细胞凋亡的主要特征及其研究方法??
什么是细胞凋亡?
写生物卷子中发现,细胞凋亡这个词。到底什么是细胞凋亡?apoptosis
细胞凋亡是指细胞在一定的生理或病理条件下,受内在遗传机制的控制自动结束生命的过程。而细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)是指生物在发育过程中对一定生理刺激的反应性死亡,它需要一定基因表达。凋亡是对细胞死亡过程中一系列固定模式的形态变化的描述,而PCD则是侧重功能上的概念。两者有差异,但常混为一谈。
*细胞凋亡(ap。Ptosis)或程序化细胞死亡(programmed cell death,PCD),是多细胞有机体为调控机体发育,维护内环境稳定Pb基因控制的细胞主动死亡过程。目前,细胞自发退化死亡现象有种种命名。较为常用的是程序化细胞死亡(Pr08Nmmed celld6ath,PcD),最初用于胚胎发育方面。胚胎分化过程中特定部位的细胞自发退化死亡是由于该部位的细胞内基因按一定程序表达的结果,又称基因指令性细胞死亡、生理性细胞死、自然发生细胞死亡、细胞舍生、凋亡或细胞凋亡等。(援引《细胞凋亡基础与临床》人民军医出版社)
该名词在20世纪70年代被首次提出,指的是在生理或某些病理条件下由基因控制的一种单个细胞温和死亡形式。多细胞生物在发生、发展过程中,为了保持正常的生理机能,一部分的细胞发生自发性细胞死亡,这种细胞死亡是被细胞内一系列相关的分子所调控,并伴随有典型的形态学改变,这种现象被称为细胞凋亡。作为一种积极排除生物体内的过剩细胞和有害细胞的机制在个体形态形成、形态改变等发生过程中,成体的恒常性的维持以及生物体的防御等方面发挥作用。此外在许多病理状态下也存在着细胞凋亡。有的学者认为,细胞程序死亡受基因的控制E.M.Hedgecock等人(1983)曾对隐杆秀丽线虫在胚胎发生中的细胞死亡现象做过详细观察。这种动物在发生中基本上按一种形式进行细胞分裂,在所产生的细胞中,有的即在一定时间死亡。例如,在两性动物胚胎发生中所产生的671个细胞,就有118个在孵化前死亡。死亡的细胞被临近的细胞所吞噬分解。当有两个基因(ced—1和ced—2)发生突变时,便失去了吞噬能力。但在这些突变体中,细胞仍按正常的时间死亡。这说明,细胞的死亡是因细胞“自杀”而发生程序死亡的结果。Ellis等人(1982)还发现了与红细胞死亡有关的另一个基因(ced—3)。 ced—3突变即可阻止细胞开始死亡而且这些细胞还发生了分化进一步支持了程序死亡的观点。细胞凋亡是生物界广泛存在的一种基本生命现象,如同细胞生长、发育、增殖一样,起着十分重要的作用。目前认为,诱导凋亡的细胞外刺激必须通过细胞内一系列信号传递,造成DNA选择性的在核小体之间断裂是其重要标志之一。
细胞凋亡是以细胞核浓缩、染色体DNA被以核小体为单位切成梯状片段(ladder)、细胞缩小,最终形成细胞凋亡小体等形态变化为特征。不引起周围细胞的溶解。细胞凋亡是在细胞群中散发,阶段性进行,并且依存于ATP的供给和RNA、蛋白质的合成,是主动排除机制。不仅在个体发育时和卵细胞退缩等生理状态下可观察到,而且在自身免疫性疾病、神经变质性疾病、缺血性疾病等很多疾病及病理状态下也可观察到。细胞凋亡的细胞内信息传导途径可大致分为二个阶段,即诱导阶段和实行阶段。
