凋亡相关的斑点样蛋白ASC

凋亡相关的斑点样蛋白ASC（精选3篇）

篇1：凋亡相关的斑点样蛋白ASC

与凋亡相关的斑点样蛋白ASC是一种含胱天蛋白酶募集域和热蛋白样结构域的蛋白质,它与NF-κB、胱天蛋白酶-1(caspase-1)和热蛋白(pyrin)等多种分子有关,在炎症、细胞凋亡和肿瘤等方面发挥重要作用.

作 者：赵英男 左云飞 ZHAO Ying-Nan ZUO Yun-Fei 作者单位：大连医科大学检验医学院,大连,116027刊 名：生命的化学 ISTIC PKU英文刊名：CHEMISTRY OF LIFE年，卷(期)：26(3)分类号：Q5关键词：ASC NF-κB 胱天蛋白酶-1 热蛋白(pyrin) CpG

篇2：凋亡相关的斑点样蛋白ASC

1 Smac的生物学特性

1.1 Smac的分子结构及化学组成

Smac又称DIABLO,是线粒体内的一种促凋亡蛋白。当细胞受到信号刺激发生凋亡时,它与细胞色素C(cytc)一同释放进入细胞质,同时和IAPs结合,解除IAPs对Caspase的抑制作用,促进细胞凋亡。成熟Smac含184个氨基酸,在细胞中可形成寡聚体[2],N端四肽序列为Ala-Val-Pro-Ile,经剪切被暴露出来,这个序列可与XIAP结合,是Smac的功能端[3]。此外,成熟Smac具有双重作用,它既能消除IAPs对Caspase的抑制而激活Caspase酶原,同时又能增强成熟Caspase的酶活性[4]。它能与IAPs家族蛋白结合,解除IAPs对Caspase-9、3、7等的抑制作用,三类Caspase先后被激活并发生Caspase级联放大反应,进而促进细胞凋亡[5,12]。研究发现,Smac前体仅存在于线粒体膜,而成熟Smac在线粒体膜上及细胞质中均存在[6]。

1.2 Smac的促凋亡机制

成熟的Smac在细胞凋亡时与细胞色素C(cytc)一同释放进入细胞质,通过抑制IAPs的作用而实现其促凋亡作用。 它既可作用于受体介导凋亡途径也可作用于线粒体介导的凋亡途径。

Smac在cytc/Apaf-1/Caspase-9调亡途径中可结合BIR3、BIR2,并可作用于IAPs以解除IAPs对Caspase-9、Caspase-3的抑制。Smac与BIR2的结合可以使Caspase-7激活,激活的Caspase-7可以降解IAPs,促进细胞凋亡。细胞凋亡中过表达的Smac能增强肿瘤细胞对凋亡刺激的敏感性,这些都将促进细胞凋亡的进行[7]。在受体介导的细胞凋亡途径中Smac能调节Caspase-3的活性来调节凋亡。

1.3 Smac与肿瘤的治疗

很多恶性肿瘤对化疗药物都具有抗药性,原因是许多化疗药物是通过诱导细胞凋亡来实现对肿瘤的抑制,而肿瘤细胞的一个典型特征就是抑制了细胞凋亡,如通过过表达Bcl-2 来抑制细胞色素C的释放和Smac的外流而抑制细胞凋亡。

Smac在很多组织中均可检测到, 而在肿瘤组织中常呈现低表达甚至不表达状态,同时,Smac在不同的肿瘤组织中的表达量不同, 低表达Smac可能会使细胞凋亡受到抑制。

目前,Smac主要通过促进肿瘤细胞凋亡、增强肿瘤免疫力和影响肿瘤细胞生长周期来抑制肿瘤的发生发展。现在,越来越多的研究倾向于Smac对细胞凋亡的诱导,因此,它已经逐渐成为肿瘤治疗的重要方面。 研究表明,Smac并不能诱发正常细胞的凋亡,但是高表达的Smac可促使肿瘤细胞凋亡,并增加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。

2 Bcl-2 家族蛋白与Smac蛋白的相关性

2.1 Bcl-2 家族蛋白及分类

Bcl-2 的全称是B细胞淋巴瘤/白血病2(B cell lymphoma/leukmia 2),是在细胞凋亡过程中起重要作用的一类蛋白质。 Bcl-2 家族蛋白根据其功能可以分为两类,即抑凋亡蛋白(Bcl-2、Bcl-x L, Bcl-w、Mcl-1、A1、Boo和Ced-9 等) 和促凋亡蛋白(Bax、Bak、 Bim、 Bad、 Bid、 Bik、Bok等)［8］。

2.2 Smac信号通路和Bcl-2 家族蛋白的关系

Bcl-2家族蛋白包括抑调亡的Bcl-2、Bcl-x L、Bcl-w等和促调亡的Bax、Bak、Bad等。前者可以抑制cytc和Smac的释放,后者可通过增加线粒体膜通透性而促进Smac的释放。研究发现Smac和cytc一起进入细胞质,促进细胞调亡,而另一项研究发现cytc先于Smac进入细胞质,而且当Caspase受抑制Smac无法进入细胞质时,cyt-c的释放并未受到影响[5]。

