控死亡受體途徑抑制凋亡凋亡還可以通過死亡受體通路介導(dǎo),現(xiàn)知死亡受體途徑主要包括Fas/FasL途徑和TNFa/TNFR途徑。死亡受體家族成員包括7NFRl、TNFR2、Fas/CD95、TRAlL-Rs等,當(dāng)死亡受體與其相應(yīng)的配基(死亡配體)特異性結(jié)合后,將凋亡信號(hào)由胞外傳人胞內(nèi),在連接分子的媒介下,激活Caspase,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。1.2.1通過調(diào)控Fas/FasL途徑抑制凋亡中藥可以通過調(diào)控Fas/FasL的表達(dá),抑制受損細(xì)胞的凋亡。參附注射液對(duì)培養(yǎng)的乳鼠心肌細(xì)胞缺氧及缺氧/復(fù)氧時(shí)凋亡相關(guān)基因Fas/FasL蛋白表達(dá)影響研究發(fā)現(xiàn),結(jié)果缺氧4.5h及10.5h后,心肌細(xì)胞Fas/FasL蛋白的陽性表達(dá)指數(shù)(positiveexpressionindex,PEI)參附注射液組明顯低于缺氧組;參附注射液可通過下調(diào)Fas/FasL蛋白表達(dá),參附注射液組還見到caspase-3活性下降,提示參附注射液抑制乳鼠心肌細(xì)胞凋亡是通過Fas/FasL-caspase-3途徑實(shí)現(xiàn)的。

1.2.2通過調(diào)控TNFa/TNFR途徑抑制凋亡研究還發(fā)現(xiàn)中藥通過調(diào)控7NFa/TNFR途徑抑制細(xì)胞凋亡。枸杞多糖對(duì)老年大鼠T細(xì)胞過度凋亡及相關(guān)基因表達(dá)研究發(fā)現(xiàn),枸杞多糖可以下調(diào)促凋亡的TNFRl基因mRNA表達(dá)并上調(diào)抗凋亡的Bcl-2基因mRNA表達(dá),降低老年大鼠T細(xì)胞的過度凋亡,從而改善老年大鼠T細(xì)胞過度凋亡的狀態(tài)。

2通過影響凋亡信號(hào)傳導(dǎo)抑制凋亡

細(xì)胞抗凋亡的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是在內(nèi)外生存因子的刺激下,激活多種信號(hào)偶聯(lián)途徑的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。常見的凋亡信號(hào)傳導(dǎo)途徑有磷脂酰肌醇-3-激酶(P13K)/蛋白激酶B(PKB或稱為AKT)途徑,RAS-MAPK途徑,NF-κB途徑,N()途徑等。2.1P13K/PKB途徑P13K是一種胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶,PKB是P13K的靶蛋白之一,P13K與PKB是促進(jìn)凋亡作用的重要調(diào)節(jié)因子;其過量表達(dá)可抑制細(xì)胞的凋亡。黃芪多糖(APS)對(duì)2型糖尿病大鼠腎組織胰島素信號(hào)分子表達(dá)的研究發(fā)現(xiàn),認(rèn)為黃芪多糖降低2型糖尿病大鼠血糖水平的機(jī)制可能與提高糖尿病大鼠腎組織中胰島素受體(InsR)、胰島素受體底物-1(IRS-1)、P13K水平,增加組織對(duì)胰島素的敏感性,改善胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)。

2.2RAS-MAPK途徑絲裂原活化蛋白激酶家族(MAPKS)參與細(xì)胞凋亡的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。MAPKS級(jí)聯(lián)反應(yīng)包括MAPKKK,MAPKK與MAPK等3個(gè)順序的活化過程。每一種激酶又由不同成分組成。MAPK包括ERK,jNK/SAPK,P38。有研究探討肝星狀細(xì)胞絲裂原活化蛋白激酶(HSCsMAPK)通路中ERK、JNK的活化情況,以及丹參藥物血清對(duì)磷酸化細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白激酶(P-ERK)、磷酸化氨基末端蛋白激酶(P-JNK)表達(dá),肝纖維化大鼠經(jīng)丹參藥物血清干預(yù)后較對(duì)照組均顯著降低,正常大鼠經(jīng)丹參藥物血清干預(yù)后較正常大鼠對(duì)照組也均顯著減少。表明活化的HSCs中ERK、JNK保持著較高的磷酸化水平,兩者介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是HSCs活化和增殖的重要途徑之一;阻斷MAPK信號(hào)通路可能是丹參治療肝纖維化的重要作用途徑之一。

2.3NF-κB途徑在大多數(shù)細(xì)胞類型中,NF-κB在胞漿中與抑制亞單位lκB結(jié)合形成無活性的復(fù)合物。在TNF誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡過程中,可刺激lκB的磷酸化作用及降解作用。使NF-κB能從復(fù)合物中釋放并活化,活化的NF-κB迅速轉(zhuǎn)位進(jìn)入胞核,繼而作用于靶基因,誘導(dǎo)基因表達(dá),編碼前炎性蛋白,如IFN,細(xì)胞因子,生長因子,細(xì)胞黏附因子,紅細(xì)胞生成素與MHC-I類分子等,抑制NOS的生成,并誘導(dǎo)編碼凋亡抑制蛋白C-IAPl,C-IAP2基因表達(dá),誘導(dǎo)抗凋亡基因Bcl-2,Bcl-x1的表達(dá)。探討人參皂甙對(duì)心血管疾病的保健和防治機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn),結(jié)果顯示內(nèi)毒素脂多糖(LPS)促使HUVECNF-κB向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移,人參皂甙則能阻止LPS誘導(dǎo)的NF-κB核內(nèi)轉(zhuǎn)移;能完全阻止LPS致內(nèi)皮細(xì)胞核提取物NF-κBDNA結(jié)合活性;IJs能使HUVl3CPAl-1蛋白及mRNA表達(dá)顯著增強(qiáng),人參皂甙則使LPS的這種作用明顯減弱。認(rèn)為人參皂甙對(duì)心血管疾病的防治機(jī)制之一可能是通過NF-κB途徑拮抗LPS致HUVECPAI-1的表達(dá)。

2.4NO途徑NO對(duì)細(xì)胞的增殖與存活有雙重效應(yīng)。它可以通過多種機(jī)制誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡,但在一些特定環(huán)境中,NO又可在一些細(xì)胞類型中作為凋亡的潛在抑制劑。川芎嗪對(duì)多巴胺誘導(dǎo)PCI2細(xì)胞凋亡的保護(hù)作用的研究發(fā)現(xiàn),認(rèn)為川芎嗪可抑制DA引起的PCI2細(xì)胞凋亡,此作用可能與降低NO生成有關(guān)。NO的抗凋亡作用還與caspase水平有關(guān)。在死亡配體依賴與配體非依賴的凋亡中,NO均能抑制caspase的活性。黃芪、當(dāng)歸注射液可通過促進(jìn)NO的生成、誘導(dǎo)caspase3表達(dá)促進(jìn)體外培養(yǎng)的血管平滑肌細(xì)胞凋亡。同時(shí)還可通過上調(diào)bcl-2表達(dá)而抑制其阻止氧自由基破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),起抗細(xì)胞凋亡作用,通過抑制粘著斑激酶的表達(dá),調(diào)節(jié)其對(duì)細(xì)胞增殖和凋亡的影響。已發(fā)現(xiàn),NO在某些細(xì)胞類型的線粒體中起抗凋亡作用。如在鼠肝線粒體中,生理濃度的NO能可逆性的抑制PTP的開放,機(jī)制是通過膜的去極化與Ca2+的積聚作用。2.5其他胞漿中游離的Ca2+作為第二信使在凋亡信號(hào)傳遞過程中起關(guān)鍵作用;細(xì)胞核內(nèi)鈣離子濃度的持續(xù)升高是導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的主要原因。細(xì)胞凋亡時(shí)最顯著的變化是DNA的斷裂,鈣離子可直接激活核酸內(nèi)切酶促進(jìn)DNA斷裂,也可通過激活蛋白酶、磷酸酶和磷脂酶,導(dǎo)致染色質(zhì)結(jié)構(gòu)完整性的喪失。葛根素及由紅參和麥冬有效成分制成的參麥注射液對(duì)腦缺血/再灌注中神經(jīng)細(xì)胞均有一定的抑制作用。作用機(jī)制可能是阻斷Ca2+內(nèi)流和/或胞內(nèi)鈣庫的釋放。從抑制神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)鈣超載。

目前發(fā)現(xiàn)在某些細(xì)胞中,cAMP是引起細(xì)胞凋亡的信號(hào)。細(xì)胞內(nèi)cAMP濃度的上升可激活cAMP依賴性蛋白激酶,使靶細(xì)胞上某些絲氨酸和蘇氨酸磷酸化,從而影響這些蛋白的生物學(xué)功能,引起細(xì)胞凋亡。黃精多糖對(duì)正常小鼠血糖水平無明顯影響;但可顯著降低腎上腺素誘發(fā)的高血糖小鼠的血糖值;其機(jī)制可能是降低腎上腺素模型小鼠肝臟中cAMP的含量,通過抑制凋亡減輕高血糖肝臟的損害。

3通過調(diào)控凋亡相關(guān)基因表達(dá)抑制凋亡

Bcl-2基因家族是最重要的細(xì)胞凋亡調(diào)控基因??沟蛲龌騜cl-2和bcl-xL是Bcl-2家族蛋白成員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等基因均是參與調(diào)控細(xì)胞凋亡的重要基因。有研究用黃芪注射液進(jìn)行治療貧血小鼠,提示黃芪注射液可通過上調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-XL表達(dá)減輕骨髓有核細(xì)胞的凋亡,并促進(jìn)紅系、巨核系造血。丹參對(duì)持續(xù)性非臥床式腹膜透析(CAPD)相關(guān)性腹膜硬化模型大鼠腹膜間皮細(xì)胞凋亡有抑制作用,其機(jī)理是下調(diào)Fas基因的蛋白表達(dá),上調(diào)Bcl-2基因的蛋白表達(dá)。c-los是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,正常情況下在腦內(nèi)水平極低。c-fos不適當(dāng)?shù)倪^度表達(dá)可干預(yù)細(xì)胞核的修復(fù)功能,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。有實(shí)驗(yàn)表明。c-fos可能誘導(dǎo)腦缺血一再灌流時(shí)海馬CAl區(qū)細(xì)胞晚期促凋亡基因的表達(dá),共同調(diào)控細(xì)胞凋亡,而中藥有效成分葛根素可通過下調(diào)凋亡相關(guān)基因c-fos的表達(dá),減少神經(jīng)細(xì)胞的凋亡,從而具有保護(hù)神經(jīng)的作用。

4通過調(diào)控細(xì)胞因子抑制凋亡

細(xì)胞因子(cytokine,CK)是機(jī)體細(xì)胞分泌調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化與死亡的一大類因子。與凋亡有關(guān)的細(xì)胞因子有氧自由基、氧化低密度脂蛋白(OX2LDL)及某些細(xì)胞因子等。清熱解毒方瀉心湯可顯著降低實(shí)驗(yàn)性AS大鼠血清MAD水平,增強(qiáng)SOD活性,降低OX2LDL及N()水平等,從而抑制血管細(xì)胞過度凋亡。細(xì)胞因子如TNF(Tumomecrotiefactor)具有多種生物學(xué)功能,TNF在體外可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞及大鼠肝細(xì)胞出現(xiàn)凋亡,其中TNF-α與凋亡的關(guān)系更為密切,能與TNF受體結(jié)合,引起細(xì)胞內(nèi)貯存Ca釋放,引起細(xì)胞內(nèi)游離Ca2+濃度升高,從而激活Ca2+依賴性核酸內(nèi)切酶,引起DN段斷裂和細(xì)胞凋亡。此外,與凋亡有關(guān)的細(xì)胞因子還有IL-2、IFN-γ、TGFβ1,NK細(xì)胞、IL-3、IL-4、IL-6、LAF-1(白細(xì)胞黏附因子)、CAM-1(細(xì)胞內(nèi)黏附分子)、GM-CSF(粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子)、NGF(神經(jīng)生長因子)、SCF(干細(xì)胞因子)、IGF-1(胰島素樣生長因子)、核轉(zhuǎn)錄因子xu等。黃芪對(duì)脂多糖(LPS)致大鼠急性肺損傷(AIJ)后大鼠肺組織細(xì)胞有保護(hù)作用,其機(jī)制是減少促炎因子TNF-α、IL-1β的釋放,抑制肺泡上皮細(xì)胞凋亡。地黃飲子對(duì)阿爾茨海默病動(dòng)物模型細(xì)胞凋亡抑制的機(jī)制,與上調(diào)核轉(zhuǎn)錄因子κB、hsp70mRNA的表達(dá),抑制線粒體釋放細(xì)胞色素C,控制半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3的激活有關(guān)。

篇2

【論文摘要】細(xì)胞凋亡是通過正常的方式在多細(xì)胞生物中消除不需要的、衰老的和受損的細(xì)胞,使機(jī)體細(xì)胞有絲分裂的速度與凋亡的速度相平衡。認(rèn)識(shí)肝病發(fā)生、發(fā)展中細(xì)胞的異常凋亡有重要作用。

細(xì)胞凋亡是一個(gè)主動(dòng)過程,是機(jī)體在生理或病理?xiàng)l件下受到刺激后,導(dǎo)致細(xì)胞產(chǎn)生一系列形態(tài)和生化方面的改變而引起的程序性細(xì)胞死亡(programmedcelldeath,PCD)。

