线粒体外膜通道蛋白VDAC与靶向肿瘤细胞凋亡

VDAC(Voltage-dependent anion channel)是位于线粒体外膜上的一种主要通道蛋白,参与线粒体内外物质和能量的运输,在线粒体与细胞其它部位的通讯中起重要调节作用.近年来研究发现,VDAC也是线粒体与其它蛋白质相互作用的功能结合位点,可与多种凋亡调节蛋白(如HK-Ⅰ/Ⅱ、Bcl-2家族蛋白、tubulin、MAP2/4等)以及非蛋白调节因子相互作用,参与调控细胞凋亡.因此,VDAC成为线粒体凋亡通路中一种关键的靶蛋白.本文对近年来VDAC在肿瘤细胞凋亡中的作用机制进行简要综述.     

BH3类似物对乳腺癌细胞的促凋亡作用

通过查找NCBI的Gene数据库,发现Bcl-2家族抗凋亡成员的mRNA在大部分乳腺癌细胞系中高表达.根据以往文献报道,Bcl-2家族抗凋亡成员的高表达能够促进肿瘤的生长.BH3类似物是一类针对Bcl-2家族抗凋亡成员的新型靶向抑制剂.据此,在7种乳腺癌细胞系中测试了3种BH3类似物对细胞增殖的影响.在两种细胞系中通过克隆形成实验和TUNEL实验研究了BH3类似物对单个肿瘤细胞增殖和细胞群体凋亡的影响.结果表明,ABT-737对大部分乳腺癌细胞系有明显的生长抑制作用;ABT-199对大部分乳腺癌细胞系有一定抑制作用;Tw-37对两种乳腺癌细胞系有较强抑制作用,这些抑制作用是通过细胞凋亡产生的.Bcl-2家族抗凋亡成员对于T47D和BT-549细胞系的存活不是非常重要.联合用药实验表明ABT-737在BT-549和T47D细胞系中可以增强阿霉素和紫杉醇的作用.综上所述,BH3类似物可以通过细胞凋亡的途径引起乳腺癌细胞的死亡,同时Bcl-2家族抗凋亡成员可能可以成为治疗乳腺癌的新靶点.     

运动与细胞凋亡

细胞凋亡是细胞按照自身的程序,自己结束其生命的过程。细胞凋亡受细胞内外许多因素的调节,Bcl-2蛋白家族是目前研究得较多的一种。在骨骼肌细胞和心肌细胞内,Bcl-2家族成员之间形成二聚体,调节细胞是否进入凋亡程序。运动量和运动强度对骨骼肌和心肌的细胞凋亡有重要影响。     

FAM105A通过caspase依赖性途径和Bcl-2家族诱导细胞凋亡

在多细胞有机体中,细胞凋亡对调节正常细胞活动和发育起着关键作用.对参与细胞凋亡的蛋白的鉴定及其机制的阐明具有重要意义.FAM 105 A是新发现的促凋亡基因,过表达会导致细胞凋亡.研究了FAM105A促进细胞凋亡的潜在机制,结果表明,在HEK293T细胞中过表达FAM105A会导致caspase-3和caspase-9的剪切/激活,同时伴随着多聚ADP-核糖聚合酶(poly ADP ribose polymerase,PARP)的切割/失活.此外,过表达FAM105A能诱导细胞色素c(Cyt c)从线粒体释放到胞质,促凋亡蛋白Bax的表达水平升高,而抗凋亡蛋白Bcl-2的表达水平下降.这些结果表明FAM105A诱导的细胞凋亡过程需要caspase依赖性途径和Bcl-2家族共同参与.     

细胞命运,生死攸关

细胞凋亡是指为维持内环境稳定,其基因控制的细胞自主的有序的死亡.它是真核生物所独有的.与细胞坏死不同,它是一种主动过程,涉及一系列基因的激活、表达以及调控.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发生的一种死亡过程.细胞凋亡作为调控细胞生死的重要方式,在生命体中通常保持在一个平衡状态,不论过量的凋亡还是过少的凋亡都会引发疾病,有时甚至导致机体的死亡,肿瘤就是一个典型的例子.而这种平衡是受到一系列核酸和蛋白严密调控的,其中包括抑凋亡的IAP家族分子、促凋亡的caspase分子以及具有多种功能的Bcl-2家族分子和p53分子,甚至包括目前备受关注的非编码RNA等.它们通过复杂的细胞信号转导网络,精细地调节着细胞生死的平衡,对于这些分子参与的调控细节的研究正是我们所关注的问题.揭示其中的机制不仅对于了解细胞的生理行为有重要意义,也将为了解生命的起源以及寻找更为有效的疾病治疗途径提供有价值的线索.     

