作者：马盛 李筠
上海电视台体育频道来源：《青岛大学学报（医学版）》2018年第06期
[摘要]细胞死亡现象在生物体内普遍存在。传统意义上的细胞死亡包括坏死和程序性死亡两种形式。其中程序性死亡即凋亡是一种维持自我稳态的重要程序。一旦凋亡机制发生异常，就会导致机体发生病变，甚至是肿瘤的发生，更甚者是死亡。经典凋亡途径主要包括线粒体凋亡通路、死亡受体凋亡通路和内质网凋亡通路。近年来发现了一种不同于经典凋亡概念和坏死概念的、受细胞内信号通路调控的新的细胞死亡方式，称为坏死性凋亡。本文对受细胞内信号通路调控的细胞死亡途径——经典凋亡通路和坏死性凋亡通路的研究现状作一综述。 [关键词]细胞凋亡;坏死;信号转导;综述
[中图分类号]R329.25[文献标志码]A[文章编号]2096-5532（2018）06-0747-03
细胞死亡主要有病理性死亡和生理性死亡两种形式。细胞病理性死亡也称为坏死，坏死是由多种致病因素直接导致的，如局部缺血、理化因素及生物因子的作用导致的细胞快速死亡。坏死基本表现为细胞肿胀、细胞器崩解和蛋白质变性，细胞释放出的裂解产物使周围的正常组织产生炎症。细胞生理性死亡即凋亡，也称为程序性死亡。凋亡是指为了维持内环境的稳定和正常生理活动，由特定基因所严格控制的细胞主动死亡方式。凋亡的细胞形态主要表现为DNA发生破裂、染质产生凝聚现象、细胞发生皱缩、凋亡小体产生。自1964年首次提出程序性细胞死亡的概念，凋亡一直被认为是细胞唯一的程序性死亡过程，而细胞坏死则是生物体内不可控制的被动过程。然而在2005年，DEGTEREV等[1]报道了一种新的细胞死亡方式——坏死性凋亡，并将其定义为一种与坏死具有相似的形态学特征，但其细胞死亡方式为可调控的非Caspases依赖性的程序性细胞死亡，即在Caspases抑制的条件下，死亡受体与配体的结合可以触发的坏死性凋亡。坏死性凋亡不依赖于凋亡的关键调节因子Caspases，在凋亡受到抑制的情况下可以介导细胞死亡发生[2]。所以，坏死性凋亡也是受细胞内信号通路网络所调控的细胞死亡方式之一。坏死性凋亡的发现颠覆了传统中将坏死仅看作是一种被动的死亡方式的观点。YUAN等[2]对坏死性凋亡与健康做了较为详细的综述。本文主要对经典细胞凋亡途径（线粒体凋亡通路、死亡受体凋亡通路和内质网凋亡通路）和坏死性凋亡途径进行综述。
1线粒体凋亡通路
线粒体凋亡途径也称内源性凋亡途径，是哺乳动物细胞凋亡主要途径。线粒体膜上的通透性转变孔（mPTP）与细胞凋亡的发生密切相关。外源性损伤和自身衰老是引起mPTP开放的两个重要因素[3]。正常生理情况下，mPTP通过周期性地开放，使得线粒体膜间隙中的正离子或者质子进入细胞基质，防止膜间隙中的正离子过度聚集。当细胞在接触到各种促凋亡的因素时，mPTP会过度开放，导致线粒体膜电位崩解，呼吸链解偶联，线粒体渗透压升高，膜内层发生肿胀，线粒体内的细胞素C、凋亡诱导因子、核酸内切酶等凋亡相关的活性物质被释放出来，释放到细胞质中的细胞素C，可以在ATP作用下与凋亡蛋白酶活化因子-1（Apaf-1）形成多聚复合体，进而活化Caspase-9前体，形成由细胞素C、Apaf-1、以及Caspase-9组成的凋亡小体[4-5]。凋亡小体可以促使下游的Caspase-3、Caspase-7活化，使得凋亡进行[6]。Bcl-2家族与线粒体内外膜的通透性有关，主要参与调控细胞的线粒体凋亡途径。Bcl-2家族是通过激活一系列的下游基因来发挥调控凋亡作用的[7]。Bcl-2家族包含促凋亡蛋白（如Bak和Bax）、抗凋亡蛋白（如Bcl-2和Bcl-xL）、BH3-only蛋白（Bim、Bid等）。其中BH3-only蛋白通过抑制Bcl-2的活性或者激活Bax/Bak活性来调节细胞的凋亡过程。Bcl-2家族中，Bax是线粒体途径的主要介导者，被活化的Bax会
