apoptosis protease activating factor-1,
3. 致死基因：ced-3： Caspase 家族
(cycteinyl aspartate-specific protease).天冬氨酸特异性 半胱氨酸蛋白酶
（二）caspase 与细胞凋亡
Caspase：
1996 年 Alnemri 等统一命名的一类与 ICE/Ced-3 同源性半胱氨酸蛋白酶。
细胞凋亡：apoptosis 在生理和病理条件下，由基因控制的自主有序的死亡过程。 生理条件下，凋亡用以清除单个细胞，继而由巨噬细胞内吞，最后再由溶酶体执行降
解功能。
自噬autophagy:是一种在进化上保守的真核细胞内转运泡的运输机制，它可将细胞 本身的亚细胞成分如蛋白、胞质或细胞器，通过溶酶体中的水解酶进行消化降解 和循环。
王晓东：
第一节 细胞凋亡的特征及意义
一、细胞凋亡的基本特征
程序性细胞死亡programmed cell death, PCD在发育过程中定时出现的生理性刺激诱 导的细胞死亡。用于选择性地清除多细胞动物体内一些无用的或危险的细胞。
依 据 形 态 学 不 同 ， 程 序 性 细 胞 死 亡 可 划 分 为 凋 亡 （ apoptosis ） 、 自 噬 （autophagy）、肿胀性死亡3种形式。
H. Robert Horvit
1/3 of the prize
USA
Massachusetts Institute of Technology (MIT) Cambridge, MA, USA
b. 1947
John E. Sulston
United Kingdom
The Wellcome Trust Sanger Institute Cambridge, United Kingdom
形态学：
凋亡
坏死
细胞体积 皱缩变圆，细胞浆失水浓缩 肿胀，外形不
规则化
细胞膜 保持完整，形成泡状，凋亡 破裂
后期内陷包裹核物质和细胞器
形成凋亡小体
细胞核 核膜完整，核皱缩，染色质固缩 核肿胀破裂，
聚集在核膜下，最后核裂成碎片 染色质不规
则外移
细胞器 大多数保持完整，线粒体肿胀， 多受损，溶
通透性增加，释放细胞色素
酶体破裂，线
粒体肿胀破裂
生物化学：
凋亡
DNA 阶梯状片段化
坏死
随机断裂
磷脂 凋亡早期磷脂酰丝氨酸外翻 外翻
ATP 合成并提供能量
耗竭
出现180-200bp大小及其倍数的核苷酸片段，DNA LADDER
细胞坏死与凋亡的形态区别
细胞凋亡的诱发因素
生理性因素
肿瘤坏死因子家族 FasL、TNF P53 、PTEN
b. 1942
从事的是细胞凋亡规律 的研究。2000年，他和助手 们进行了一项实验，研究一种 神秘的线粒体蛋白质Smac， 这种蛋白质可以打破肿瘤的 “坚硬堡垒”，诱使肿瘤细胞 “自杀”，对研究治疗癌症方 法有重要帮助。从1996年他 建立起自己的研究室后，他的 论文成果在8年间被其他科学
家引用超过了15000次。
1.特点：
(1) 是一种Cys 蛋白酶 (2) 底物Asp-X (3) 以酶原形式存在 (4) 活化的Caspase 特异性水解一套底物，导致不可
逆的细胞凋亡 (5) 细胞内有Caspase抑制剂。
IAP, inhibitors of apoptosis proteins
2. 结构特征
①以无活性的形式存在。 ②在Pro-Caspases的N端均含有一段的前区域
细胞凋亡及其调控分子机制
THE 2002 NOBEL PRIZE WINNER
Sydney Brenner
1/3 of the prize
United Kingdom
The Molecular Sciences Institute Berkeley, CA, USA
b. 1927 (in Union of South Africa)
3、 防御功能
如：使受到病毒感染的细胞凋亡
第二节 细胞凋亡的发生机制
一、 凋亡相关基因
（一）ced 基因
线虫（c. elegans），1090个体细胞，其中131个细 胞在发育过程中产生凋亡，发现14个基因与凋亡
有关；且虫体透明，易于观察。
细胞内与凋亡有关的基因分2类：
线虫
人类
1．存活基因：ced-9： bcl-2蛋白家族 2．致死基因：ced-4： 凋亡蛋白酶活化因子Apaf-1,
凋亡和自噬都是细胞内重要的生理过程。
坏死Necrosis ：各种致病因子，干扰和中和了细胞的正常代谢活动，造成细胞的意外 死亡。
凋亡
坏死
诱发因素 特定的生理病理因素，药物 缺氧、药物、毒素
组织分布 单个细胞分布
成片细胞
组织反应 形成凋亡小体，被周围组织 细胞内容物溶解
细胞吞噬，无炎症反应
释放，有炎症反应
（Prodomain）。 ③活性形式均是由2个大亚基和2个小亚基组成的杂四
聚体。 一分子Pro-Caspase只能分裂产生1个大亚基和1个小 亚基 。 ④大亚基的C端含有活性中心，其中半胱氨酸（C）是 必需氨基酸，故属于半胱氨酸蛋白酶类。
3. 分类：14种 （1）细胞因子前体： caspase 1，4，5， 11，12，13，14 不是凋亡的直接效应分子。 （2）凋亡起始分子： caspase 2，8，9，10 （3）凋亡效应分子： caspase 3，6，7 参与介导细胞凋亡。
转化生长因子
神经递质
谷氨酸、多巴胺
去除细胞生长因子
基质失去粘附特性
损伤刺激
病毒感染 细胞毒素 细胞癌基因 自由基
治疗因素
化疗药物
紫外线
中草药
细胞凋亡的生理意义
1、 确保正常发育、生长，根据代谢需要调节细胞数量、保 持成体器官正常体积。 如：指（趾）间隙的形成
2、 维持内环境稳定
如：清除受损类caspase：蓝色参与炎症反应，红色为 执行者，绿色为启动者；B：caspase-3的结构模型；C： caspase-3的活化过程
4. caspase活化： Caspase 酶原有很低的活性 若caspase 过表达，酶原在高浓度下可自身活化 Caspase 8，9 含有死亡效应域（death effect domain ,