形态学变化
通过形态学观察,我们可以看到细胞凋亡过程是一个多阶段的变化,通常涉及个别细胞,甚至是少量细胞的非同步变化。最初,细胞体积会缩小,细胞间连接消失,与周围细胞分离。接下来,细胞质的密度增加,线粒体膜电位丧失,通透性发生改变,细胞色素C被释放到胞浆中。同时,核质浓缩,核膜和核仁出现破碎,DNA降解为约180-200bp的片段。此外,细胞膜出现小泡形成现象,膜内侧的磷脂酰丝氨酸也会外翻至膜表面,尽管细胞膜结构仍然 intact,最终凋亡细胞的残骸会被分割成多个凋亡小体,这些小体内无内容物外溢,因此不会引发周围的炎症反应。凋亡小体可被周围的专职或非专职吞噬细胞迅速清除。
生物化学变化
1)DNA片段化
细胞凋亡的一个显著特征是染色体DNA的降解,这是一个普遍的现象。这种 DNA 降解极具特异性并呈规律性,不同长度的DNA片段主要为180-200bp的整倍数,正好与缠绕的组蛋白寡聚体长度相吻合,显示染色体DNA是在核小体连接处被切断,以产生不同长度的寡聚核小体片段。研究表明,这种DNA的受控降解是由内源性核酸内切酶作用所致,该酶在核小体连接部位切断DNA。在琼脂糖凝胶电泳中,这种降解现象表现为特征性的梯状Ladder图谱,而与坏死细胞相比,后者则呈现弥漫的连续图谱。
2)大分子合成
除了DNA的受控降解,细胞凋亡过程中通常伴随新基因的表达和某些生物大分子的合成作为调控因子。例如,我们的实验室发现TFAR-19在细胞凋亡时高表达。此外,在糖皮质激素诱导鼠胸腺细胞凋亡的过程中,加入RNA合成抑制剂或蛋白质合成抑制剂能够有效抑制细胞凋亡的发生。这些发现进一步增强了我们对细胞凋亡机制的理解,并为未来的生物医疗研究提供了新方向。
在医学研究及治疗上,理解细胞凋亡的形态学与生物化学变化,对于开发针对疾病的治疗方法,如肿瘤治疗等,具有重要意义。尊龙凯时致力于推动生物医疗领域的进步,为科研提供可靠的信息和产品支持,助力科学家们更好地研究细胞凋亡相关机制,开拓新的治疗思路。