一、細(xì)胞凋亡機(jī)制與檢測方法

1.凋亡機(jī)制

細(xì)胞凋亡的生化特點(diǎn)包括質(zhì)膜磷脂排列方向改變、細(xì)胞內(nèi)離子環(huán)境自穩(wěn)改變、蛋白酶和核酸內(nèi)切酶激活分別致細(xì)胞蛋白質(zhì)裂解和DNA斷裂、細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生神經(jīng)酰胺、線粒體功能障礙、谷胱甘肽耗竭以及轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶激活。參與引發(fā)細(xì)胞凋亡的蛋白酶有多種,包括半胱氨酰天門冬氨酸特異蛋白酶家族成員和組織蛋白酶等。特別是caspase家族成員與細(xì)胞凋亡關(guān)系最為密切,至少有14種哺乳動(dòng)物caspase已獲克隆,但僅對(duì)caspase-3和caspase-8的功能有所了解。caspase-8在細(xì)胞凋亡中發(fā)揮啟動(dòng)作用;caspase-3在細(xì)胞凋亡中發(fā)揮效應(yīng)作用。由于各caspase可相互激活,所以caspase蛋白酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)是導(dǎo)致細(xì)胞凋亡結(jié)構(gòu)改變的主要環(huán)節(jié)。線粒體功能障礙在細(xì)胞凋亡發(fā)生機(jī)制中起關(guān)鍵作用,能促進(jìn)線粒體功能障礙的因素很多,包括各種有害刺激和信號(hào)傳遞過程,其中某些配體/受體相互作用最為重要。配體與靶細(xì)胞表面受體相結(jié)合,就導(dǎo)致復(fù)雜的多蛋白復(fù)合物形成,即將凋亡信號(hào)傳遞給效應(yīng)蛋白酶FLICE,F(xiàn)LICE與caspase-8相互反應(yīng)可激活caspase-8,caspase-8激活后就通過某些不明的機(jī)制引發(fā)線粒體功能障礙。線粒體功能障礙導(dǎo)致細(xì)胞色素C釋放,細(xì)胞色素C與凋亡激活因子-2相結(jié)合,使caspase-3激活。caspase-3又激活DNA斷裂因子,導(dǎo)致靜息狀態(tài)的核酸內(nèi)切酶激活,最終引起DNA斷裂。從線粒體功能障礙到DNA斷裂,是細(xì)胞凋亡生化途徑的共同途徑。在肝細(xì)胞凋亡發(fā)生機(jī)制中,以Fas配體/Fas受體引發(fā)凋亡信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)研究得最多。此外,轉(zhuǎn)化生長因子β1及其受體、腫瘤壞死因子及其受體在肝細(xì)胞凋亡發(fā)生機(jī)制中均起重要作用。細(xì)胞凋亡的主要調(diào)節(jié)因子是B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2蛋白家族的成員。Bcl-2,通過抑制凋亡以延長細(xì)胞存活時(shí)間,是哺乳類動(dòng)物細(xì)胞凋亡的一種強(qiáng)大抑制因子。與Bcl-2關(guān)系密切的同源物是Bcl-x,有兩個(gè)RNA拼接變種,長Bcl-X是較大的拼接變種,短Bcl-X是短拼接變種。

2.檢查方法

(1)對(duì)細(xì)胞凋亡形態(tài)學(xué)的觀察有HE染色光鏡觀察以及電子顯微鏡、相差顯微鏡、共聚焦激光掃描顯微鏡檢查。

(2)對(duì)DNA降解片段的分析有瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA以及SouthernBlotting方法。

(3)熒光標(biāo)記膜蛋白V的檢測。

(4)流式細(xì)胞技術(shù)(FCM)可以對(duì)活體或已固定的凋亡細(xì)胞進(jìn)行定量分析。(5)末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的脫氧尿苷三磷酸缺口末端標(biāo)記術(shù)(TUNEL)。(6)免疫組化。

二、肝中的細(xì)胞凋亡

近年來研究表明:肝細(xì)胞的死亡方式包括壞死和凋亡兩種。凋亡在肝臟疾病發(fā)展過程中的重要作用得到了人們的重視,現(xiàn)將有代表性的幾種肝臟疾病中的凋亡現(xiàn)象分述如下。

1.病毒性肝炎。Fas系統(tǒng)介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡在肝炎發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用,在不同條件下,穿孔素、顆粒酶、TNF-α、TGF-β等也參與了肝細(xì)胞的凋亡。1998年Galle等報(bào)道乙型肝炎時(shí)肝細(xì)胞Fas表達(dá)增強(qiáng),致敏的細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)表達(dá)Fas配基(FasL),CTL經(jīng)過免疫途徑介導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡,參與病毒的清理和肝炎的病理生理過程。若該反應(yīng)過強(qiáng),則可能誘發(fā)暴發(fā)性肝功能衰竭。

2.肝纖維化。肝纖維化是慢性肝病共有的病理改變,有研究表明各種類型的肝纖維化中都存在凋亡。肝星狀細(xì)胞(HSC)的激活是肝纖維化發(fā)生的中心環(huán)節(jié)。1998年Gong等報(bào)道HSC向肌成纖維細(xì)胞(MFB)的轉(zhuǎn)變與sFasL介導(dǎo)的凋亡增強(qiáng)相平行,Bcl-2和Bcl-XL在早期HSC上的表達(dá)高于晚期HSC和MFB,Bax則相反。這說明調(diào)節(jié)HSC的凋亡易感性在肝纖維化發(fā)生機(jī)制中起重要作用。

3.肝硬變。凋亡現(xiàn)象在肝硬變病例的肝細(xì)胞、膽管細(xì)胞、單核細(xì)胞中普遍存在。1999年Frommel等對(duì)照研究了正常肝組織、丙型肝炎和肝硬變標(biāo)本,發(fā)現(xiàn)對(duì)Bcl-2的表達(dá)逐漸增強(qiáng),肝硬變患者中表達(dá)最強(qiáng),提出了一種解釋肝硬變患者中肝癌高發(fā)生率的新機(jī)制。

4.肝癌。肝細(xì)胞癌形成過程中,不僅癌細(xì)胞異常增生,而且突變的細(xì)胞凋亡減少,肝癌細(xì)胞對(duì)凋亡誘導(dǎo)反應(yīng)明顯缺陷,1998年Jodo等報(bào)道肝癌血清中sFas水平升高,切除腫瘤后,sFas水平即下降。一些抑癌劑如:硒、類維生素A、化療藥物等可促進(jìn)鼠肝的潛在惡性細(xì)胞的凋亡,從而降低肝癌的發(fā)病率,這從一個(gè)側(cè)面反映了凋亡在肝癌發(fā)病機(jī)制中的地位。1997年CrasL等報(bào)道在非基因毒性致癌物nafenopin所致的原發(fā)性肝癌中,正常肝細(xì)胞和肝腫瘤細(xì)胞都會(huì)受到抑制。當(dāng)nafenopin的作用消失后,二者的凋亡都增加。后者的增殖率和凋亡率都高于前者。

篇3

【論文摘要】細(xì)胞過度凋亡參與了缺血再灌注損傷(Ischimiareperfusioninjury,IRI)的發(fā)生。我國傳統(tǒng)中藥丹參可在細(xì)胞、分子、基因水平調(diào)控IRI時(shí)細(xì)胞凋亡的發(fā)生,從而對(duì)IRI具有良好的防治作用。

在肝、腎、腦等器官缺血再灌注損傷(Ischimiareperfusioninjury,IRI)造成的細(xì)胞死亡形式中,凋亡也是一種常見而重要的形式[1-4]。組織細(xì)胞一旦壞死,目前人們尚無辦法干預(yù);但細(xì)胞凋亡是受一系列程序控制的過程,人們有可能通過干預(yù)死亡程序加以挽救。丹參經(jīng)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)證實(shí),對(duì)IRI時(shí)細(xì)胞過度凋亡有抑制作用,本文就此方面的內(nèi)容予以綜述。

1丹參對(duì)IRI時(shí)細(xì)胞凋亡的抑制作用

Wu.W等[5]利用原位細(xì)胞凋亡標(biāo)記(terminaldeoxynucleotidyltransferasemediateduridinenucleotideendlabeling,TUNEL)實(shí)驗(yàn)觀察到:左大腦中動(dòng)脈結(jié)扎后24h大鼠大腦皮層、尾狀核、豆?fàn)詈巳毖獏^(qū)出現(xiàn)大量凋亡細(xì)胞,24~48h達(dá)到高峰;預(yù)先給予丹參則在相應(yīng)部位只見到少量凋亡細(xì)胞;且與對(duì)照組比較,24h時(shí)間段組織損傷明顯減輕。提示丹參可能通過減少神經(jīng)細(xì)胞凋亡對(duì)腦IRI發(fā)揮保護(hù)作用。丹參是否對(duì)其他器官也有類似作用目前尚未明了。

2丹參抑制IRI時(shí)細(xì)胞凋亡的作用機(jī)制

2.1減少蛋白酶表達(dá)

細(xì)胞發(fā)生凋亡的中心環(huán)節(jié)是激活以蛋白酶-白介素-1轉(zhuǎn)化酶(interleukin-1β-convertingenzyme,ICE)組成的級(jí)聯(lián)反應(yīng)。ICE可在天冬氨酸殘基之后將33KD的IL-1前體裂解為17.5KD的IL-1β,屬于ICE蛋白酶超家族。

目前已發(fā)現(xiàn)13個(gè)成員,根據(jù)其序列同源性分為3個(gè)亞家族:ICE-樣、ICE-1樣和CPP32樣蛋白酶。它們具有保守的底物結(jié)合和酶促序列,在天冬氨酸后將底物降解,故該酶現(xiàn)被稱為半胱天冬蛋白酶(cysteineapartate-specificproteinase,caspase),并把上述三個(gè)亞家族分別稱為caspase-1、caspase-2和caspase-3亞家族。它們的過度表達(dá)將導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的發(fā)生[6]。

張金濤等[7]利用S-P免疫組化法發(fā)現(xiàn),前腦IRI后1d,大鼠海馬CA1、CA4區(qū)出現(xiàn)明顯的ICE免疫陽性反應(yīng),第3天達(dá)高峰,第5天后明顯減少;腦皮質(zhì)也呈現(xiàn)出與海馬區(qū)類似的現(xiàn)象,ICE免疫陽性反應(yīng)細(xì)胞散在分布。與此相反,丹參組ICE的表達(dá)明顯減少,特別是大腦皮層區(qū)和海馬CA1區(qū)。因此,作者認(rèn)為ICE在腦缺血中可能發(fā)揮重要的凋亡調(diào)節(jié)作用;丹參能下調(diào)腦缺血區(qū)ICE表達(dá),從而發(fā)揮其神經(jīng)保護(hù)作用。

2.2阻斷誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

大多數(shù)情況下,來自于細(xì)胞外的誘導(dǎo)因素,如自由基、細(xì)菌、病毒等作用于細(xì)胞后轉(zhuǎn)化為細(xì)胞凋亡信號(hào),并通過胞內(nèi)不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑最終激活細(xì)胞死亡程序,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。因此,凋亡信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)是連接凋亡誘導(dǎo)因素與核DN段化斷裂及細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白降解的中間環(huán)節(jié)[6]。丹參經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí),可干預(yù)下列已知的凋亡相關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,從而實(shí)現(xiàn)其抗凋亡作用。

2.2.1死亡因子及其受體介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

腫瘤壞死因子(TNF)家族中的TNF、Fas配體、TNF-相關(guān)凋亡誘導(dǎo)性配體(TNF-relatedapoptosisinducingligand,TRAIL或Apo2L)和Apo3L能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,因此被稱為死亡因子[6]。介導(dǎo)它們誘導(dǎo)凋亡的受體為死亡受體。在體內(nèi),TNF主要由巨噬細(xì)胞(Mφ)分泌。大量體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)證明,丹參不僅可有效抑制Mφ分泌TNF-α,還可以在基因水平抑制TNF-α在肝、腎、心等組織中的蛋白表達(dá)[8,9,10,18]。所以,丹參可能通過抑制TNF-α的生成和釋放,減少IRI時(shí)細(xì)胞凋亡。但其具體受體后途徑是抑制NF-κB還是JNF/AP-1則目前尚無文獻(xiàn)報(bào)道。

2.2.2第二信使鈣誘導(dǎo)的凋亡

Ca2+是細(xì)胞凋亡發(fā)生過程中重要的信息分子。[Ca2+]i持續(xù)升高可使核酸內(nèi)切酶激活,DN段化。應(yīng)用膜聯(lián)蛋白熒光素(Annexin-V-Fluos)、碘化丙啶(PI)雙標(biāo)記及流式細(xì)胞術(shù)、全細(xì)胞膜片鉗放大系統(tǒng)顯微熒光測定術(shù)同步觀察H2O2誘導(dǎo)人類肝細(xì)胞(LO2細(xì)胞)、內(nèi)皮細(xì)胞(EVC304)凋亡時(shí)不同時(shí)限Ca2+流變化和丹參提取物Rxa的影響時(shí)發(fā)現(xiàn):①H2O2作用后0.5h即出現(xiàn)Ca2+躍升現(xiàn)象;當(dāng)[Ca2+]i>400nmol/L后1h出現(xiàn)典型的細(xì)胞凋亡膜翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象,即磷脂酰絲氨酸從細(xì)胞膜內(nèi)層轉(zhuǎn)移到外層;此后,[Ca2+]i持續(xù)升高,早期凋亡細(xì)胞(Annexia-V+)、死亡細(xì)胞(PI+)指數(shù)均上升;熒光顯微鏡下出現(xiàn)大量綠色熒光的早期凋亡細(xì)胞和胞漿或胞核紅染的死亡細(xì)胞。同時(shí)[Ca2+]i上升了一個(gè)數(shù)量級(jí);②在Rax處理組H2O2作用8h后[Ca2+]i尚未超過400nmol/L,與對(duì)照組比較差異顯著(P<0.01)。其余各指標(biāo)也相應(yīng)降低,細(xì)胞凋亡數(shù)減少[11]。這一實(shí)驗(yàn)表明,H2O2誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡可能主要是Ca2+依賴性的,且[Ca2+]i>400nmol/L很可能是細(xì)胞凋亡啟動(dòng)的早期信號(hào)。Rax有效阻抑了第二信使Ca2+跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),由此可能減少其在核內(nèi)促進(jìn)凋亡基因信號(hào)傳遞中的作用及其后引起的細(xì)胞凋亡,減輕細(xì)胞損傷。分析其機(jī)理可能是:①作為咖啡??s酚酸衍生物之一的Rax富含酚羥基,可和H2O2發(fā)生氧化反應(yīng),接受O-生成羧基-COOH,從而直接減輕H2O2對(duì)細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜的損傷,減少Ca2+經(jīng)細(xì)胞膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滲漏入細(xì)胞內(nèi);②因肝細(xì)胞Ca2+內(nèi)流由鈣-鈣調(diào)蛋白復(fù)合物和IP3敏感鈣池共同調(diào)節(jié)。故Rax對(duì)LO2極顯著的Ca2+阻滯作用可能是直接作用于鈣-鈣調(diào)節(jié)蛋白受體,阻止受體操縱性鈣通道開放所致[11]。

