2007年5月第17卷第5期中国比较医学杂志CHINESEJOURNALOFCOMPARATIVEMEDICINEMay,2007Vol.17No.5综述与专论细胞凋亡信号传导通路的研究进展杨绍杰,孟金萍,屈,刘云波(中国医学科学院中国协和医科大学实验动物研究所,北京100021【摘要】细胞凋亡(apoptosis,是生物体细胞的主动消亡过程,是多细胞有机体调控机体发育、控制细胞衰老、维持内环境稳定的重要机制。细胞凋亡发生过程的启动和进行受到精确调控,具有独特而复杂的信号系统。各种凋亡信号通过信号传导通路传至细胞内,激活靶分子而产生细胞效应,引发细胞凋亡。一般认为,细胞凋亡存在三条主要通路:线粒体通路、内质网通路和死亡受体通路,各通路间互相联系,共同调节细胞凋亡。【关键词】细胞凋亡;信号转导;死亡受体;线粒体;内质网【】Q255【文献标识码】A【】167127856(20070520297205TheProgressontheSignalTransductionPathwaysofApoptosisYANGShao2jie,MENG激n2ping,QUYi,LIUYun2bo(InstituteofLaboratoryAnimalScience,ChineseAcademyofMedicalSciencesandPekingUnionMedicalCollege,Beijing100021,China【Abstract】Apoptosisisaformofintrinsiccellularsuicideprogram,whichisawidephysiologicalprocessinmulticellularorganismsandcriticalforthedevelopment,thecellsenescenceandthetissuehomeostasis.Theinitialandprogressofapoptosisispreciselyregulated.Thisreviewwillsummarizecurrentknowledgeofthesignaltransductionpathwaysofapoptosis.Broadlyspeaking,therearethreepathwaysinapoptosis:deathreceptorpathway,mitochondrionpathwayandendoplasmicreticulumpathway.Thesewayscancross2talkandregulateapoptosiscoordinately.【Keywords】Apoptosis;Signaltransductionpathways;Deathreceptor;Mitochondrion;Endoplasmicreticulum[基金项目]973项目,编号:2002CB512901。[作者简介]杨绍杰(1978-,男,硕士生,环境因子生物学效应。E2mail:ladder210@1261com[通讯作者]刘云波,研究员。E2mail:liu2yunbo@2631net从1972年凋亡的概念被提出,到80年代末期凋亡开始成为肿瘤病因学、病理学研究热点,随着人们对凋亡的认识逐渐深入,对凋亡发生的分子机制的了解也越来越透彻,但同时也发现这一过程远非原来想象的那样简单,而是包含了复杂的调控机制。尽管仍有许多问题迄今尚未阐明,但近几年的研究在凋亡信号转导途径、凋亡的生化反应机制以及凋亡的基因调控等方面都取得了显著的进展。1凋亡的基本机制多细胞生物在凋亡过程中拥有相似的酶反应机制。秀丽新小杆线虫(Caenorhabditiselegans一直是研究凋亡机制的一个良好的模型,研究发现了三个重要的基因:促进凋亡的CED23、CED24和抑制凋亡的CED29[1]。剔除或突变CED23、CED24任一基因都可使正常本应凋亡的细胞得以存活。CED23是一个蛋白酶,激活的CED23可以水解靶蛋白从而使细胞凋亡;CED24与CED23结合并促进CED23激活,CED29则与CED24结合并阻止它激活CED23。正常情况下,CED29与CED24、CED23结合,因此CED23不处于激活状态。凋亡信号会引起CED29从上述复合体上解离下来,激活CED23并最终发生凋亡。与秀丽新小杆线虫相比脊椎动物则进化了一整套的基因家族:①哺乳动物Caspases与CED23同源;②Apaf21基因与CED24同源;③哺乳动物Bcl22基因家族与CED29在结构和功能上相似,分为促进凋亡和抑制凋亡亚群[2]。2凋亡通路211线粒体通路此通路由含BH3结构域的Bcl22家族成员Bid、Bad、Bim、Harikari、Noxa等在接受到胞内的死亡信号后激活。这些含BH3结构域的Bcl22家族成员与另外的Bcl22家族成员(Bax亚家族成员Bax,Bak等,主要松散的结合在线粒体外膜面或存在于胞浆作用,导致后者的寡聚并插入线粒体膜,引起线粒体膜通透性改变,跨膜电位丢失,释放细胞色素C(Cytc和其他蛋白[3]。Cytc的释放是线粒体凋亡路径的主要步骤,在ATPΠdATP存在的情况下,Cytc与凋亡蛋白酶活化因子(apoptoticprotease2activatingfactor,Apaf21形成多聚复合体,通过Apaf21氨基端的Caspase募集结构域(caspaserecruitmentdomain,CARD募集胞质中的Caspase29前体,并使其自我剪切活化并启动Caspase级联反应,激活下游的Caspase23和Caspase27,...