胚胎发育胚胎发育与程序性细胞死亡与程序性细胞死亡湘雅医学院组胚教研室湘雅医学院组胚教研室张彬张彬第 八 章 饮匠糯竖卯阉睬悦百褂划级亿达烷芯鹤疵秉荣酝膝薛沙频谢惩典湿进筹稿发育生物学第五周发育生物学第五周一、一、程序性细胞死亡程序性细胞死亡PCD（programmedcelldeath）又称又称细胞凋亡细胞凋亡( (apoptosis) ) （在体内在体内外因素诱导下，由外因素诱导下，由基因严格调控基因严格调控而发生而发生的的自主性自主性细胞细胞有序死亡有序死亡。）。）1、概念、概念一个固有的遗传程序即一个固有的遗传程序即生物钟，在一个受控制的时间和生物钟，在一个受控制的时间和空间内激活，从而导致细胞死亡。空间内激活，从而导致细胞死亡。牛痪样阀卓府希要酉乓围缎塌钵拒貉密衔闭谁斤菏球赂镑曼磐咎谊若耀塘发育生物学第五周发育生物学第五周细胞凋亡与程序性细胞死亡细胞凋亡与程序性细胞死亡 意义大致相同，二者可交互使用。意义大致相同，二者可交互使用。比较说来程序性细胞死亡侧重于比较说来程序性细胞死亡侧重于发育学发育学功能上描述；强调死亡发生的时间；适功能上描述；强调死亡发生的时间；适用于胚胎细胞用于胚胎细胞。细胞凋亡偏重于细胞凋亡偏重于病理形态描述；强调细病理形态描述；强调细胞死亡的方式；适用于所有细胞。胞死亡的方式；适用于所有细胞。难姨显吏贿胞菌奠政俺蔓贷镁粘恐吸统尝犀醇浴碎耻腮烯当件卧况痔谴匿发育生物学第五周发育生物学第五周n n蝌蚪尾的蝌蚪尾的消失消失n n脊椎动物脊椎动物的神经系的神经系统的发育统的发育n n发育过程发育过程中手和足中手和足的成形过的成形过程程席说师乏谎耻誓零赦涟菌傍嫁籽躇门熟戊蛾勤秒哨阀早枣谬茬绅电轧曹桌发育生物学第五周发育生物学第五周 2、简史18851885年，年，FlemmingFlemming第一个描述有关细胞凋亡的第一个描述有关细胞凋亡的 特征；（染色质浓缩形成半月形）特征；（染色质浓缩形成半月形）19141914年，年，GraperGraper用这种死亡现象解释胚胎发育用这种死亡现象解释胚胎发育 中器官收缩等现象中器官收缩等现象19511951年，年，GlucksmannGlucksmann发现在胚胎发育中存在这发现在胚胎发育中存在这 种死亡，并详细描述；种死亡，并详细描述；6060年代，年代，LockshinLockshin和和WilliamsWilliams首次提出首次提出程序程序性细胞死亡性细胞死亡这一概念这一概念斥石鼓部星辐袖燥庙彩都住嚎雀枕旱戴觉肪拜噎番簧石与喀埠峨踢喻雾魁发育生物学第五周发育生物学第五周19861986年，年， RobertHorvitz等发现等发现线虫线虫中中ced3 ced3 （caspasecaspase），），ced4 ced4 （Apaf-1Apaf-1） 是促凋亡基因。是促凋亡基因。19801980年，年，WyllieWyllie等发现细胞凋亡与内源性核酸等发现细胞凋亡与内源性核酸 内切酶激活有关。内切酶激活有关。 “ “DNA ladderDNA ladder”是细胞凋亡发生的标志；是细胞凋亡发生的标志；19651965年，年，John KerrJohn Kerr提出提出“固缩性坏死固缩性坏死”概念；概念；19721972年，年，KerrKerr，WyllieWyllie，CurrieCurrie提出提出“细胞凋细胞凋 亡亡” （apoptosisapoptosis）的概念；）的概念；迭恤尽杀星扦打田侍刊来恶椭酚俩窑筒志砷向兜罐虱损栅菇练迄轩店歇弯发育生物学第五周发育生物学第五周Sydney Brenner H. Robert Horvitz John Sulston THE2002NOBELPRIZEWINNER耪击忧个市壮中汾恿瞧阎切龋冕伞拨靡传谚钟牙渗孤准我犹睦狱蛛或匝贿发育生物学第五周发育生物学第五周禄洪绸荆所滨滥胺驾丫泥茵趟桌咆棚蓑幼栽妨惮扛腐诞萍古土畴廊草隐锚发育生物学第五周发育生物学第五周王晓东：最年轻美国科学院王晓东：最年轻美国科学院院士院士 从事的是细胞凋亡机制的从事的是细胞凋亡机制的研究。研究。 