2.2.3由線粒體損傷后啟動(dòng)的細(xì)胞凋亡新近的研究證實(shí),由活性氧(ROS)、細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載或缺血缺氧等病理因素也是誘發(fā)細(xì)胞凋亡的重要觸發(fā)機(jī)制[11,12]。當(dāng)這些死亡信號(hào)到達(dá)線粒體后,首先引起線粒體滲透性轉(zhuǎn)換并釋放凋亡相關(guān)蛋白,包括細(xì)胞色素C(cyt-C)及caspase-3等,cyt-C而后參與激活凋亡激活因子與caspase-9的結(jié)合及caspase-9的激活,后者繼而激活caspase-3,從而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。IRI時(shí)ROS生成過多,細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載,線粒體受損,誘導(dǎo)細(xì)胞過度凋亡[6]。丹參具有強(qiáng)大的清除自由基、減輕鈣超載、保護(hù)線粒體結(jié)構(gòu)和功能的完整等作用,因而可切斷上述誘導(dǎo)因素的產(chǎn)生,阻斷了此通路啟動(dòng)的細(xì)胞凋亡[13-15,17]。

2.3調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)基因表達(dá)

細(xì)胞凋亡是級(jí)聯(lián)式基因表達(dá)的結(jié)果。目前已知細(xì)胞凋亡相關(guān)基因多達(dá)數(shù)十種,根據(jù)功能不同分為三類:抑制凋亡基因,如EIB、ZAP、Bcl-2,其中對(duì)Bcl-2的研究最為詳細(xì)而系統(tǒng);促進(jìn)凋亡基因,如Fas、Bax、ICE、P53等;雙向調(diào)控基因,如J-myc、Bclk等。正常情況下,促進(jìn)凋亡基因與抑制凋亡基因處于協(xié)調(diào)的對(duì)立統(tǒng)一狀態(tài),IRI時(shí)這種平衡被打破,組織細(xì)胞凋亡增多[2]。

張金濤等[7]報(bào)道BcL-2在前腦缺血2h就有表達(dá),于6h達(dá)高峰,其后減少。此變化以海馬CA1區(qū)最為顯著。說明BcI-2主要在細(xì)胞凋亡早期發(fā)揮作用。丹參在缺血30min給予后,BcL-2的表達(dá)明顯增加。趙明中等[15]采用心肌IRI模型,以TUNEL及S-P免疫組化法進(jìn)一步證實(shí)復(fù)方丹參滴丸不僅可以使BcL-2蛋白的陽性表達(dá)數(shù)(PEI)明顯增加,還可使心肌細(xì)胞凋亡指數(shù)及Fas蛋白PEI下降。且隨著復(fù)方丹參滴丸的劑量加大而進(jìn)一步降低(P<0.05;P<0.01),說明丹參可恢復(fù)各凋亡基因之間的平衡,從而發(fā)揮其保護(hù)作用。

綜上所述,丹參作用廣泛,對(duì)IRI細(xì)胞凋亡各環(huán)節(jié)都有調(diào)節(jié)作用,從細(xì)胞、分子及基因水平阻斷了IRI發(fā)生發(fā)展過程中因細(xì)胞凋亡引起的一系列“惡性循環(huán)”,從而表現(xiàn)出對(duì)IRI顯著的保護(hù)作用。因此,丹參對(duì)減輕IRI來說是一種十分理想的藥物,在臨床上具有廣闊的應(yīng)用前景;同時(shí)丹參的抗凋亡作用也為臨床上治療因凋亡過度引起的疾病提供了一條新思路。

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篇4

【關(guān)鍵詞】 中藥; 腫瘤; 細(xì)胞凋亡; 作用機(jī)制

1992年英國科學(xué)家Hickman 等首次提出將誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡作為以后腫瘤治療研究中的主要目標(biāo)和手段以來,腫瘤細(xì)胞誘導(dǎo)凋亡治療逐漸成為國際腫瘤研究的一個(gè)熱點(diǎn),誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡已成為篩選抗癌藥物的新靶點(diǎn)。研究結(jié)果表明,許多中藥的有效成分具有誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用。這不僅為腫瘤的治療提供了新的方法,同時(shí)也為中藥的發(fā)展開辟了新的途徑。中藥誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用機(jī)制主要有以下幾個(gè)方面。

1 阻滯腫瘤細(xì)胞增殖周期

根椐細(xì)胞的增殖特點(diǎn),每一代細(xì)胞分裂都必須經(jīng)歷G1-S-G2-M 4個(gè)周期。在細(xì)胞分裂后進(jìn)行 G1期前存在一個(gè)相對(duì)靜止期(G0期),此期是決定細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行分裂或發(fā)生分化的重要階段。許多中藥的有效成份能夠作用于細(xì)胞周期的某一環(huán)節(jié),從而使細(xì)胞增殖周期受阻,誘導(dǎo)其發(fā)生凋亡。藤梨根氯仿提取液對(duì)細(xì)胞周期產(chǎn)生影響,可使G0/G1期細(xì)胞數(shù)目增多,S期和 G2/M期細(xì)胞減少,出現(xiàn)G0/G1期阻滯,提示藤梨根氯仿提取液可抑制腫瘤細(xì)胞的有絲分裂[1]。Li等[2]報(bào)道小檗堿可以在不影響CyclinB1 mRNA表達(dá)的情況下,抑制Cyclin B1蛋白活性,使CDC2 激酶活性降低,細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂受阻,停留在G2 期。Iizuka等[3]報(bào)道小檗堿可抑制食管癌細(xì)胞的增殖,使細(xì)胞在G0-G1期聚集,同時(shí),使S期細(xì)胞減少,直至細(xì)胞全部凋亡。

而有些中藥則是通過阻滯腫瘤細(xì)胞S期進(jìn)入G2/M期而誘發(fā)其凋亡。欖香烯對(duì)G0/G1期細(xì)胞無明顯作用, 主要作用在S期, 阻止細(xì)胞由S 期進(jìn)入G2/M期, 從而抑制腫瘤生長[4]。馬東禮等[5]在研究欖香烯對(duì)HeLa細(xì)胞的作用時(shí)發(fā)現(xiàn),HeLa細(xì)胞增殖受到明顯的抑制,細(xì)胞的分裂能力降低,絕大多數(shù)細(xì)胞阻滯在G2/M期。張曼穎等[6]研究發(fā)現(xiàn)刺五加葉皂甙能誘導(dǎo)SPC-A-1細(xì)胞凋亡,經(jīng)細(xì)胞周期分析,G1和S期細(xì)胞百分率明顯降低,G2/M期細(xì)胞明顯升高,提示刺五加葉皂甙作用使SPC-A-1細(xì)胞阻滯于G2/M期。

2 影響癌基因和抑癌基因的表達(dá)

在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中,腫瘤細(xì)胞表達(dá)的凋亡相關(guān)基因起重要的調(diào)控作用,其中的某些基因發(fā)生缺失,突變或過度表達(dá),可導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控或凋亡受阻。因此,如何調(diào)控凋亡相關(guān)基因或其相應(yīng)產(chǎn)物,提高腫瘤細(xì)胞對(duì)藥物的敏感性,并誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)入凋亡是腫瘤治療取得成功的關(guān)鍵。目前 bcl-2、c-myc、p53是幾個(gè)了解較為深入的與凋亡調(diào)控有關(guān)的基因。

野生型 p53(wtp53) 基因的主要生物學(xué)功能為引起細(xì)胞周期限滯,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和促進(jìn)分化,對(duì)細(xì)胞生長起負(fù)調(diào)控作用,而因基因缺失或突變產(chǎn)生的突變型 p53(mtp53)蛋白則對(duì)細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)化起促進(jìn)作用,抑制細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生[7]。p53基因發(fā)生突變是許多人類惡性腫瘤中常見的基因改變之一。實(shí)驗(yàn)證明大蒜素通過促進(jìn)抑癌基因p53和p21的表達(dá)可以誘導(dǎo)人早幼粒細(xì)胞白血病HL-60細(xì)胞的凋亡,還可誘導(dǎo)胃癌BGC-823細(xì)胞凋亡[8]。Wilson LC等[9]發(fā)現(xiàn)金雀異黃素(genistein)能誘導(dǎo)大腸癌HCT2116細(xì)胞的抑癌基因-非甾體抗炎藥活化基因NAG21和p53、p21的表達(dá),并通過誘導(dǎo)p53基因來調(diào)節(jié)NAG21的表達(dá)。而在大腸癌HCT215細(xì)胞(p53基因缺失)中NAG21不能被誘導(dǎo)表達(dá),提示金雀異黃索通過調(diào)節(jié)p53基因而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。郭偉劍等[10]采用血清藥理學(xué)方法研究健脾理氣藥(黨參、白術(shù)、茯苓、八月札等)的體外誘導(dǎo)凋亡效應(yīng)。結(jié)果顯示含中藥血清作用2 d后,誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡,使細(xì)胞周期阻滯于S期,并上調(diào)p53蛋白的表達(dá),提示上調(diào)p53蛋白的表達(dá)可能為健脾理氣藥誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制之一??拱┛诜海ㄓ扇藚?、靈芝和白花蛇舌草組成的復(fù)方水煎湯劑)作用于人胃癌 MGC-803細(xì)胞株,發(fā)現(xiàn)其具有明顯抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡作用,用藥前后凋亡相關(guān)基因p53 有顯著性改變[11]。

原癌基因 bcl-2、c-myc 是主要的凋亡調(diào)控基因。bcl-2能抑制細(xì)胞凋亡,故bcl-2受抑制可能是細(xì)胞凋亡的共同通道[12]。而 bax 基因則傾向于分布在終末分化細(xì)胞、退化細(xì)胞,在凋亡旺盛的細(xì)胞中表達(dá)更強(qiáng)。在功能上與bcl-2 相反,其過度表達(dá)則觸發(fā)凋亡。袁懷波等[13]用RT-PCR和蛋白質(zhì)免疫印跡技術(shù)檢測葛根黃酮提取物、葛根素和大豆甙元處理HL-60后,對(duì)bcl-2和bax基因的mRNA和蛋白表達(dá)的結(jié)果顯示,葛根黃酮提取物、葛根素和大豆甙元處理HL-60細(xì)胞后能夠上調(diào)bax mRNA表達(dá)水平,下調(diào)bcl-2蛋白表達(dá)和上調(diào)Bax蛋白表達(dá)。姚保泰等[14]研究發(fā)現(xiàn)鹽酸小檗堿可通過下調(diào)bcl-2的表達(dá)而達(dá)到防治胃癌及癌前病變的目的。左小東等[15]研究華蟾素誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡與細(xì)胞周期阻斷和抗凋亡基因bcl-2表達(dá)之間的關(guān)系。結(jié)果華蟾素能將腫瘤細(xì)胞阻斷在S期,并能抑制bcl-2基因的表達(dá)。馬靖等[16]研究表明,c-myc,c-jun和c-fos上調(diào)參與甘草誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的調(diào)控。何承偉等[17]研究半邊旗提取物6F對(duì)HL-60細(xì)胞內(nèi)c-myc、bcl-2及增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)表達(dá)的影響,發(fā)現(xiàn)8-23l nmol/L 6F作用HL-60細(xì)胞12 h后c-myc、bcl-2及PCNA蛋白表達(dá)水平明顯下降,并呈劑量效應(yīng)關(guān)系。

3 通過提高機(jī)體免疫功能

大量研究結(jié)果表明,中藥能誘生和增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能,通過增強(qiáng)機(jī)體免疫功能,誘生細(xì)胞因子如 IL-2(白介素-2),IFN(干擾素)誘導(dǎo) LAKC(淋巴細(xì)胞激活的殺傷細(xì)胞)產(chǎn)生及 NKC(自然殺傷細(xì)胞)增殖,從而介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡或誘生 TNF(腫瘤壞死因子)提高 TNF 活性,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。正所謂“扶正固本”達(dá)到“祛邪”的目的。戴馨儀等[18]探討中藥復(fù)方清金得生片對(duì)荷瘤動(dòng)物的抑瘤作用及其對(duì)免疫功能的影響。結(jié)果顯示清金得生片能使受抑制的免疫功能提高,從而達(dá)到抑制腫瘤生長,阻止癌細(xì)胞擴(kuò)散,誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡的目的。半枝蓮,雄黃,水蛭通過促進(jìn)機(jī)體的細(xì)胞免疫功能從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,抑制 DNA 合成[19,20]。某些中藥如黃芪、黨參、靈芝等還可通過誘生干擾素、白介素-2等細(xì)胞因子,誘導(dǎo)LAK細(xì)胞吞噬和增加TNF誘導(dǎo)調(diào)亡的能力[21]。

