内在与外在细胞凋亡:细胞死亡的两种途径
细胞凋亡是一种受控的自我毁灭程序,可去除受损或不需要的细胞。它可以通过线粒体从细胞内部触发,也可以通过细胞表面的死亡受体从外部触发。癌症通常会使一种或两种途径失效,而有几种药物旨在恢复它们。
快速解答
细胞凋亡是一种受控的自我毁灭程序,可去除受损或不需要的细胞。它可以通过线粒体从细胞内部触发,也可以通过细胞表面的死亡受体从外部触发。癌症通常会使一种或两种途径失效,而有几种药物旨在恢复它们。
内在(线粒体)途径
内在途径对内部应激做出反应:DNA 损伤、癌基因激活、生长因子撤回、缺氧和附着力丧失。这些信号将 BCL-2 蛋白家族的平衡转向死亡。
当效应蛋白 BAX 和 BAK 被激活时,它们会透化线粒体外膜。细胞色素 c 被释放,与 APAF1 形成凋亡体,并激活起始 caspase-9,然后激活刽子手 caspase。
外在(死亡受体)途径
外在途径由结合细胞表面死亡受体(例如 FAS、TRAIL 受体和 TNF 受体 1)的配体触发。受体簇组装死亡诱导信号复合物 (DISC)。
DISC 招募并激活启动子 caspase-8。在某些细胞类型中,caspase-8 直接激活刽子手 caspase;在其他情况下,它需要通过线粒体放大信号。
两条途径相遇的地方
Caspase-8 裂解 BH3-only 蛋白 BID,形成截短的 BID (tBID),从而激活 BAX 和 BAK。这将外在途径与线粒体透化连接起来,并放大微弱的死亡受体信号。
两条途径最终汇聚于刽子手 caspase-3 和 -7,它们以有序的方式分解细胞,避免内容物溢出并引发炎症。
癌症如何逃避细胞凋亡
常见机制包括抗凋亡 BCL-2 家族成员(BCL2、BCL-XL、MCL1)的过度表达、BAX/BAK 的缺失或突变、p53 失活导致促凋亡转录丢失,以及一些儿科肿瘤中 caspase-8 的沉默。
由于逃避细胞死亡是癌症的一个标志,因此恢复细胞凋亡敏感性是一个长期的治疗目标。
术语注释
细胞死亡术语已由细胞死亡命名委员会正式确定。诸如内在细胞凋亡、外在细胞凋亡、坏死性凋亡和细胞焦亡等术语具有特定的分子定义并且不可互换。
宽松地使用这些术语的报告和论文可能会产生误导;细胞凋亡的决定性特征是半胱天冬酶驱动的、受调节的细胞解体。
要点
- ·内在细胞凋亡通过 BAX/BAK 和 caspase-9 在线粒体开始。
- ·外源性细胞凋亡通过 caspase-8 在死亡受体处开始。
- ·BID 裂解将两者联系起来,并且都汇聚于 caspase-3 和 -7。
- ·癌症通过提高抗凋亡蛋白、丢失 BAX/BAK 或灭活 p53 来逃避细胞凋亡。
将这些基因置于通路背景中
常见问题解答
内在与外在细胞凋亡:细胞死亡的两种途径的关键思想是什么?
细胞凋亡是一种受控的自我毁灭程序,可去除受损或不需要的细胞。它可以通过线粒体从细胞内部触发,也可以通过细胞表面的死亡受体从外部触发。癌症通常会使一种或两种途径失效,而有几种药物旨在恢复它们。
结果或机制应保留什么?
外源性细胞凋亡通过 caspase-8 在死亡受体处开始。 BID 裂解将两者联系起来,并且都汇聚于 caspase-3 和 -7。癌症通过提高抗凋亡蛋白、丢失 BAX/BAK 或灭活 p53 来逃避凋亡。
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