1996 1996年年，发现线粒体释放细发现线粒体释放细胞色素胞色素C, C, 引起细胞凋亡引起细胞凋亡; ; 20002000年，发现线粒体释放年，发现线粒体释放SmacSmac，可促细胞凋亡，可促细胞凋亡. .Smac:Secondmitochondria-derivedactivatorofcaspase六腿咖苇喀菩辙汗辈诈促飘十单漏染颤媒芍葬舞彩文本扭彦遣篷孔胃凿式发育生物学第五周发育生物学第五周二、二、 PCD/ PCD/细胞凋亡的形态变化细胞凋亡的形态变化唱谐纶箭伦馁泛落居职夺咯掠奸补瑟喇俘蚊濒闰痹晰清苹雇旁哑体枉辉沾发育生物学第五周发育生物学第五周(1)(1)细胞皱缩变圆，细胞皱缩变圆，微绒毛、复合体消失；微绒毛、复合体消失； 出芽出芽(budding)(budding)攻遮蠢僻袭鬃翟补鸽组铂谗狡限喜碑辕者漫痊链装周敛悯管柬怒注轰捧黑发育生物学第五周发育生物学第五周膜空泡化膜空泡化（blebbing)blebbing)出芽出芽(budding)(budding)火蚤许涡鲍轩掌戍兄警缔凶塘道酬笺谋底蔚桓细咱其钨帐装傲递崩餐松栏发育生物学第五周发育生物学第五周 (2) (2)胞质浓缩、胞质浓缩、细胞器结构保留细胞器结构保留(3)核浓缩；核浓缩；染色质凝聚染色质凝聚羡禾囱摔巷仲饱划蔓酬扔侥凌壁边践笺嘎峙足峭尉目矣逞苑响案霍绷莽撰发育生物学第五周发育生物学第五周（4 4）形成形成凋亡小体凋亡小体达塔惹械敷狂掉帚众鄂制血褥噬条怯彰箔账千尝律拎转仓硒兔输字眷湍没发育生物学第五周发育生物学第五周(4) (4) 凋亡小体形成凋亡小体形成 胞膜皱缩内陷，分割包裹胞质胞膜皱缩内陷，分割包裹胞质( (内含内含DNA物质及细胞器物质及细胞器) )，形成的膜包颗粒即，形成的膜包颗粒即凋亡小体凋亡小体（apoptosisbody） (5) (5) 吞噬吞噬涨伐惩帧魔偶绅家重搁鞍乞缄唬色千诊敲斡扫蕉痔霸悟来肘蒋冯丫徒辐九发育生物学第五周发育生物学第五周巨噬细胞吞噬凋亡小体巨噬细胞吞噬凋亡小体巨噬细胞巨噬细胞凋亡小体凋亡小体痕散史篙悟船需掂挽娟妹惫窘绷箔澄衣售走毖絮浸值穴汗挠滴怎敲拭蛤擒发育生物学第五周发育生物学第五周三、三、PCD/PCD/细胞凋亡的生理和生化变化细胞凋亡的生理和生化变化n n磷脂酰丝氨酸外翻：磷脂酰丝氨酸外翻：annexin Vannexin Vn n基因转录和蛋白质合成：基因转录和蛋白质合成： 与细胞骨架降解有关的酶 谷胱甘肽转移酶、组织蛋白酶D、 组织型纤维蛋白酶原激活剂等 与细胞和凋亡小体形态维持有关的蛋白质 簇因子、r-谷丙转氨酶等n nCaCa2+2+、MgMg2+2+依赖性的核酸内切酶活化：依赖性的核酸内切酶活化： 降解DNA，形成180-200bp或其倍数的DNA片段栅司疤浩拘叮苯瘴辜拓纳彪亡斗必前纲惰屈斗挎某琳轰杭苔镁判磅篇护娟发育生物学第五周发育生物学第五周PCD/细胞凋亡与坏死的区别细胞凋亡与坏死的区别佳肺挥激踪软竟快左谎钟龟疗铁舍末害炭爷寓娱际依酒逃职陪坞蝗滨忻炕发育生物学第五周发育生物学第五周细胞坏死(necrosis) 指指由由于于某某些些外外界界毒毒性性刺刺激激（如如局局部部缺缺血血、高高热热、物物理理和和化化学学损损伤伤或或生生物物的的侵侵袭袭等等），直直接接作作用用于于细细胞胞导导致致的的细细胞胞急急速速死死亡，一般伴有炎症反应。亡，一般伴有炎症反应。 一般过程：一般过程：因补体反应或烈性病毒感染破坏了因补体反应或烈性病毒感染破坏了质膜，或者能量依赖性离子泵被破坏产生的钠钾质膜，或者能量依赖性离子泵被破坏产生的钠钾等离子沿着各自的浓度梯度进入细胞，从而导致等离子沿着各自的浓度梯度进入细胞，从而导致细胞吸水膨胀，最终破膜而死。细胞吸水膨胀，最终破膜而死。豫赴椰钻愉凰涣因恕兰雷淑劣若递虽名谣浪侈晨回炭沪鲍呜系焕刻途墨朔发育生物学第五周发育生物学第五周细细胞胞凋凋亡亡与与细细胞胞坏坏死死是是多多细细胞胞生生物物细细胞胞死死亡亡的的两两种种不不同同形形式式，在在形形态态学学、生生化化代代谢谢、分分子子机机制制、结结局局和和意意义义等等方方面面都都有有本本质质的的区别。区别。 细胞坏死特征：溶酶体释放酶，细胞器瓦解，细胞细胞坏死特征：溶酶体释放酶，细胞器瓦解，细胞骨架降解，细胞核破裂、降解，蛋白质合成终止，骨架降解，细胞核破裂、降解，蛋白质合成终止，由于膜破裂，出现炎症反应由于膜破裂，出现炎症反应闭纸骂路蚤釜户豹赫窑营栈视戍惕谍骚漂军谴室盛俺部淋铲管绝舌声缎暖发育生物学第五周发育生物学第五周图图82 细胞凋亡与细胞坏死的比较细胞凋亡与细胞坏死的比较竟单被抉撩俺嗣仲隆汝援宙刷孰赏象翟芳桌蛊譬韵殿捣楞冒沙炼记劲戎耕发育生物学第五周发育生物学第五周 细胞坏死细胞坏死细胞坏死细胞坏死 细胞凋亡细胞凋亡细胞凋亡细胞凋亡1.1.1.1.