4 對(duì)端粒酶活性的影響

端粒酶可能是目前已知的最為廣譜的惡性腫瘤分子標(biāo)記物,并且與細(xì)胞周期和腫瘤凋亡基因表達(dá)關(guān)系密切。因此,鑒于端粒酶在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中所扮演的如此重要的角色,端粒酶活性的抑制可能是某些抗癌藥物發(fā)揮作用的機(jī)制。陳偉忠等[22]實(shí)驗(yàn)證明,肝癌細(xì)胞株中大多有端粒酶活性表達(dá),并利用TRAP-ELISA法定性檢測了不同濃度的苦參堿對(duì)肝癌細(xì)胞HepG-2端粒酶活性的影響。結(jié)果顯示苦參堿對(duì)HepG-2的端粒酶活性有一定的抑制作用。同時(shí)認(rèn)為苦參堿抗腫瘤的機(jī)制可能與抑制hTERT表達(dá)、降低端粒酶活性有關(guān)。曾建新等[23]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝癌HCC-9204細(xì)胞中端粒酶活性較高,而當(dāng)用As2O3 處理48 h后,測得端粒酶活性顯著降低,提示抑制端粒酶活性是As2O3誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡的機(jī)制之一。黎丹戎等[24]的實(shí)驗(yàn)表明,茶多酚具有誘導(dǎo)BEL-7402細(xì)胞分化的作用,并能降低端粒酶活性的表達(dá)。同時(shí)并沒有發(fā)現(xiàn)發(fā)生分化的細(xì)胞端粒酶活性不下降的情況。這說明端粒酶的活性抑制是細(xì)胞分化過程所伴有的,提示茶多酚的抗癌機(jī)制可能是通過抑制端粒酶的活性而實(shí)現(xiàn)的。李伏娥等[25]用PCR-ELISA法對(duì)胃癌細(xì)胞端粒酶活性進(jìn)行檢測,苦參堿在誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的同時(shí)伴隨端粒酶活性下調(diào),且隨苦參堿濃度增大和時(shí)間延長,抑制作用逐漸增強(qiáng)。提示苦參堿誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的調(diào)控可能與端粒酶表達(dá)調(diào)控之間存在密切聯(lián)系。

5 對(duì)凋亡信號(hào)傳導(dǎo)的影響

Moragoda[26]報(bào)道,姜黃素能抑制胃癌KATO-III和結(jié)腸癌HCT-116細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)凋亡,使HCT2l16細(xì)胞的細(xì)胞周期停止于G2/M期,免疫印跡結(jié)果顯示兩種細(xì)胞cyclin D、E水平下降,其誘導(dǎo)凋亡的機(jī)理是導(dǎo)致PARP斷裂,激括caspase8活性,啟動(dòng)Fas凋亡途徑。

Caspase-3是ICE/CED-3家族的重要成員,是細(xì)胞凋亡調(diào)控的重要因子之一。一般以23 000相對(duì)分子質(zhì)量的無活性前體存在于細(xì)胞質(zhì)中,當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入凋亡時(shí)被激活,并可促進(jìn)ICE家族的其他成員一起促進(jìn)細(xì)胞凋亡。Pan等[27]研究烏龍茶多酚誘導(dǎo)人組織淋巴瘤U937細(xì)胞凋亡時(shí)發(fā)現(xiàn),烏龍茶多酚可通過釋放細(xì)胞色素c,活化Caspase-9、Caspase-3來誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

另外,某些中藥誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞凋亡的機(jī)理還與蛋白激酶(PKC)、cAMP等信息分子有關(guān),PKC可拮抗皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的胸腺細(xì)胞凋亡,槲皮素作為PKC的拮抗劑,可逆轉(zhuǎn)這種作用,增強(qiáng)機(jī)體對(duì)腫瘤細(xì)胞的吞噬能力,誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡。槲皮素能降低PTK活性,抑制cAMP和cGMP的磷酸二酯酶,增加cAMP水平,降低cGMP水平,調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)二者的比值,控制細(xì)胞凋亡的蛋白磷酸化,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡[28]。

6 調(diào)節(jié)體內(nèi)激素水平誘導(dǎo)凋亡

激素可引起某些腫瘤細(xì)胞凋亡。某些中藥如人參、刺五加、黨參等可刺激機(jī)體分泌腎上腺皮質(zhì)激素。甘草、甘草甜素等具有分泌糖皮質(zhì)激素作用。由于上述中藥使體內(nèi)激素水平升高,推測其有誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡作用,對(duì)治療激素敏感性腫瘤提供了可應(yīng)用的中藥[29]。

7 結(jié)語

隨著研究工作的不斷深入,對(duì)細(xì)胞凋亡的認(rèn)識(shí)取得了令人矚目的進(jìn)展,細(xì)胞凋亡的研究為腫瘤治療提供了新的思路和靶點(diǎn)。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡很可能是腫瘤治療的一個(gè)新策略。但是,目前人們對(duì)細(xì)胞凋亡的概念、生化機(jī)制、生理病理意義乃至在生命科學(xué)中的應(yīng)用等諸多方面的認(rèn)識(shí)尚處于初級(jí)階段,不僅尚有許多有待開拓的領(lǐng)域,而且在已經(jīng)涉及的領(lǐng)域中還有很多問題沒有得到很好解決,如迄今尚未完全確立細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的嚴(yán)格界限,細(xì)胞凋亡發(fā)生的確切機(jī)制亦尚不完全清楚等。而且在中醫(yī)藥與細(xì)胞凋亡關(guān)系研究領(lǐng)域,相關(guān)中醫(yī)基礎(chǔ)理論研究明顯滯后于中藥作用機(jī)制研究,目前主要限于運(yùn)用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)手段檢測某些中藥或方劑對(duì)腫瘤細(xì)胞的誘導(dǎo)凋亡作用,而缺乏對(duì)相應(yīng)中醫(yī)理論的探討。因此,如何將傳統(tǒng)中醫(yī)基礎(chǔ)理論與現(xiàn)代分子生物學(xué)有機(jī)地結(jié)合,開展“中醫(yī)分子生物學(xué)”的研究,對(duì)中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究具有十分重要的意義。

總之,通過中藥誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的研究,既可深入研究抗腫瘤中藥的作用機(jī)制,還可在傳統(tǒng)扶正祛邪治療基礎(chǔ)上,賦予新的含義,提出新的治療方案,并與化療藥物配合使用,提高療效,減少毒副作用。 參考文獻(xiàn)

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篇5

【關(guān)鍵詞】 肺腫瘤 蛋白質(zhì)PTEN 細(xì)胞凋亡 細(xì)胞增殖 免疫組織化學(xué)

[ABSTRACT]ObjectiveTo study the expression of PTEN and its relationship with cell proliferation and apoptosis in nonsmallcell lung cancer (NSCLC). MethodsThe immunohistochemistry stain (SABC) method was applied to investigate the expression of PTEN and PCNA in samples of 43 NSCLC and 20 normal adjacent lung tissues. TUNEL method was applied to detect the apoptosis. The apoptosis index (AI) and mitotic index (MI) were defined. ResultsThe positive rate of PTEN was significantly lower in cancer tissues than in their normal adjacent tissue (χ2=13.609,P

[KEY WORDS] lung neoplasms; protein PTEN; apoptosis; cell proliferation; immunohistochemistry

細(xì)胞周期失控是癌變的重要原因。細(xì)胞總是處于一種增殖與凋亡的動(dòng)態(tài)平衡中,細(xì)胞的增殖和凋亡狀態(tài)受一系列基因的調(diào)控,當(dāng)促增殖的基因過度表達(dá),促進(jìn)凋亡基因突變或缺失均會(huì)造成增殖和凋亡動(dòng)態(tài)平衡的打破,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生?;蚩刂圃鲋撑c凋亡失衡在肺癌發(fā)生發(fā)展中起主要作用。本研究對(duì)PTEN基因在不同組織類型、分化程度、臨床分期及預(yù)后的肺癌組織標(biāo)本中的表達(dá)進(jìn)行檢測,旨在探討PTEN基因表達(dá)及細(xì)胞增殖、凋亡在肺癌發(fā)生發(fā)展中的作用和它們之間的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 標(biāo)本及其來源

43例肺癌、20例癌旁正常肺組織標(biāo)本均取自我院手術(shù)病理證實(shí)標(biāo)本。43例肺癌病人中,男23例,女20例;年齡41~77歲,平均(59.2±9.7)歲。鱗癌17例,腺癌26例;高分化2例,中分化20例,低分化21例。有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移21例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移22例。按國際抗癌聯(lián)盟(UICC)1997年肺癌國際分期修正標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行TNM分期:Ⅰ期10例,Ⅱ期10例,Ⅲ期19例,Ⅳ期4例。隨訪3年,存活19例,死亡24例。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)本處理 標(biāo)本均經(jīng)40 g/L甲醛固定,石蠟包埋,按4 μm厚連續(xù)切片4張,1張行蘇木精伊紅染色,3張分別行PTEN、PCNA免疫組化染色和TUNEL法染色。

1.2.2 PTEN、增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)以及TUNEL免疫組化染色 采用SABC免疫組化檢測技術(shù),嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行操作,以PBS替代一抗作為陰性對(duì)照,以已知肺癌陽性切片作為陽性對(duì)照。

1.2.3 結(jié)果判斷 PTEN蛋白主要分布在胞漿,細(xì)胞漿顯示棕黃色顆粒者為陽性。腫瘤細(xì)胞核、胞漿均未見棕黃色顆粒為(-);0~10%癌細(xì)胞內(nèi)可見棕黃色顆粒為(±);11%~30%癌細(xì)胞內(nèi)可見棕黃色顆粒為(+);31%~50%癌細(xì)胞可見棕黃色顆粒為();>50%癌細(xì)胞見棕黃色顆粒為()。以(+)、()及()表達(dá)作為陽性,以(±)及(-)表達(dá)作為陰性。PCNA主要分布在胞核,細(xì)胞核出現(xiàn)棕黃色顆粒為增殖細(xì)胞。TUNEL染色陽性顆粒位于細(xì)胞核內(nèi),細(xì)胞核出現(xiàn)棕黃色顆粒為凋亡細(xì)胞。隨意計(jì)數(shù)5個(gè)以上高倍視野,不少于1 000個(gè)細(xì)胞,以凋亡細(xì)胞與總細(xì)胞比值作為凋亡指數(shù)(AI),增殖細(xì)胞與總細(xì)胞的比值作為增殖指數(shù)(MI)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

數(shù)據(jù)間比較采用四格表χ2檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)。

2 結(jié)

2.1 肺癌與癌旁正常肺組織PTEN表達(dá)、細(xì)胞凋亡和增殖情況

本文43例肺癌組織PTEN陽性20例,陽性率為46.51%;20例癌旁正常肺組織PTEN陽性19例,陽性率為95%,兩者相比較差異有顯著意義(χ2=13.609,P

癌旁正常肺組織AI為(1.250±0.775)%,肺癌組織為(4.126±2.088)%,兩者比較,差異有顯著性(t=8.279,P

癌旁正常肺組織的AI與MI無相關(guān)性(r=0.026,P>0.05)。肺癌組織AI與MI比值呈正相關(guān)(r=0.622,P

2.2 肺癌組織PTEN蛋白表達(dá)、AI、MI與臨床病理的關(guān)系

鱗癌與腺癌PTEN表達(dá)、AI和MI差異無顯著性,提示肺癌PTEN蛋白表達(dá)、AI和MI與組織類型無關(guān)。高中分化肺癌與低分化肺癌比較,PTEN蛋白表達(dá)和AI差異有顯著性,MI差異無顯著性,提示肺癌PTEN蛋白表達(dá)和AI與組織分化程度有關(guān),MI與組織分化程度無關(guān)。TNM分期Ⅰ~Ⅱ期與Ⅲ~Ⅳ期比較,PTEN蛋白表達(dá)和AI差異無顯著性,MI差異有顯著性,提示肺癌PTEN蛋白表達(dá)和AI與TNM分期無關(guān),MI與臨床分期有關(guān)。肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組PTEN表達(dá)與淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示肺癌PTEN蛋白表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。肺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組AI和MI與淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示肺癌AI與MI與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無關(guān)。肺癌存活組PTEN蛋白表達(dá)、AI及MI與死亡組比較有顯著性差異,提示肺癌PTEN蛋白表達(dá)、AI及MI與預(yù)后有關(guān)。見表1。

2.3 肺癌PTEN蛋白表達(dá)與細(xì)胞凋亡和增殖關(guān)系

PTEN陽性的肺癌組織細(xì)胞AI為(5.585±1.782)%,陰性者為(2.857±1.399)%,二者比較,差異有顯著性(t=5.525,P

3 討

PTEN(或稱MMAC1,TEP1)是1997年由STECK等3個(gè)研究小組分別發(fā)現(xiàn)并命名的一種新的抑癌基因,是至今為止發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)具有磷酸酶活性的抑癌基因[1]。它在腫瘤細(xì)胞浸潤、血管發(fā)生以及腫瘤轉(zhuǎn)移中起重要作用[2]。研究發(fā)現(xiàn),PTEN可去除3,4,5三磷酸磷脂酰?。≒IP3)3′位上的磷酸基團(tuán),調(diào)節(jié)絲蘇氨酸激酶(Akt)的功能, 對(duì)細(xì)胞增殖分化具有負(fù)調(diào)節(jié)作用[2,3]。丟失PTEN的細(xì)胞會(huì)失去這種負(fù)調(diào)節(jié)作用,促進(jìn)腫瘤的進(jìn)行性生長。在多種人體腫瘤中均發(fā)現(xiàn)PTEN基因的突變和雜合性丟失。KIM等[4]報(bào)道,42%~70%的小細(xì)胞肺癌和27%~50%的非小細(xì)胞肺癌有PTEN的雜合性丟失(LOH)。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,肺癌組織中PTEN基因的蛋白表達(dá)主要分布在胞漿,在核膜上也有少量著色,癌旁正常肺組織較肺癌組織著色明顯增強(qiáng),肺癌組織PTEN的蛋白表達(dá)顯著低于癌旁正常肺組織,肺癌PTEN表達(dá)下調(diào),提示PTEN蛋白的缺失在肺癌的發(fā)生中可能起重要作用;PTEN蛋白表達(dá)與肺癌的組織類型、臨床分期無關(guān),而與組織的分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和病人的預(yù)后密切相關(guān)。MCMENAMIN等[5]報(bào)道,PTEN蛋白在前列腺癌中表達(dá)水平越低,腫瘤的惡性程度越高;臨床分期越晚,預(yù)后越差。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也顯示,低分化肺癌PTEN蛋白表達(dá)水平低,說明PTEN蛋白表達(dá)水平越低,肺癌惡性程度越高。REIFENBERGER等[6]研究發(fā)現(xiàn),PTEN突變的惡性黑色素瘤較未發(fā)生突變的黑色素瘤更易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的肺癌病人PTEN表達(dá)水平明顯低于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者,提示PTEN蛋白低表達(dá)的肺癌病人更容易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,可能是因?yàn)镻TEN蛋白缺失的肺癌病人失去PTEN對(duì)FAK介導(dǎo)細(xì)胞浸潤、轉(zhuǎn)移和生長的抑制作用,從而更容易發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。以上結(jié)果提示,PTEN的蛋白表達(dá)可以抑制腫瘤細(xì)胞的浸潤、轉(zhuǎn)移和生長。PTEN蛋白表達(dá)與肺癌病人預(yù)后的關(guān)系至今未見報(bào)道。MCMENAMIN等[5]研究發(fā)現(xiàn),PTEN蛋白的丟失嚴(yán)重影響前列腺癌病人的預(yù)后。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,PTEN蛋白表達(dá)與腫瘤的惡性程度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān),PTEN蛋白高表達(dá)的肺癌病人預(yù)后良好,PTEN可以作為判斷肺癌病情和預(yù)后的指標(biāo)。

