线粒体与细胞凋亡研究进展

细胞生物学

·综述·

线粒体与细胞凋亡研究进展

曾凯星

1

1.

中山大学药学院，广州，

510006

【摘要】线粒体是细 胞凋亡的执行者。当线粒体受到内外环境因素的影响时，会造成线粒体通透性转运孔

持续 开放，

细胞色素

C

的释放、

蛋白的激活以及活性氧的作用。

本 文阐述了三者变化的多种机制，

同时也论述了

Bcl-2

家族和

AIF

因子在凋亡过程中的调节作用机 制，为寻找肿瘤靶点提供机遇。

【关键词】线粒体；细胞凋亡 ；线粒体通透性转运孔；细胞色素

C

；

Caspase

Study Progress of Mitochondria and Apoptosis

Kai-xing ZENG

1

of Pharmaceutical Sciences, Sun Yat-Sen University, Guangzhou, 51006, China

Abstract

:

Mitochondria

are

theexecutorsof

themitochondriaare

affectedinternal

and

externalenvironmental

factors,can

causemitochondrial

permeabilitytransition

poreremain

open,

releaseof

cytochrome Candactivation of paper describes thevarious mechanismsof the threevariations,

but also discusses theBcl-2 familyandAIFfactorregulatingmechanismduring apoptosis, these mechanisms provides

an opportunityto findtumortargets.

Keywords:

Mitochondria; Cellapoptosis;mitochondrion permeability transitionpore;Cytochrome C; Caspase

作者简介：曾凯星，男，本科生， 从事药学专业学习，

Tel:, E-mail: 84704875@

细胞生物学

细胞凋亡是集体在生长、

发育和受到外来刺激时清除多余、

衰老和受损伤的细胞以保持< /p>

机体内环境平衡和维持正常生理活动过程中的一种基础调节机制。

这种调节机制的异常与多

种疾病的发生有关，

如癌症的发生于细 胞凋亡的抑制有关，

而老年性痴呆与神经细胞凋亡过

度有关。< /p>

目前对细胞凋亡的研究已经涉及到肿瘤生物学、

发育生物学等方面 。

线粒体是真核

细胞赖以生存的产能场所，而近十几年来发现线 粒体是调控细胞的重要细胞器。

1

线粒体与细胞凋亡

目前发现细胞凋亡 主要经过三条信号转导通路，

一条是外源性通路，

即由死亡受体 及配

体系统激发的凋亡信号下传，启动

Caspase

蛋白酶而引发细胞凋亡

[1]

;

另一通路称为内源性

通路，细胞外的某些信号或细胞内

DNA

的损伤首先引起促凋亡的

Bcl

-2

家族成员发生蛋

白水解、脱磷酸化等修饰，由无活性状态变为活性状态，从而由胞浆向线粒体膜移位，使

PTP

打开、

??

m

降低等变化，细胞色素

C

等凋亡信号 分子进入胞浆，发挥激活

Caspase

等

的作用，从而导致凋亡的特征性改变

[2]

。

；还有一条凋亡通路为内质网通路，其确切机制目

前还不十分清楚。前两种通 路这两条通路最后都汇集于下游的效应

Caspase

，即凋亡 蛋白酶

Casapse

的激活。

活化< /p>

Caspase

在细胞中能切割

400< /p>

多种，

如

Laminas

、

信号分子如蛋白激酶、

骨架蛋白、

< br>DNA

修复酶以及包括调控

mRNA

剪切、

DNA

复制的功能蛋白。这些重要蛋白

质的降解和核酸酶的激活最终导致细胞凋亡。

2

MPTP

和

??

m

对细胞凋亡的作用

线粒体通透性转运孔

(mitochondrion permeability transitionpore

，

MPTP)

是由位于线粒体

外膜的电位 依赖性阴离子通道

(

voltage

dependentanion

channel

，

< br>VDAC)

、线粒体内膜的腺

苷酸移位酶

(

adeninenucleotidetran slocate

，

ANT)

、线粒体基 质的环孢菌素

A

结合蛋白

D(cycl ophilin D

，

CypD)

及 其他分子构成的一种复合结构，

??

m

的稳定有密切关系。

MPTP

是跨越线粒体外膜和内膜的通道，

M

PTP

周期性开放，以维持线粒体 内电化学平衡及稳定

状态。多种因素对

MPTP

具有调节作用，

pH

下降、环孢菌素

< br>A

、

Mg

2 +

、磷酸酯酶抑制剂等

因素对

MPTP

< br>的开放具有抑制作用，而

pH

升高、

Ca

2

+

、无机磷酸盐、过氧化 物等因素对

MPTP

开放具有促进作用。

正常情况下

MPTP

间歇性开放，

分 子质量小于

1.5 ku

的物质，

如< /p>

质子、

Ca

2+

、谷胱甘肽等可选择性通过，这些物质对维持线粒体膜电位和

Ca

2

+

平衡具有重

要作用。