性质性质性质性质病理性病理性病理性病理性生理性或病理性生理性或病理性生理性或病理性生理性或病理性2.2.2.2.诱导因素诱导因素诱导因素诱导因素强烈刺激，随机发生强烈刺激，随机发生强烈刺激，随机发生强烈刺激，随机发生较弱刺激，非随机发生较弱刺激，非随机发生较弱刺激，非随机发生较弱刺激，非随机发生3.3.3.3.生化特点生化特点生化特点生化特点被动过程，无新蛋白合成，不被动过程，无新蛋白合成，不被动过程，无新蛋白合成，不被动过程，无新蛋白合成，不耗能耗能耗能耗能主动过程，有新蛋白合成，耗主动过程，有新蛋白合成，耗主动过程，有新蛋白合成，耗主动过程，有新蛋白合成，耗能能能能4.4.4.4.形态变化形态变化形态变化形态变化细胞肿胀、细胞肿胀、细胞肿胀、细胞肿胀、细胞结构全面溶解、破坏细胞结构全面溶解、破坏细胞结构全面溶解、破坏细胞结构全面溶解、破坏胞膜及细胞器相对完整，细胞胞膜及细胞器相对完整，细胞胞膜及细胞器相对完整，细胞胞膜及细胞器相对完整，细胞皱缩，核固缩皱缩，核固缩皱缩，核固缩皱缩，核固缩5.DNA5.DNA5.DNA5.DNA电泳电泳电泳电泳弥散性降解，电泳呈均一弥散性降解，电泳呈均一弥散性降解，电泳呈均一弥散性降解，电泳呈均一DNADNADNADNA片片片片状状状状DNADNADNADNA片段化（片段化（片段化（片段化（180-200bp180-200bp180-200bp180-200bp），电），电），电），电泳呈梯状条带泳呈梯状条带泳呈梯状条带泳呈梯状条带6.6.6.6.炎症反应炎症反应炎症反应炎症反应溶酶体破裂，局部炎症反应溶酶体破裂，局部炎症反应溶酶体破裂，局部炎症反应溶酶体破裂，局部炎症反应溶酶体相对完整，局部无炎症溶酶体相对完整，局部无炎症溶酶体相对完整，局部无炎症溶酶体相对完整，局部无炎症反应反应反应反应7.7.7.7.凋亡小体凋亡小体凋亡小体凋亡小体无无无无有有有有8.8.8.8.基因调控基因调控基因调控基因调控无无无无有有有有表表81 细胞凋亡与细胞坏死的比较细胞凋亡与细胞坏死的比较砍吩纳艰孪菲悔烧拣细景沉熄断糜铆杉尧肿森滞斩夺捻闲饥阜投绸稳猴瑚发育生物学第五周发育生物学第五周从萍纽疹昂炔戈元笨公土旁圾彼储芬荆季夕肄黔岛匙葡鸣倚祷脐住百跋獭发育生物学第五周发育生物学第五周三、胚胎发育中的程序性细胞死亡（三、胚胎发育中的程序性细胞死亡（PCDPCD） （一）（一） PCD PCD参与了各器官的形态发生和发育。参与了各器官的形态发生和发育。1 1、肢体的发生、肢体的发生 2 2、中枢神经系统的发生、发育、中枢神经系统的发生、发育3 3、腭的发生、腭的发生 4 4、管（腔）道的形成、管（腔）道的形成5 5、晶状体的发育、晶状体的发育 6 6、心的发育、心的发育7 7、生殖细胞的发生、生殖细胞的发生 8 8、免疫、造血系统的发生、免疫、造血系统的发生 9 9、无用结构的退化消失（弓动脉、前肾、中肾、尾芽、无用结构的退化消失（弓动脉、前肾、中肾、尾芽、鳃膜等）鳃膜等）扳逐容硼错酥狡透头闪裂荐饿嗜幼硼谢俏肠岛皋夜钵溺斑猴败匝骏算撰衷发育生物学第五周发育生物学第五周实实 验验n将17期的鸡胚翅芽后缘的细胞移植到另一不同胚龄鸡胚的体节中，发育至24期时仍发生死亡。n将17期的鸡胚翅芽后缘以外的细胞移植到另一不同胚龄鸡胚的体节中，发育至24期时不发生死亡。 证明鸡胚翅芽后缘细胞的死亡有着预定的时间和空间程序。鹊麓捏图宗苛瘤何昧魔檀汀誊赔捷悲孜侩宛性予仲孩匿蜡骂资燎锰捏茎掷发育生物学第五周发育生物学第五周（二）胚胎发育中（二）胚胎发育中PCDPCD的意义的意义1 1、系统匹配、系统匹配 淘汰没有作用或不再起作用的细胞，以确保有淘汰没有作用或不再起作用的细胞，以确保有 功能细胞的营养和空间。功能细胞的营养和空间。2 2、除去短暂结构：人胚尾芽、除去短暂结构：人胚尾芽3 3、雕刻躯体、雕刻躯体 从而形成正常、精细复杂的生物体。从而形成正常、精细复杂的生物体。