以半胱天冬酶家族为治疗靶点的研究进展

半胱天冬酶（caspase）家族是细胞凋亡事件中的核心因子，其异常表达或活性失衡与许多急慢性病理状态关系非常密切。一些天然及合成的caspase活性调节剂能通过影响该家族成员的活性或表达而发挥抑制或诱导凋亡作用，达到改善疾病状态的目的。本文将简要介绍国内外在此领域取得的一些研究进展和展望，提示以caspase家族为靶点设计干涉细胞凋亡进程的药物是有发展前景的。     

半胱天冬酶与男性不育症

该文综述了精子半胱天冬酶的种类及其作用机制研究现状,重点探讨了半胱天冬酶对男科疾病的影响.进一步了解半胱天冬酶的调节作用,有利于合理操纵细胞凋亡机制以应用于临床治疗男性不育症.     

半胱天冬酶与中枢神经系统疾病

对凋亡 (ａｐｏｐｔｏｓｉｓ)的分子机制研究显示 ,凋亡是一个遗传性的程序性过程 ,涉及一系列基因的激活表达及调控。凋亡的失调与许多疾病 ,包括肿瘤、神经变性、自身免疫、心脏疾病和其他一些疾病的发病机制有关。本文介绍细胞凋亡的执行者———半胱天冬酶 (ｃｙｓｔｅｉｎｙｌａｓｐａｒａｔｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃｐｒｏｔｅｉｎａｓｅ,ｃａｓｐａｓｅ)以及ｃａｓｐａｓｅ抑制剂在中枢神经系统 (ｃｅｎｔｒａｌｎｅｒｖｏｕｓｓｙｓｔｅｍ ,ＣＮＳ)疾病中的研究进展。1　ｃａｓｐａｓｅ与细胞凋亡1.1　ｃａｓｐａｓｅ家族　对细胞凋亡所…     

半胱天冬酶与缺血性脑血管病

<正> 缺血性脑血管病是目前困扰医学界的难题之一,除了缺血期造成的急性神经元坏死外,迟发性神经元凋亡是造成缺血后损伤的另一主要原因。而且,与坏死不同,通过调控凋亡相关因子,迟发性神经元凋亡可以逆转。而被称为“死亡杀手”的半胱天冬酶(caspases)在神经元凋亡中起十分重要的作用。国内外学者对半胱天冬酶的调控机制进行了大量研究,并且通过调控半胱天冬酶的活性,在缺血性脑血管治疗方面取得了初步的进展。本文将对这一主题进行综述。     

半胱天冬酶与肿瘤的研究进展

1半胱天冬酶 半胱天冬酶（Caspase）是一个半胱氨酸蛋白酶家族,这个家族的所有成员在它们的活性位点均有半胱氨酸,并且切割靶蛋白也均在特异性的天门冬氨酸位点后,因此称半胱天冬酶^[1]。它们在细胞凋亡的过程中起着关键性作用。目前,该家族有14个成员被克隆出^[2],在氨基酸序列、结构及酶的特性上均相似。     

高压氧对大鼠短暂全脑缺血半胱天冬酶-3的影响

为探讨高压氧 (HBO)对脑缺血半胱天冬酶 3 (简称caspase 3 )活性的影响 ,将 2 0 0～ 2 5 0 gSD大鼠分为缺血再灌注组 (I/R组 )、高压氧 (HBO)处理组及假手术组 ,以Pulsinelli等报道的四动脉阻断法建立脑缺血再灌注动物模型 ,缺血 2 0min,分别于再灌注 6、2 4、4 8及 96h取顶叶皮质匀浆 ,用显色法测定caspase 3活性。结果显示 :再灌注 6h ,HBO组及I/R组同假手术组相比 ,caspase 3活性无显著差异 (P >0 .0 5 ) ,但HBO显著高于I/R组 (P <0 .0 5 ) ;2 4h时间点HBO组及I/R组均高于假手术组 (P <0 .0 5 ) ,但前 2组之间无显著差异 ;4 8及 96h时间点HBO及I/R组虽高于假手术组 ,但差异无显著性意义 (P >0 .0 5 ) ,且此 2组间亦无显著差异 ,说明此时caspase 3已基本降至正常。提示全脑短暂性缺血再灌注后caspase 3被激活 ,缺血早期用HBO处理可促进其活化 ,而HBO处理多次后对凋亡的作用已不明显     

