聯系我們
細胞凋亡和(hé)壞死被認爲是細胞死亡的概念和(hé)形态上(shàng)不同的形式，具有明(míng)顯的形态學和(hé)生化特征。然而，這(zhè)兩種類型的死亡可以在暴露于相同刺激的細胞或組織培養中同時(shí)發生。通常，相同的初始損傷的強度決定了(le)細胞凋亡或壞死的發生率。這(zhè)表明(míng)，雖然一些(xiē)早期事(shì)件可能(néng)是兩種類型的細胞死亡的共同點，但(dàn)可能(néng)需要下(xià)遊控制器來(lái)引導細胞有組織地執行細胞凋亡。
爲了(le)研究ATP在細胞凋亡和(hé)壞死中的作(zuò)用(yòng)，研究人員使用(yòng)了(le)Jurkat細胞（一種淋巴細胞系）和(hé)兩種成熟的細胞凋亡誘導劑：（a）抗CD95抗體（αCD95），通過激活細胞表面CD95受體引起細胞凋亡；（b）蛋白(bái)激酶抑制劑staurosporin (STS)，在高(gāo)濃度下(xià)，可觸發多種哺乳動物細胞的凋亡。這(zhè)兩種刺激都不需要功能(néng)性呼吸鏈來(lái)誘導細胞凋亡。
腺嘌呤核苷三磷酸簡稱三磷酸腺苷（ATP），是生物體内最直接的能(néng)量來(lái)源。它由一分子腺嘌呤、一分子核糖以及三分子磷酸基團組成，分子簡式表示爲A-P~P~P。作(zuò)爲一種不穩定的高(gāo)能(néng)化合物，它含有兩個高(gāo)能(néng)磷酸鍵。通常情況下(xià)，ATP在水(shuǐ)解酶的作(zuò)用(yòng)下(xià)可以使距離腺苷最遠的高(gāo)能(néng)磷酸鍵發生斷裂，生成二磷酸腺苷（ADP）與遊離磷酸基團的同時(shí)釋放(fàng)出能(néng)量。ATP與ADP的相互轉化實現(xiàn)了(le)貯能(néng)與放(fàng)能(néng)的循環過程，從(cóng)而确保生物體内各項生命活動的能(néng)量供應與正常運轉。
通過阻斷線粒體及糖酵解ATP生成，研究人員發現(xiàn)了(le)兩種經典的凋亡觸發器(staurosporin和(hé)CD95刺激)引起的人類T細胞死亡，當細胞預先清空(kōng)三磷酸腺苷(ATP)時(shí)，從(cóng)凋亡到(dào)壞死。雖然細胞死亡的動力學沒有改變，但(dàn)在ATP耗盡前用(yòng)兩種誘導劑中的任何一種處理(lǐ)的細胞中，核凝聚和(hé)DNA斷裂都沒有發生。選擇性和(hé)分級的線粒體外(wài)ATP/池中葡萄糖的補充可防止壞死并恢複細胞凋亡的能(néng)力。脈沖ATP/耗盡/補充實驗也(yě)表明(míng)，通過糖酵解或線粒體産生ATP是細胞凋亡最後階段的主動執行所必需的，這(zhè)一階段涉及核凝聚和(hé)DNA降解。
細胞質控制器似乎指導下(xià)遊事(shì)件，導緻典型的凋亡特征，包括核元件的蛋白(bái)質水(shuǐ)解和(hé)DNA降解。此外(wài)，線粒體在通透性轉變時(shí)釋放(fàng)的凋亡蛋白(bái)酶可以促進核的變化。在細胞中，線粒體通透性轉變可以由多種直接作(zuò)用(yòng)于線粒體的刺激觸發，也(yě)可以由未知(zhī)的上(shàng)遊控制器觸發。因此，上(shàng)遊控制器或執行系統都可以通過ATP的可用(yòng)性來(lái)調節。後者可由糖酵解提供，或在有高(gāo)代謝(xiè)需求的組織中，主要由線粒體提供。在這(zhè)裏描述的模型中，糖酵解ATP生成的恢複足以允許細胞凋亡的有序執行。
因此，細胞凋亡和(hé)壞死可能(néng)是細胞死亡連續類型的兩個極端，其形狀和(hé)對(duì)鄰近組織的影響将由ATP的可用(yòng)性決定，并可能(néng)由垂死細胞和(hé)清道(dào)夫細胞中的其他(tā)因素決定。這(zhè)可以解釋兩種類型的細胞死亡在病理(lǐ)情況下(xià)經常共存，例如，腦(nǎo)缺血或炎症性肝衰竭，其中組織内的單個細胞死亡将由能(néng)量供應決定。