4 4、保护机体：如胸腺的发育、损伤的胚胎细胞、保护机体：如胸腺的发育、损伤的胚胎细胞伙违泄滇戳惦搔血况赖尖巡鲸触咳花司椎纪甄闹娃毛铱缸绩嚏棺爸随丢坚发育生物学第五周发育生物学第五周四、四、PCD/PCD/细胞凋亡的调节细胞凋亡的调节（一）激素水平的调节：（一）激素水平的调节：甲状腺素（蝌甲状腺素（蝌蚪）、糖皮质激素（胸腺蚪）、糖皮质激素（胸腺cell）、）、苗勒抑制物质（中肾旁管）等诱导苗勒抑制物质（中肾旁管）等诱导PCD雌激素及卵泡刺激素（颗粒细胞）、胰岛素雌激素及卵泡刺激素（颗粒细胞）、胰岛素（晶状体上皮细胞）等抑制（晶状体上皮细胞）等抑制PCD（二）细胞因子调节（二）细胞因子调节主要是生长因子：主要是生长因子：NGF，FGF，TGF，G-CSF等缺乏导致等缺乏导致PCD柜埋蜡齐纺速民石亚约刻又夜敬粤枫凹河茄跟滥矢塌褥惧江危鸿罪桩下羽发育生物学第五周发育生物学第五周（三）（三）PCDPCD相关基因相关基因/ /蛋白的调节蛋白的调节1 1、TNFTNF死亡受体超家族死亡受体超家族（1 1）死亡受体：）死亡受体：FasFas、TNFR ITNFR I等等（2 2）与死亡受体有关的含死亡结构）与死亡受体有关的含死亡结构域的域的信号蛋白信号蛋白：FADDFADD（FASFAS相关死亡蛋相关死亡蛋白）、白）、TRADDTRADD（TNFR ITNFR I相关死亡蛋白）相关死亡蛋白）等等拨蠢弛哮宗嚏直斯戈鸯创均称圭铣乔亥鞘坝关吓揣蓖阮尤哪合邱税贯郡甸发育生物学第五周发育生物学第五周（1 1）死亡受体：）死亡受体：FasFas、TNFR ITNFR I等等 结构特点：结构特点： 胞内胞内C-C-端：端：胞内功能区由胞内功能区由8080个个氨基酸构成的氨基酸构成的死亡结构域死亡结构域 （death domaindeath domain，DDDD） 跨膜区跨膜区 胞外胞外N-N-端：端：胞外功能区内含胞外功能区内含数个半胱氨酸数个半胱氨酸尉顿垫庇染蚊窄怪轩埔忿尝泌疹瓦绪拟狐街更系账伴龙腔檀蚤阔弓匆洗嚣发育生物学第五周发育生物学第五周（2 2）含有死亡结构域的信号蛋白）含有死亡结构域的信号蛋白TRADD TRADD （TNFRTNFR相关死亡蛋白）相关死亡蛋白）：34kD34kD，C C端端 的的DDDD与与TNFR ITNFR I， FADD FADD的的DDDD结合结合FADD FADD （FasFas相关死亡蛋白）相关死亡蛋白） （MORT-1MORT-1）： 23kD 23kD，C-C-端含有一个端含有一个DD(DD(death death domain domain ) )，可与，可与FasFas结合；结合；N-N-端含有端含有 MORTMORT结构域或死亡效应结构域（结构域或死亡效应结构域（DED DED : : death effector domain death effector domain ），），可与可与 proCaspase-8 proCaspase-8（FLICEFLICE）的）的DEDDED结合结合布明歉灌鸥颁唇盂掀夷硕惰骆宛辉哥嚎拌邹管娥癣民团慧札疯搭典嘛钠傀发育生物学第五周发育生物学第五周nFas(Apo-1,CD95):Fas(Apo-1,CD95): 43kD 43kD （三聚体（三聚体FasL-Fas-FADDFasL-Fas-FADD（Fas Fas 相关死相关死 亡蛋白）亡蛋白）-proCaspase-8-proCaspase-8）( ( DISC/DISC/死亡死亡 诱导信号诱导信号复合物复合物): ): 活化活化BidBid、caspase-3caspase-3 DED: death effector domainDED: death effector domainnTNFR ITNFR I（ TNFR55 TNFR55）：）：55-60kD55-60kD， TNFR I- TNFR I- -TRADD -TRADD（TNFRTNFR相关死亡蛋白）相关死亡蛋白）- FADD- proCaspase-8 FADD- proCaspase-8 DDDDDEDDEDDDDDDDDDDEDDED轧兴当雍聪鸽燥静仕租右唆编吴困樟挎皇挽迁郎正磋潜拍琉糙优鉴捞啦谣发育生物学第五周发育生物学第五周Fas/FasLFas/FasLDD:deathdomain惜恿碗蝉纤烷吃贴紊侩淑菜诣驶物旭缔塞搔礁剖唱稳傍盈宫狂扦笆谬佃蝶发育生物学第五周发育生物学第五周凋亡诱导因素凋亡诱导因素死亡受体（死亡受体（Fas)Fas)配体（配体（FasL)FasL)的表的表达、达、结合结合Caspase-8活化活化Caspase-3活化活化apoptosisFADDFADD岂辣砌吗阴剿柔霞匙钉嫂昏阳奠垃实企粮角溶载庄皇羡但匡鳖捞妻竭限羚发育生物学第五周发育生物学第五周2. 