半胱天冬酶与缺氧缺血性脑损伤

凋亡作为细胞死亡的一种重要形式 ,在生物和医学领域被广泛关注。在形态学和生化学上 ,凋亡具有显著的有别于坏死的特征性变化[1] :核染色质浓缩、片段化 ,细胞器收缩 ,细胞体积减小 ,凋亡小体形成以及凝胶电泳显示DNA梯带等。研究发现 ,凋亡受多种基因的调控 ,有多种细胞因子参与 ,其中半胱天冬酶 (caspase)家族在凋亡的发生、发展过程中有重要的作用 ,倍受注目。随着对caspase的深入研究将有助于对凋亡发生机制的认识的深化 ,现就近年来对caspase的研究作一综述。1　Caspase概述凋亡在分子水平的发病机理第一次在无脊椎动物Caenorbaditi…     

高压氧对短暂前脑缺血小鼠海马半胱天冬酶-3表达的影响

旨在通过测定缺血再灌注时半胱天冬酶 3(caspase 3)的表达以及高压氧对表达的影响 ,从细胞凋亡的角度探讨高压氧治疗脑缺血的分子生物学机制。将C5 7BL/ 6N小鼠分为假手术组 (正常对照组 )、缺血再灌注组 (I/R组 )及缺血再灌注加高压氧治疗组 (HBO组 ) ,后 2组夹闭双侧颈总动脉 2 0min后再通血流 ,建立脑缺血再灌注模型 ,分别于再灌注 6h、12h、2 4h和 4 8h取海马。采用半定量反转录 PCR及蛋白免疫印迹 (WesternBlotting)方法分别检测caspase 3在转录水平(mRNA)及翻译水平的表达变化。结果 :各I/R组及HBO组海马中caspase 3mRNA及酶原表达水平与假手术组相比均有明显升高 ,且差异有统计学意义 (P <0 .0 5 ) ;各I/R组与相应时相点HBO组caspase 3mRNA及酶原表达水平相比差异均无统计学意义 (P >0 .0 5 )。提示 :脑缺血再灌注损伤诱发caspase 3转录水平增加 ,而且这是引起其酶原增加的主要原因 ;caspase 3介导的细胞凋亡参与了缺血再灌注损伤 ;本实验中所采用的HBO治疗方案对caspase 3转录及酶原水平无明显作用。     

新生大鼠脑缺氧缺血后半胱天冬酶-3激活与DNA损伤的关系

目的 :探讨未成熟脑在缺氧缺血 (H1)后海马神经细胞半胱天冬酶 3的激活与DNA损伤之间的关系。方法 :采用 7日龄新生大鼠脑缺氧缺血模型 ,观察HI后不同时间点脑组织海马CA1、CA3区半胱天冬酶 3活性亚单位p17阳性细胞及检测DNA双链断裂的寡核苷酸探针 (HPP)标记阳性细胞的分布。结果 :HI后 3h在海马CAl、CA3区即可检测到p17及HPP阳性细胞 ,并随HI时间延长而增加。在CAl区阳性细胞计数 2 4h达到峰值 ,而在CA3区 72h仍有较多阳性细胞 ,p17和HPP标记的阳性细胞在各时间点具有相同的变化规律。双重染色证实 ,p17和HPP在海马神经元中同时表达。结论 :未成熟脑HI后海马区半胱天冬酶 3被激活并伴随DNA双链的断裂 ,二者均是检测神经细胞凋亡敏感而特异的指标     

