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病理生理学理论指导:TNF-α在细胞凋亡中的作用

病理生理学理论指导:TNF-α在细胞凋亡中的作用

半乳糖胺预处理的小鼠以LPS 造成休克,出现大量肝细胞凋亡及肝功能衰竭,给予抗TNF-α单抗抑制细胞凋亡可以避免肝功能衰竭。TNF-α在体外3 小时即能促进PMN 凋亡,此作用可被血小板活化因子(PAF)拮抗。TNF-α可以引起体内的肝细胞和内皮细胞凋亡。也有报道TNF-α并不引起肝细胞凋亡,须预先用转录抑制剂放线菌D 方能诱导肝细胞凋亡,并呈剂量依赖性。小剂量TNF-α有保护作用,减少LDH 释放,但随时间延长保护作用减弱。TNF-α是否引起细胞凋亡可能与细胞的TNF-α受体多少及状态有关。TNF 的促凋亡作用有赖死亡受体TNFR55 存在。Song报道LPS 引起小鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡并呈量效关系,此时TNF-α释放升高11 倍。但加入更大量的重组TNF-α并不起肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡。在TNF-α基因剔除小鼠,LPS 也能引起肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡,表明LPS 引起肺泡Ⅱ型上皮细胞凋亡可通过不依赖于TNF-α的信号机制。有不少报道TNF-α延迟PMN 凋亡,但也有人发现TNF-α加速PMN 凋亡。

细胞凋亡实验步骤及注意事项

细胞凋亡实验步骤及注意事项 一、实验目的 1、掌屋凋亡细胞的形态特征 2、学会用荧光探针对细胞进行双标记来检测正常活细胞、凋亡细胞与坏死 细胞的方法 二、实验原理 细胞死亡根据其性质、起源及生物学意义区分为凋亡与坏死两种不同类型。凋亡普遍存在于生命界,在生物个体与生存中起着非常重要的作用。它就是细胞在一 定生理条件下一系列顺序发生事件的组合,就是细胞遵循一定规律自己结束生命 的自主控制过程。细胞凋亡具有可鉴别的形态学与生物化学特征。 在形态上可见凋亡细胞与周围细胞脱离接触,细胞变园,细胞膜向内皱缩、胞浆浓缩、内质网扩张、细胞核固缩破裂呈团块状或新月状分布、内质网与细胞膜进一步融合将细胞分成多个完整包裹的凋亡小体,凋亡小体最后被吞噬细胞吞噬消化。在凋亡过程中细胞内容物并不释放到细胞外,不会影响其它细胞,因而不引起炎症反应。 在生物化学上,多数细胞凋亡的过程中,内源性核酸内切酶活化,活性增加。核DNA 随机地在核小体的连接部位被酶切断,降解为180-200bp或它的整倍数的各种片断。如果对核DNA进行琼脂糖电泳,可显示以180-200bp为基数的DNA ladder(梯状带纹)的特征。 相比之下,坏死就是细胞处于剧烈损伤条件下发生的细胞死亡。细胞在坏死早期 即丧失质膜完整性,各种细胞器膨胀,进而质膜崩解释放出其中的内容物,引起炎症反应,坏死过程中细胞核DNA虽也降解,但由于存在各种长度不等的DNA片断,不能形成梯状带纹,而呈弥散状。 一些温与的损伤刺激及一些抗肿瘤药物可诱导细胞凋亡,通常这些因素在诱导凋亡的同时,也可产生细胞坏死,这取决于损伤的剧烈程度与细胞本身对刺激的敏感 程度。 三尖杉酯碱(HT)就是我国自行研制的一种对急性粒细胞白血病,急性单核白血病等有良好疗效的抗肿瘤药物。研究表明HT在0、02~5μg/ml范围内作用2小时,即可诱导HL-60细胞凋亡,并表现出典型的凋亡特征。本实验用1μg/ml HT在体外诱导培养的HL-60细胞发生凋亡,同时也有少数细胞发生坏死。用 Hoechst33342与碘化丙啶(propidium iodide,PI)对细胞进行双重染色,可以区别凋亡、坏死及正常细胞。 细胞膜就是一选择性的生物膜,一般的生物染料如PI等不能穿过质膜。当细胞坏死时,质膜不完整,PI就进入细胞内部,它可嵌入到DNA或RNA中,使坏死细胞着

病生实验指导

实验指导 实验一实验性肺水肿 [实验目的] 1.复制急性实验性肺水肿动物模型。 2.观察肺水肿的表现,分析肺水肿的发病机理。 [药品与器材] 生理盐水,25%乌拉坦,肾上腺素,5%肝素,电脑及压力、张力生物信号软件一套,打印机一台,气管插管,颈总动脉插管,动脉夹,静脉输液装置一套,颈部手术器械一套,粗剪刀,注射器及针头,天平及砝码,听诊器,纱布、棉线、烧杯、滤纸等。 [实验动物] 家兔 [实验方法] (一)取家兔一只,称重后用25%乌拉坦按4ml/Kg体重,耳缘静脉注射麻醉,然后将动物仰卧固定台上,调好记录装置。 (二)剪去颈部被毛,切开颈部正中皮肤,分离气管、一侧颈总动脉和对侧颈外静脉,以及双侧迷走神经,各在其下穿两条线备用,将动脉插管插入颈总动脉,结 扎固定后连接于相应的血压记录装置,将静脉插管插在颈外静脉(插管前应排气),结扎固定,最后插入气管,连接于相应的呼吸描记装置。 (三)描记一段正常呼吸和血压曲线,并用听诊器听肺呼吸音,然后由静脉输入生理盐水,输入总量按100ml/Kg体重输液,将近一半时,切断双侧迷走神经,并立即从小壶中加入肾上腺素(0.45mg/Kg)。 (四)在输液过程中应注意观察呼吸的变化,不断用听诊器听肺部,并注意有无湿性罗音出现(右肺底部最早出现)及气管插管内有无淡红色泡沫液体流出,当证 明有肺水肿时,则夹注气管,处死动物,打开胸腔,用线在气管分叉处结扎,以防 止水肿液流出,在结扎上方切断气管,提起结扎的棉线,小心分离肺脏以外的组织,最后把肺取出,用滤纸吸取肺表面的液体,称重,计算肺系数,观察肺大体的改变,然后切开肺,注意切面的改变,有无粉红色泡沫液体流出。 肺系数=肺重(克)/体重(公斤) 正常兔肺系数为4~5。 [注意事项]