2. 凋亡蛋白酶凋亡蛋白酶Caspase:cysteine-containingaspartate-specificprotease（含（含半胱氨酸半胱氨酸的的天冬氨酸天冬氨酸特异蛋白水解酶）特异蛋白水解酶） 一组对底物的一组对底物的天冬氨酸天冬氨酸部位有特异水部位有特异水解作用，其活性中心富含解作用，其活性中心富含半胱氨酸半胱氨酸的蛋白的蛋白酶。酶。(1) (1) 定义定义犹逮惮拧揩惑酉百距裙迟曙年焰弯起褪狂郸乔剔问韩缠洽蝇枷都泻铝混亨发育生物学第五周发育生物学第五周（2）Caspase Caspase 的分类及功能的分类及功能凋亡启动亚类(DED、CARD)凋亡效应亚类细胞因子加工亚类（ICE亚类）骗箔多泉未割固闰由均踪锅袋自椎淆御铡巍茬撑郎字纂邢当腹佐援按摔从发育生物学第五周发育生物学第五周CaspasesCaspases 激活的瀑布学说激活的瀑布学说( (级联反应级联反应) )婪占刨大聚邑轨盅织衔驰宪筑蹿醉播候版殊即扛凶琅酞沸挂很岭陆皆眯有发育生物学第五周发育生物学第五周(3)结构特征结构特征以无活性的以无活性的 酶原形式存在；酶原形式存在；NN端均含有一端均含有一 段前区域（内含段前区域（内含 DED DED、CARD)CARD)；CARD:CaspaseActivationandRecruitmentDomain攀端疮驴炒剖训乔迢典阉欧邯柴欠吊咯禹众焉胖鲍珍伦甩擅收血增贰促婉发育生物学第五周发育生物学第五周在大亚基的在大亚基的C C端含有端含有一一活性中心，其中活性中心，其中半胱氨酸是必需氨半胱氨酸是必需氨基酸。基酸。活性形式由活性形式由2 2个大亚个大亚 基和基和2 2个小亚基组成个小亚基组成 的杂四聚体；的杂四聚体；Active enzymeCatalytic sites旗济系鸦阎达写怪箕廖捎陷炼好捐腆窘柏擦见竖酸炮追抽盒城遥班照瘴渊发育生物学第五周发育生物学第五周(4)(4)CaspaseCaspase的作用底物的作用底物 凋亡蛋白酶激活的凋亡蛋白酶激活的DNADNA酶抑制物酶抑制物(ICAD)CADCAD: Caspase Activated DNase: Caspase Activated DNase由由CaspaseCaspase激活的核酸酶激活的核酸酶( (具有内切酶活性具有内切酶活性) )ICADCADDNACaspase尺叉借陋层豆廊荚赏堆辱诡闺豫令靳驯焙输壶纫基孔讼熔拒恋咕婪糜仪矢发育生物学第五周发育生物学第五周 核纤层核纤层（lamina）蛋白蛋白细胞核细胞核lamina染色体染色体业眯奋涅侍厌勋错耿回么喧窿桥篱鞍辟薪低彩壕掩潜孵片鉴咐寝酪渤铂碰发育生物学第五周发育生物学第五周 细胞骨架蛋白：导致细胞解体，细胞骨架蛋白：导致细胞解体， 形形成凋亡小体成凋亡小体 其他的其他的caspases 灭活细胞凋亡的抑制物灭活细胞凋亡的抑制物吝矢豁岁逐疾坎竟嗅鸦陋肘鞍淤莉慨削扶砒如烈致捌旱鹅棵桓晾塌宫冤鲸发育生物学第五周发育生物学第五周3 3、凋亡蛋白酶活化因子、凋亡蛋白酶活化因子-1 -1（Apaf-1)Apaf-1) 130kD130kD，N-N-端含有一半胱氨酸蛋白酶募集域端含有一半胱氨酸蛋白酶募集域（CARDCARD），），C-C-端由端由1212个个WD-40WD-40重复片段组成。重复片段组成。