凋亡抑制蛋白XIAP研究进展

X连锁凋亡抑制蛋白(XIAP)是哺乳动物中具有抑制细胞凋亡作用的蛋白,是IAPs家族的一员.XIAP通过杆状病毒IAP重复序列(BIR)直接与起始以及效应caspases结合,抑制了细胞凋亡的线粒体途径,也可以通过NF-κB途径抑制细胞表面受体介导的凋亡.XIAP具有不同于Bcl-2的作用机制,是IAPs家族中最具有抑制活性的一个.XIAP的作用受到线粒体释放的蛋白Smac的拮抗,以及受到自身具有泛素连接酶E3活性的RING指结构域的调节.阐述XIAP抑制caspase以及Smac等拮抗XIAP的机理对于治疗肿瘤以及过度凋亡疾病具有重要的意义.     

重组碱性成纤维细胞生长因子对β-演粉样蛋白诱导新生大鼠海马神经细胞凋亡的抑制作用

目的探索不同剂量重组碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对β-淀粉样蛋白(Aβ25-35)诱导的海马神经细胞凋亡的抑制作用及治疗老年性痴呆(AD)的可能机制.方法分离培养新生大鼠海马组织神经细胞,用Aβ25-35诱导分化成熟的海马神经细胞凋亡,采用Hoechst33258染色法、Annexin-V法、脱氧核糖核酸琼脂糖凝胶电泳、蛋白质杂交技术研究加入Aβ25-35培养的以及Aβ25-35和bFGF共培养的海马神经细胞的形态和分子生物学改变及凋亡相关基因Bcl-2、Bax表达的变化.结果Aβ25-35可诱导海马神经细胞核脱氧核糖核酸发生降解,出现胞浆浓缩、凋亡小体形成等;而Aβ25-35和bFGF共培养的海马神经细胞则能缓解这种形态学上的变化,细胞凋亡率减少,Bcl-2的表达量上调而Bax表达量下调.结论bFGF能抑制Aβ25-35对神经细胞的毒性作用,其机制可能是通过调控Bcl-2、Bax的表达来实现的.     

表儿茶素没食子酸酯对人鼻咽癌C666-1细胞凋亡的影响

该文观察ECG在人鼻咽癌细胞株C666-1增殖与凋亡中的作用,并初步探讨其机制.人鼻咽癌C666-1细胞给予不同浓度ECG(0~100μmol/L)处理48 h后,采用CCK-8法检测细胞增殖水平,使用TUNEL法和流式细胞仪检测细胞凋亡率,利用Western blotting法检测Bax、Bcl-2、Caspase 3等凋亡相关蛋白的表达变化.结果表明,25μmol/L以上浓度的ECG可抑制C666-1细胞增殖,诱导细胞凋亡;并且ECG可浓度依赖性增加Bax/Bcl-2蛋白比值和剪切的Caspase 3蛋白水平.以上结果表明ECG可抑制人鼻咽癌细胞株C666-1增殖,并诱导细胞凋亡.ECG的作用与其增加Bax/Bcl-2相对蛋白比值进而激活caspase-3有关.     

线粒体在细胞凋亡中的作用

细胞凋亡调控主要通过特异性信号的触发机制。当Bcl-2家庭蛋白对凋控线粒体死亡信号的传导、Caspase的活化、调控线粒体PTP开放和细胞色素C的释放,组成线粒体在细胞凋亡过程中作用的主要内容。     