高中生物细胞凋亡的知识点(一)

高中生物细胞凋亡的知识点(一) [背景知识互动] 1.人的自然寿命是多少岁?人的寿命的长短与什么有关? 2.人体每天都有哪些细胞死亡?举例说明。 答案: 1.人的自然寿命是120岁。人的寿命与细胞衰老有直接关系。 2.人体每天死亡的细胞有小肠上皮细胞、皮肤细胞、血红细胞等。知识链接 人体的衰老与细胞的衰老有关。 人体内每天都有大量的细胞死亡。 [典型例题探究] 【例1】什么是细胞凋亡? 解析:高等真核生物的大多数细胞,在丧失生理功能或严重受损时,激活固有的细胞自杀程序而自灭。这一过程称为细胞程序化死亡。细胞凋亡这个词指细胞程序化死亡所表现的生理变化和形态变化,其中包括细胞收缩、膜泡化、染色质浓缩和降解成小片段。 答案:细胞凋亡是指生物体生长发育过程中,由基因控制的,按照一定的程序发生的'细胞死亡,因而细胞凋亡又称为程序性死亡。规律发现 细胞凋亡中的细胞经常降解成为膜包裹的凋亡体,被巨噬细胞或邻近的细胞吞噬或消化,但不产生炎症反应。 【例2】细胞凋亡的大致过程可分为三个阶段,它们是:________、________、 ________。 解析:.细胞凋亡的过程的三个阶段为: 凋亡的起始:细胞皱缩,细胞连接消失,内质网膨胀,染色体固缩并沿着核膜分布,但细胞膜依然完整。 凋亡小体的形成:核膜破裂,染色体断裂为大小不等的片段,与一些细胞器聚集后被内折的细胞膜包围,在细胞表面形成了许多泡状和芽状的突起,这些突起叫做凋亡小体。 细胞的解体:凋亡小体逐渐与细胞分离,脱落至细胞间质,最终被周围的细胞吞噬并消化。 答案:凋亡的起始凋亡小体的形成细胞的解体注意对细胞凋亡过程的掌握。 1

《病理学》实验指导

6、遵守教研室和实习室各项规章制度。 四、绘图和实习报告 描绘病理切片病变简图及书写实习报告是病理学基本技能(或基本功),可以提高观察病变、分析和描述病变的能力。对培养临床医师书写病历、手术记录、分析临床症状及科学研究均有帮助。 描绘病变要求选择有代表性部分,真实简明的绘出病变特点。应根据自己观察的病变特点,联系理论课内容,客观的分析,精练地写出实习报告。实习报告的书写格式如下:(举例) 第十四章传染病实习报告 一、实习目的要求:(抄写本章“实习目的要求”的内容) 二、实习内容:(抄写本章实习的“内容’,大标本、切片的具体名称可不写) 三、绘图(或其它内容):淋巴结结核绘图 组织切片观察与描述: 1、低倍镜:可见正常淋巴组织结构,在淋巴细胞中可见散在结节状病灶及灶性红染无结构、颗粒状物质,即干酪样坏死。 2、高倍镜:结节状病灶由上皮样细胞、朗罕巨细胞、干酪样坏死及周围的成纤维细胞和淋巴细胞等构成,即结核结节(对上皮样细胞和郎罕巨细胞可详细描述)。 病理诊断:(左颈部)淋巴结结核 实习报告人:××× 报告日期:2000年7月15日 (程瑞雪)

3、心肌肥大(hypertrophy of myocardium) (1)高血压患者心脏体积大于正常,重量增加;(2)切面以左心室肥厚为主(为什么?);乳头肌增粗;(3)心腔扩大不明显(向心性)。 4、肝水变性(hydropic degeneration of liver) 肝脏体积增大,被膜紧张,切面隆起,边缘外翻,色苍白浑浊。请推测其发生机制和临床表现。 5、肾水变性(hydropic degeneration of kidney) 肾脏体积增大,被膜紧张,切面隆起,色苍白浑浊,皮髓质分界不清。 6、脾被膜透明变性(hyaline degeneration of spleen capsule) 脾脏淤血、肿大,包膜(或部分包膜)增厚,呈灰白色,半透明毛玻璃样、质硬(似在局部涂上一层糖衣,故俗称“糖衣脾”)。 7、胸膜透明变性(hyaline degeneration of pleura) 慢性炎症致胸膜纤维组织增生、增厚、纤维化玻变,呈灰白色、半透明毛玻璃样,质硬。 8、脾梗死(infarct of spleen) (1)脾脏表面和切面见一灰白色三角形坏死灶;(2)坏死组织质地干燥、致密稍硬,与正常脾脏组织分界清楚,周围可见暗红色或棕黄色充血出血带。请推测此病变的结局。 9、肾干酪样坏死(caseous necrosis of kidney) 肾脏体积增大,切面肾实质呈多灶性坏死,坏死物色黄、质松软、脆、细腻似奶酪,部分坏死物排出形成囊腔。试问有何临床表现? 10、足坏疽(gangrene of foot) 足趾、足背、足底均坏死,皮肤呈黑褐色,坏死区干燥、皮肤皱缩,与正常组织分界清楚,为干性坏疽。湿性坏疽有何特点? 11、阿米巴肝“脓肿”(amoebic abscess of liver) 体积增大,切面见一个较大“脓腔”,系阿米巴原虫引起的肝脏液化性坏死,坏死物呈果酱样,流失后形成“脓腔”,腔壁上残留未彻底坏死的结缔组织、胆管、血管等呈“破絮状”。试问病人可能有何临床表现? 四、切片观察要点 1、支气管粘膜鳞状上皮化生(squamous metaplasia of bronchus)62-1#