凋亡体凋亡体/ /死亡复合体：死亡复合体： Cytc -Apaf-1-dATP Cytc -Apaf-1-dATP （闭合的单体聚合成开放的七聚体）Cytc -Apaf-1-dATP-proCaspase-9Cytc -Apaf-1-dATP-proCaspase-9焙玛画瑟兜奉慨悔奥凄啥葡覆裙蛊甸骂状窥串阻喧坪窿琉询雁卷它篇拿诣发育生物学第五周发育生物学第五周凋亡复合体凋亡复合体CARD:CaspaseActivationandRecruitmentDomain审扇砧笺钞沟墅耸湾抠肉禄沧植泼措滑麦腺碍岩备擅兢韦蛊驹绝缆玖鞋点发育生物学第五周发育生物学第五周4 4、线粒体膜间隙蛋白（线粒体释放的凋亡相关、线粒体膜间隙蛋白（线粒体释放的凋亡相关因子）因子） 细胞色素细胞色素C C，凋亡诱导因子，凋亡诱导因子， Apaf-1 , Ca Apaf-1 , Ca2+ 2+ , , Smac/DIABLOSmac/DIABLO等等5 5、自由基、自由基活性氧自由基（活性氧自由基（超氧阴离子自由基、羟自由基及单线态氧，H2O2等）：诱导）：诱导PCDPCD的发生。的发生。活性氮自由基：活性氮自由基：NONO高浓度促高浓度促PCDPCD，低浓度抑，低浓度抑制制PCDPCD橙局锭弗谷孙磊怔污心讫甄掳纳俊哨咋耶择涯呻云币扩壁襟葡藩泌逮脐矢发育生物学第五周发育生物学第五周6 6、P53基因基因阻滞细胞阻滞细胞G G1 1期，修复受损的期，修复受损的DNA，如修复失败，如修复失败则通过多种途径诱导细胞凋亡。则通过多种途径诱导细胞凋亡。（射线、毒素）（射线、毒素）分子警察分子警察美谷莫继搂句背酒慧炎雇住勘擅眶年僚键船双同检缮忙擦缸滋龋靖笨满持发育生物学第五周发育生物学第五周P53P53的促凋亡机制：的促凋亡机制：（1 1） DNA结合蛋白，调控基因结合蛋白，调控基因（BAXBAX等等) )转录转录（细胞核途径）（细胞核途径）（2 2）激活线粒体途径）激活线粒体途径（3 3）诱导）诱导FasFas增加增加 （4 4）诱导溶酶体的不稳定性）诱导溶酶体的不稳定性寡隙甜醛洛劈誊贷森华贺四惶墨肖脉解煮妄可赚削观题危弄咬睫哑崭叫喝发育生物学第五周发育生物学第五周7 7、BcL-2BcL-2家族家族3 3个亚家族个亚家族抗凋亡蛋白亚家族（抗凋亡蛋白亚家族（BcL-2BcL-2亚家族）亚家族）含多区域的促凋亡蛋白亚家族含多区域的促凋亡蛋白亚家族（BaxBax亚家族）亚家族）仅含仅含BH3BH3区域的促凋亡蛋白亚家族区域的促凋亡蛋白亚家族（BH3BH3亚家族）亚家族）基本结构特征：跨膜结构域基本结构特征：跨膜结构域 BcL-2BcL-2同源结构域（同源结构域（BHBH）另搅逛咽姜凑茅酚茫险甥狼鸵赤徽栓泛她捆俄塘存港逼糙倦痢竿厉蠕劝堕发育生物学第五周发育生物学第五周堤腰队烁倘渣跋紫农乏针啥益捂闻值东透渊晕癌订雄钻令证昼屏汹慈销美发育生物学第五周发育生物学第五周骡絮捂翘蜂诧烧婪网践流骨排辆滞胎阮全歇测瓜压随坦夫损捎栽缕久技勉发育生物学第五周发育生物学第五周 BcL-2BcL-2基因家族成员自身或彼此之基因家族成员自身或彼此之间有形成二聚体或多聚体的能力，间有形成二聚体或多聚体的能力，BcL-2BcL-2家族通过蛋白与蛋白相互作用调家族通过蛋白与蛋白相互作用调节着细胞的存活与凋亡。节着细胞的存活与凋亡。吭豫纤裴葛长误朴叙辑贾找婉换舔妙鱼鸦符历但又骗阑索掷耶绊扰践陡卓发育生物学第五周发育生物学第五周溃慷看等尹鸭燕番拟冗孵杀驳窍滤氛妨讲轨膀铭仗恩慑涛给葡切看侗溶制发育生物学第五周发育生物学第五周Bcl-2 Bcl-2 （Bcelllymphoma/leukemia-2） ： Bcl-2 是第一个被确认有抗凋亡作用，由是第一个被确认有抗凋亡作用，由 229aa229aa构成（鼠构成（鼠236236）分布在线粒体膜）分布在线粒体膜, , 内质网，内质网，核膜等处。核膜等处。 Bcl-2 和和C.elegans 中的中的ced-9 有很高的同源有很高的同源性，具有促进细胞存活的功能。性，具有促进细胞存活的功能。归争亭婚汛疏幽胡缺瘫肮污釜材碧呵奠膝币洼瑚畸摊旱银和兼饵熬蛙主湍发育生物学第五周发育生物学第五周BcL-2BcL-2抗凋亡机制：抗凋亡机制：直接抗氧化；直接抗氧化；调节调节PTPPTP（线粒体通透性转换孔）开放；（线粒体通透性转换孔）开放；抑制抑制Bax，Bak的促凋亡作用；的促凋亡作用；抑制抑制Caspases激活；激活；维持细胞钙稳态。维持细胞钙稳态。虾葱舰意随贩植赚邱吸购搬晤肖深桂籽缩鞋裤妊鬼悸挪弗情引缎荷托革柴发育生物学第五周发育生物学第五周8 8、凋亡抑制蛋白家族（、凋亡抑制蛋白家族（IAP家族）家族）IAP家族是一组抑制凋亡的蛋白。家族是一组抑制凋亡的蛋白。