Bcl-2家族蛋白和乙肝病毒x蛋白在肝癌组织中的表达和意义

应用免疫组织化学方法检测了34例肝癌组织及其相对应的癌旁组织,探讨了Bcl-2家族中七种基因(包括促凋亡基因Bak、Bad、Bid、Bax和Bcl-xs及抑凋亡基因Bcl-2、Bcl-w)和乙肝病毒三种抗原(包括HBsAg、HBcAg和HBxAg)在肝癌组织中的表达及意义,结果显示:在肝癌组织中HBsAg、HBcAg和HBxA的阳性率分别为58.8％、26.5％和76.5％、Bcl-2七种蛋白的阳性率分别为58.8％(Bak)、55.9％(Bad)、44.1％(Bid)、41.2％(Bax)、29.4％(Bcl-xs)、35.3％(Bcl-w)和41.2％(Bcl-2)。这七种Bcl-2蛋白的表达均位于肝癌细胞的胞浆,多呈弥漫性分布,少数阳性颗粒呈散在性分布,研究发现,Bcl-2家族中抑凋亡基因Bcl-w和Bcl-2在癌组织中表达的阳性率明显高于癌旁组织(P相似文献   

PPARγ激动剂诱导HT-29凋亡及周期阻滞的作用

PPAR属于核受体超家族,与特异配体结合后调控一些基因的表达,这些受调控的基因涉及脂质的代谢,糖尿病以及肿瘤等多个方面.目的是研究PPAR γ激动剂罗格列酮诱导结肠癌细胞HT-29凋亡及细胞周期阻滞的作用,并对其机制做相应的探讨.试验结果显示,罗格列酮可诱导HT-29细胞发生凋亡,并阻滞细胞于G1期,此效果伴随着Bcl-2的表达降低,p21的表达升高.罗格列酮在升高PPAR γ表达的同时,也激活了细胞内ERK的传导通路.因此,罗格列酮是通过诱导结肠癌细胞凋亡及周期阻滞而发挥其抗肿瘤作用,此作用为PPAR γ依赖的,并且与激活ERK通路有关.这些研究结果提示PPAR γ有望成为结肠癌治疗的分子靶点.     

Hax1-mediated processing of HtrA2 by Parl allows survival of lymphocytes and neurons

Cytokines affect a variety of cellular functions, including regulation of cell numbers by suppression of programmed cell death. Suppression of apoptosis requires receptor signalling through the activation of Janus kinases and the subsequent regulation of members of the B-cell lymphoma 2 (Bcl-2) family. Here we demonstrate that a Bcl-2-family-related protein, Hax1, is required to suppress apoptosis in lymphocytes and neurons. Suppression requires the interaction of Hax1 with the mitochondrial proteases Parl (presenilin-associated, rhomboid-like) and HtrA2 (high-temperature-regulated A2, also known as Omi). These interactions allow Hax1 to present HtrA2 to Parl, and thereby facilitates the processing of HtrA2 to the active protease localized in the mitochondrial intermembrane space. In mouse lymphocytes, the presence of processed HtrA2 prevents the accumulation of mitochondrial-outer-membrane-associated activated Bax, an event that initiates apoptosis. Together, the results identify a previously unknown sequence of interactions involving a Bcl-2-family-related protein and mitochondrial proteases in the ability to resist the induction of apoptosis when cytokines are limiting.     

Role of Bax and Bak in mitochondrial morphogenesis

Bcl-2 family proteins are potent regulators of programmed cell death. Although their intracellular localization to mitochondria and the endoplasmic reticulum has focused research on these organelles, how they function remains unknown. Two members of the Bcl-2 family, Bax and Bak, change intracellular location early in the promotion of apoptosis to concentrate in focal clusters at sites of mitochondrial division. Here we report that in healthy cells Bax or Bak is required for normal fusion of mitochondria into elongated tubules. Bax seems to induce mitochondrial fusion by activating assembly of the large GTPase Mfn2 and changing its submitochondrial distribution and membrane mobility-properties that correlate with different GTP-bound states of Mfn2. Our results show that Bax and Bak regulate mitochondrial dynamics in healthy cells and indicate that Bcl-2 family members may also regulate apoptosis through organelle morphogenesis machineries.     

Structure and function of bak gene and its apoptosis-inducing mechanism

The Bcl-2 family plays an important role in the regulation of apoptosis. Some members in the family prevent apoptosis while others promote it. The newly discovered bcl-2 homolog, bak, promotes the apoptosis induced by a variety of stimuli. It can interact with the anti-apoptotic members through its BH3 domain and antagonize their activity. Investigation results suggest that the expression of bak gene becomes altered in some diseases, such as cancer. The preferential stimulation of Bak-induced apoptosis, therefore, may be involved in the mechanisms of some an-titumor drugs.     