Bax一般定位于细胞质。细胞受到损伤刺激时,Bax将重新定位于线粒体外膜,形成跨线粒体外膜的通道促使线粒体释放促凋亡因子,如cyt-c和Smac,进入细胞质。Nie等人发现[9],Smac能调控Bax的活性,引起Bax的寡聚化,Smac的释放促进Bax的激活,进一步增强Bax引起的凋亡效应,而Bax基因敲除并没有影响Smac的释放。Smac介导的Puma引起的细胞凋亡是通过调控Puma诱导的线粒体途径来实现的,Smac能够诱导Caspase的激活,另一项研究表明Caspase介导的反馈放大循环可以调节cytc的释放和Bak的激活。

线粒体中Bcl-2家族蛋白是调节凋亡的关键蛋白,Bcl-2与Bax通过保持线粒体内膜的完整性来抑制细胞凋亡,高表达的Bcl-2可以抑制Smac从线粒体释放,同时抑制cytc的释放而抑制细胞凋亡[10]。而Bax和Bak可以促进cytc从线粒体的释放,从而诱导细胞凋亡。Bcl-2与Bax的过表达可以调控线粒体膜的通透性从而调节的线粒体中Smac和cytc的释放,从而调控细胞凋亡。然而,研究表明[11],Smac可以不受Bcl-2家族蛋白的抑制而从线粒体释放,这可能与Smac参与其他凋亡途径有关,其具体机制仍需进一步研究。

3 讨论

Smac是2000 年发现的一种重要的凋亡调节因子,是IAPs特异性作用靶点,在凋亡刺激因素(如电离辐射和抗癌药物等)作用下,定位于线粒体的Smac与细胞色素c一同释放, 通过与Caspases竞争结合IAPs,从而抑制IAPs对Caspases家族的抑制并增强成熟Caspases的酶活性而发挥促凋亡作用。 Bcl-2 家族蛋白是在细胞凋亡过程中起重要调控作用的一类蛋白质,包括抑制细胞凋亡的Bcl-2、Bcl-x L、Bcl-W等,以及促凋亡的Bax、Bak、Bad、Bik等。

近年来的研究表明,Smac信号通路在调节细胞凋亡过程中与Bcl-2蛋白家族具有较强的相关性。Yang等人发现[11],Bcl-2与Smac表达呈负相关性,提示二者可能起拮抗作用,共同调节细胞凋亡。Nie等人发现[9],Smac能调控Bax的活性,引起Bax的寡聚化,而Bax基因敲除并没有影响Smac的释放。Bcl-2与Smac同为重要的细胞凋亡调节因子,高表达的Bcl-2显著抑制Smac的释放,其具体机制尚不清楚。

4 展望

目前, 关于Smac信号通路和Bcl-2 家族蛋白相关机制的大多数研究还主要局限于Bcl-2 和Bax之间, 关于Bcl-2 家族其他蛋白与Smac信号通路关系的研究还很少,Smac和Bcl-2 功能域药物的研发也才刚刚起步,进一步研究其机制,揭示其相关机制及作用形式,对于肿瘤的基因治疗、药物靶点及抗肿瘤药物的筛选,具有重要意义。

参考文献

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篇3：凋亡相关的斑点样蛋白ASC

1 材料

1.1 临床资料

全部158例均为2007-09～2008-09就诊于余杭区第五人民医院消化内科并接受胃镜和病理活检的病例,经结合临床、内镜及病理组织学检查确诊为慢性胃炎,排除兼有其它器质性疾病的患者,其中肝胃不和型40例、脾胃湿热型36例、脾胃虚弱型28例、脾虚气滞型34例、胃络瘀阻型8例、胃阴不足型12例。

1.2 诊断标准

中医证型辨证标准参照2003年中国中西医结合学会消化系统疾病专业委员会在重庆召开的全国慢性胃炎专题讨论会制订的《慢性胃炎中西医结合诊治方案(草案)》[1]。慢性胃炎诊断标准参照2003年9月中华医学会消化内镜学会在大连召开的全国慢性胃炎专题讨论会制订的标准[2]和1990年在澳大利亚悉尼召开的第九届世界胃肠病学术大会制定的“悉尼系统-新的胃炎分类法”[3]。

1.3 病例排除标准

①同时伴有消化性溃疡的胃炎患者;②胃大部切除术后的患者;③同时患有其他器质性疾病患者;④住院患者:⑤年龄在18岁以下或70岁以上;⑥妊娠或哺乳期妇女;⑦中医辨证分型有兼证者。

1.4 主要试剂

鼠抗Bax、鼠抗Bcl-2、兔抗P53:Santa Cruz进口分装,由中杉金桥生物技术有限公司提供,规格0.1ml/支;鼠两步法试剂盒(PV-6002):中杉金桥生物技术有限公司产,规格:18ml/支;DAB显色试剂盒(ZLT9032,20×):中杉金桥生物技术有限公司生产,规格:3ml/支×3支。