细胞凋亡的信号通路

山东农业大学学报(自然科学版),2015,46(4):514-518VOL.46N0.42015 Journal of Shandong Agricultural University(Natural Science Edition)doi:10.3969/j.issn.1000-2324.2015.04.007 细胞凋亡的信号通路 谢昆,李兴权 红河学院生命科学与技术学院,云南蒙自661199 摘要:细胞凋亡是细胞程序性死亡的一种方式,与自噬和坏死有明显的区别。细胞凋亡的信号途径比较复杂,在凋亡诱导因子的刺激下经历不同的信号途径。本文就细胞凋亡的三条信号通路——线粒体途径、内质网途径和死亡受体途径做一综述,以便为人们进一步了解细胞凋亡发生的机制,从而对癌症及其他一些相关疾病的治疗奠定基础。关键词:细胞凋亡;信号通路;线粒体途径;内质网途径;死亡受体途径 中图法分类号:R329.2+8文献标识码:A文章编号:1000-2324(2015)04-0514-05 The Signal Pathway of Apoptosis XIE Kun,LI Xing-quan Department of Life Science and Technology/Honghe University,Mengzi661199,China Abstract:Apoptosis is a process of programmed cell death which distinguishes from autophagy and necrosis.The signal pathways of apoptosis are complex and different under apoptosis induced factor stimulating.Three kinds of signal pathways of apoptosis including Mitochondrial pathway,Endoplasmic Reticulum pathway and Death Receptor pathway were summarized in this review in order to make people further comprehend the mechanism of apoptosis,so that it should make a basis for us all to treat cancer and other related diseases. Keywords:Apoptosis;signal pathway;Mitochondrial pathway;Endoplasmic Reticulum pathway;Death Receptor pathway 细胞凋亡是细胞程序性死亡(Program cell death,PCD)中特有的一种细胞死亡方式,是细胞在一系列内源性基因调控下发生的自然或生理性死亡过程。Kerr等1972年最早提出了凋亡(apoptosis)和坏死(necrosis)的概念[1],随后Paweletz等对其进行了详细的描述[2,3]。在形态学上,凋亡表现为核浓缩、细胞质密度增高、染色质凝聚、核膜破裂、核内DNA断裂、细胞集聚成团、形成凋亡小体(Apoptosome)等特征,这些凋亡小体最终被巨噬细胞清除,但不会引起周围细胞的炎症反应,另外,凋亡发生在单个细胞之间[4,5]。坏死,通常是由相邻的多个细胞之间发生细胞肿胀,细胞核溶解,细胞膜破裂,细胞质流入到细胞间质中,并伴发一系列的炎症反应,从而与凋亡表现为本质性区别[6,7]。 目前认为,凋亡发生的途径分为三种。第一种是线粒体途径,也称为内源性途径,该途径包括两类,第一类需要通过激活Caspase通路促进凋亡,在一序列凋亡诱导因素刺激下,线粒体中的Cyt C(细胞色素C)释放至细胞质中,从而与Apaf-1(Apoptosis protease activating factor1,凋亡蛋白酶活化因子1)结合形成多聚体,形成的多聚体再进一步与凋亡起始分子Caspase-9结合形成凋亡小体,凋亡小体激活Caspase-9,从而激活下游的凋亡执行分子Caspase-3,Caspase-6和Caspase-7等诱导细胞凋亡的级联反应;第二类是不依赖于Caspase途径的,通过线粒体释放AIF(Apoptosis induce factor,凋亡诱导因子)直接诱导凋亡的发生。但是在细胞内,直接检测AIF比较困难,而且AIF的变化不一定能代表凋亡发生的程度,因为引起凋亡发生的途径不一。第二种是死亡受体途径(也称为外源性途径),经由死亡受体(如TNF,Fas等)与FADD的结合而激活Caspase-8和caspase-10,进一步激活凋亡执行者caspase-3,6,7,从而促进凋亡的发生;第三条途径是内质网途径,内质网应激(蛋白质错误折叠或未折叠、内质网胁迫)会导致细胞内钙超载或钙离子稳态失衡一方面激活caspase-12,caspase-12进一步激活caspase-9而促进凋亡的发生,另一方面诱导Bcl-2(B细胞淋巴瘤蛋白)家族中促凋亡蛋白Bax和Bak的激活诱导凋亡[8]。 1凋亡的线粒体途径 在哺乳动物中,由于凋亡的激活需要线粒体中细胞色素C(CytC)的释放,因此CytC由线粒体膜间隙释放到细胞质中的多少可以作为判断凋亡发生强弱的指标之一。有研究认为,CytC的释放是通过Bcl-2家族调控线粒体膜透化(Mitochondrial outer membrane permeabilization,MOMP),科学 收稿日期:2013-03-07修回日期:2014-09-11 基金项目:云南省科技厅应用基础研究面上项目(2010ZC151) 作者简介:谢昆(1975-),男,云南富民人,博士研究生,研究方向为动物生物化学与分子生物学.E-mail:xk_biology2@https://www.wendangku.net/doc/1010030440.html, 数字优先出版:2015-06-03https://www.wendangku.net/doc/1010030440.html,

