半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶(Caspase)及其在细胞凋亡中的作用

白细胞介素β转化酶,即ICE,与线虫死亡基因产物Ced-3蛋白相似,目前已发现14种ICE类似物,Alnemri将ICE家族统一命名为Caspase(Cystein-asparate protease,半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶),Caspase以结构酶原形式广泛存在于细胞。Caspase酶原主要经细胞色素C及死亡受体激活。Caspase活性中心含半胱氨酸,其选择性裂解底物天冬氨酸后残基,通过对蛋白激酶、核酸酶及细胞骨架的裂解,Caspase可激活特定信号系统,产生核皱缩,DNA片段形成等凋亡现象,最终导致细胞死亡,Caspase特异性抑制剂可抑制此作用。许多基因与Caspase参与的凋亡有关。     

补体激活在中枢神经系统损伤中的作用

补体系统是机体固有免疫系统的重要组成部分,中枢神经系统的神经元、星形胶质细胞及小胶质细胞可以产生几乎所有的补体系统组分,表达各种补体受体.神经科学研究发现,补体系统在中枢神经系统正常功能及一些疾病中都有重要的作用.补体广泛参与神经系统的发育、突触消除、神经网络的成熟等生理过程.在各种中枢神经系统损伤中,包括脑或脊髓外伤性损伤、脑或脊髓缺血再灌注损伤,补体也参与其病理进程.很多研究表明在发生神经系统损伤时,抑制补体激活具有神经保护作用,这也为预防和治疗中枢神经系统损伤提供了新的思路.     

Caspase家族与细胞凋亡

细胞凋亡是细胞的一种主动发出的基本生物学现象,在生物体的进化、内环境的稳定以及多个系统的发育中起着重要的作用。Caspase半胱氨酸蛋白酶家族作为细胞凋亡过程中的中心环节和执行者,近年来受到了广泛的关注。现就Caspase家族的生化特性、激活途径、底物和抑制剂以及与一些凋亡相关疾病的联系进行综述。     

半胱氨酸—天冬氨酸蛋白酶（Caspase）及其在细胞凋亡中的作用

白细胞介素β转化酶,即ＩＣＥ,与线虫死亡基因产物Ｃｅｄ－３蛋白相似,目前已发现１４种ＩＣＥ类似物,Ａｌｎｅｍｒｉ将ＩＣＥ家族统一命名为Ｃａｓｐａｓｅ（Ｃｙｓｔｅｉｎ－ａｓｐａｒａｔｅ ｐｒｏｔｅａｓｅ,半胱氨酸－天冬氨酸蛋白酶）,Ｃａｓｐａｓｅ以结构酶原形式广泛存在于细胞。Ｃａｓｐａｓｅ酶原主要经细胞色素Ｃ及死亡受体激活。Ｃａｓｐａｓｅ活性中心含半胱氨酸,其选择性裂解底物天冬氨酸后残基,通过对蛋白     

GDNF及其在中枢神经系统损伤中的保护作用

神经营养因子在神经细胞的发育、分化、存活、突触的形成中起重要作用 ,对它的研究已成为神经科学领域中的热点之一。自 1 952年Ｍｏｎｔａｌｃｉｎｉ发现神经生长因子(ｎｅｒｖｅｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒ ,ＮＧＦ)以来 ,随着技术手段的不断提高 ,特别是分子生物科学的飞跃发展 ,新的神经营养因子不断发现 ,同时对它们的基因序列、分子构成、分布特点、调控机制的研究也取得了令人瞩目的成果。胶质细胞源性神经营养因子 (ｇｌｉａｌｃｅｌｌｌｉｎｅ -ｄｅｒｉｖｅｄｎｅｕｒｏｔｒｏｐｈｉｃｆａｃｔｏｒ ,ＧＤＮＦ)于 1 993年由Ｌｉｎ等…     

反应性星形胶质细胞在中枢神经系统疾病中的作用

星形胶质细胞在促进突触形成和功能维持、调节中枢神经系统(CNS)血流、支持和滋养神经细胞、维持内环境稳态和血脑屏障功能等方面均具有重要作用.其中,反应性星形胶质细胞(RAS)在CNS免疫反应、神经退行性疾病中发挥重要作用.根据产生条件和生理功能不同,RAS可分为A1型和A2型,不同亚型的RAS在不同CNS疾病发生发展过...     

小胶质细胞及其在中枢神经系统损伤后的作用

小胶质细胞属于单核巨噬细胞系统,广泛分布于中枢神经系统(central nervous system,CNS),是神经系统中发挥免疫功能的主要细胞.其最显著的特点是在中枢神经系统发生轻微病理变化变化时即可迅速活化并行使吞噬作用.活化的小胶质细胞是主要的清道夫细胞,同时可促进组织修复和再生功能.小胶质细胞形成的免疫网络具有免疫监视和调控功能,能够杀伤入侵的微生物,清除变性的细胞碎片,分泌生长因子促进组织修复,有助于恢复组织动态平衡.小胶质细胞向脑源性巨噬细胞分化时还可分泌某些蛋白酶、细胞因子、活性氧中间体、活性氮中间体等,这些物质过多地释放在继发性脑损伤中具有重要作用.因此,干预小胶质细胞的激活过程或阻止其释放细胞毒性代谢物,可能对避免中枢神经系统疾病中神经元死亡具有治疗意义.     