細(xì)胞凋亡是一種不同于細(xì)胞壞死的細(xì)胞生理性死亡方式,是受基因編碼的細(xì)胞主動(dòng)“自殺”過程,又稱程序性細(xì)胞死亡。細(xì)胞凋亡在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中主要起負(fù)反饋調(diào)控作用,可以阻遏腫瘤細(xì)胞的迅速生長。

STAUNTON等[7]研究發(fā)現(xiàn),不同類型的腫瘤有不同的細(xì)胞AI,而且與腫瘤分化、分級(jí)、進(jìn)展和腫瘤的生物學(xué)行為有關(guān)。本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果與HWANG等[8]報(bào)道結(jié)果相似。AI與肺癌臨床病理特征之間的關(guān)系目前研究較少。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,細(xì)胞AI與肺癌組織的分化程度密切相關(guān),細(xì)胞AI越高,肺癌惡性程度越高。但本實(shí)驗(yàn)結(jié)果未顯示細(xì)胞AI與肺癌組織類型、TNM分期有關(guān)。LANGENDIJK等[9]報(bào)道,細(xì)胞AI越高的非小細(xì)胞肺癌,越容易發(fā)生淋巴結(jié)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。本組資料雖顯示淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組比非轉(zhuǎn)移組細(xì)胞AI高,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

細(xì)胞AI與肺癌預(yù)后的關(guān)系報(bào)道較少,EEROLA等[10]報(bào)道,細(xì)胞AI高的手術(shù)治療的大細(xì)胞肺癌病人的預(yù)后差。本實(shí)驗(yàn)資料顯示,肺癌死亡組細(xì)胞AI較存活組明顯增高,提示細(xì)胞AI可作為判斷肺癌預(yù)后的指標(biāo)。另有文獻(xiàn)報(bào)道,行放療肺癌病人中高AI者提示預(yù)后良好。提示在臨床上可以通過檢測細(xì)胞AI,選擇細(xì)胞AI高的肺癌病人行放化療,或通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)提高病人對(duì)放化療的敏感性。

腫瘤細(xì)胞增殖活性是指腫瘤組織的增生狀態(tài),取決于進(jìn)入細(xì)胞周期的增殖細(xì)胞及它們?cè)谌w腫瘤細(xì)胞所占的比例,是用以反映腫瘤良惡性及惡性程度的重要指標(biāo)。PCNA也稱周期蛋白(cyclin),是存在細(xì)胞核內(nèi)的一種蛋白質(zhì),它對(duì)細(xì)胞由G1期向S期過渡起著重要的調(diào)節(jié)作用。

有關(guān)PCNA與肺癌的關(guān)系,國內(nèi)外學(xué)者作了較多研究。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與KAWAI等[11]報(bào)道的結(jié)果相似。目前有關(guān)PCNA及MI與肺癌組織類型之間的關(guān)系還存在爭論,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果未發(fā)現(xiàn)MI與肺癌組織類型及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān),與大多數(shù)學(xué)者結(jié)果一致,認(rèn)為PCNA的表達(dá)僅能反映細(xì)胞的增殖狀態(tài),與組織類型無關(guān)。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,癌旁正常肺組織細(xì)胞MI明顯低于肺癌組織,提示肺癌組織較癌旁正常肺組織細(xì)胞增殖明顯活躍,這可能也是肺癌得以發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制。有學(xué)者研究表明,PCNA表達(dá)與肺癌分期相關(guān),分期越晚,PCNA表達(dá)越高[10]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也顯示,PCNA表達(dá)與肺癌臨床分期密切相關(guān),臨床分期越晚,PCNA增殖指數(shù)越高。PCNA可作為肺癌早期診斷的參考指標(biāo)。

有研究表明,PCNA表達(dá)隨肺癌的惡性程度增高而增高,PCNA及MI與腫瘤分級(jí)呈正相關(guān),提示肺癌PCNA的表達(dá)可反映肺癌細(xì)胞分化的程度,預(yù)示腫瘤惡性度的高低。本實(shí)驗(yàn)顯示,高分化肺癌較低分化癌MI低,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。OYAMA等[12]報(bào)道,PCNA的表達(dá)與非小細(xì)胞肺癌的預(yù)后密切相關(guān),PCNA的陽性表達(dá)越強(qiáng),病人的預(yù)后越差。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也顯示,PCNA及MI與肺癌病人的預(yù)后密切相關(guān),MI越高,病人的預(yù)后越差。PCNA可作為判斷肺癌病人病情及預(yù)后的指標(biāo)。

以往認(rèn)為腫瘤的發(fā)生僅僅是由細(xì)胞凋亡減少引起。許多證據(jù)證實(shí),在大多數(shù)腫瘤,細(xì)胞凋亡不是減少了,而是增多了。王潔等[13]報(bào)道肺癌組織細(xì)胞凋亡較癌旁肺組織明顯增多,且隨著細(xì)胞增殖的增加而增加。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,肺癌組織細(xì)胞增殖和凋亡均較活躍,細(xì)胞AI與細(xì)胞MI呈正相關(guān)。推測其機(jī)制可能是肺癌惡性細(xì)胞無限度增殖,打破細(xì)胞增殖與凋亡的平衡,啟動(dòng)了凋亡機(jī)制。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,肺癌組織MI/AI比值為11.97,癌旁正常肺組織為10.96,肺癌組織MI/AI值同癌旁肺組織基本一致,提示細(xì)胞凋亡隨細(xì)胞增殖的增加而呈比例增加。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果還顯示,癌旁正常肺組織AI與MI無相關(guān)性,而肺癌組織AI與MI呈正相關(guān)。這也說明肺癌組織細(xì)胞凋亡增加是由于增殖增加引起。但因?yàn)樵鲋臣?xì)胞在數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于凋亡細(xì)胞,凋亡速度不可能跟上增殖的速度,在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中所謂細(xì)胞凋亡減少是相對(duì)過快的細(xì)胞增殖而言的,癌細(xì)胞過度增殖及凋亡的相對(duì)不足在肺癌的發(fā)展過程中起重要作用,這可能是腫瘤得以迅速發(fā)展的原因之一。

PTEN蛋白與細(xì)胞凋亡的關(guān)系至今未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,PTEN蛋白陽性表達(dá)的肺癌細(xì)胞AI明顯增高,MI明顯降低,提示PTEN蛋白在肺癌具有促進(jìn)細(xì)胞凋亡、抑制細(xì)胞增殖的雙重作用。在眾多抑癌基因中,具有雙重抑癌作用者是不多見的,已有研究將PTEN作為靶基因用于肺癌基因治療中。因此,PTEN很有可能成為將來肺癌轉(zhuǎn)基因治療最為有效的基因之一。

PTEN是通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和抑制癌細(xì)胞增殖雙重作用來抑制肺癌發(fā)生發(fā)展過程的。而細(xì)胞增殖與凋亡又是癌細(xì)胞周期失控發(fā)生癌變的根源?;蛑委煱┌Y是一種新的有效方法。目前主要是難以篩選出一種較為有效的靶基因。PTEN可能成為今后肺癌基因治療最為重要的靶基因。

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篇6

[關(guān)鍵詞] 白血病細(xì)胞;Ca2+濃度;凋亡;分化

Ca2+廣泛存在于細(xì)胞內(nèi)液與細(xì)胞外液中,它作為第二信使,在細(xì)胞的生理調(diào)控中具有重要的功能,如細(xì)胞代謝、分裂、分泌、細(xì)胞的歸巢、黏附、聚集、淋巴細(xì)胞的變形能力和供氧等。在生理狀態(tài)下,胞漿內(nèi)游離Ca2+濃度大約維持在100nmol/L左右,細(xì)胞內(nèi)的Ca2+主要存在于線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,細(xì)胞外及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的Ca2+濃度比胞漿內(nèi)要高得多,在mmol/L水平。細(xì)胞內(nèi)外Ca2+穩(wěn)態(tài)的維持是保證細(xì)胞能夠進(jìn)行正常生命活動(dòng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。早期研究表明,Ca2+穩(wěn)態(tài)的破壞是藥物引起細(xì)胞死亡的一個(gè)普遍的終末事件,然而體內(nèi)的細(xì)胞在內(nèi)外環(huán)境各種因素的作用下,會(huì)打破細(xì)胞內(nèi)外Ca2+的穩(wěn)態(tài),而當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外Ca2+濃度升高或降低時(shí)可以分別調(diào)節(jié)不同的轉(zhuǎn)錄因子,從而影響細(xì)胞的功能。

目前治療白血病的有效機(jī)制之一就是誘導(dǎo)白血病細(xì)胞的凋亡與分化,大量研究表明,誘導(dǎo)白血病細(xì)胞凋亡與分化的過程中都伴隨著細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的變化,可見細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度對(duì)白血病細(xì)胞的凋亡和分化有著一定的影響。

1.Ca2+濃度對(duì)白血病細(xì)胞凋亡的影響

細(xì)胞凋亡是細(xì)胞基因調(diào)控的一種自主性的自殺現(xiàn)象,是為了更好的適應(yīng)環(huán)境而主動(dòng)采取的一種死亡過程。其生化變化包括DN段化,胞內(nèi)Ca2+濃度增高以及酶學(xué)改變。而細(xì)胞凋亡時(shí)最早可以檢測到的生化改變就是細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度快速持續(xù)的升高。大量文獻(xiàn)報(bào)道,在許多因素作用于白血病細(xì)胞后都是首先出現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的升高然后出現(xiàn)白血病細(xì)胞的凋亡,說明細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度異常升高是導(dǎo)致白血病細(xì)胞凋亡的重要信號(hào)。80年代初,人們發(fā)現(xiàn)在用糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)動(dòng)物胸腺細(xì)胞凋亡的過程中,出現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的持續(xù)上升,從此Ca2+信號(hào)與細(xì)胞凋亡的關(guān)系就一直受到人們的關(guān)注。

研究表明,當(dāng)細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高后可以通過很多途徑參與細(xì)胞凋亡,如誘導(dǎo)凋亡相關(guān)基因的活化;激活Caspases蛋白酶;激活轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶等等。但也有文獻(xiàn)報(bào)道[1],細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度的升高又可以通過阻斷MAPK途徑促進(jìn)白血病TF-1細(xì)胞系的生長和增殖。所以隨著研究的細(xì)胞類型和處理因素的不同,各項(xiàng)研究對(duì)Ca2+在細(xì)胞凋亡中的作用機(jī)制的報(bào)道不一,甚至出現(xiàn)矛盾和分歧。如:在胸腺細(xì)胞當(dāng)細(xì)胞內(nèi)Ca2+增加被抑制時(shí).糖皮質(zhì)激素引起的細(xì)胞凋亡被抑制,而在HL-60細(xì)胞使用Ca2+螯合劑EGTA沒有使細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度減少,并且FTY720誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡也沒有被抑制,但是當(dāng)細(xì)胞內(nèi)得Ca2+被去除時(shí),細(xì)胞凋亡也被抑制。

2.Ca2+對(duì)白血病細(xì)胞分化的影響

細(xì)胞內(nèi)外Ca2+濃度的改變與白血病的分化也有著密切的關(guān)系。國外有實(shí)驗(yàn)報(bào)道,鈣離子載體(CI)可通過細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制,誘導(dǎo)幼稚的造血細(xì)胞進(jìn)一步分化為成熟的樹突狀細(xì)胞(DC)。國內(nèi)也有報(bào)道,利用CI和GM-CSF共同誘導(dǎo)外周血的單核細(xì)胞,可以使其分化成具有典型的樹突狀突起的細(xì)胞,而且DC的特征性表面標(biāo)志CD83,CD86,CD54及MHC-Ⅱ表達(dá)也上調(diào)[2]。當(dāng)這種CI作用于HL-60細(xì)胞時(shí),也可以將其誘導(dǎo)分化成具有活性的DC樣細(xì)胞[3]。說明Ca2+在誘導(dǎo)白血病細(xì)胞分化中也發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用,其機(jī)制可能是因?yàn)镃I可以提高胞漿游離Ca2+濃度,導(dǎo)致Ca2+與鈣調(diào)蛋白(CaM)結(jié)合,使CaM的構(gòu)象發(fā)生改變,結(jié)合各種蛋白受體分子,誘導(dǎo)了依賴Ca2+的相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄。劉北忠[4]等在利用苦參堿誘導(dǎo)K652細(xì)胞分化的研究中發(fā)現(xiàn),無論是在細(xì)胞外有Ca2+還是無Ca2+的情況下,苦參堿都可以使細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高,說明Ca2+是苦參堿誘導(dǎo)K562細(xì)胞分化早期的一個(gè)非常重要的信號(hào),其機(jī)制可能與PLC的活化有關(guān)。

