一、前言

細胞凋亡，屬于細胞程序性死亡（PCD），其實是一種優雅而體面的死亡方式。優雅，細胞內各種凋亡分子齊聚，上演奔向死亡的交響樂。體面，細胞從出生到老死的過程中除了不停地創造著屬于它的價值之外，在奔向死亡的路上有著不同的道路以及引路者也就是明星凋亡分子。本文通過盤點凋亡通路、明星分子、檢測方法，帶你進一步了解細胞凋亡的研究思路。

二、凋亡通路

然而細胞并不全是平平安安度過它的一生，內源性刺激（細胞生長環境的改變、生長因子或激素剝奪等）以及外源性刺激（Ca²⁺超載、氧化應激過度、pH 過高、線粒體膜電位下降、能量衰竭、藥物誘導等）都可能會啟動細胞凋亡程序和細胞壞死。

圖1.細胞凋亡和壞死相關分子機制

三、細胞凋亡明星分子

關于細胞凋亡的研究普遍是從以下幾個方面入手：與細胞凋亡相關的基因，分子，及其調控機制；細胞凋亡相關信號通路以及信號轉導過程；細胞凋亡相關分子之間的相互作用；細胞凋亡相關研究的臨床應用。

由此可見，掌握凋亡相關基因 —— 凋亡中的「大明星」分子，對進一步研究凋亡的具體機制來說至關重要。

01

Blc-2 家族

Bcl-2 家族成員包括促凋亡蛋白和抗凋亡蛋白，它們的比率決定了細胞對各種死亡信號的敏感性。Bcl-2 家族控制著線粒體外膜和內膜的通透性，因此是線粒體凋亡途徑的主要調控者，它們通過激活一系列下游基因發揮調節凋亡作用。

抗凋亡成員包括 Bcl-2、C-xl、bCL-W、mL-1 和 B-1/A1，這些蛋白定位在線粒體或內質網上。這些抗凋亡蛋白通過結合或分解促凋亡蛋白而阻止細胞死亡。

促凋亡成員根據功能和結構不同分為兩個亞類：一種為多結構蛋白，如 Bax 和 Bak，但缺少 N 端 BH4 結構域；另一種是單 BH3 結構的 Bcl-2 家族成員，包括 Bik，Bim，Bid，Puma/BBC3 和 Noxa/APR，而每個成員都介導特定的細胞死亡信號 。

02

死亡受體家族

死亡受體是一組細胞表面標記，屬于腫瘤壞死因子受體超家族。死亡受體家族的胞內部分都含約 80 個氨基酸殘基，共同組成介導凋亡的區域，稱為死亡結構域。該結構域很重要，可將胞外信號傳遞到胞內，進而引發凋亡。

配體與死亡受體相結合類型主要有 FASL/FASR、TNF-α/THFR1、APO3L/DR3、APO2L/DR4、APO2L/DR4/DR5、TRAIL/DR5、DQM3/DR6 等。

03

Caspase 家族

Caspase 活化具有兩種機制，即同源活化和異源活化，一般后者是前者的結果。

通常 caspase-8，-10，-2 介導死亡受體通路的細胞凋亡，分別被募集到 Fas 和 TNFR1 復合物；而 caspase-9 則參與線粒體通路的細胞凋亡，被募集到 Cytc/d ATP/Apaf-1 組成的凋亡體 。

Caspase-10 活化后可裂解并激活 caspase-3 和-7，而其本身則由 caspase-8 加工，該基因突變與 IIA 型自身免疫淋巴增生性綜合征、非霍奇金淋巴瘤和胃癌有關。

圖 2.  典型的線粒體介導和 caspase 依賴途徑

四、細胞凋亡的檢測指標

那么該如何來檢測細胞凋亡的相關指標呢？根據側重點不同，可以選擇相對應的實驗方法來觀察細胞凋亡情況。

五、四正柏助力細胞凋亡檢測

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