雪旺氏细胞在中枢神经系统损伤修复中的新思路

中枢神经系统损伤后的再生修复问题一直是神经科学领域关注的重点。中枢神经系统修复由是多种因素与机制介导的一系列复杂过程,神经元的存活与功能的恢复主要取决于中枢神经系统的自身修复能力。过去人们认为神经元不能修复,而近年来研究表明,雪旺氏(Schwann)细胞在此过程中能起     

中性粒细胞细胞外陷阱在中枢神经系统损伤中的作用

中性粒细胞是人体含量最高的免疫细胞,可通过趋化、吞噬及直接杀菌等方式杀灭病原体。近年来,中性粒细胞细胞外陷阱（NET）这一新的中性粒细胞抗菌方式被发现,其不仅能够通过释放核酸物质及颗粒蛋白形成网状结构捕获杀灭病原体,还与人体多个病理生理过程相关,如肿瘤细胞迁移、炎症、缺血/再灌注损伤、自身免疫等。中枢神经系统曾被认为是免疫特权部位,而研究发现在受到外伤、炎症、脑血管病变等中枢神经系统损伤过程中,脑微血管和脑实质内有大量NET形成,这可能加重了脑血管和脑实质损害。本文就中性粒细胞及NET在中枢神经系统损伤发生、发展中的作用进行综述。     

Caspase-3在急性视网膜光损伤模型中的作用

【目的】探讨Caspase-3在急性视网膜光损伤模型中的作用。【方法】利用手术显微镜光源E=(30000±50)lx照射SD大鼠右眼,照射时间为30min,建立急性光损伤模型。分别在照射后6h、1d、3d、7d和15d处死动物,取眼球做光镜和电镜检查;通过流式细胞仪检测视网膜细胞凋亡情况、Caspase-3试剂盒检测其活性、Westernblot法检测Caspase-3蛋白水平的表达。【结果】①光镜及电镜检查表明:随着时间的推移,视网膜的内、外节水肿逐渐加重,其中内节线粒体肿胀逐渐加重、外节盘膜叠状结构解离,而外核层细胞核排列紊乱、核固缩、核层变薄,后期视网膜色素上皮细胞几乎消失。②AnnexinV联合PI染色法结果表明:随着时间推移,凋亡细胞所占的比例呈上升趋势,但7d与15d凋亡细胞的比例无明显差异,分别为83%和81%。③Caspase-3活力测定表明:随着时间推移,Caspase-3活力呈上升趋势,由最初6h时的0.02活力单位,在第7天达最高峰至10.2,然后开始下降,在15d时下降至6.8活力单位。④WesternBlot检测结果表明:6h、1d、3d基本检测不到激活的Caspase-3蛋白酶,而7d与15dCaspase-3蛋白酶含量相似。【结论】急性光损伤引起的SD大鼠视网膜光感受器细胞凋亡与Caspase-3密切相关。     

Bcl-2基因家族在中枢神经系统中的作用

Bcl-2家族在中枢神经系统发育和动态平衡中起重要的作用。在调节神经元分化方面Bcl-xl和Bax起决定性作用,而Bax和Bak在调节神经祖细胞量方面起作用。Bax、Bcl-xl和Bcl-2调节神经营养因子剥夺所引起的细胞凋亡。相反,细胞兴奋性中毒死亡不依赖于Bax或Bak,但Bak缺乏能增强神经兴奋因子的毒性。     

基质金属蛋白酶MMP-2、MMP-9在中枢神经系统中的作用

基质金属蛋白酶(MMP)是调控生长发育过程中一种重要的蛋白酶,具有生理功能,当神经系统出现损伤时起修复神经系统的作用.但某些情况下,体内的一些MMP同时急剧升高反而会导致机体病理损伤.因此,MMP有双重功能,一方面能介导神经修复和功能恢复,另一方面又造成机体损伤.文中介绍了MMP-2及MMP-9在正常神经系统中的生理功能,探讨了两者在脊髓损伤、中枢神经系统肿瘤中的作用及MMP抑制剂在临床应用中的可能性.     