由上可見,無論是白血病細(xì)胞的凋亡還是分化,Ca2+對(duì)白血病細(xì)胞都有一定的影響,所以以鈣離子為出發(fā)點(diǎn)的研究為治療白血病開辟了一個(gè)新的途徑。但由于Ca2+調(diào)節(jié)機(jī)制的復(fù)雜性,加上細(xì)胞類型及處理因素的不同,使實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)多種不同的結(jié)果,甚至出現(xiàn)矛盾??梢奀a2+在白血病細(xì)胞中的作用機(jī)制還有待于進(jìn)一步的研究。

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篇7

摘 要:電鏡觀察益肺飲誘導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡。鏡下可見:細(xì)胞凋亡分為早期階段、中期階段、凋亡小體形成階段和晚期階段(3期4階段),其超微結(jié)構(gòu)主要可見到細(xì)胞形態(tài)、胞漿、胞核、染色質(zhì)的變化,及細(xì)胞凋亡的特異性標(biāo)志――凋亡小體。提示:細(xì)胞凋亡多見孤立、分散的癌細(xì)胞。益肺飲可謗導(dǎo)肺癌細(xì)胞凋亡。

關(guān)鍵詞:TEM;益肺飲;細(xì)胞凋亡

中圖分類號(hào):11285.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-7717(2007)07-1390-02

研究中藥誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡國內(nèi)報(bào)道不多。筆者應(yīng)用透射電鏡(TEM)觀察了中藥益肺飲灌胃治療接種Lewis肺癌株小鼠實(shí)體瘤,以血清藥理法誘導(dǎo)A549人肺癌細(xì)胞株凋亡,現(xiàn)將其超微結(jié)構(gòu)特征結(jié)果總結(jié)如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)體瘤組取瘤組織切成1mm3小塊,投入2.5%戊二醛固定2h以上,漂洗后,1%鋨酸固定1h,乙醇梯度脫水,EponS12樹脂包理,超薄切片,鈾鉛雙染色,TEM觀察。

1.2瘤株組2.5%戊二醛培養(yǎng)瓶內(nèi)原位固定2h以上,橡皮鏟刮下細(xì)胞,放入離心管內(nèi),2000r/min離心15min,漂洗后,如上法固定,脫水、包埋、切片、染色、觀察。

2 結(jié) 果

2.1 細(xì)胞凋亡初期階段凋亡細(xì)胞與其周圍細(xì)胞的間隙增寬,連接消失,體積縮小,電子密度增強(qiáng)。細(xì)胞表面微絨毛明顯減少,胞漿內(nèi)線粒體腫脹,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張,表面核糖體脫落。胞核大,異染色質(zhì)濃縮呈團(tuán)塊狀,積聚在核的周邊。細(xì)胞膜正常。

2.2細(xì)胞凋亡中期階段除細(xì)胞膜外,其余細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化均與初期階段相同。該階段,細(xì)胞膜變化尤為明顯。胞膜表面呈數(shù)量不一、大小不等、電子密度適中的泡狀膨出(發(fā)泡、長芽)。此時(shí),凋亡的細(xì)胞從癌巢中脫離,成為孤立

2.3凋亡小體形成階段細(xì)胞破裂,形成單個(gè)或數(shù)個(gè)具有細(xì)胞凋亡的特異性結(jié)構(gòu)――凋亡小體。

2.4細(xì)胞凋亡晚期階段凋亡小體被其周圍的吞噬細(xì)胞吞噬。

3 討 論

篇8

【關(guān)鍵詞】 超聲;凋亡;形態(tài)學(xué)

Abstract: Objective To investigate the effect of diagnostic ultrasound exposure on the apoptosis of human embryonic kidney (HEK293) cells. Methods HEK293 cells were exposure to abdominal ultrasound probe for 0, 10, 20 and 30 min, and their apoptosis was detected by Hoechst 33258 staining. Results Compared with control group, apoptotic rate of HEK293 cells increased significantly after 20min exposure (P

Key words:ultrasound; apoptosis; morphology

超聲應(yīng)用于產(chǎn)科,可以推算胎齡、診斷先天畸型及了解胎兒宮內(nèi)發(fā)育情況,它能為胎兒、胚胎甚至正在發(fā)育成熟的卵泡提供一個(gè)清晰的圖像,同時(shí)也需要更高的超聲輸出功率。隨著孕前卵泡檢測和產(chǎn)前檢查越來越細(xì)致和精確,超聲運(yùn)用的頻率、時(shí)間、輸出功率也在不斷增加,敏感的胚胎組織及生殖細(xì)胞受到的威脅也隨之加大。人們對(duì)超聲使用的安全性也越發(fā)關(guān)心。有關(guān)產(chǎn)科超聲的安全性,目前尚無統(tǒng)一定論,更無具體的輻照劑量可引起哪方面的影響這樣的規(guī)律可循,孕期超聲檢查只能盡可能地使用最低劑量。這使超聲的產(chǎn)前檢查安全性的遵循原則帶有盲目性,或者引起因不了解超聲的安全范圍而濫用超聲,為產(chǎn)前檢查帶來隱患。要明確知道產(chǎn)前超聲的安全范圍還需要一個(gè)漫長的過程,本實(shí)驗(yàn)擬探討超聲近距離輻照對(duì)體外培養(yǎng)細(xì)胞凋亡形態(tài)學(xué)改變的影響,為產(chǎn)前超聲的安全使用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試劑

Hoechst 33258購自美國Sigma公司,DMEM培養(yǎng)基購自美國Gibco公司,胎牛血清(FBS)購自杭州四季青生物工程公司,胰蛋白酶購自美國Gibco公司,其余試劑為國產(chǎn)分析純。HEK293細(xì)胞株由廣東醫(yī)學(xué)院生化教研室提供。1 mg Hoechst 33258溶解于10mL PBS中,配成100 mg/L的10×Hoechst 33258儲(chǔ)存液,密封避光,4℃短期保存。

1.2 儀器

MCO15A CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱(日本SANYO公司),YJ875DA 醫(yī)用凈化工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備廠),IMTI型熒光顯微鏡(日本OLYMPUS公司),Vivid 7彩色多普勒超聲診斷儀(GE公司)。

1.3 細(xì)胞培養(yǎng)與處理

HEK293細(xì)胞采用常規(guī)培養(yǎng)方法,無血清饑餓培養(yǎng)調(diào)整細(xì)胞周期一致后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。將細(xì)胞分成超聲照射0 、10、20、30 min組,空白組予以假照,腹部探頭產(chǎn)科診斷條件(3.5 MHz、MI 0.8),介質(zhì)為細(xì)胞培養(yǎng)液(主要成分為DMEM培養(yǎng)基),輻照距離

1.4 細(xì)胞染色與觀察

收集處理后的細(xì)胞,PBS洗滌離心2次后取10μL細(xì)胞懸液滴于蓋玻片上,加1mL固定液(甲醇∶冰乙酸3∶1),4℃固定5 min,棄去固定液,用PBS洗兩遍,吸盡液體。加入1mL Hoechst 33258工作液(10 mg/L),搖床輕搖,染色10 min,棄去染色液,用熒光顯微鏡避光拍照,激發(fā)波長350 nm左右,發(fā)射波長460 nm左右。

1.5 結(jié)果評(píng)判

細(xì)胞凋亡過程中細(xì)胞核染色質(zhì)的形態(tài)學(xué)改變分為三期:Ⅰ期的細(xì)胞核呈波紋狀或呈折縫樣,部分染色質(zhì)出現(xiàn)濃縮狀態(tài);Ⅱa期細(xì)胞核的染色質(zhì)高度凝聚、邊緣化;Ⅱb期的細(xì)胞核裂解為碎塊,產(chǎn)生凋亡小體。由兩位病理學(xué)技術(shù)人員對(duì)圖片進(jìn)行分析對(duì)照。

1.6 凋亡百分率的計(jì)算

把載波片置于24孔板培養(yǎng)細(xì)胞,細(xì)胞爬片,調(diào)整周期及分組照射(方法同1.3)后培養(yǎng)24h,5mg/L的Hoechst 33258避光染色5min,熒光顯微鏡觀察。計(jì)算每孔5個(gè)高倍(×400)視野平均細(xì)胞總數(shù)、凋亡細(xì)胞數(shù),最終算出細(xì)胞凋亡百分率。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

計(jì)量數(shù)據(jù)以(±s)表示,使用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理,多個(gè)樣本均數(shù)的比較采用單因素方差分析及q檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 HEK293細(xì)胞體外培養(yǎng)

HEK293體外培養(yǎng)成功,經(jīng)傳代培養(yǎng)后,待細(xì)胞生長疏密適中,于倒置相差顯微鏡下進(jìn)行放大倍數(shù)為600倍拍照,光鏡下HEK293細(xì)胞的形態(tài)呈多角形,貼壁生長,細(xì)胞間有連接,細(xì)胞核圓形或橢圓形,大小約占整個(gè)細(xì)胞的1/3,核內(nèi)染色質(zhì)及核仁清晰,部分可見分裂相。

2.2 凋亡細(xì)胞Hoechst 33258染色的形態(tài)學(xué)變化

空白組:超聲處理0 min(假照),細(xì)胞核大小較一致,核膜完整,核內(nèi)染色質(zhì)呈小點(diǎn)狀均勻分布,部分可見有絲分裂相,未見異型核,見圖1。

1組:超聲處理10 min,細(xì)胞核形態(tài)尚規(guī)則,核膜完整,未見異形核,但對(duì)比空白組,本組細(xì)胞核部分出現(xiàn)大小不一,核內(nèi)染色質(zhì)聚集的現(xiàn)象,見圖2。

2組:超聲處理20 min,細(xì)胞核大小不均,一部分細(xì)胞核脹大,染色質(zhì)邊集,一部分細(xì)胞核縮小濃染,呈小顆粒狀,個(gè)別細(xì)胞核膜不完整,染色質(zhì)疏松,表現(xiàn)為凋亡Ⅰ期和Ⅱa期改變,見圖3。

3組:超聲處理30 min,細(xì)胞核大小不均,部分可見異形核的出現(xiàn),部分細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)濃染邊集,呈小團(tuán)塊狀,個(gè)別核膜破裂染色質(zhì)疏松分布于胞質(zhì)中,表現(xiàn)為凋亡Ⅱa期和Ⅱb期改變,見圖4。

圖1圖2圖3圖4

圖1 空白組細(xì)胞Hoechst 33258染色結(jié)果(×600);圖2 超聲照射10 min組細(xì)胞Hoechst 33258染色結(jié)果(×600);

圖3 超聲照射20 min組細(xì)胞Hoechst 33258染色結(jié) (×600);圖4 超聲照射30 min組細(xì)胞Hoechst 33258染色結(jié)果(×600)。

2.3 細(xì)胞凋亡率比較

詳見表1。

3 討論

細(xì)胞凋亡是多細(xì)胞有機(jī)體為保持自身組織穩(wěn)定、調(diào)控自身細(xì)胞的增殖和死亡之間的平衡、由基因控制的細(xì)胞主動(dòng)性死亡過程。細(xì)胞凋亡的主要特點(diǎn)為:細(xì)胞體積小,染色質(zhì)濃縮,呈塊狀致密染色區(qū),DNA分子被特異性DNA內(nèi)切酶在核小體間切斷,核裂解,形成凋亡小體[1]。生殖細(xì)胞、受精卵和胚胎組織中,即便是個(gè)別細(xì)胞出現(xiàn)異常的凋亡,都有可能對(duì)其生長發(fā)育造成影響。因此超聲對(duì)細(xì)胞凋亡的影響受到學(xué)者們的關(guān)注。bcl2是一種重要的凋亡抑制因子,周海燕等[2]研究證明,長時(shí)間連續(xù)超聲照射可引起胎鼠腎小管上皮表1 不同劑量的超聲作用HEK293細(xì)胞凋亡百分率的改變細(xì)胞bcl2蛋白表達(dá)水平下降。p53基因在誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞凋亡時(shí)有重要的作用,趙晶等[3]研究表明,超聲輻照時(shí)間和劑量的增加可引起p53基因的蛋白表達(dá)水平增加。何明生等[4]發(fā)現(xiàn),電壓為10 mV條件下超聲輻照K562細(xì)胞10 min以上,輻照組細(xì)胞形態(tài)變化較大,核染色質(zhì)濃縮呈斑塊狀,并有核碎裂、凋亡小體出現(xiàn)。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)低頻超聲輻照HL60后細(xì)胞膜空隙率增加,這可能是凋亡前的形態(tài)學(xué)改變[5]。Lagneaux等[6]則認(rèn)為低頻超聲效應(yīng)與聲化學(xué)機(jī)制有關(guān),超聲誘導(dǎo)的聲化學(xué)冷光能觸發(fā)光敏感性單態(tài)氧的產(chǎn)生,從而對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生一個(gè)“氧化應(yīng)激”,繼而啟動(dòng)細(xì)胞凋亡反應(yīng)。一般以細(xì)胞核染色質(zhì)的形態(tài)學(xué)改變?yōu)橹笜?biāo)來評(píng)判細(xì)胞凋亡的進(jìn)展情況,常用的DNA特異性染料有Hoechst 33258,它能與DNA非嵌入式結(jié)合,主要結(jié)合在AT堿基區(qū),紫外光激發(fā)時(shí)發(fā)射明亮的藍(lán)色熒光,從而對(duì)細(xì)胞核進(jìn)行形態(tài)學(xué)的觀察。Hoechst 33258凋亡染色法具有直觀,方便的優(yōu)點(diǎn),并可通過形態(tài)學(xué)的變化對(duì)其凋亡的早中晚期進(jìn)行估測。本實(shí)驗(yàn)用Hoechst 33258對(duì)空白組和處理組細(xì)胞染色后,經(jīng)熒光顯微鏡觀察,與凋亡形態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)相符合,其中超聲處理30 min組部分細(xì)胞核染色質(zhì)高度凝聚、邊緣化并產(chǎn)生了凋亡Ⅱb期的形態(tài)學(xué)改變,部分細(xì)胞核呈異形核,細(xì)胞核形態(tài)改變最明顯,細(xì)胞凋亡比例最高(P

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篇9

【關(guān)鍵詞】 芹菜素;膀胱癌;細(xì)胞增殖;細(xì)胞凋亡

【中圖分類號(hào)】R285.5 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A 【文章編號(hào)】1007-8517(2016)12-0047-03

Abstract:Objective To study the effects of apigenin on the apoptosis of human bladder cancer cell line 5637. Methods 5637 cells were cultured with different concentrations of apigenin, the MTT assay was used to evaluate the cell inhibition rates. Apoptosis of 5637 cells was observed under a fluorescence microscope using Hoechst 33258 staining, 5637 tumorigenicity was messaured by soft colony formation assay. Results Apigenin causes concentration-dependent inhibition of the proliferation of bladder cancer 5637 cells. 5637 cells treated with apigenin showed significant morphological changes of apoptosis, and the cell tumorigenicity was inhibited as apigenin concentration increased. Conclusion Apigenin can inhibit the proliferation and induce apoptosis of 5637 cells.

