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细胞凋亡与肿瘤、衰老、自身免疫性疾病

作者:联科生物    发布日期:2019-12-26 08:00


1. 细胞凋亡与肿瘤


近年来一般认为恶性变是肿瘤细胞丧失自发凋亡能力的最终结果,越来越多的证据表明,在肿瘤的发展中细胞凋亡可能与肿瘤血管生成有关,并认为细胞凋亡在胃粘膜发生肠上皮细胞化生等疾病中起决定作用,从而参与肿瘤形成,胃粘膜病变细胞凋亡减少,生存期延长,细胞大量堆积可能是胃癌发生、浸润及转移的基础,且扩散型胃癌与肠型胃癌存在着不同的细胞调控基因表达和细胞凋亡指数,提示不同类型的胃癌存在着不同的凋亡机制。虽然肝癌的发展机制不甚明确,但在非基因致癌剂如苯甲亚基抗坏血酸钠、降脂奈等可通过抑制凋亡而导致肝癌的发生。同时肿瘤细胞中亦存在着凋亡现象,许多化疗药物如顺铂、丝裂霉素,放疗、高热、微波等均可诱导肝癌细胞的广泛凋亡,同时也对肝癌细胞呈现治疗作用。目前也发现凋亡不仅调节着机体细胞生长更新的平衡稳态,而且参与了大肠癌的发生、发展,与大肠癌关系密切的癌基因及抑癌基因参与了细胞凋亡的调控,有许多实验表明具有保护作用的细胞凋亡通路相对缺陷有利于结肠癌的发生。此外滤泡性淋巴病、乳癌、前列腺病、卵巢癌、宫颈癌等均与细胞凋亡密切相关。


近年来研究提示肿瘤的发生是癌基因的激活与抑癌基因的失活共同作用的结果,细胞周期调控的异常也是肿瘤发生的原因。


关于肿瘤组织自发性细胞凋亡可能是局部出血、氧化胁迫所致、免疫细胞如单核巨噬细胞或细胞毒T细胞等对肿瘤细胞攻击的结果;肿瘤细胞过度增殖引起的一时性自身平衡效应;上皮细胞与基质间反应失控;肿瘤细胞凋亡在凋亡机制中的激活。


2. 细胞凋亡与衰老


成纤维细胞、软骨细胞、骨细胞和内皮细胞等均来自可再生组织,是已分化的有丝分裂细胞,衰老细胞DNA分化能力下降,细胞周期阻滞于G1末期,进入S期称为复制性衰老,发生复制性衰老的相同类型细胞有截然不同的凋亡敏感性,一种是细胞衰老抑制了细胞凋亡,如用血清诱导鼠及人的成纤维细胞,衰老细胞同年轻细胞相比,不易发生凋亡。辐射抗癌药物等诱导凋亡也得到相同的结论;另一种是细胞衰老促进了细胞凋亡,认为衰老细胞线粒体DNA损伤、能量代谢障碍及自由基损伤导致其容易凋亡。


白细胞、肠绒毛上皮细胞、神经细胞、心肌和骨铬肌细胞以及脂肪细胞等均是有丝分裂后细胞,这些细胞在体内不分裂增殖,不会发生复制性衰老。其中神经细胞、心肌细胞其存活期与机体寿命一致,随增龄也会出现一些细胞生理性衰老变化。研究发现老年个体中自发凋亡的CD45RO+细胞和激活诱导的细胞死亡数均增加,导致T细胞对外来抗原的免疫应答能力下降。有人认为衰老个体T淋巴细胞Fas受体高表达易导致凋亡,也有人提出随其增龄T细胞损伤突变,导致了凋亡的发生。衰老个体对自身抗原反应性T细胞凋亡受抑制,体内积聚则引发自身免疫病。老年小鼠B细胞对凋亡刺激因素引起的凋亡更敏感,老年人心肌细胞易发生凋亡,且老年人心肌细胞对缺血诱导的凋亡较年轻人更敏感。


精原细胞、生血干细胞、胃肠道隐窝干细胞等是一类有无限增殖能力的未分化细胞,随增龄对辐射诱发的凋亡敏感性也增加。衰老相关的维氏综合症、Alzheimer病、Parkinson's症均与细胞凋亡的异常有关。


3. 细胞凋亡与自身免疫性疾病


胸腺细胞45%通过凋亡机制消失,仅少数部分发育成熟,但在发育过程中,自身反应性T细胞的凋亡受到干扰,不能彻底清除,该部细胞发育成熟后,进入外周,即不能正确识别自身与异己部分,遂参与自身免疫性疾病,如多发性硬化病、胰岛素依赖性糖尿病,加大未成熟的胸腺细胞进入外周则形成恶性肿瘤,因大量无功能性T细胞的存在,使机体的免疫功能难以发挥作用。


B细胞淋巴瘤的发病与B细胞凋亡的减少有关,B细胞急性淋巴细胞白血病则是细胞不能进行正常的凋亡反应引起的。自身反应性B细胞的基因突变,则可通过识别并诱导自身细胞凋亡而引起自身免疫性疾病,如类风湿性关节炎、系统红斑狼疮。


艾滋病是HIV感染后导致CD4+T细胞大量死亡而导致的严重免疫缺陷,T细胞的异常凋亡起关键作用,HIV通过干扰细胞信号传导诱导细胞凋亡。严重免疫缺陷综合症(SCID)为外周T细胞减少甚至缺乏,B淋巴细胞数量相对增多,但功能异常的一种免疫缺陷性疾病,该病对凋亡因素异常敏感,外周T细胞易于凋亡有关。此外实验性自身免疫性脑脊髓膜炎、牛皮癣与细胞凋亡也密切相关,此外I型糖尿病、系统性红斑狼疮、Sjogren综合征、肾小球肾炎等均与细胞凋亡有关。

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