Apoptosis initiated by Bcl-2-regulated caspase activation independently of the cytochrome c/Apaf-1/caspase-9 apoptosome

Apoptosis is an evolutionarily conserved cell suicide process executed by cysteine proteases (caspases) and regulated by the opposing factions of the Bcl-2 protein family. Mammalian caspase-9 and its activator Apaf-1 were thought to be essential, because mice lacking either of them display neuronal hyperplasia and their lymphocytes and fibroblasts seem resistant to certain apoptotic stimuli. Because Apaf-1 requires cytochrome c to activate caspase-9, and Bcl-2 prevents mitochondrial cytochrome c release, Bcl-2 is widely believed to inhibit apoptosis by safeguarding mitochondrial membrane integrity. Our results suggest a different, broader role, because Bcl-2 overexpression increased lymphocyte numbers in mice and inhibited many apoptotic stimuli, but the absence of Apaf-1 or caspase-9 did not. Caspase activity was still discernible in cells lacking Apaf-1 or caspase-9, and a potent caspase antagonist both inhibited apoptosis and retarded cytochrome c release. We conclude that Bcl-2 regulates a caspase activation programme independently of the cytochrome c/Apaf-1/caspase-9 'apoptosome', which seems to amplify rather than initiate the caspase cascade.     

陡脉冲诱导在体瘤细胞凋亡的实验及分析

检测陡脉冲电场作用下Wistar大鼠在体瘤细胞的Bcl-2和Bax基因编码蛋白表达,探讨陡脉冲诱导在体瘤细胞凋亡的机理.用免疫组织化学法和原位缺口末端标记(TUNEL)法分别检测18例荷有Walker-256瘤株的Wistar大鼠瘤细胞中Bcl-2和Bax蛋白表达阳性率和凋亡细胞百分率.结果表明:1)陡脉冲电场对在体瘤细胞有显著的治疗作用,治疗组可见大量肿瘤坏死组织,对照组瘤细胞呈弥漫性密集分布,浸润性生长;2)TUNEL检测结果:治疗组的细胞凋亡率明显高于对照组;3)Bcl-2、Bax蛋白表达:陡脉冲电场作用后,Bcl-2蛋白表达减弱,Bax蛋白表达增强.陡脉冲电场能诱导瘤细胞凋亡,其分子机制是下调Bcl-2蛋白表达,增强Bax蛋白表达.     

Apoptotic cell death induced by c-myc is inhibited by bcl-2.

Apoptosis is a form of physiological cell death, characterized by chromatin condensation, cytoplasmic blebbing and DNA fragmentation, which often depends on RNA and protein synthesis by the dying cell. The c-myc proto-oncogene, usually implicated in cell transformation, differentiation and cell-cycle progression also has a central role in some forms of apoptosis. These opposing roles of myc in cell growth and death require that other gene products dictate the outcome of c-Myc expression on a cell. A candidate for such a modifying gene is bcl-2, whose product prolongs cell survival and blocks apoptosis in some systems. Here we demonstrate that Bcl-2 prevents apoptotic death induced by c-Myc, provide a mechanism whereby cells can express c-Myc without undergoing apoptosis, and give a possible explanation for the ability of Bcl-2 to synergize with c-Myc in cell transformation.     

去除血清诱发细胞凋亡和Bcl—2蛋白的裂解

以过表达原癌基因Bcl-2的HL－60细胞为材料,通过去除血清而诱发凋亡,应用Western blot方法检测细胞凋亡过程中Bcl-2裂解为分子量大约为20kDa的片段,进一步检测Bcl-2的结构变化,结果显示Bcl-2蛋白裂解发生在N端,裂解产物丢失了BH4结构域。通过加入凋亡相关蛋白酶caspase-3抑制剂,可抑制20kDa片段的产生,表明凋亡过程中caspase-3的激活,但细胞生长率测定表明,caspase-3抑制剂并不能阻止去血清诱发的细胞死亡。