Keywords:Apigenin; Bladder cancer; Proliferation; Apoptosis

膀胱癌是最常見的泌尿系統(tǒng)腫瘤,其中移行細(xì)胞癌(Transitional Cell Carcinoma,TCC)占90%,又稱為尿路上皮癌,其中70%~85%的移行細(xì)胞癌為表淺性膀胱癌[1]。臨床中非肌層浸潤性膀胱癌的常用治療方法為經(jīng)尿道膀胱腫瘤切除術(shù)[2]。然而,經(jīng)尿道膀胱腫瘤切除術(shù)后的患者有50%~80%的復(fù)發(fā),10%~25%的患者復(fù)發(fā)后發(fā)展為肌層浸潤性膀胱癌[3]。為了抑制膀胱腫瘤的復(fù)發(fā)及進(jìn)一步惡化,化療以及免疫治療被廣泛用于淺表性膀胱癌患者的術(shù)后治療中。較常用的膀胱內(nèi)化療及免疫治療的藥物包括順鉑、絲裂霉素 C、卡介苗以及干擾素-α[4-5]。這些方法雖然在一定程度上取得療效,但是通常給患者帶來不可逆轉(zhuǎn)的系統(tǒng)毒性以及嚴(yán)重的膀胱局部刺激,例如出血性膀胱炎等[6]。因此,尋求無毒副作用且有效的膀胱癌治療藥物十分迫切。

芹菜素(5,7,4′-三羥基黃酮,Apigenin, API),又稱芹黃素,是一種廣泛存在于多種水果和蔬菜中的黃酮類化合物,具有多方面的藥理作用[7-8],以抗腫瘤作用最為突出。實(shí)驗(yàn)證明芹菜素在體外能夠顯著抑制多種類型的癌細(xì)胞的生長和誘導(dǎo)其凋亡,包括:宮頸癌[9]、卵巢癌[10]、結(jié)腸癌[11]、胃癌[12]等,而在膀胱癌中的作用研究鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)觀察了芹菜素對(duì)人膀胱癌5637細(xì)胞的生長抑制以及誘導(dǎo)凋亡作用。

1 材料與細(xì)胞

1.1 試劑 芹菜素(質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98%,批號(hào):22806)購自阿拉丁公司;MTT,低熔點(diǎn)瓊脂糖、二甲基亞砜(DMSO),蛋白酶抑制劑購自Sigma;Hoechst 33258,購置南京碧云天。RPMI 1640培養(yǎng)基,胎牛血清(Fetal bovine serum,F(xiàn)BS)均購自GIBCO公司;其余試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 細(xì)胞株及細(xì)胞培養(yǎng) 人膀胱癌細(xì)胞株5637購自中國科學(xué)院上海細(xì)胞庫;培養(yǎng)于含10% 胎牛血清的RPMI 1640培養(yǎng)液中,于37 ℃、5% CO2、95% O2細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)常規(guī)傳代培養(yǎng),取對(duì)數(shù)生長期細(xì)胞用于實(shí)驗(yàn)。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 MTT法檢測芹菜素對(duì)膀胱癌細(xì)胞5637增殖的影響 將5637細(xì)胞以3×103/孔接種于96孔板中,細(xì)胞貼壁后分別加入不同濃度的芹菜素(20、40、80μmol/L),每孔100μl,每個(gè)濃度設(shè)4個(gè)復(fù)孔,同時(shí)以不加芹菜素為空白對(duì)照組培養(yǎng)72h 后,向每孔中加入5.0g/L的MTT 20μl繼續(xù)培養(yǎng)4h,棄上清,向每孔中加入DMSO 200μl溶解結(jié)晶體,置于搖床振蕩30min,至藍(lán)紫色顆粒完全溶解后,于酶標(biāo)儀490nm波長處測定每孔吸光度值(A),并計(jì)算細(xì)胞增殖率(%)=(藥物處理孔A值-空白孔A值)/(對(duì)照孔A值-空白孔A值)×100%。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,計(jì)算平均值。

2.2 Hoechst 33258 細(xì)胞核染色法觀察細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)改變 將5637細(xì)胞以2×105/孔接種于6孔板中,80μmol/L芹菜素(以不加芹菜素為空白對(duì)照組)作用24h后,吸去培養(yǎng)液,用PBS清洗2次,迅即加入4%的多聚甲醛液固定10min后,吸去固定液,以PBS清洗1次,加入5.0mg/L的Hoechst 33258,染色10min,用PBS 清洗3次后,在Zeiss Axio Observer A1熒光倒置顯微鏡下以340nm 激發(fā)光觀察細(xì)胞凋亡形態(tài)并隨機(jī)拍照。

2.3 軟瓊脂克隆形成實(shí)驗(yàn)檢測芹菜素對(duì)5637克隆形成能力的影響 將1×103個(gè)5637細(xì)胞懸浮液1ml RPMI 1640 (0.3%低熔點(diǎn)瓊脂糖,10%FBS, 1%雙抗)并加入不同濃度的芹菜素(40、80μmol/L),接種于預(yù)處理的6孔板中,同時(shí)以不加芹菜素為空白對(duì)照組。6孔板預(yù)先放入1ml RPMI 1640 (0.6%低熔點(diǎn)瓊脂糖, 10%FBS, 1%雙抗)。培養(yǎng)3周以后,細(xì)胞克隆形成,采用0.01%結(jié)晶紫染色,觀察計(jì)數(shù)。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 11.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間比較采用t檢驗(yàn),以P< 0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果與分析

3.1 芹菜素對(duì)5637細(xì)胞增殖的抑制作用 不同濃度芹菜素處理的細(xì)胞的增殖均受到不同程度的抑制,與空白對(duì)照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

3.2 芹菜素對(duì)5637細(xì)胞克隆形成能力的抑制作用 不同濃度芹菜素處理的細(xì)胞克隆形成能力均受到嚴(yán)重的抑制,與空白對(duì)照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P

3.3 芹菜素誘導(dǎo)5637細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)變化 采用Hoechst 33258染色的細(xì)胞核結(jié)果顯示,80μmol/L芹菜素處理后,大量的5637細(xì)胞出現(xiàn)核固縮、染色質(zhì)凝集和核碎片化等典型的細(xì)胞凋亡特征;與此相比,對(duì)照組的活細(xì)胞,細(xì)胞核膜完整,核呈圓形或橢圓形,染色質(zhì)分布較均勻,細(xì)胞核為藍(lán)色均勻淡染,并未見凋亡細(xì)胞(圖3左圖為芹菜素對(duì)5637細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)的細(xì)胞核形態(tài)觀察;右圖為芹菜素對(duì)5637細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析)。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明芹菜素可誘導(dǎo)5637細(xì)胞凋亡。

4 討論

芹菜素作為一種廣泛存在于植物中的天然黃酮類化合物,近年來已成為研究的熱點(diǎn)[13],但有關(guān)芹菜素抗膀胱癌作用的實(shí)驗(yàn)研究比較少。逃逸了正常細(xì)胞增殖的調(diào)控體系而自主地?zé)o限生長是腫瘤細(xì)胞的典型特征。通過MTT實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,20、40、60、80μmol/L芹菜素對(duì)人膀胱癌5637細(xì)胞的增殖能力具有顯著的抑制的作用,且隨著濃度的增加抑制效果更加明顯,呈現(xiàn)出良好的和量效關(guān)系。芹菜素抑制膀胱癌細(xì)胞增值的主要機(jī)制,可能與其直接抑制5637細(xì)胞生長,并誘導(dǎo)5637細(xì)胞凋亡等有關(guān)。

在有機(jī)體中,細(xì)胞凋亡是一個(gè)復(fù)雜的生理和病理過程,腫瘤的增值與凋亡是調(diào)控腫瘤的發(fā)生、發(fā)展的最重要的因素之一。研究腫瘤的發(fā)生發(fā)展機(jī)制,尋找抑制腫瘤細(xì)胞增值,增加腫瘤細(xì)胞凋亡的分子藥物,是抑制腫瘤生長,阻礙腫瘤發(fā)生、發(fā)展的一個(gè)重要途徑。我們通過Hoechst 33258細(xì)胞核染色結(jié)果顯示,80μmol/L芹菜素處理人膀胱癌5637細(xì)胞,大部分細(xì)胞細(xì)胞出現(xiàn)核固縮、染色質(zhì)凝集和核碎片化等典型的細(xì)胞凋亡特征。腫瘤的自我更新能力是腫瘤細(xì)胞一個(gè)重要特征,我們采用軟瓊脂克隆形成實(shí)驗(yàn)檢測芹菜素對(duì)膀胱癌5637細(xì)胞自我更新能力的影響[14],結(jié)果顯示,40、80μmol/L芹菜素對(duì)人膀胱癌5637細(xì)胞的克隆形成能力具有顯著的抑制的作用,且隨著濃度的增加抑制效果更加明顯,呈現(xiàn)出良好的和量效關(guān)系。

總之,我們的研究發(fā)現(xiàn)芹菜素作為一種植物提取的活性成分,能夠抑制人膀胱癌5637細(xì)胞的增殖以及克隆形成,并誘導(dǎo)其凋亡,芹菜素有望成為無毒副作用且有效的膀胱癌治療藥物。

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篇10

【關(guān)鍵詞】 細(xì)胞凋亡; 動(dòng)脈粥樣硬化; 斑塊穩(wěn)定性; 綜述

[Abstract] Apoptosis is definied as a mechanism of a lontrolled sequence of events which occurs as a spontaneous programmed cell death in normal phsiological or pathologial condition. When the pathways of apoptosis are out of control, it will lead to related diseases. At present it is considered that apoptosis is an independent risk factors of atherosclerotic lesions. Cellular excessive apoptosis in the atherosclerotic plaques plays an important role in the process of the formation of unstable plaques. The relationship between the apoptosis of vascular endothelial cells, vascular smooth muscle cells and macrophage and the atherosclerosis, and the effects of apoptosis on atherosclerotic plaque stability will be discussed in this review.

[Key words] apoptosis; atherosclerosis; plaque instability; review

細(xì)胞凋亡(apoptosis)是機(jī)體細(xì)胞在正常生理或病理狀態(tài)下發(fā)生的一種自發(fā)的程序化死亡過程。由于細(xì)胞縮小而喪失與周圍細(xì)胞接觸,染色質(zhì)固縮在核膜附近,細(xì)胞骨架崩解,核膜消失,DNA斷裂成片段,細(xì)胞膜起泡,最終細(xì)胞解體為許多由細(xì)胞膜包裹的凋亡小體,并被周圍的健康細(xì)胞或吞噬細(xì)胞吞噬。動(dòng)脈粥樣硬化(atherosclerosis, AS),是危害人類健康最嚴(yán)重的心血管疾病。病變特征是血中脂質(zhì)在動(dòng)脈內(nèi)膜沉積,內(nèi)膜灶性纖維性增厚及其深部成分的壞死、崩解,形成粥樣物,而使動(dòng)脈壁變硬、管腔狹窄。主要累及彈力型動(dòng)脈和彈力肌型動(dòng)脈(如冠狀動(dòng)脈、腦動(dòng)脈)。動(dòng)脈粥樣硬化的特點(diǎn)是受累動(dòng)脈的病變從內(nèi)膜開始,先后有多種病變存在,包括局部有脂質(zhì)和復(fù)合糖類積聚、纖維組織增生和鈣質(zhì)沉著,并有動(dòng)脈中層的逐漸退變,繼發(fā)性病變尚有斑塊內(nèi)出血、斑塊破裂及局部血栓形成。隨著分子心血管學(xué)的研究深入,越來越多的文獻(xiàn)報(bào)道細(xì)胞凋亡參與了AS的發(fā)生發(fā)展過程。本文就細(xì)胞凋亡與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系及細(xì)胞凋亡影響斑塊穩(wěn)定性的相關(guān)證據(jù)作一綜述。