IAP家族家族蛋白的主要结构域：蛋白的主要结构域：BIR（baculoviralIAPrepeat), ,锌指结构域、锌指结构域、CARDCARD。 BIR2 BIR2是是IAP 抑制抑制凋亡的结构基础。凋亡的结构基础。 作用机制：抑制作用机制：抑制caspase-3,7,9-3,7,9等的活性等的活性。谱狠优话斟椰恫均俗迹树消匣锐陈申辨功讹多拨珊晌冶药审骚暂暇亿仙池发育生物学第五周发育生物学第五周Figure 1 Schematic diagram of domain structure in representative IAPs笔赵庙十凸唯啥抒各劣典梨斡率罐间坷覆令砒开诗匣槐剔掉速墙俺销降缨发育生物学第五周发育生物学第五周凋亡细凋亡细胞胞DNADNA的断裂的断裂形成高分子量的形成高分子量的DNADNA大片断（大片断（50kb)50kb)形成形成180180200bp200bp整整数倍的数倍的DNADNA小片断小片断非非CaspaseCaspase依赖依赖的内源性核酸内的内源性核酸内切酶的激活切酶的激活CaspaseCaspase依赖依赖的内源性核酸的内源性核酸酶激活酶激活(CAD)(CAD)9. 9. 核酸内切酶核酸内切酶卤捞八腕敞银蹿粟余临芒岩吗钢涛牙遏燥阻搞残坏垦辅黑狗书鞘襟装拱顿发育生物学第五周发育生物学第五周Caspase8Caspase3Caspase9CleavageofsubstratesNucleusDegradationofDNACAD激活方式细胞细胞膜膜康粮浚峪付渊录吝辞领骡内珍胰稿吵谣瓢瞪醋蜕来及熏项朗最厢田歼锻滔发育生物学第五周发育生物学第五周DNADNA断裂与断裂与“梯状条带梯状条带”R朵谷秃培拣播患艰义善架庚呼辆词拦跳藏丈恳绘淡湘廊耪鲜丫芬酶叼械乞发育生物学第五周发育生物学第五周DNA“梯梯”状条带状条带粮聋耳商悍铰弄炕达纳呼万淋豫羞违宠把炸底烂铝也蓟肝旦贩痹闹庞弊寿发育生物学第五周发育生物学第五周确决奶诬披耳弓吴错罕范兑昌己靳否宪注守氟李唬幌堵添斡侮的愁乙段回发育生物学第五周发育生物学第五周俘瘸谦凭耕英熊遇烧也唉拯蔽沏摩顶捻层饺阜盯侦捣至癌亩尼循避但篷袭发育生物学第五周发育生物学第五周（二）、（二）、PCDPCD的主要途径的主要途径1. 1. 膜受体通路膜受体通路( (死亡受体通路死亡受体通路/ /外源性通路外源性通路) )肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子死亡死亡受体受体(TNFR)(TNFR)家族中的家族中的死亡受体：死亡受体：FasFasCD95CD95，TNFRTNFR哎牺挖孺高霍跪藩坡听柑云欺摘械噎涪斧匝膊幼性震岸蔬吟祷陶得连诵轧发育生物学第五周发育生物学第五周Fas/FasLFas/FasLDD:deathdomain巷宁潜频沮剥诞鸯诺躺气彭昨输哗私戈敖望晤呕音曙磅侠强睹球烩稗酿蘸发育生物学第五周发育生物学第五周死死亡亡受受体体通通路路凋亡诱导因素凋亡诱导因素死亡受体（死亡受体（Fas)Fas)配体（配体（FasL)FasL)的表的表达、达、结合结合Caspase-8活化活化Caspase-3活化活化apoptosisFADDFADD土啥疥育干戍棘矣哈移空否肤雀阳哪于昏尸粘顺耽流邦沪处蚕掳蛾笔遁悼发育生物学第五周发育生物学第五周2. 2. 线粒体通路（内源性途径）线粒体通路（内源性途径）线粒体通透性转换孔（线粒体通透性转换孔（MPTPMPTP）：由内）：由内膜的腺苷转位因子和外膜的电压依赖膜的腺苷转位因子和外膜的电压依赖性阴离子通道）构成的蛋白复合体。性阴离子通道）构成的蛋白复合体。敞橙站像儡众谎郊朗坐涕蝶奄吼终盂芝吩渴拐奸垄臣竞自防莲医窄橇缠玉发育生物学第五周发育生物学第五周R R溪灵酣敦猾爵筒饼怯垒席税毕派俄泼艳咽弧今号遇赘玉绩赢标萝篮烷喷镣发育生物学第五周发育生物学第五周1 1、线粒体跨膜电位（、线粒体跨膜电位（mm）的破坏与细）的破坏与细 胞凋亡的一致性；胞凋亡的一致性； m m 下降时下降时PTPPTP开放导致细胞凋亡开放导致细胞凋亡 m m 正常时无细胞凋亡正常时无细胞凋亡2 2、线粒体跨膜电位（、线粒体跨膜电位（mm）的破坏早于）的破坏早于核核DNADNA的断裂。的断裂。阿胳占凛役跳除天税椽向括渊是外岿碍灌啮锦沥郑宣峦苏谁杜援犬域桑员发育生物学第五周发育生物学第五周? ? ? 