调节性T细胞在中枢神经系统损伤中的作用

调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)是一类能调控自身免疫反应的T细胞亚群,通过直接接触依赖机制或分泌抑制性细胞因子等机制,抑制自身免疫性T细胞的增殖与活化,是维持机体免疫耐受的重要细胞.中枢神经系统( central nervous system,CNS)作为免疫豁免器官,生理状态下除了其固有的小胶质细胞外,没有其他外周来源的免疫细胞.传统观点认为CNS损伤后转移浸润至CNS的炎性细胞、免疫细胞是有害的,活化的自身免疫性T细胞通过分泌细胞毒性分子、破坏血脑屏障,对神经细胞产生毒性等作用,导致轴突脱髓鞘,抑制神经再生及功能的恢复.但是近年来的研究认为,免疫炎性反应是CNS损伤修复必不可少的过程,通过增加损伤区单核细胞来源的巨噬细胞浸润、缓解细胞兴奋性毒性、分泌神经营养因子等发挥神经保护作用[1].Shechter等[2]研究也表明, CNS特异性的自身免疫反应有助于受损组织的恢复,至少在一定程度上促进了损伤区单核细胞来源的巨噬细胞的聚集.面对两种截然不同的观点,只有深入理解CNS损伤诱导的免疫进程以及Treg在其中的调控作用,才能鉴别阻碍CNS损伤修复的关键因素,为免疫调节治疗提供新的思路.     

细胞凋亡在帕金森病发病中的作用

帕金森病(PD)是中老年人较常发生的中枢神经系统变性疾病，病变主要累及黑质和黑质纹状体通路，其发病机制虽未明确，但普遍认为是多因素包括遗传、环境、毒物共同作用引起中脑黑质的多巴胺能神经元变性、退化，使通过黑质纹状体束作用于纹状体的递质多巴胺(DA)减少，导致纹状体内多巴胺     

细胞凋亡在脑死亡状态致肺脏损伤中的作用

目的:观察兔脑死亡后不同时间点肺组织的细胞凋亡情况和相关基因的表达变化,探究脑死亡状态致肺损伤发生的分子机制。方法:40只健康家兔随机数表法分为2组,假手术组(n=20):行气管插管、股动脉插管及钻孔开颅手术,置入Foley 3F气囊导管后不加压;脑死亡组(n=20):成功建立兔脑死亡模型。各组在术后2,6及8h记录动脉血压和心率变化,RT-PCR检测各组Bcl-2相关X蛋白(Bax)的mRNA表达,免疫组织化学法检测肺组织caspase 3的表达,并用TUNEL法检测肺组织的细胞凋亡情况。结果:脑死亡后2,6,8h家兔动脉血压、心率差异无统计学意义(P>0.05)。脑死亡组各时间点caspase 3阳性表达细胞数较假手术组均有升高(P<0.05)。TUNEL染色显示,脑死亡组细胞凋亡指数在6h和8h达到80%,提示肺损伤逐渐加重,这与促凋亡基因Bax mRNA表达的趋势一致。结论:脑死亡状态可导致肺脏损伤,随着脑死亡时间的延长逐渐加重,且该变化与相关凋亡基因的过表达有关。脑死亡状态维持6h以上,肺脏细胞凋亡情况最为严重。     

基质金属蛋白酶与中枢神经系统疾病研究进展

基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)系(MMPs)是一组在降解细胞外基质(extracellular matrix，ECM)过程中起主要作用的锌、钙依赖性蛋白水解酶家族。MMPs参与人体正常的生长发育、妊娠分娩、骨吸收等诸多生理过程中的ECM的保持与修正。不正常MMPs的表达与激活也参与人体众多病理生理过程，如肿瘤的生长和迁徙、炎症反应、动脉粥样硬化的形成等。MMPs对中枢神经系统(central nervous system，CNS)的作用和影响也十分广泛，它参与脑血管疾病、痴呆、CNS感染性疾病、脑外伤、放射所致的CNS损伤、脱髓鞘性疾病等多种病理过程。     

Apo-1/Fas和Apo-1/Fas配体在中枢神经系统疾病中的作用

<正>1989年德国学者Trauth等首次报道利用鼠抗人Apo-1.抗体体外可阻断表达有Apo-1表面抗原的人多种正常和肿瘤细胞增殖并诱导其凋亡。同年日本学者也报道鼠抗人Fas抗体对表达有Fas抗原的人多种肿瘤细胞有类似作用。1992年Oehm等通过对Apo-1的纯化及其确cDNA的分离鉴定发现Apo-1和Fas的氨基酸序列完全一致,二者为同一物质。1993年第5次白细胞分化抗原会议上将Apo-1/Fas分子命名为CD95。Apo-1/Fas抗原的天然配体FasL是1994年Suda等利用亲和层析技术从鼠细胞毒性T淋巴细胞中纯化发     

Caspase家族与心脏移植细胞凋亡

目的 探讨移植心脏的功能状态和心脏细胞的凋亡速度及凋亡数量密切关系。caspase蛋白酶家族对移植心脏细胞凋亡的影响。方法 通过综合国内外文献，对目前caspase酶原激活、效应机制等的研究进展概括总结，并对心脏移植中相关病理过程与caspase的激活进行阐述。结果 移植排斥、缺血再灌注损伤均可通过caspase的激活，诱发移植心脏细胞过度凋亡。结论 心脏移植时缺血一再灌注损伤及移植后的排斥反应等，均与细胞凋亡及其调控基因存在密切关系。