综述与讲座 心肌细胞凋亡机制及其干预措施的研究进展
尹瑞兴
[中图分类号] R5422 [文献标识码] A [文章编号] 1681-6676(2007)06-0511-05
细胞凋亡是一种程序性细胞死亡方式,是不同于细胞
坏死的生理死亡过程.在机体生命活动过程中,细胞增殖
与凋亡之间保持平衡,维持组织器官生理功能及细胞数量
的相对稳定.过去认为分化末期的细胞如心肌细胞和神经
元不发生细胞凋亡,但1993年有学者在致心律失常型右室
心肌病患者心肌中发现了心肌凋亡的证据,首次证明了人
类心肌也存在细胞凋亡.越来越多的证据表明,心肌细胞
凋亡参与许多生理和病理生理过程,是多种心血管疾病发
生与演变的细胞学基础.
1 细胞凋亡的形态特征
细胞凋亡的形态特征和机制与坏死不同.首先表现为
细胞变小,变圆,皱缩,然后细胞膜将胞浆和断裂的染色质
分割并包围成致密的微粒,称凋亡小体,最后被周围细胞吞
噬入溶酶体内降解.其主要生化特征是核小体间核糖核酸
的断裂,细胞内Ca2+,Mg2+浓度明显增高,激活细胞内核酸
内切酶,将染色体的脱氧核糖核酸(DNA)180～200bp倍数
切断,故凋亡细胞的DNA电泳呈连续的条带[1].Ca2+浓度
升高激活蛋白激酶使细胞骨架断裂,细胞质蛋白交叉联合.
2 细胞凋亡的机制及其影响因素
细胞凋亡具有复杂的分子调控机制,受一系列基因及
其表达产物的有序调控,而且基因间还存在正负调节和相
互作用.已发现有三类细胞凋亡基因:在细胞凋亡过程中
表达的基因,促进细胞凋亡的基因(Bax,wp53,ced-3和
APO-1/Fas等)和抑制细胞凋亡的基因(Bcl-2,mpl和ras
等).按基因的性质又可分为原癌基因,抑癌基因,病毒基
因,生长因子及其抑制因子基因,细胞受体基因和蛋白激酶
基因等.虽然影响心肌细胞凋亡的因素很多,但它们的共
同特点是不直接引起细胞凋亡,而是通过死亡受体通路和
线粒体通路传递促凋亡信号,激活凋亡相关基因的表达.
在死亡受体通路中,人们已经发现五种死亡受体,即Fas,
TNFRI,DR3,DR4和DR5.这五种受体的特点是有一个含
80个氨基酸残基的"死亡尽管域",当细胞外死亡信号蛋白
与其受体结合后,即可启动细胞凋亡.当线粒体将细胞色
素C从线粒体膜空隙释放至细胞质时,可激活半胱天冬酶
(caspase-3)而发生凋亡.凋亡调控基因表达的变化可能
激活某些酶.虽然参与细胞凋亡的酶有多种,但各种细胞
凋亡的最后通路都是下游caspase-3的活化,使细胞靶蛋
白发生致命性水解而死亡.

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