细胞凋亡检测,细胞凋亡实验步骤,检测方法

细胞凋亡检测,细胞凋亡实验步骤,检测方法 一、定性和定量研究 只定性的研究方法:常规琼脂糖凝胶电泳、脉冲场倒转琼脂糖凝胶电泳、形态学观察(普通光学显微镜、透射电镜、荧光显微镜) 进行定量或半定量的研究方法:各种流式细胞仪方法、原位末端标记法、ELISA 定量琼脂糖凝胶电泳。 二、区分凋亡和坏死 可将二者区分开的方法:琼脂糖凝胶电泳,形态学观察(透射电镜是是区分凋亡和坏死最可靠的方法),Hoechst33342/PI双染色法流式细胞仪检测,AnnexinV/PI双染色法流式细胞仪检测等。 不能将二者区分开的方法:原位末端标记法、PI单染色法流式细胞仪检测等。 三、样品来源不同选择 组织:主要用形态学方法(HE染色,透射电镜、石蜡包埋组织切片进行原位末端标记,ELISA或将组织碾碎消化做琼脂糖凝胶电泳)。 四、细胞凋亡检测 1、早期检测: 1) PS(磷脂酰丝氨酸)在细胞外膜上的检测 2)细胞内氧化还原状态改变的检测 3)细胞色素C的定位检测 4) 线粒体膜电位变化的检测 2、晚期检测: 细胞凋亡晚期中,核酸内切酶在核小体之间剪切核DNA,产生大量长度在 180-200 bp 的DNA片段。 对于晚期检测通常有以下方法: 1) TUNEL(末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记) 2) LM-PCR Ladder (连接介导的PCR检测) 3) T elemerase Detection (端粒酶检测) 3、生化检测: 1)典型的生化特征:DNA 片段化 2)检测方法主要有:琼脂糖凝胶电泳、原位末端标记(TUNEL)等 3)TUNEL(末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记) 4)通过DNA末端转移酶将带标记的dNTP (多为dUTP)间接或直接接到DNA 片段的3’-OH端,再通过酶联显色或荧光检测定量分析结果。可做细胞悬液、福尔马林固定或石蜡处理的组织、细胞培养物等多种样本的检测。 4、LM-PCR Ladder (连接介导的PCR检测) 当凋亡细胞比例较小以及检测样品量很少(如活体组织切片)时,直接琼脂糖电泳可能观察不到核DNA的变化。通过LM-PCR,连上特异性接头,专一性地扩增梯度片段,从而灵敏地检测凋亡时产生梯度片段。此外,LM-PCR 检测是半定量的,因此相同凋亡程度的不同样品可进行比较。如果细胞量很少,还可在分离提纯DNA后,用32P-ATP和脱氧核糖核苷酸末端转移酶(TdT)使DNA标记,

细胞凋亡信号转导途径及调控的研究进展

细胞凋亡信号转导途径及其调控的研究 进展 学科:基础兽医学 专业:药理毒理学 姓名:ma cai hui 学号:13203023

细胞凋亡信号转导途径及其调控的研究进展 摘要目的:为了研究抗肿瘤药物促使细胞凋亡的作用机理,探讨细胞凋亡的信号转导途径以及相关基因对其的调控。方法:查阅近年的国内外相关文献,归纳整理细胞凋亡的信号转导途径和相关的调控基因。结果:介绍了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。以及调控凋亡的主要基因,Bcl-2、p53、c-myc、P16、Rb。结论:研究抗肿瘤药物的作用机理应从以上三条凋亡途径和相关调控基因出发。 关键词细胞凋亡;信号转导途径;基因调控;caspase Progress study on signal transmission pathways and regulation of cell apoptosis Wang Saiqi School of Pharmaceutical Sciences, Zhengzhou University, Zhengzhou, 450001 Key words : cell apoptosis; signal transmission pathways; gene regulation; caspase Abstract Aim : To check the mechanism of apoptosis induced by anticarcinogen and research the cell apoptosis signal transmission pathways and related genes on its regulation. Methods: Signal transmission pathways and related genes were concluded by referring to related papers at home and abroad in recent years. Results: Three main signal transmission pathways, death receptor-mediated pathways, mitochondrial pathway, endoplasmic reticulum pathway and several main regulator genes,Bcl-2,p53, c-myc,P16,Rb were introduced. Conclusions: Research on the mechanism of anticarcinogen should start from the said signal transmission pathways and genes. 1 细胞凋亡概述 细胞凋亡,又名细胞程序性死亡,是诱导性的细胞自杀过程,它使生物体可以有序地清除受损伤或无用的细胞。自从1927年John Kerr第一次提出凋亡这一概念后,人们发现它在多细胞生物的基本生命活动中起着十分重要的作用。它对于

细胞凋亡主要发生机制及相关作用研究

细胞凋亡主要发生机制及相关作用研究 摘要 细胞凋亡是一种有序的或程序性的细胞死亡方式,是细胞接受某些特定信号刺激后在基因调控下所发生的一系列细胞主动死亡过程,通常来说是一种正常生理应答反应。目前认为细胞凋亡信号传导通路主要包括三种:内源性途径、外源性途径以及内质网途径。细胞凋亡的研究已成为当前生命科学研究热点之一。研究细胞凋亡的信号传导通路及其调控对进一步认识和治疗凋亡相关疾病有重要意义。 关键词:细胞凋亡信号传导通路疾病治疗

ABSTRACT Apoptosis is an orderly or programmed cell death way, is a series of cells active death process under gene regulation that after cell accepted certain specific signal stimulation, it is a normal physiological response. At presently, the cell apoptosis signaling pathways mainly includes three types: intrinsic pathway, extrinsic pathway, and the way of endoplasmic reticulum. The research of apoptosis has become the life science research hotspot. Researching cell apoptosis signaling pathways and regulation can get further understanding and also have the important meaning to treatment of apoptosis related diseases. Key words: A poptosis Signal conduct pathway Treatment of diseases