瑞芬太尼对大鼠全脑缺血再灌注后神经元凋亡和半胱天冬酶-3表达的影响

目的 观察瑞芬太尼对大鼠全脑缺血再灌注损伤后海马神经细胞凋亡和半胱天冬酶(Caspase)-3表达的影响.方法 80只大鼠随机分为假手术(sham)、NS、REM2、REM6和REM20组,每组16只.NS、REM2、REM6和REM20组分别于缺血再灌注前静脉滴注0.9%氯化钠溶液及瑞芬太尼2、6、20μg·kg~(-1)·min~(-1).采用双侧颈总动脉阻断+低血压法建立大鼠短暂性全脑缺血模型.于全脑缺血前30 min由靶控微量注射泵经股静脉注射瑞芬太尼,并于双侧颈总动脉阻断前及开放后10 min进行动脉血血气分析.再灌注后24 h,每组各取8只大鼠,取其新鲜海马组织,采用实时逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测各组Caspase-3 mRNA的表达.再灌注后72 h,取剩余大鼠,灌注取脑,制作脑组织切片,采用苏木精伊红(H-E)染色和原位末端标记法(TUNEL法)观察各组大鼠海马退变的神经元数和凋亡细胞数,采用免疫组织化学法检测各组Caspase-3蛋白的表达.结果 ①H-E染色结果:sham组偶可见退变的锥体细胞,缺血再灌注72 h后,NS组及各瑞芬太尼预处理组海马退变的神经元数较sham组显著增加(P值均<0.05),REM6及REM20组海马退变的神经元数较NS组显著减少(P值均<0.05).②TUNEL法检测结果:sham组未见TUNEL阳性细胞,缺血再灌注72 h后,NS组及各瑞芬太尼预处理组海马CAI区的凋亡锥体细胞数较sham组显著增加(P值均<0.05),REM6和REM20组海马CAI区的凋亡锥体细胞数较NS组显著降低(P值均<0.05).③免疫组织化学法检测结果:sham组可见少量Caspase-3免疫阳性细胞,缺血再灌注72 h后,NS组及各瑞芬太尼预处理组海马区Caspase-3蛋白的免疫阳性细胞数较sham组显著增多(P值均<0.05),各瑞芬太尼预处理组Caspase-3蛋白的免疫阳性细胞数显著低于NS组(P值均<0.05),REM6和REM20组Caspase-3蛋白的免疫阳性细胞数显著低于REM2组(P值均<0.05).④实时RT-PCR结果:sham组大鼠海马组织中Caspase-3 mRNA呈低水平表达,缺血再灌注24 h后,NS组及各瑞芬太尼处理组Caspase-3 mRNA的表达水平较sham组显著升高(P值均<0.05),REM6组Caspase-3 mRNA的表达较NS组显著降低(P<0.05).结论 瑞芬太尼预处理(以6 μg·kg~(-1)·min~(-1)为佳)对全脑缺血再灌注后的神经元损伤具有一定的保护作用,其机制可能与抑制神经元凋亡及下调Caspase-3基因有关.     

卡托普利对外源性羟自由基诱导心肌细胞凋亡的影响

目的　观察卡托普利对外源性羟自由基诱导心肌细胞凋亡的影响 .方法　采用培养的第 2代心肌细胞 ,随机分成 4组 :1正常对照组 :仅用 DMEM培养 ;2羟自由基组 :OH-终浓度为 10 - 4 m ol· L- 1 ;3卡托普利组 :卡托普利终浓度为 10 - 5mol· L- 1 ;4卡托普利 +羟自由基组 :卡托普利10 - 5mol· L- 1 +10 - 4 mol· L- 1 OH- .观察心肌细胞存活率和形态学 ,流式细胞仪双标法检测细胞凋亡率 .结果　 1羟自由基组心肌细胞存活率降低 ,和对照组比较有显著性差异(P<0 .0 5 ) ;卡托普利 +羟自由基组细胞存活率较羟自由基组高 (P<0 .0 5 ) . 2 Annexin V+/PI- 细胞即凋亡细胞在羟自由基组有较高的发生率 ,明显高于其他各组 (P<0 .0 5 ) ;卡托普利 +羟自由基组的细胞凋亡率显著低于羟自由基组 (P <0 .0 5 ) . 3羟自由基组凋亡心肌细胞呈特征性超微结构 .结论　卡托普利能减轻外源性羟自由基诱导的心肌细胞凋亡     

镁离子对培养乳鼠心肌细胞羟自由基损伤的保护作用

目的　观察镁离子对培养乳鼠心肌细胞羟自由基损伤的保护作用。方法　本实验利用FeSO4/ H2O2 自由基产生体系,观察羟自由基作用于培养乳鼠心肌细胞,其上清液中乳酸脱氢酶(LDH) 和丙二醛( MDA) 含量的变化,以及镁离子对这种作用的影响。结果　(1) 羟自由基作用于培养乳鼠心肌细胞,其上清液中LDH 和MDA 的含量增加。(2) 镁离子能减少羟自由基引起的LDH 和MDA 含量的增加,且呈一定浓度、时间依赖关系。结论　羟自由基使培养乳鼠心肌细胞LDH 漏出增加及脂质过氧化终产物MDA 含量增加,镁离子对这一损伤有保护作用     