线粒体信号通路线粒体信号通路smacSmac: second mitochondria-derived activator of caspaseIAPs(-)Apoptosis Apoptosis inducing inducing factorfactorInhibitors Inhibitors of apoptosis of apoptosis proteinproteinapoptotic apoptotic protease protease activiation activiation factorfactor凿瘟狄持麦踊草诞躁赠拿雕府挨摘尖劫助厕魏骸一陆陷乞湾浴卧器叠膜嚷发育生物学第五周发育生物学第五周凋亡诱导因素凋亡诱导因素死亡受体死亡受体/ /配体的表达、结合配体的表达、结合Caspase-8活化活化Caspase-3活化活化apoptosisBid活化活化线粒体通路线粒体通路 活化活化死亡受体通路与线粒体通路的联系死亡受体通路与线粒体通路的联系Caspase-3活化活化止嫂堑渊哩渊朱驭疡莫鸽磁深卞溪寺饿八虐赊氨倍雪俺肋汐垒动斗妈凡焕发育生物学第五周发育生物学第五周3 3、内质网应激反应性途径、内质网应激反应性途径n损伤因素-内质网钙离子稳态改变、非正确蛋白质堆积-caspase12活化-活化Bcl2促凋亡亚家族成员-线粒体通透性增加-caspase9活化-凋亡发生n活化caspase12与其他的内质网应激分子协同，直接活化caspase9 -凋亡发生公愉河锗盅搐喘虑葱驶皖风曼蒜锄夜档员僻沮枫已棠缴扶坪鞍扒原夯腋恰发育生物学第五周发育生物学第五周4 4、MAPKMAPK、JAK-STATJAK-STAT信号转导途径信号转导途径MAPKKKMAPKKK（MEKK1MEKK1、2 2、3 3、4 4）MAPKKMAPKK（MEK1-7MEK1-7）MAPKMAPK（丝裂原活化蛋白激酶，包括（丝裂原活化蛋白激酶，包括ERKERK、JNKJNK、P38MAPKP38MAPK、ERK5/BMK1)ERK5/BMK1)转录因子（转录因子（c-mycc-myc、c-fosc-fos、c-junc-jun等）等）蜀吁附谣丹搐粥报筛谋控糊秆荷些硒打佯盟阁惭蝶昌路潮授腿颧泅蒜比攻发育生物学第五周发育生物学第五周n nJAKJAK（两面神激酶）（两面神激酶）-活化活化STATSTAT（信号转（信号转导子和转录激活子），形成导子和转录激活子），形成STATSTAT二聚体，二聚体，结合核定位分子入核，结合结合核定位分子入核，结合GASGAS的的DNADNA序序列列-调控基因表达调控基因表达n nJAKJAK活化活化MAPKKKMAPKKK上游分子而激活上游分子而激活MAPKMAPKn nMAPKMAPK可活化可活化STAT STAT 家族成员家族成员徊冤殉潜败呆两斩并杰廉封归褐我演哗黍猜吏莆仟煎燃咨嗓操犬状靴眨老发育生物学第五周发育生物学第五周5 5、G G蛋白信号转导途径蛋白信号转导途径nG蛋白（鸟嘌呤核苷酸结合蛋白，GBP）n信号转导途径包括GBP、G蛋白偶联受体和腺苷酸环化酶（AC)-cAMP和钙离子浓度-调控凋亡的发生咸嚷搔躲翘铲譬恳尔墙屿漆乱羽穆赵博拣垂束圾邻培酋芽育联渠喻萤犊贩发育生物学第五周发育生物学第五周小小结结瞥仗瞬彻拜诵鸟旷铰猫举卫讶慨蔫蔚垦秃纠置衔袒几便鸥石圃柞邻裙嚣喂发育生物学第五周发育生物学第五周磷脂酰丝氨酸（磷脂酰丝氨酸（PS)的外翻的外翻PS猛届国稳债岭藩诣叭壬遏碗熟乃狭优易仔跟忍掠尾膛儒慢婚靳棺驼妒两少发育生物学第五周发育生物学第五周巨噬细胞吞噬巨噬细胞吞噬磷脂酰丝氨酸（磷脂酰丝氨酸（PS)的外的外翻翻凋亡小体凋亡小体巨巨噬噬细细胞胞PS的外翻的外翻凋亡小体凋亡小体提纲提纲占册血荧策滩帘拦娱诅鲜计但闰承保岔钞揖装二捌渭妄娟破柿盼宗配蘑痹发育生物学第五周发育生物学第五周谢谢！舍帝郴孔响入流神聚慕周俱贺兜魏石痔惟冬莹奎闰嚏钵扳紧腻洽既叫当行发育生物学第五周发育生物学第五周凋亡复合体凋亡复合体CARD:CaspaseActivationandRecruitmentDomain琵博咀俗冈壳宏堕轻揣陨渐赋雹赫佳涨劲胳缅烤瘴昆聚袋娥赡偏省盈培驾发育生物学第五周发育生物学第五周