(完整word版)细胞凋亡过程

细胞凋亡的过程大致可分为以下几个阶段:接受凋亡信号→凋亡调控分子间的相互作用→蛋白水解酶的活化(Caspase)→进入连续反应过程细胞凋亡的启动是细胞在感受到相应的信号刺激后胞内一系列控制开关的开启或关闭,不同的外界因素启动凋亡的方式不同,所引起的信号转导也不相同,客观上说对细胞凋亡过程中信号传递系统的认识还是不全面的,比较清楚的通路主要有:1)细胞凋亡的膜受体通路:各种外界因素是细胞凋亡的启动剂,它们可以通过不同的信号传递系统传递凋亡信号,引起细胞凋亡,我们以Fas -FasL为例:Fas是一种跨膜蛋白,属于肿瘤坏死因子受体超家族成员,它与FasL结合可以启动凋亡信号的转导引起细胞凋亡。它的活化包括一系列步骤:首先配体诱导受体三聚体化,然后在细胞膜上形成凋亡诱导复合物,这个复合物中包括带有死亡结构域的Fas相关蛋白FADD。Fas又称CD95,是由325个氨基酸组成的受体分子,Fas一旦和配体FasL结合,可通过Fas分子启动致死性信号转导,最终引起细胞一系列特征性变化,使细胞死亡。Fas作为一种普遍表达的受体分子,可出现于多种细胞表面,但FasL的表达却有其特点,通常只出现于活化的T细胞和NK细胞,因而已被活化的杀伤性免疫细胞,往往能够最有效地以凋亡途径置靶细胞于死地。Fas分子胞内段带有特殊的死亡结构域(DD,death domain)。三聚化的Fas和FasL结合后,使三个Fas分子的死亡结构域相聚成簇,吸引了胞浆中另一种带有相同死亡结构域的蛋白FADD。FADD是死亡信号转录中的一个连接蛋白,它由两部分组成:C端(DD结构域)和N端(DED)部分。DD结构域负责和Fas分子胞内段上的DD结构域结合,该蛋白再以DED连接另一个带有DED的后续成分,由此引起N段DED随即与无活性的半胱氨酸蛋白酶8(caspase8)酶原发生同嗜性交联,聚合多个caspase8的分子,caspase8分子遂由单链酶原转成有活性的双链蛋白,进而引起随后的级联反应,即Caspases,后者作为酶原而被激活,引起下面的级联反应。细胞发生凋亡。因而TNF诱导的细胞凋亡途径与此类似2)细胞色素C释放和Caspases激活的生物化学途径线粒体是细胞生命活动控制中心,它不仅是细胞呼吸链和氧化磷酸化的中心,而且是细胞凋亡调控中心。实验表明了细胞色素C从线粒体释放是细胞凋亡的关键步骤。释放到细胞浆的细胞色素C在dATP存在的条件下能与凋亡相关因子1(Apaf-1)结合,使其形成多聚体,并促使caspase-9与其结合形成凋亡小体,caspase-9被激活,被激活的caspase-9能激活其它的caspase如caspase-3等,从而诱导细胞凋亡。此外,线粒体还释放凋亡诱导因子,如AIF,参与激活caspase。可见,细胞凋亡小体的相关组份存在于正常细胞的不同部位。促凋亡因子能诱导细胞色素C 释放和凋亡小体的形成。很显然,细胞色素C从线粒体释放的调节是细胞凋亡分子机理研究的关键问题。多数凋亡刺激因子通过线粒体激活细胞凋亡途经。有人认为受体介导的凋亡途经也有细胞色素C从线粒体的释放。如对Fas应答的细胞中,一类细胞(type1)中含有足够的胱解酶8 (caspase8)可被死亡受体活化从而导致细胞凋亡。在这类细胞中高表达Bcl-2并不能抑制Fas诱导的细胞凋亡。在另一类细胞(type2)如肝细胞中,Fas受体介导的胱解酶8活化不能达到很高的水平。因此这类细胞中的凋亡信号需要借助凋亡的线粒体途经来放大,而Bid -- 一种仅含有BH3结构域的Bcl-2家族蛋白是将凋亡信号从胱解酶8向线粒体传递的信使。尽管凋亡过程的详细机制尚不完全清楚,但是已经确定Caspase即半胱天冬蛋白酶在凋亡过程中是起着必不可少的作用,细胞凋亡的过程实际上是Caspase不可逆有限水解底物的级联放大反应过程,到目前为止,至少已有14种Caspase被发现,Caspase分子间的同源性很高,结构相似,都是半胱氨酸家族蛋白酶,根据功能可把Caspase基本分为二类:一类参与细胞的加工,如Pro-IL-1β和Pro-IL-1δ,形成有活性的IL-1β和IL-1δ;第二类参与细胞凋亡,包括caspase2,3,6,7,8,9.10。Caspase家族一般具有以下特征:1)C端同源区存在半胱氨酸激活位点,此激活位点结构域为QACR/QG。2)通常以酶原的形式存在,相对分子质量29000-49000(29-49KD),在受到激活后其内部保守的天冬氨酸残基经水解形成大(P20)小(P10)两个亚单位,并进而形成两两组成的有活性的四聚体,其中,每个P20/P10异二聚体可来源于同一前体分子也可来源于两个不同的前体分子。3)末端具有一个小的或大的原结构域。参与诱导凋亡的Caspase分成两大类:启动酶(inititaor)和效应酶(effector)它们分别在死亡信号转导的上游和下游发挥作用。