从细胞质中转入线粒体内，使线粒体膜通透性发生损坏，导致细胞素C等物质的释放，从而介导线粒体途径的细胞凋亡。线粒体中的某些蛋白（如Smac/DIABLO、Omi/HtrA2等）进入细胞质，可以促进Caspases的活性，进一步促进凋亡[8]。Bcl-2家族中的Bcl-2、Mcl-1、Bcl-xL可以抑制Bax和Bak的活性，通过减缓线粒体膜崩解的进程来发挥抗凋亡作用。BH3-only蛋白Bim、Bid、Puma可以与线粒体的外膜及Bax、Bak同时结合，促使Bax、Bak與线粒体外膜相互作用，加快线粒体膜崩解进程，促进细胞凋亡[9]。在细胞受到某些刺激后，Caspase-2可被激活，激活的Caspase-2与P53及RAIDD形成复合物，进而裂解活化Bid和加快Bax蛋白的运输，激活Bcl-2家族的促凋亡蛋白，引发细胞线粒体凋亡途径的激活[10]。
2死亡受体凋亡通路
死亡受体凋亡途径中，死亡信号的传递经历了死亡配体与受体的结合以及受体的死亡结构域与信号分子的结合过程。首先是细胞死亡信号分子黏附到细胞表面的受体上，死亡受体上的死亡结构域相互集聚，使受体被激活，从而导致Caspases酶原的聚集，構成凋亡酶体，引发凋亡。目前已发现了细胞表面至少有8种死亡受体，分别为Fas、TNFR1、TNF
R2、DR3、DR4、DR5、DcR1和DcR2，其中最为典型的受体是Fas和TNFR1。而针对Fas和TNFR1受体，分别有Fas相关死亡域蛋白（FADD）和肿瘤坏死因子（TNF）受体相关的死亡结构域蛋白（TRADD）两个重要的连接蛋白。
Fas/FasL介导的细胞凋亡，即是Fas与其特异性配体FasL结合后，3个Fas受体分子相互交联形成三聚体而被激活，Fas活化后募集FADD，导致FADD构象变化，FADD与Caspase-8酶原形成二聚体，进而激活Caspase-8，产生类似线粒体途径中凋亡小体的复合物，该复合物由FasL、Fas、FADD以及Caspase-8组成。Caspase-8释放到细胞质中激活了Caspase-3、Caspase-6和Caspase-7，引发细胞凋亡[11]。Caspase-8可切割Bcl-2家族成员Bid，截断的Bid有很强的促凋亡活性，能够促进线粒体释放细胞素C，将死亡受体途径和线粒体凋亡途径联系起来，放大了凋亡信号[12]。
TNFR1受体参与TNF介导的凋亡通路。TNF通过其受体（TNFR-1和TNFR-2）来介导细胞凋亡。TNF受体不具备酶解活性，是通过募集其他的分子来转导信号的。当TNF与TNFR-1结合后，TNFR-1发生三聚体化，然后结合衔接蛋白TRADD，形成由TNF、TNFR-1和TRADD构成的复合物，而该复合物可以通过招募FADD活化Caspases来激活凋亡通路[
13-14]。该复合物还可以通过结合TNF受体相关因子2（TRAF-2）和受体相互作用蛋白（RIP）来引发凋亡。TRAF-2和RIP可以活化NF-κB，进而诱导激酶NIK使NF-κB的抑制蛋白发生磷酸化，促进NF-κB的降解和释放，NF-κB转入核内，激活一系列基因的表达，从而导致细胞发生凋亡[15]。
3内质网凋亡通路
内质网通路是近些年发现的一种新的凋亡途径[16]。内质网凋亡通路即内质网应激（ERS）所引起的细胞凋亡过程。轻度的ERS可促进内质网处理掉未折叠的及错误折叠的蛋白质，来达到降低损伤的目的，然而持久或严重的ERS可引发细胞凋亡[17]。目前，已知ERS诱导细胞凋亡的途径有3条，分别为CHOP/GADD153基因的激活转录、JNK通路和Caspases通路。