2方法

2.1 免疫组化法测定

胃黏膜切片置60℃烤箱烘烤2小时;切片脱蜡至水;蒸馏水洗2分种;高压热修复:高压锅内放适量自来水,将修复液倒入烧杯内(体积视切片多少定),将烧杯置于高压锅内煮沸(高压锅不需盖紧),将切片放入装有修复液的烧杯内,盖紧高压锅,加热至设定压力冒气后持续2分钟,自来水冷却;3%H2O2溶液阻断过氧化物酶,10分钟;PBS洗3min×3次;滴加一抗,37℃孵育60分钟,稀释倍数均为1:100;PBS洗3分钟×3次;滴加二抗,37℃孵育45分钟;PBS洗3分钟×3次;DAB显色2分钟;复染、透明后封片。

2.2 图象分析

每张切片所要分析的部位显微镜下拍摄3～5张照片,进行图象分析。阳性面积:照片内被染成棕黄色的物质的面积总和,反映阳性表达的多少;平均光密度:阳性表达区域的光密度平均值,光密度值越大,阳性显色颜色越深,反映表达部位的阳性强度;总光密度:又称积分光密度,总光密度=∑(阳性表达部位面积×该部位的平均光密度),反映阳性表达的总量。

2.3 统计方法

统计分析采用SPSS13.0软件包。采用Kolmogorov-Smirnov的方法进行正态性检验。采用t检验或χ2检验对正态分布数据的均值或构成比进行比较。多组间均数比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用SNK(q)检验。样本数据分布采用非参数χ2检验。P<0.05为差异有显著性意义。

3结果

各证型胃黏膜Bax、Bcl-2和P53表达结果,见表1。

与肝胃不和型比较*P<0.05,**P<0.01;与脾胃湿热型比较△P<0.05,△△P<0.01;与脾胃虚弱型比较#P<0.05,##P<0.01;与脾虚气滞型比较○P<0.05,○○P<0.01;与胃络瘀阻型比较☆P<0.05,☆☆P<0.01

4讨论

细胞增殖和凋亡的平衡维持着组织中细胞总数的相对恒定,此过程的异常与肿瘤的发生与发展关系密切[4]。Bcl-2家族基因包括Bcl-2、Bax和BH3 3个亚族。Bcl-2是一种抑制凋亡基因,Bax与Bcl-2在体内的表达呈部分互补形式,Bax通过抑制Bcl-2的功能从而促进凋亡[5],Bcl-2与Bax的比值将影响细胞的凋亡[5]。慢性萎缩性胃炎与胃癌的发生有密切的联系,Correa提出的“慢性胃炎-萎缩性胃炎-肠上皮化生-异型增生-胃癌”,已被公认为人类胃癌发生的典型模式,提示萎缩性胃炎在向胃癌的发生发展过程中,存在着细胞增殖调控基因蛋白Bcl-2的变化,Bcl-2基因的异常表达对胃癌及癌前病变的形成发挥一定作用。本研究发现胃黏膜Bcl-2表达阳性面积胃络瘀阻型显著高于其他各证型(P<0.01),平均光密度脾胃虚弱型显著高于肝胃不和型(P<0.05),总光密度胃络瘀阻显著高于其他各证型。在慢性胃炎各中医证型中以胃络瘀阻型和脾胃虚弱型的Bcl-2表达最强,揭示其与萎缩性胃炎的发生密切相关[6]。Bax蛋白的表达在各种中医证型间差异无显著性意义,与文献[7]报道有所不同,有待进一步研究。

P53基因定位于17号染色体,分为野生型和突变型两种。野生型P53基因的作用主要是抑制细胞过度增殖、启动DNA损伤修复机制,诱导凋亡,协调细胞凋亡与增殖速度,修复损伤的DNA或通过凋亡清除DNA异常的细胞,以防止细胞的异常蓄积和恶性转化[8]。P53基因突变后的突变型P53则失去抑制细胞增殖、启动DNA修复及诱导细胞凋亡的作用,导致细胞增殖过度、凋亡减少及异常细胞蓄积和转化。野生型P53蛋白在正常组织中表达量低、半衰期极短、易水解、难以检测。而突变后P53蛋白半衰期明显延长,因而P53蛋白水平明显升高。用免疫组化检测出的P53蛋白一般为突变型P53蛋白[9]。本研究结果显示:慢性胃炎胃黏膜组织中的突变型P53蛋白的阳性面积和总光密度,从低到高依次为肝胃不和→脾胃虚弱→脾虚气滞→脾胃湿热→胃阴不足→胃络瘀阻;平均光密度脾胃湿热型和胃阴不足型显著高于肝胃不和型。本研究发现胃络瘀阻型、胃阴不足型、脾胃湿热型有P53基因的较强表达,揭示慢性胃炎的发展变化表现为由实证到虚证,或因虚致瘀、虚实夹杂的病机演变规律,胃黏膜良性病变的加重与中医证型演变规律基本相符,从而证实了慢性胃炎辨证中胃络瘀阻型、胃阴不足型、脾胃湿热型是胃黏膜癌前病变的主要相关证型。

参考文献

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