关于细胞凋亡与疾病

细胞凋亡与疾病 细胞凋亡指机体细胞在发育过程中或在某些因素作用下,通过细胞内基因及其产物的调控而发生的一种程序性细胞死亡。细胞凋亡对胚胎发育及形态发生组织内正常细胞群的稳定、机体的防御和免疫反应、疾病或中毒时引起的细胞损伤、老化、肿瘤的发生进展起着重要作用[1]。自1972年Kerr提出细胞凋亡这一概念后,从20世纪80年代末期开始成为肿瘤病因学、病理学研究热点,近几年的研究在凋亡信号转导途径、细胞凋亡的生化反应机制及细胞凋亡的调控基因,细胞凋亡与疾病的关系等方面都取得了显著的进展[2]。文章就细胞凋亡与疾病的关系进行综述。 1、概述 早在1972年,Kerr等已发现从细胞形态、超微结构和生化变化等方面来分析,细胞有两种死亡形式:一种是早被熟知的细胞坏死(Necrosis),另一种是细胞凋亡(Apoptosis)[3]。 1.1概念 凋亡(apoptosis)一般是指机体细胞在发育过程中或在某些因素作用下,通过细胞内基因及其产物的调控而发生的一种程序性细胞死亡(programmed cell death)。一般表现为单个细胞的死亡,且不伴有炎症反应。细胞凋亡又称程序性细胞死亡(PCD),指的是细胞将自身裂解为许多膜小泡的一种精

确调节的细胞死亡过程,是有机体为保持自身组织稳定、调控自身细胞的增殖和死亡之间的平衡、由基因控制的细胞主动性死亡,一种正常的生理过程[4]。细胞凋亡参与调节机体细胞生长与更新间的平衡稳定,在机体发育过程中和成年机体新陈代谢中都起着重要作用。但近年来的研究表明,细胞凋亡还与多种疾病(如发育畸形、神经退化症、自身免疫性疾病、肿瘤、艾滋病等)的发生发展有关,从而使细胞凋亡研究成为生命科学研究的热点之一[5]。 2、细胞凋亡的形态学和生化特征 2.1 形态学特征 细胞凋亡时伴随着细胞膜表面、细胞质和核的一系列形态学改变,首先出现细胞体缩小、胞核固缩、胞浆密度增高,继而胞膜内陷将细胞自行分割为多个有膜包绕的凋亡小体(apoptotis bodies)。凋亡小体几乎立即被邻近的吞噬细胞所吞噬。吞噬细胞内的凋亡小体能停留数小时,可借助组织切片染色用光学显微镜观察[6]。在凋亡发生的全过程中,细胞膜一直保持完整。胞内容物不释放出来,所以不引起周围的炎症反应。同一组织中,不同细胞发生凋亡的过程并不同步[7]。 2.2生化特征 细胞凋亡时,早期Ca2+内流引起胞质中Ca2+浓度持续升高,激活了Ca2+依赖性核酸内切酶,于180碱基对处将DNA 切断,胞质内蛋白质发生交联,产生单个核小体和穴聚核小

兽医病理生理学实验指导

家畜病理生理学实验指导 兽医专业用 中国农业大学编

目录 绪论 (3) 实验一发热 (10) 实验二肺水肿 (12) 实验三乏氧性缺氧和中毒性缺氧 (13) 实验四应激对耗氧量的影响 (15) 实验五实验性休克 (17) 实验六急性心机能不全 (20) 实验七弥散性血管内凝血(DIC) (22)

绪论 一、概述 家畜病理生理学是一门研究家畜患病时机能变化的实验性科学。为了研究患病机体机能变化和确定其病理过程的发生原因、发生机理、经过和转归的一般规律性,广泛地应用着动物实验的研究方法,此外也应用临床观察及实验治疗的方法。动物实验是在动物身上人工造成各种生命活动障碍,各种病理过程,并控制及改变其持续和经过,仔细观察记录其变化,以求更深刻地分析疾病现象的因果关系及其发生、发展、经过和转归规律的可能性。今日病理生理学的重大成就,大多是从动物实验中获得的,因而说病理生理学是一门实验性科学。疾病是很复杂的,为了要阐明疾病过程的基本规律,在实验中又常常把疾病简化,分出其主要和次要方面,前者常常受到人们的重视。 动物实验有急性和慢性的区分。急性实验是动物经过麻醉后,进行一般实验外科手术,找出血管或神经,打开腹腔或胸腔,再以病原因子作用于机体,这时使用一定的仪器记录各脏器的机能活动,如描记血压、呼吸、脏器的体积变化、腺体的分泌滴数等。实验完毕后动物即死去。慢性实验则是先给动物施行一定的无菌外科手术,以创造实验条件,待其手术完全恢复健康后再进行实验和观察。这样就避免了因急性实验时使动物处在将死亡的,不合乎正常生活条件的或者因麻醉而改变了神经机能活动和器官机能活动状态的缺点,而获得较近似正常生活条件下的机能活动的规律,使其所得到的实验成果更富有临床医学的实践意义。然而,也必须说明,慢性实验是属于综合性研究方法,而急性实验是分析性研究方法,若当须综合某些材料时,常须事先掌握足够的已分析研究好了的局部性材料,故慢性实验常需要急性实验的配合。 病理生理学的研究常采取慢性实验及临床观察的方法,但在教学实验中,由于时间及设备条件的限制,以及学生所掌握的知识不足,通常较多地运用急性实验方法。 (一)病理生理教学实验目的和任务 除了验证课堂讲授的部分理论,加深理解外,更主要的是培养学生初步具有研究实验性疾病的技能,为今后临床医学研究打下基础。此外还可以为人类疾病提供动物模型:(1)使学生初步掌握复制家畜疾病小动物模型、人类疾病动物模型的基本方法,观察、记录、分析实验结果,书写实验报告;(2)训练学生作实验设计的技能;(3)培养学生严谨的科学态度。 (二)病理生理学实验课的要求 1.实验前 (1)认真预习实验指导,了解实验的目的、方法和操作步骤。 (2)复习实验都分有关理论。 (3)检查实验器材和药品是否齐全。 (4)小组成员应有明确分工,但同时应重视合作,使每人都能得到应有的技能