1 細(xì)胞凋亡的途徑

細(xì)胞凋亡主要是通過死亡受體途徑及線粒體途徑激活半胱氨酸天冬氨酸酶(caspase)家族,引起不可逆的蛋白質(zhì)降解和細(xì)胞解體造成凋亡。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外許多因素相互作用產(chǎn)生凋亡信號(hào),傳遞至caspase,即引發(fā)caspase蛋白酶的級(jí)聯(lián)反應(yīng)[1]。凋亡途徑有兩種:一是死亡受體途徑,又稱外源性凋亡途徑,指被胞外信號(hào)所誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡途徑。死亡受體存在于細(xì)胞膜表面,主要是腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α, TNFα)受體家族成員。由死亡受體與相應(yīng)配體結(jié)合組裝死亡誘導(dǎo)信號(hào)復(fù)合物(deathintroducing signal complex, DISC),誘發(fā)caspase8前體活化,導(dǎo)致下游效應(yīng)者caspase3活化,切割底物使細(xì)胞凋亡。二是線粒體途徑,又稱內(nèi)源性凋亡途徑,可由多種因素誘發(fā),如細(xì)胞失去了賴以生存的生長因子或激素的支持、或者脫離了原來的生長環(huán)境、或由于DNA損傷等。內(nèi)源性凋亡途徑的關(guān)鍵步驟是Bcl2家族中促凋亡因子使細(xì)胞色素C從線粒體膜間隙釋放到細(xì)胞漿。細(xì)胞色素C與凋亡蛋白酶活化因子1(apoptotic proteaseactivating factor 1, Apaf1)、ATP/dATP形成凋亡體,活化caspase9前體,導(dǎo)致下游效應(yīng)者caspase3活化,切割底物使細(xì)胞凋亡。可見,活性caspase3是級(jí)聯(lián)反應(yīng)中關(guān)鍵蛋白酶,是多種凋亡途徑的共同下游效應(yīng)部分,作用底物大多是細(xì)胞中功能蛋白質(zhì),它們參與DNA修復(fù)、mRNA裂解、類固醇合成及細(xì)胞骨架重建等過程[2]。

2 動(dòng)脈粥樣硬化中的細(xì)胞凋亡

近年來發(fā)現(xiàn),AS斑塊中存在著多種細(xì)胞的凋亡與壞死,如內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞,而凋亡占其主導(dǎo)地位[3]。Zeini等[4]研究發(fā)現(xiàn),在組成AS斑塊的不同種類細(xì)胞中單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞與平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞相比更易于發(fā)生細(xì)胞凋亡。細(xì)胞凋亡直接影響粥樣硬化動(dòng)脈的形態(tài)和結(jié)構(gòu),以及斑塊的穩(wěn)定性。動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生發(fā)展取決于細(xì)胞凋亡和細(xì)胞增殖的平衡。

2.1 AS中血管內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡

血管內(nèi)皮細(xì)胞被覆于全身的血管腔面,在維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定中發(fā)揮多種重要生理功能,包括以下幾種主要功能:(1) 具有血液成分與組織間物質(zhì)交換的屏障作用;(2) 合成多種生物活性物質(zhì);(3) 參與機(jī)體的多種生理過程等。早期血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的證據(jù)是1991年Robaye等首先提出的,該研究發(fā)現(xiàn)炎癥因子TNFα可以誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)凋亡。此后大量研究陸續(xù)證明,一些促動(dòng)脈粥樣硬化因子,包括氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein, oxLDL)、血管緊張素Ⅱ、過氧化劑、凋亡和細(xì)菌毒素脂多糖等,也是血管內(nèi)皮細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子Foxo3a的誘導(dǎo)劑[5]。一些抗動(dòng)脈粥樣硬化因子,包括低剪切力、一氧化氮(nitrous oxide,NO)、抗氧化劑和雌激素等可以抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。Banfi等[6]研究發(fā)現(xiàn),血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡可引發(fā)血管調(diào)節(jié)功能失衡,促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞的增殖、遷移;且認(rèn)為血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的一個(gè)始動(dòng)因素。內(nèi)皮細(xì)胞可選擇性地抑制血液或血漿成分進(jìn)入血管壁發(fā)揮屏障作用。當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生凋亡可使血管通透性增強(qiáng),血漿中的大分子物質(zhì)包括血漿脂蛋白易于沉積于血管壁,從而使血管內(nèi)皮局部的抗凝、纖溶及防止血脂沉積的屏障作用減弱,而且凋亡的內(nèi)皮細(xì)胞釋放出白細(xì)胞介素21(interleukin21,IL21),激活相鄰內(nèi)皮細(xì)胞,使其表達(dá)、釋放黏附分子及促炎癥細(xì)胞因子,導(dǎo)致進(jìn)一步的損傷;內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生凋亡時(shí),線粒體釋放出細(xì)胞色素C致超氧化物合成增加,并和自由擴(kuò)散的NO形成超氧化物硝酸鹽,直接促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。綜上可知,這些因素可造成血管內(nèi)膜損傷及血管壁局部血栓形成,加速AS進(jìn)展。

2.2 AS中血管平滑肌細(xì)胞的凋亡

近年的研究表明,血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cell, VSMC)的凋亡是影響動(dòng)脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性的重要因素。體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),動(dòng)脈粥樣硬化斑塊來源的平滑肌細(xì)胞比正常動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞具有更高的凋亡率。Sukhanov等[7]研究發(fā)現(xiàn)在離體細(xì)胞中,oxLDL通過下調(diào)甘油醛3磷酸脫氫酶(glyceraldehyde3phosphate dehydrogenase,GAPDH)消耗細(xì)胞內(nèi)ATP,抑制糖酵解,在VSMC凋亡過程中發(fā)揮作用。AS中誘導(dǎo)VSMC凋亡的因素有氧化型低密度脂蛋(oxLDL)、活性氧(reactive oxygen species,ROS)、一氧化氮(NO)、機(jī)械應(yīng)力及細(xì)胞成分的影響[8]。這些誘導(dǎo)凋亡的因子或刺激是通過第二信使系統(tǒng)傳導(dǎo)信號(hào)的。O2介導(dǎo)細(xì)胞增殖,是VSMC的絲裂原,而H2O2、OH則介導(dǎo)其凋亡。NO不僅作為一種細(xì)胞因子誘導(dǎo)VSMC凋亡,同時(shí)又作為信號(hào)傳導(dǎo)分子介導(dǎo)其他細(xì)胞因子引發(fā)VSMC凋亡。近年研究表明,機(jī)械應(yīng)力直接牽拉細(xì)胞膜并改變受體或G蛋白構(gòu)象,從而啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑來誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。另外,體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的炎癥細(xì)胞因子,如γ干擾素(γinterferon,γIFN)、TNFα及IL1等能誘導(dǎo)VSMC凋亡。Leskinen等[9]研究發(fā)現(xiàn),肥大細(xì)胞所分泌的糜蛋白酶通過核因子κB(nuclear factorκB,NFκB)介導(dǎo)的生存信號(hào)途徑引起VSMC凋亡。總之,VSMC在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊可有多種因素促進(jìn)及加快其凋亡。在動(dòng)脈粥樣硬化晚期由于VSMC凋亡,致使粥樣斑塊的纖維帽區(qū)和交界區(qū)VSMC數(shù)目減少、細(xì)胞外基質(zhì)分泌減少及破壞崩解增加,使斑塊不穩(wěn)定易于破裂且可誘發(fā)動(dòng)脈瘤形成、血栓形成及栓塞等并發(fā)癥發(fā)生。所以,在動(dòng)脈粥樣硬化晚期阻止VSMC凋亡對(duì)防止動(dòng)脈粥樣硬化臨床并發(fā)癥的發(fā)生有積極意義。

2.3 AS中巨噬細(xì)胞的凋亡

動(dòng)脈粥樣硬化的早期病變脂紋由內(nèi)皮下大量吞噬膽固醇的泡沫細(xì)胞聚集而成,此后的粥樣壞死中心的形成與泡沫細(xì)胞的聚集和凋亡密切相關(guān)。一般認(rèn)為,病變?cè)缙诘呐菽?xì)胞多數(shù)是來源于血液中的單核細(xì)胞,進(jìn)入內(nèi)皮下轉(zhuǎn)變?yōu)榫奘杉?xì)胞,其表面的特異性受體(LDL受體和清道夫受體)可與氧化變性的LDL結(jié)合,使之?dāng)z取大量的膽固醇成為泡沫細(xì)胞。巨噬細(xì)胞成簇分布于粥樣病灶內(nèi)皮下、富含脂質(zhì)的病灶中心和纖維帽的肩部。巨噬細(xì)胞源性泡沫細(xì)胞的凋亡主要發(fā)生在病變的脂質(zhì)核心處,較血管平滑肌細(xì)胞更易發(fā)生凋亡,特別是在脂質(zhì)核內(nèi)和脂質(zhì)核周圍,在脂質(zhì)核的非細(xì)胞部分可發(fā)現(xiàn)其凋亡殘留物。斑塊的“肩部”最容易發(fā)生破裂,纖維帽薄,含有大量激活的巨噬細(xì)胞,并存在凋亡殘?bào)w及許多內(nèi)含凋亡細(xì)胞的巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞,凋亡細(xì)胞和凋亡殘?bào)w對(duì)巨噬細(xì)胞具有強(qiáng)烈的化學(xué)趨化活性,而巨噬細(xì)胞本身也遭受細(xì)胞凋亡所釋放的細(xì)胞因子的影響而發(fā)生凋亡[10]。氧化型低密度脂蛋白已被證實(shí)在動(dòng)脈粥樣硬化中是開始和放大的因子,在巨噬細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榕菽?xì)胞以及調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、凋亡中起到重要的作用。巨噬細(xì)胞攝取各種脂蛋白的過程不受細(xì)胞的反饋性抑制,當(dāng)攝入過量的脂蛋白后,細(xì)胞內(nèi)積聚了大量游離膽固醇對(duì)其有細(xì)胞毒性作用,它可激活FasL的表達(dá),從而可導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生Fas介導(dǎo)的凋亡[11]。Hung等[12]認(rèn)為巨噬細(xì)胞中游離膽固醇增多可誘發(fā)超氧負(fù)離子水平增高,使氧化應(yīng)激增加,觸發(fā)短暫的炎癥反應(yīng)??梢娧趸偷兔芏戎鞍缀陀坞x膽固醇在巨噬細(xì)胞凋亡中有重要的作用。同時(shí)被激活的巨噬細(xì)胞還可以釋放多種生長因子和細(xì)胞因子,促進(jìn)中膜平滑肌細(xì)胞的遷移和增生,促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化損傷的啟動(dòng)和發(fā)展。此外,巨噬細(xì)胞凋亡可導(dǎo)致細(xì)胞外脂質(zhì)核的發(fā)生和擴(kuò)大,對(duì)斑塊破裂及血栓形成有重要影響。

3 細(xì)胞凋亡對(duì)AS斑塊穩(wěn)定性的影響

近年來細(xì)胞凋亡對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性的影響漸成為研究熱點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)研究表明,易損斑塊常具有活動(dòng)性炎癥(大量單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞以及T細(xì)胞浸潤)、大的脂質(zhì)中心(脂核)、薄的纖維帽(纖維帽的厚度40%)和內(nèi)皮剝脫伴表面血小板聚集等[13]特點(diǎn)。最常見的不穩(wěn)定斑塊類型是薄帽纖維粥瘤[14],其病理特征表現(xiàn)為偏心斑塊、含較大的脂質(zhì)壞死核心、纖維帽較薄、有大量炎癥細(xì)胞浸潤、肩部及基底部有較多新生血管且易發(fā)生破裂。斑塊破裂伴血栓形成是造成動(dòng)脈粥樣硬化臨床急性癥狀的主要原因,凋亡過度是不穩(wěn)定斑塊的明顯特征,而大量的細(xì)胞凋亡直接造成斑塊不穩(wěn)定[15]。

血管內(nèi)皮細(xì)胞:研究證明,血管內(nèi)皮細(xì)胞的過度凋亡一方面增強(qiáng)組織因子的活性,加強(qiáng)血小板聚集能力,從而促進(jìn)血液凝固;另一方面促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的糜爛,繼發(fā)血栓形成[16]。血管平滑肌細(xì)胞:Chen等[17]研究證明,晚期斑塊內(nèi)血管平滑肌細(xì)胞較正常血管壁的血管平滑肌細(xì)胞的增殖減少且更易凋亡。斑塊內(nèi)血管平滑肌細(xì)胞可直接影響斑塊內(nèi)的血管重構(gòu)、炎癥和鈣化等[18],從而影響斑塊的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性。另外,凋亡的平滑肌細(xì)胞還可產(chǎn)生凝血酶并增加動(dòng)脈粥樣硬化局部凝血酶的活性,促進(jìn)血栓形成;不穩(wěn)定性心絞痛患者較穩(wěn)定性心絞痛患者斑塊內(nèi)血管平滑肌細(xì)胞的凋亡率高。巨噬細(xì)胞:大量研究表明巨噬細(xì)胞凋亡是造成斑塊不穩(wěn)定的決定因素,有研究證實(shí)巨噬細(xì)胞較血管平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞更容易發(fā)生凋亡[4]。巨噬細(xì)胞凋亡可以影響斑塊的組織結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化斑塊變得更加易損;尤其是晚期斑塊脂質(zhì)核心處巨噬細(xì)胞凋亡增多,提示巨噬細(xì)胞凋亡與斑塊脂質(zhì)核心增大有關(guān),進(jìn)而影響斑塊穩(wěn)定性。此后,Hartung等[19]試驗(yàn)結(jié)果顯示巨噬細(xì)胞凋亡減少可能有助于斑塊的穩(wěn)定。可見各項(xiàng)研究都突出說明巨噬細(xì)胞凋亡可能為易損斑塊形成的重要原因之一。

4 結(jié) 語

細(xì)胞凋亡是機(jī)體正常的生理過程,細(xì)胞凋亡途徑的失控,會(huì)引發(fā)相關(guān)疾病。目前認(rèn)為,細(xì)胞凋亡是AS病變的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)細(xì)胞過度凋亡,在促進(jìn)不穩(wěn)定斑塊形成的過程中起著重要的作用。深入了解動(dòng)脈粥樣硬化斑塊相關(guān)細(xì)胞的凋亡途徑及影響因素,將為通過調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡而穩(wěn)定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊以及防治心腦血管疾病提供證據(jù)。因此,對(duì)于細(xì)胞凋亡的深入研究將為探討AS發(fā)生機(jī)制和臨床治療開拓新領(lǐng)域。隨著細(xì)胞凋亡研究的深入和完善,將會(huì)對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化中細(xì)胞的凋亡進(jìn)行更有利的調(diào)控,從而使動(dòng)脈粥樣硬化有更好更廣闊的臨床治療前景。

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