细胞凋亡的诱导阶段日夏养花网诱导细胞凋亡的因素有内源性的和外源性的因素。内源性的因素包括细胞凋亡诱发机制(如Fas配体、肿瘤坏死因子等)的激活和抑制机制(生长因子、激素、受体因子等增殖性因子)的失活。外源性的因素包括放射线、热休克等物理性因素,药物、毒物等化学性因素以及病毒、04细菌等生物学因素。近年来还发现活性氧以及一氧化氮在神经系统疾病、心血管疾病、免疫性疾病及老化等方面的作用都不同程度地与细胞凋亡有关。
近来研究表明,细胞凋亡发生的关键环节不在细胞核,而在细胞质。在凋亡细胞被诱导产生特征性形态改变和DNA降解之前,线粒体膜功能发生改变,内膜跨膜电位消失和线粒体内蛋白酶活化物的释放,激发各种凋亡相关的代谢变化。
细胞凋亡的生物学功能
(1)清除无用的或多余的细胞,人脑在发育过程中有95%的细胞死亡。
(2)除去不再起作用的细胞。如蝌蚪变态时的尾部细胞死亡;哺乳动物子宫内膜上皮细胞在月经期死亡。
(3)除去发育不正常的细胞。如脊椎动物视觉系统的发育,没有形成正确神经元连接的神经元被清除掉。
(4)除去一些有害细胞,胸腺细胞在离开胸腺之前被诱导死亡。
细胞凋亡的过程
细胞日夏养花网凋亡的过程大致可分为四个阶段:
( 1 )凋亡信号转导
当细胞内外的凋亡诱导因素与被作用的细胞受体结合后,细胞产生复杂的生化反应,并形成与凋亡有关的第二信使: cAMP 、 Ca2+ 、神经酰胺等信号分子形成死亡信号。
( 2 )凋亡基因激活
调控的凋亡基因在接受死亡信号后,开始按预定程序启动,并合成执行凋亡所需的各种酶和相关物质日夏养花网。
( 3 )凋亡的执行(共同通路)
凋亡的主要执行者有两类酶:核酸内切酶( endogenous nuclease Dnase )—彻底破坏细胞的生物命令系统; Caspases 3 —细胞的结构全面解体。
( 4 )凋亡细胞的清除
凋亡后细胞可以被邻近巨噬细胞分解。
细胞凋亡是指细胞在一定的生理或病理条件下,受内在遗传机制的控制自动结束生命的过程。而细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)是指生物在发育过程中对一定生理刺激的反应性死亡,它需要一定基因表达。凋亡是对细胞死亡过程中一系列固定模式的形态变化的描述,而PCD则是侧重功能上的概念。两者有差异,但常混为一谈。
*细胞凋亡(ap。Ptosis)或程序化细胞死亡(programmed cell death,PCD),是多细胞有机体为调控机体发育,维护内环境稳定Pb基因控制的细胞主动死亡过程。目前,细胞自发退化死亡现象有种种命名。较为常用的是程序化细胞死亡(Pr08Nmmed celld6ath,PcD),最初用于胚胎发育方面。胚胎分化过程中特定部位的细胞自发退化死亡是由于该部位的细胞内基因按一定程序表达的结果,又称基因指令性细胞死亡、生理性细胞死、自然发生细胞死亡、细胞舍生、凋亡或细胞凋亡等。(援引《细胞凋亡基础与临床》人民军医出版社)
该名词在20世纪70年代被首次提出,指的是在生理或某些病理条件下由基因控制的一种单个细胞温和死亡形式。多细胞生物在发生、发展过程中,为了保持正常的生理机能,一部分的细胞发生自发性细胞死亡,这种细胞死亡是被细胞内一系列相关的分子所调控,并伴随有典型的形态学改变,这种现象被称为细胞凋亡。作为一种积极排除生物体内的过剩细胞和有害细胞的机制在个体形态形成、形态改变等发生过程中,成体的恒常性的维持以及生物体的防御等方面发挥作用。此外在许多病理状态下也存在着细胞凋亡。