《细胞实验》13 流式细胞仪检测细胞凋亡操作流程

流式检测细胞凋亡 Annexin V 检测细胞凋亡 (2) 实验原理 (2) 实验用品 (2) 操作步骤 (3) Annexin V Blocking (5) 凋亡细胞的DNA 断裂片段分析 (7) 实验原理 (7) 实验用品 (8) 操作步骤 (9) BrdU Flow Kits 检测细胞增殖 (12) 实验原理 (12) BrdU Flow Kits 试剂盒 (12) 结果分析 (17) 流式仪器设置指南 (18) 线粒体膜电位变化检测细胞凋亡 (22) 实验原理 (22) 实验用品 (22) 样本制备 (23) 结果分析 (24) 注意事项 (24) Active Caspase-3 检测细胞凋亡 (26) 实验原理 (26) 实验步骤 (27) 结果分析 (28)

Annexin V 检测细胞凋亡 实验原理 Annexin V 是检测细胞凋亡的灵敏指标之一。它是一种磷脂结合蛋白,可以与早期凋亡细胞的胞膜结合,而细胞质膜的改变是细胞发生凋亡时最早的改变之一。在细胞发生凋亡时,膜磷脂酰丝氨酸(PS) 由质膜内侧翻向外侧。Annexin V 与磷脂酰丝氨酸有高度亲和力,因而与细胞外侧暴露的磷脂酰丝氨酸结合。由于在发生凋亡时,磷脂酰丝氨酸外翻的发生早于细胞核的改变,因此,与DNA 碎片检测比较,使用Annexin V 可以更早地检测到凋亡细胞。因为细胞坏死时也会发生磷脂酰丝氨酸外翻,所以Annexin V 常与鉴定细胞死活的核酸染料(如PI 或7-AAD)合并使用,来区分凋亡细胞(Annexin V+/核酸染料-) 与死亡细胞(Annexin V+/核酸染料+)。 实验用品 1. 一次性12×75mm Falcon试管。 2. PBS缓冲液:含0.1%NaN ,过滤后2-8°C保存。 3 3. 微量加样器和加样头。

细胞凋亡机制的研究及其意义

细胞凋亡机制的研究及其意义 摘要: 细胞凋亡是维持神经系统正常发育, 维持其免疫系统正常功能所必需过程。目前, 对细胞凋亡的研究已经成为生命科学领域研究的热点。本文就细胞凋亡的发生机制、基因调节机制等方面作一综述。 关键词: 细胞凋亡; 机制;意义 引言:细胞凋亡对机体的健康发育甚为重要,在生理条件下,它作为机体正常细胞群生长与死亡相协调的重要方式,有利于清除多余的细胞、无用细胞、发育不正常细胞、有害细胞、完成正常使命的衰老细胞;有利于维持机体细胞群的自身稳定,从而维持器官组织的正常发育。细胞凋亡过少时,机体易患肿瘤性疾病、自身免疫性疾病;细胞凋亡过多时,机体易患神经系统方面的疾病。人的艾滋病等疾病之所以发生,主要是由于机体细胞凋亡发生异常的结果。 正文: 1、细胞凋亡机制 1.1 信号传递机制 凋亡一般由细胞外的调节因素与其在细胞表面的受体结合而启动。经活化的受体又启动胞内第二信号系统,激活核酸内切酶,引起DNA裂解,进而引发细胞凋亡。细胞外的调节因素包括生理活性因子:如肿瘤坏死因子、转化生长因子及表皮生长因子等;非生理因素:如X射线、紫外线、一氧化氮、毒素及化疗药物等;感染因素:如EB病毒、腺病毒及HIV病毒等。有学者认为,细胞凋亡的信号传导能使用或部分利用细胞增殖和分化过程中的传统信号途径。传统信号途径包括G 结合蛋白信号途径和酶蛋白信号途径,前者可以调节第二信使cAMP和钙离子的生成,细胞内cAMP和钙离子浓度的变化可以对细胞凋亡产生影响;后者可通过酪氨酸蛋白激酶(PTK)、Ras-MAPK或JaK-STAT等途径参与凋亡信号的传导。但众多研究表明可直接启动细胞凋亡的信号途径或死亡信号途径是两种死亡因子,即肿瘤坏死因子和Fas配体与细胞膜表面的相应受体TNF受体和37? 结合以后所发生的凋亡反应。目前对TNF和FasL与相应受体结合所介导的细胞凋亡信号途径及其机制已取得了突破性进展 1.2 酶学机制 1.2.1 caspases蛋白酶 胱冬蛋白酶(caspases)是近几年研究的热点之一,属于ICE/CED3蛋白酶家族成员,目前发现至少有14种之多,分别命名为caspases1-caspases14。与细胞凋亡密切相关,它是通过级联反应,最终激活核酸内切酶来实现的。也有人认为凋亡并不总是引起caspases的释放,而caspases的释放也并不总是引起凋亡,很可能还与细胞的迁移和分化有关.。蛋白酶前体可在天冬氨酸位点上被切断成3部分,H2N端是抑制区域被移去,另一端COOH端断裂成一大一小亚单位