自由基在心肌细胞缺氧性DNA损伤和凋亡中的作用

目的　研究自由基在心肌细胞缺氧性DNA损伤和凋亡中的作用。方法　将培养的大鼠心肌细胞随机分成 5组 ,即对照组、缺氧 2 4h组、SOD组、CAT组和SOD +CAT组。然后除对照组外 ,分别加入SOD、CAT或SOD +CAT的各用药组和缺氧2 4h组均缺氧培养 2 4h(其中SOD和CAT的浓度均为 4 0 0 μg/ml) ,终止培养后分别用单细胞微量凝胶电泳检测心肌细胞DNA的损伤和TUNEL标记检测细胞凋亡。结果　缺氧 2 4h后 ,各组心肌细胞核DNA明显受损 ,细胞发生凋亡。与单纯缺氧 2 4h组相比 ,SOD组、CAT组和SOD +CAT组的DNA损伤程度明显减轻 ,受损的细胞数明显减少 (P <0 .0 5 ) ,其中SOD +CAT组更显著(P <0 .0 1 ) ,细胞凋亡的数量也明显减少 (P <0 .0 5 )。结论　自由基参与了心肌细胞缺氧过程中细胞核DNA的断裂损伤和细胞凋亡 ,使用自由基清除剂能减轻其缺氧损伤 ,对心肌细胞有保护作用     

刺五加叶皂苷B对过氧化氢诱导的心肌细胞凋亡的抑制作用

目的：探讨刺五加叶皂苷B（C-B）对过氧化氢（H₂O₂）诱导的乳鼠心肌细胞凋亡的影响,阐明其对氧化应激损伤所致的心肌细胞凋亡的抑制作用。方法：乳鼠心肌细胞行原代培养,取自主搏动良好的心肌细胞随机分为正常对照组、H2O2 损伤组(200 μmol•L^-1H2O2诱导心肌细胞凋亡)、100 mg•L^-1C-B 组和200 mg•L^-1 C-B 组,倒置相差显微镜观察细胞形态,MTT法检测细胞存活率,AnnexinⅤ-FITC 流式细胞术检测凋亡率,分光光度法检测Caspase-3活性,免疫印迹法检测细胞Caspase-3、PARP、Bcl-2和Bax蛋白表达。结果：与正常对照组比较,200 μmol•L^-1H₂O₂组心肌细胞有损伤性改变,细胞
存活率明显降低（P<0.001）,凋亡率升高（P<0.001）,Caspase-3活性增加（P<0.01）,细胞Bcl-2蛋白表达减少,Caspase-3及Bax蛋白表达增多,PARP蛋白降解增多。与H2O2损伤组比较,100及200 mg•L^-1C-B组心肌细胞损伤性改变均减轻,细胞存活率增加（P<0.05或P<0.01）,凋亡率降低（P<0.001）,Caspase-3活性降低（P<0.05或P<0.01）,细胞Bcl-2蛋白表达增加,Bax蛋白表达和Caspase-3蛋白表达减少,PARP蛋白降解减少（依据电泳条带的宽窄及明暗度判断蛋白表达程度）,且200 mg•L^-1C-B组的作用更明显。结论：C-B对H₂O₂诱导的心肌细胞凋亡有一定的抑制作用,可能与其调节细胞内凋亡相关蛋白Caspase-3、Bcl-2、Bax的表达有关。     

复方丹参滴丸对外源性自由基所致心律失常的影响

目的 观察复方丹参滴丸对外源性自由基所致心律失常有无保护作用。方法 采用Langendorff灌流装置对大鼠离体心脏灌注硫酸亚铁（0.25mmol/L）/抗坏血酸（1.0mmol/L)的方法，复制自由基致心律失常的模型，观察复方丹参滴丸对其影响。结果 外源性自由基组可使离体灌流大鼠的心律失常发生率高达100%，心室纤颤发生率为43%。1mg/L异博定和50mg/L复方丹参滴丸能使心律失常发生率分别降低71.4%和87.5%。结论 复方丹参滴丸有抗自由基所致的心律失常作用。     

几种二萜类化合物对自由基诱导的线粒体损伤的保护作用(英文)

目的：了解冬凌草甲素（Ｏｒｉｄ）及其它香茶菜属二萜类化合物香茶菜醛（Ａｍｅ）毛叶香茶菜醇（Ｉｓｏ）是否与冬凌草甲素同样具有抗氧化作用。方法：用分光光度法测定脂质过氧化物丙二醛（ＭＤＡ）含量及线粒体肿胀度。用荧光分光光度法测定线粒体膜流动性。结果：Ｏｒｉｄ，Ａｍｅ，Ｉｓｏ４０，８０，１６０μｍｏｌ／Ｌ抑制铁 半胱氨酸（Ｆｅ２＋ Ｃｙｓ）引起的肝线粒体ＭＤＡ形成，并呈剂量－依赖关系。Ｏｒｉｄ１６０μｍｏｌ／Ｌ抑制肝线粒体膜流动性下降。（Ｐ值分别为０２９７±０．０２２，Ｆｅ２＋ Ｃｙｓ的Ｐ值为０４２３±０．０１４）；Ａｍｅ１６０μｍｏｌ／Ｌ还可抑制脂质过氧化引起的肝线粒体肿胀。结论：Ａｍｅ，Ｉｓｏ与Ｏｒｉｄ同样可能通过抑制脂质过氧化而产生抗氧化作用。     

