通路描述:
细胞凋亡是一种高度有序的细胞自我毁灭过程,由遗传程序控制,主要通过激活天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白酶(caspases)来执行。凋亡过程受到多种相互关联的途径调控,主要包括外在途径、内在途径和由免疫细胞释放的细胞毒性颗粒引发的途径。
外在途径
外在途径涉及细胞表面的死亡受体,如TNF受体I(TNFRI)、CD95/Fas或TRAIL受体,这些受体通过其特定的配体(如TNF-α、FasL或TRAIL)的刺激而被激活。激活后,这些受体会形成死亡诱导信号复合体(DISC),进而激活caspase-8和caspase-10,这些caspase进一步激活下游的效应caspase(如caspase-3和caspase-7),导致细胞凋亡。
内在途径
内在途径主要由非受体刺激引发,如DNA损伤、内质网(ER)应激、代谢应激、紫外线辐射或生长因子剥夺。内在途径中的关键事件是线粒体外膜通透性增加(MOMP),导致细胞色素c的释放。细胞色素c与Apaf-1和caspase-9前体结合,形成凋亡体(apoptosome),激活caspase-9,进而激活下游的效应caspase。
免疫细胞途径
由细胞毒性T细胞(CTLs)和自然杀伤细胞(NK细胞)释放的细胞毒性颗粒成分(如穿孔素和颗粒酶B)也能触发凋亡。颗粒酶B能直接激活caspase家族成员,导致细胞凋亡。
共同特征
无论是外在途径、内在途径还是免疫细胞途径,最终都通过激活caspase酶来执行细胞凋亡。凋亡细胞会出现核固缩、染色质凝聚、细胞膜起泡等特征性变化,并被邻近的细胞或巨噬细胞吞噬,不会引起炎症反应。细胞是否经历凋亡、存活或增殖取决于促凋亡信号与抗凋亡信号之间的平衡。TNF家族的配体能激活抗凋亡或细胞生存信号以及凋亡信号。生长因子(如神经生长因子NGF和白细胞介素3)的撤除会导致细胞死亡。凋亡的失调与多种疾病有关,包括癌症、自身免疫性疾病和神经退行性疾病。凋亡是一种严格受控的细胞自杀模式,确保细胞在不需要时能够被清除,同时避免对周围组织造成损伤,维持组织健康和整体生物体的稳态。
凋亡WB明星分子:
通常检测凋亡通路,采用的是 western blot 的方法检测明星蛋白;
凋亡通路中,线粒体通路的明星分子就是Cas-9(全长和剪切体)和 Cas-3 (全长和剪切体)以及Cas-3 的底物是 PARP 分子1;其次可以检测 Bcl-2 和 Bax 的表达量,通过Bcl-2/Bax 的比值, 表征细胞凋亡的程度2;
对于死亡受体介导的凋亡通路,Fas、FasL、TNF 和 TNFR,都是常规需要检测的明星分子。
参考文献:
1:Chang TM, Chi MC, Chiang YC, Lin CM, Fang ML, Lee CW, Liu JF, Kou YR. Promotion of ROS-mediated apoptosis, G2/M arrest, and autophagy by naringenin in non-small cell lung cancer. Int J Biol Sci. 2024 Jan 21;20(3):1093-1109. doi: 10.7150/ijbs.85443. PMID: 38322119; PMCID: PMC10845293.
2:Zhang WH, Zhang ML, Jing WW, Xie B, Bi HT, Yu F, Cong B, Ma CL, Wen D. Inhibitory Effect of CCK-8 on Methamphetamine-Induced Apoptosis. Fa Yi Xue Za Zhi. 2021 Dec 25;37(6):796-805. English, Chinese. doi: 10.12116/j.issn.1004-5619.2021.310206. PMID: 3524384.
推荐抗体:
相关蛋白 | 产品名称 |
Bax: | |
Bcl-2: | |
Caspase 3: | |
Caspase 8: | |
Caspase 9: | |
Cytochrome C: | Cytochrome C Rabbit Polyclonal Antibody |
PARP: | |
Fas: | FAS/CD95 Recombinant Rabbit Monoclonal Antibody |
Fas-L: | |
TNF: | |
TNFR: | TNFR1/TNFRSF1A Rabbit Polyclonal Antibody |