珍珠猪毛菜 3.1CHOP/GADD153基因的激活转录
艾滋病实名制
CHOP/GADD153是ERS的一个转录因子。细胞在正常情况下，CHOP含量很低，主要在细胞质中存在。细胞在应激状态下，IRE-1、PERK和ATF6的活化都能诱导激活CHOP，CHOP表达量显著提高，CHOP在细胞核内聚集，促进细胞凋亡。
CHOP可能通过诱导TRB3的表达抑制丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶（AKT）的活性，促进细胞凋亡[18]。TRB3是一种激酶类似蛋白，能够与丝氨酸-AKT直接结合，而AKT是抗凋亡信号分子。另外，CHOP还可调节Bcl-2蛋白家族。另外，CHOP可以通过上调促凋亡蛋白Bax/Bak的表达、抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表达，而促进细胞发生凋亡[19]。
3.2JNK通路
JNK通路可以调节凋亡相关靶基因的转录和凋亡蛋白的表达。JNK被激活后，从细胞质转移到细胞核中，磷酸化激活C-Jun、C-Fos等转录因子，调节下游凋亡相关靶基因的表达。JNK还可以直接调节细胞质内靶蛋白的活性，介导线粒体途径的细胞凋亡。例如，JNK可以上调BH3-only蛋白中Bim、Bid、DP5的表达，活化Bax等促凋亡蛋白，引发线粒体途径的细胞凋亡[20]。
社会经济调查方法与实务>回馈制动
3.3Caspases通路
Caspase-12是Caspases家族的成员之一，仅在ERS时被激活，是产生在内质网中介导ERS凋亡的关键分子。在ERS状态下，Caspase-12酶原被激活，协同激活Caspase-9酶原，再以Caspase-3途径导致细胞凋亡[21]。
4坏死性凋亡通路
近年来研究表明，坏死性凋亡的细胞形态与坏死相似，但与坏死不同之处在于坏死性凋亡是受细胞内信号通路调控的。坏死性凋亡也是一种不同于凋亡的死亡形式，它不依赖于关键凋亡因子Caspases，在凋亡受到抑制的情况下仍可以介导细胞死亡[22]。
坏死性凋亡途径的启动依赖部分死亡相关受体的激活，Rip1在坏死性凋亡过程中处于重要的位置，游离Rip1的产生与TNFR1有关。当Caspase-8的激活遇到阻碍时，来自Rip1中的RHIM结构域和Rip3形成复合物Ⅱb，可以诱导细胞发生坏死性凋亡。Rip1也参与Caspase-8相关的细胞凋亡途径。竹节三七
细胞膜上的TNFR1是坏死性凋亡的启动受体，它可以接受细胞外的信号刺激，来招募坏死性凋亡的相关蛋白，如TRADD、Rip1、cIAP1/cIAP2以及TRAF2/TRAF5，形成近膜超分子结构的复合物1[23]。复合物1能够激活NF-κB通路，促进细胞增殖。去泛素化酶A20及CYLD可使Rip1发生去泛素化反应，引发复合物1的裂解，从复合物中游离出Rip1和TRADD，而游离的Rip1、FADD和Caspase-8形成复合物Ⅱa，激活Caspase-8，并进一步激活下游的Caspase-3等Caspases成员，诱导细胞凋亡。
死亡受体凋亡途径中的凋亡相关蛋白FADD/Caspase-8能够负向调控Rip1和Rip3的表达，从而可以调控坏死性凋亡 [24-25]。Rip1在坏死性凋亡过程中处于重要位置的具体表现是：①当Rip1的活性被抑制后能够阻碍复合物Ⅱb的形成，继而抑制细胞坏死性凋亡;②当LUBAC等泛素化修饰Rip1后可以激活NF-κB通路，抑制坏死性凋亡的发生;③当Rip3与Rip1结合后可以激活MLKL，促进坏死性凋亡;④Rip1与Caspase-8结合可诱导下游分子作用，从而介导细胞发生凋亡。