有的学者认为,细胞程序死亡受基因的控制E.M.Hedgecock等人(1983)曾对隐杆秀丽线虫在胚胎发生中的细胞死亡现象做过详细观察。这种动物在发生中基本上按一种形式进行细胞分裂,在所产生的细胞中,有的即在一定时间死亡。例如,在两性动物胚胎发生中所产生的671个细胞,就有118个在孵化前死亡。死亡的细胞被临近的细胞所吞噬分解。当有两个基因(ced—1和ced—2)发生突变时,便失去了吞噬能力。但在这些突变体中,细胞仍按正常的时间死亡。这说明,细胞的死亡是因细胞“自杀”而发生程序死亡的结果。Ellis等人(1982)还发现了与红细胞死亡有关的另一个基因(ced—3)。 ced—3突变即可阻止细胞开始死亡而且这些细胞还发生了分化进一步支持了程序死亡的观点。细胞凋亡是生物界广泛存在的一种基本生命现象,如同细胞生长、发育、增殖一样,起着十分重要的作用。目前认为,诱导凋亡的细胞外刺激必须通过细胞内一系列信号传递,造成DNA选择性的在核小体之间断裂是其重要标志之一。
细胞凋亡是以细胞核浓缩、染色体DNA被以核小体为单位切成梯状片段(ladder)、细胞缩小,最终形成细胞凋亡小体等形态变化为特征。不引起周围细胞的溶解。细胞凋亡是在细胞群中散发,阶段性进行,并且依存于ATP的供给和RNA、蛋白质的合成,是主动排除机制。不仅在个体发育时和卵细胞退缩等生理状态下可观察到,而且在自身免疫性疾病、神经变质性疾病、缺血性疾病等很多疾病及病理状态下也可观察到。细胞凋亡的细胞内信息传导途径可大致分为二个阶段,即诱导阶段和实行阶段。
细胞凋亡的诱导阶段日夏养花网诱导细胞凋亡的因素有内源性的和外源性的因素。内源性的因素包括细胞凋亡诱发机制(如Fas配体、肿瘤坏死因子等)的激活和抑制机制(生长因子、激素、受体因子等增殖性因子)的失活。外源性的因素包括放射线、热休克等物理性因素,药物、毒物等化学性因素以及病毒、04细菌等生物学因素。近年来还发现活性氧以及一氧化氮在神经系统疾病、心血管疾病、免疫性疾病及老化等方面的作用都不同程度地与细胞凋亡有关。
近来研究表明,细胞凋亡发生的关键环节不在细胞核,而在细胞质。在凋亡细胞被诱导产生特征性形态改变和DNA降解之前,线粒体膜功能发生改变,内膜跨膜电位消失和线粒体内蛋白酶活化物的释放,激发各种凋亡相关的代谢变化。
细胞凋亡的生物学功能
(1)清除无用的或多余的细胞,人脑在发育过程中有95%的细胞死亡。
(2)除去不再起作用的细胞。如蝌蚪变态时的尾部细胞死亡;哺乳动物子宫内膜上皮细胞在月经期死亡。
(3)除去发育不正常的细胞。如脊椎动物视觉系统的发育,没有形成正确神经元连接的神经元被清除掉。
(4)除去一些有害细胞,胸腺细胞在离开胸腺之前被诱导死亡。
细胞凋亡的过程
细胞日夏养花网凋亡的过程大致可分为四个阶段:
( 1 )凋亡信号转导
当细胞内外的凋亡诱导因素与被作用的细胞受体结合后,细胞产生复杂的生化反应,并形成与凋亡有关的第二信使: cAMP 、 Ca2+ 、神经酰胺等信号分子形成死亡信号。
( 2 )凋亡基因激活
调控的凋亡基因在接受死亡信号后,开始按预定程序启动,并合成执行凋亡所需的各种酶和相关物质日夏养花网。
( 3 )凋亡的执行(共同通路)
凋亡的主要执行者有两类酶:核酸内切酶( endogenous nuclease Dnase )—彻底破坏细胞的生物命令系统; Caspases 3 —细胞的结构全面解体。
( 4 )凋亡细胞的清除
凋亡后细胞可以被邻近巨噬细胞分解。
怎么更好的研究细胞凋亡?