多柔比星诱导体外培养心肌细胞损伤模型的建立

目的 探讨建立多柔比星(DOX)损伤心肌细胞模型的方法和可行性.方法 原代培养4d的SD乳鼠心肌细胞,用不同浓度的DOX进行处理,MTT法测定不同时间点的心肌细胞存活率,倒置显微镜下观察心肌细胞搏动频率,比色法检测上清液中乳酸脱氢酶(LDH)和天门冬氨酸氨基转移酶(AST)的含量,Hoechst 33258荧光染色检测心肌细胞的凋亡情况.结果不同浓度的DOX对心肌细胞均有损伤.当DOX浓度大于1.0mg/L时,心肌细胞存活率明显下降.随着DOX浓度的增加,心肌细胞搏动频率减慢,LDH及AST明显增高,细胞凋亡增加,差异有统计学意义(P＜0.05).而随着DOX作用时间的延长,心肌细胞存活率亦显著降低.结论 DOX对体外培养心肌细胞损伤程度呈浓度和时间依赖性,1.0mg/L的浓度作用4h可建立可靠的心肌细胞毒性损伤模型.     

不同浓度的外源性自由基生成系统致心律失常作用的比较

为探索理想的外源性自由基致心律失常的模型，我们使用Langendorff灌流装置对大鼠离体心脏灌流9种不同浓度比的硫酸亚铁/抗坏血酸，同时用高效液谱法检测冠脉流出液中羟自由基(OH）的含量和观察心律失常的发生率。实验表明，硫酸亚铁（0．25mmol/L）/抗坏血酸（1.0mmol/L）生成的·OH含量较高，且使离体灌流大鼠的心律失常发生率高达100％，室性纤颤发生率为60％。可见，该系统是良好的外源性自由基致心律失常的模型。     

大鼠硅肺纤维化中凋亡及信号通路caspase-3的作用

目的：观察大鼠二氧化硅灌注后肺组织细胞凋亡变化规律,并探讨它们在硅肺发生发展中的意义及其活化的caspase-3在细胞凋亡过程中的作用。方法：48只SD大鼠随机分为二氧化硅灌注组和生理盐水对照组,制作大鼠硅肺纤维化模型。应用流式细胞仪观察灌注后各时相点肺组织细胞的凋亡率。应用免疫组织化学技术检测caspase-3蛋白的表达。结果：成功复制大鼠硅肺纤维化模型;实验组肺组织中细胞凋亡率明显高于对照组,并呈时间依赖性增加。Caspase-3主要在肺泡上皮细胞、肺巨噬细胞及浸润的炎症细胞中表达增强,其表达强度与细胞凋亡无明显相关性(r=0.215, P＞0.05)。结论：在大鼠硅肺发生的早期阶段,肺组织细胞凋亡起重要作用;而caspase-3又在调控细胞凋亡中起重要作用。     

山奈酚、芹菜素、大豆苷元对H2O2诱导的心肌细胞凋亡的影响

目的 观察不同种类黄酮类化合物山萘酚(KA)、芹菜素(AP)、大豆苷元(DA)对H2O2诱导的心肌细胞凋亡及Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白表达的影响.方法 取Wistar大鼠新生乳鼠心肌细胞做原代培养,MTT法检测几种黄酮的细胞毒浓度;H2O2(100μmol/L)诱导心肌细胞凋亡;Tunel法、流式细胞仪检测细胞凋亡率;免疫组化方法测定Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白表达.结果 MTT法显示各组药物在5、30μmol/L没有显著的细胞毒作用.KA、AP、DA均显著减小H2O2诱导的细胞凋亡率、Caspase-3蛋白表达,增加Bcl-2/Bax比值(P＜0.05),其中KA效果最显著(P＜0.01).结论 这些黄酮类化合物有抑制H2O2诱导的心肌细胞凋亡作用,其机制与其抗氧化活性有关,可能是通过调节Bcl-2、Bax、Caspase-3蛋白表达,起到心肌细胞保护作用,其中KA效果最好.