细胞凋亡在医学上的应用

细胞凋亡在医学上的应用 (专业:动物遗传育种与繁殖) 摘要:细胞凋亡是细胞的自杀过程,通过自杀方式去除体内非必需细胞或即将发生变异的细胞,细胞凋亡不同于创伤性死亡,它可以帮助人类预防诸如癌症和自身免疫性疾病。细胞凋亡是细胞的一种基本生物学现象,凋亡过程的紊乱与许多疾病的发生有直接或间接的关系,如早老性痴呆症、帕金森症、舞蹈症肿瘤,自身免疫性疾病等。研究表明,多种人类恶性肿瘤细胞具有较低响应生理刺激而经历凋亡的能力[1]。因此,诱导癌变细胞凋亡被看作是一种新的癌症治疗方法[2]。开发各种有效提高细胞凋亡能力的试剂——细胞凋亡诱导剂,可能是最有前途的治疗癌症的策略。许多抗癌药,如adrlamycin,vinblastin和紫杉醇等,都可以通过诱导肿瘤细胞凋亡来治疗癌症。细胞凋亡异常在肿瘤特别是肝癌发生中具有重要作用。 正文:细胞凋亡在免疫学和临床医学中的应用中受到广泛应用,在免疫学中研究胸腺细胞成熟过程中的凋亡及活化诱导的细胞死亡较为突出,细胞凋亡在临床医学中,发现HIV病毒感染造成CD4+细胞减少是通过细胞凋亡机制,同时,从细胞凋亡角度看,肿瘤的发生是由于凋亡受阻所致,更为重要的细胞凋亡的研究将给自身免疫病带来真正的突破。 最新研究进展 蛋白尿促肾小管细胞凋亡机理:武汉大学中南医院肾病内科李晓宁博士经多年研究发现,蛋白激酶C-delta在蛋白尿中表达升高,会成为尿蛋白诱导肾小管细胞死亡的“元凶”,如成功抑制,有望避免致肾小管细胞死亡的现象。研究人员发现,肾病水平的蛋白尿可以在体内和体外诱导肾小管细胞凋亡,他们同时发现细胞凋亡的早期特征性事件以及晚期特征性事件等,从而分别从细胞水平,亚细胞水平、DNA水平和蛋白质水平证实了白蛋白对肾小管细胞的直接毒性作用。为找到治疗手段,研究人员分别用化学药物和基因转染的方法,成功抑制了蛋白尿诱导的肾小管损伤。李晓宁认为,这一结果在蛋白激酶C-delta基因敲除的蛋白尿小鼠模型中得到证实,这表明医学界有望在进一步研究中通过药物控制蛋白激酶C-delta水平,以彻底消灭蛋白尿引起的肾小管损伤[3]。 ( 发现细胞凋亡开关有助癌症治疗:美国科罗拉多大学博尔德分校的研究小组通过研究线虫,首次发现引起细胞凋亡的“开关”,此项研究结果可用于治疗人类由于“非正常细胞凋亡”引起的癌症等疾病。研究小组利用线虫的半胱天冬酶( caspase )进行试验。半胱天冬酶是细胞凋亡的“酶刽子手”,因为它的主要作用就是切断和破坏细胞的蛋白质。但是,研究小组在试验中发现半胱天冬酶对Dicer酶具有不同的作用,当半胱天冬酶分裂 Dicer酶后,它并没有杀死Dicer 酶,而只是改变了 Dicer酶的功能( Dicer酶是一种RNA切割酶),Dicer酶开始分裂染色体,并杀死细胞。这个实验首次表明,利用半胱天冬酶分裂Dicer 酶(这是一种RNA切割酶),可以改变Dicer酶的功能,使其转变为DNA切割酶."

普通病理学实验指导书

实验一、植物病害症状观察 一、目的和要求 通过植物病害症状的观察,学习描述和记载植物病害症状的方法,掌握植物病害的症状类型、特点以及了解症状在病害诊断中的作用。 二、材料和用具 1.准备下列10种植物病害标本,如玉米大小斑病,稻瘟病等。 2、扩大镜、小刀及记载用具。 三、内容与方法 仔细观察并记录陈列的植物病害标本的病状和病征。 1、病状类型: (1)变色 植物受到外来有害因素的影响后,常导致色泽的改变,如褪色、花叶、条点、白化、色泽变深或变浅等,统称为变色。主要表现有: ①褪绿或黄化褪绿或黄化是由于植物叶绿素的减少而叶片表现为浅绿色或黄色。 ②花叶与斑驳花叶是叶片颜色不均匀地变色,且不同变色部分的轮廓是很清楚的,如烟草花叶病。如果不同变色部分的轮廓不清楚则称为斑驳。 (2)坏死 坏死是由于病植物组织和细胞的死亡而引起的。主要表现有: ①斑点:根、茎、叶、花、果实的病部局部组织或细胞坏死,产生各种形状、大小和颜色不同的斑点。 ②枯死:芽、叶、枝、花的局部或大部分组织发生变色、焦枯、死亡。 ③穿孔和落叶落果:在叶片病斑外围的组织形成离层,使病斑从健组织中脱落下来,形成穿孔;有些植物的花、叶、果等受病后,在叶柄或果梗附近产生离层而引起过早的落叶、落果等。 ④疮痂:果实、嫩茎、块茎等的病组织局部木栓化,表面粗糙,病部较浅,。 ⑤溃疡:多见于木本植物的枝干、叶片或果实上。病部面积大,中央凹陷,坏死深入到皮层,周围的寄主细胞有时增生和木栓化。 ⑥猝倒和立枯:大多发生在各种植物的苗期,幼苗的茎基或根冠组织坏死,地上部萎蔫以致死亡,坏死引起突然倒伏的称为猝倒;坏死而不倒伏的称为立枯。 (3)萎蔫 指植物根部或茎部的维管束组织受到侵染而发生的枯萎现象,萎蔫可以是局部的也可以是全株性的。 (4)腐烂 腐烂是较大面积植物组织的分解和破坏的表现,根据症状及失水快慢又分为干腐和湿腐。 流胶也是腐烂的一种,桃树等木本植物受病菌为害后,内部组织坏死并腐烂分解,从病部向外流出粘胶状物质。 (5)畸形 由于病组织或细胞的生长受阻或过度增生而造成的形态异常。植物病害的畸形症状很多,常见的有: ①徒长:植株生长较正常的植株生长高大。 ②矮化、矮缩和丛生:矮化是植株各个器官的长度成比例变短或缩小,病株比健株矮小得多。矮缩则主要是节间缩短茎叶簇生在一起。丛生是枝条或根异常地增多,导致丛枝或丛根。 ③瘤肿:病部的细胞或组织因受病原物的刺激而增生或增大,呈现出瘤肿。 ④卷叶:叶片卷曲与皱缩,有时病叶变厚、变硬,严重时呈卷筒状。

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