1、细胞凋亡在个体发育和组织稳态的维持中具有重要的作用:如蝌蚪尾巴退化涉及细胞凋亡。
2、细胞凋亡也与许多疾病的发生和防治密切相关:多种病毒感染可引起细胞凋亡,细胞凋亡可有效地阻止病毒繁殖,但大量细胞凋亡可使机体严重致病。
3、通过细胞增殖与细胞凋亡共同调节成体的组织器官稳态的维持。
2、细胞凋亡也与许多疾病的发生和防治密切相关:多种病毒感染可引起细胞凋亡,细胞凋亡可有效地阻止病毒繁殖,但大量细胞凋亡可使机体严重致病。
3、通过细胞增殖与细胞凋亡共同调节成体的组织器官稳态的维持。
细胞凋亡分为早期凋亡和晚期凋亡两个状态。
早期凋亡:
特征一:脂膜内侧外翻
在正常细胞中,磷脂酰丝氨酸(PS)只分布在细胞膜脂质双层的内侧,细胞发生凋亡早期, PS由脂膜内侧翻向外侧。Annexin V是一种分子量为35-36kD钙依赖性磷脂结合蛋白,与PS有高度亲和力,它通过细胞外侧暴露的PS与凋亡早期细胞的胞膜结合。因此Annexin V是检测细胞早期凋亡的灵敏指标。通常,使用一些荧光探针标记Annexin V,就可以简单直接地检测到PS外翻这一细胞凋亡的重要特征。
特征二:线粒体膜电位下降
正常线粒体膜电位是维持线粒体进行氧化磷酸化、产生ATP的前提,是维持线粒体功能所必需,线粒体膜电位的下降是细胞凋亡早期的一个标志性事件,JC-1是一种广泛用于检测线粒体膜电位的理想荧光探针,线粒体膜电位较高时,JC-1聚集在线粒体的基质中,形成聚合物(J-aggregates),可以产生红色荧光(Ex/Em = 585/590),线粒体膜电位较低时,JC-1不能聚集在线粒体的基质中,此时JC-1为单体(monomer),可以产生绿色荧光(Ex/Em = 510/527 nm)。
晚期凋亡:
细胞凋亡中, 尤其凋亡晚期,染色体DNA会发生断裂,产生大量的粘性3'-OH末端,可在脱氧核糖核苷酸末端转移酶(TdT)的作用下,将脱氧尿苷三磷酸核苷酸(dUTP)和荧光素形成的衍生物标记到DNA的3'-末端,即脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL)。正常的或正在增殖的细胞几乎没有DNA的断裂,很少能够被染色。由此,TUNEL是检测细胞凋亡后期DNA片段化的最常用方法。
特质:
Abbkine的TUNEL法细胞凋亡检测试剂盒提供实验所需的全套试剂组分以及优化的实验方案,适用于荧光酶标仪、荧光显微镜、流式细胞仪等多种仪器,可用于检测贴壁细胞,悬浮细胞,石蜡包埋组织切片,冰冻切片等多种样品类型。
细胞凋亡一旦开始便无法停止,它是一个高度调控的过程。
早期凋亡:
特征一:脂膜内侧外翻
在正常细胞中,磷脂酰丝氨酸(PS)只分布在细胞膜脂质双层的内侧,细胞发生凋亡早期, PS由脂膜内侧翻向外侧。Annexin V是一种分子量为35-36kD钙依赖性磷脂结合蛋白,与PS有高度亲和力,它通过细胞外侧暴露的PS与凋亡早期细胞的胞膜结合。因此Annexin V是检测细胞早期凋亡的灵敏指标。通常,使用一些荧光探针标记Annexin V,就可以简单直接地检测到PS外翻这一细胞凋亡的重要特征。
特征二:线粒体膜电位下降
正常线粒体膜电位是维持线粒体进行氧化磷酸化、产生ATP的前提,是维持线粒体功能所必需,线粒体膜电位的下降是细胞凋亡早期的一个标志性事件,JC-1是一种广泛用于检测线粒体膜电位的理想荧光探针,线粒体膜电位较高时,JC-1聚集在线粒体的基质中,形成聚合物(J-aggregates),可以产生红色荧光(Ex/Em = 585/590),线粒体膜电位较低时,JC-1不能聚集在线粒体的基质中,此时JC-1为单体(monomer),可以产生绿色荧光(Ex/Em = 510/527 nm)。
晚期凋亡:
细胞凋亡中, 尤其凋亡晚期,染色体DNA会发生断裂,产生大量的粘性3'-OH末端,可在脱氧核糖核苷酸末端转移酶(TdT)的作用下,将脱氧尿苷三磷酸核苷酸(dUTP)和荧光素形成的衍生物标记到DNA的3'-末端,即脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL)。正常的或正在增殖的细胞几乎没有DNA的断裂,很少能够被染色。由此,TUNEL是检测细胞凋亡后期DNA片段化的最常用方法。
特质:
Abbkine的TUNEL法细胞凋亡检测试剂盒提供实验所需的全套试剂组分以及优化的实验方案,适用于荧光酶标仪、荧光显微镜、流式细胞仪等多种仪器,可用于检测贴壁细胞,悬浮细胞,石蜡包埋组织切片,冰冻切片等多种样品类型。
细胞凋亡一旦开始便无法停止,它是一个高度调控的过程。
细胞凋亡的主要特征
主要特征是:细胞变圆,染色质凝聚、分块,胞质皱缩。之后整个细胞通过发芽、起泡等方式形成一些球形的突起,并在其基部绞断而脱落形成大小不等的内含胞质、细胞器及核碎片的凋亡小体,然后被周围细胞所吞噬。
其他的特征是:由基因控制;不引起炎症;质膜不破裂;染色质DNA的有控裂。
细胞凋亡与细胞坏死不同,http://www.rixia.cc细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
扩展资料:
凋亡是多基因严格控制的过程。这些基因在种属之间非常保守,如Bcl-2家族、caspase家族、癌基因如C-myc、抑癌基因P53等,随着分子生物学技术的发展对多种细胞凋亡的过程有了相当的认识,但是迄今为止凋亡过程确切机制尚不完全清楚。
而凋亡过程的紊乱可能与许多疾病的发生有直接或间接的关系。如肿瘤、自身免疫性疾病等,能够诱发细胞凋亡的因素很多,如射线、药物等。
人的部分生理结构属于自然凋亡,如人的有尾阶段,尾部在发育过程中自动凋亡。
细胞凋亡之所以成为人们研究的一个热点,在很大程度上决定于细胞凋亡与临床病毒的密切关系。这种关系不仅表现在凋亡及其机制的研究,阐明了一大类免疫病的发病机制,而且由此可以导致疾病新疗法的出现,特别是细胞凋亡与肿瘤及艾滋病之间的密切关系倍受人们重视。
参考资料来源:百度百科——细胞凋亡
①染色体压缩从而呈致密碱性染色;②核离散;③细胞体积缩小,细胞密度增大。此时胞质细胞器压缩,但线粒体的形态仍保持正常。随后细胞膜和细胞核分离,形成有一定比例的核糖体、细胞器和核物质的凋亡小体。这种凋亡小体可以从上皮表面脱落或被巨噬细胞吞噬而清除,也可以被周围上皮细胞或邻近瘤细胞吞噬。对于绝大多数类型的细胞来说,凋亡过程的最后阶段都会发生细胞核DNA的降解,降解后产生的DNA片段由1日夏养花网80bp的多聚体组成,因此在琼脂糖凝胶上表现为特征性凋亡“梯形”电泳。
细胞凋亡具有以下特征:①由于细胞核酸内切酶激活,使DNA特征性荧光染色减少;②细胞质膜完整;③线粒体仍有跨膜电位;④保留了AIP依赖的溶酶体质子泵;⑤蛋白含量明显减少,因为内源性蛋白酶被激活;⑥在胸腺细胞,凋亡发生在G0 期;⑦前进光散射减少和直角散射不变(HL-60细胞)或增加(胸腺细胞)。
细胞凋亡的特征
主要是:细胞变圆,染色质凝聚、分块,胞质皱缩.之后整个细胞通过发芽、起泡等方式形成一些 球形的突起,并在其基部绞断而脱落形成大小不等的内含胞质、细胞器及核碎片的凋亡小体,然后被周围细胞所吞噬.
其他的特征是:1.由基因控制,2,不引起炎症.3.质膜不破裂,4,染色质DNA的有控裂
其他的特征是:1.由基因控制,2,不引起炎症.3.质膜不破裂,4,染色质DNA的有控裂
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本文标题: 细胞凋亡的主要特征及其研究方法??
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