發(fā)布時(shí)間：2019-09-16所屬分類：醫(yī)學(xué)職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要：機(jī)體每時(shí)每刻都有大量細(xì)胞凋亡，及時(shí)清除凋亡細(xì)胞對(duì)維持機(jī)體的免疫平衡至關(guān)重要，凋亡細(xì)胞被吞噬細(xì)胞清除過(guò)程分為：招募、識(shí)別和吞噬消化3個(gè)階段。凋亡細(xì)胞清除表現(xiàn)為沒(méi)有炎性反應(yīng)或者一個(gè)已經(jīng)存在的促炎反應(yīng)在吞噬發(fā)生后被下調(diào)。當(dāng)機(jī)體處于組織損傷
摘 要：機(jī)體每時(shí)每刻都有大量細(xì)胞凋亡，及時(shí)清除凋亡細(xì)胞對(duì)維持機(jī)體的免疫平衡至關(guān)重要，凋亡細(xì)胞被吞噬細(xì)胞清除過(guò)程分為：招募、識(shí)別和吞噬消化3個(gè)階段。凋亡細(xì)胞清除表現(xiàn)為沒(méi)有炎性反應(yīng)或者一個(gè)已經(jīng)存在的促炎反應(yīng)在吞噬發(fā)生后被下調(diào)。當(dāng)機(jī)體處于組織損傷和炎性反應(yīng)狀態(tài)或生理應(yīng)激時(shí)，細(xì)胞發(fā)生凋亡或壞死，若凋亡細(xì)胞不能及時(shí)清除也會(huì)繼發(fā)性壞死，細(xì)胞壞死釋放內(nèi)源性危險(xiǎn)信號(hào)分子，也稱為危險(xiǎn)相關(guān)分子模式(DAMPs)。DAMPs在結(jié)構(gòu)和功能上與侵入機(jī)體的外源性的保守的微生物即病原體相關(guān)分子模式的表面結(jié)構(gòu)具有相似性，可被病原體識(shí)別受體(PRRs)識(shí)別，激活相關(guān)信號(hào)通路，產(chǎn)生自身抗體或活化其他免疫細(xì)胞，導(dǎo)致自身免疫性疾病或炎性反應(yīng)。
關(guān)鍵詞：細(xì)胞凋亡; 細(xì)胞壞死; 死亡細(xì)胞清除; 胞葬
死亡是生命的一部分，多細(xì)胞生物的出生和生命維持每日需要數(shù)以億計(jì)的細(xì)胞死亡貫穿其生命周期。所謂細(xì)胞死亡的定義包括3個(gè)方面：(1)永久失去細(xì)胞膜的完 整 性;(2)細(xì)胞 裂 解 為 碎 片(主 要 指 凋 亡 小體);(3)被職業(yè)和非職業(yè)吞噬細(xì)胞吞噬。19世紀(jì)后期LLYA METCHINKOFF 因 發(fā) 現(xiàn) 吞 噬 細(xì) 胞 (phago-cytes)于1908年獲得諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。細(xì) 胞 死 亡是機(jī)體發(fā)育、應(yīng)激、感染和自穩(wěn)的重要組成部分，正常成人每一天有500億個(gè)細(xì)胞死亡，細(xì)胞死亡后能夠迅速被鄰近細(xì)胞或巨噬細(xì)胞識(shí)別吞噬及消化，這個(gè)過(guò)程稱為胞葬(efferocytosis)。死亡細(xì)胞自身或細(xì)胞死亡時(shí)釋放的物質(zhì)有利于死亡細(xì)胞的清除及免疫學(xué)轉(zhuǎn)歸。死亡細(xì)胞清除 缺 陷 與 自 身 免 疫 性 疾 病 和 自 身 炎 性 疾病密切相關(guān)，如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、動(dòng)脈粥樣硬化、慢性阻塞性肺疾病和糖尿病等[1]。
1 細(xì)胞死亡的主要方式
生命是由單個(gè)細(xì)胞發(fā)育而來(lái)，它需要分化成不同形式的細(xì)胞，進(jìn)而形成一個(gè)復(fù)雜的有機(jī)體。在發(fā)育和后續(xù)生命中，伴 隨 著 數(shù) 億 個(gè) 細(xì) 胞 的 死 亡，有 些 細(xì) 胞 死亡是生理性的，有些是病理性的。很多科學(xué)家描述了自然發(fā)生的細(xì)胞死亡，然而大部分生物學(xué)家是對(duì)細(xì)胞的 生 命 更 感 興 趣。1965 年，LOCKSHIN 和 WIL-LIAMS首次提出程序化細(xì)胞死亡的概念，它 描 述 了細(xì)胞死亡是細(xì)胞在胚胎發(fā)育中，在特定空間和特定時(shí)間程序化死去的一種過(guò)程。1972年 KERR 根據(jù)這種在發(fā)育和組織穩(wěn)態(tài)中發(fā)生的細(xì)胞死亡的形態(tài)學(xué)特征，提出了凋亡(apoptosis)一詞(來(lái) 源 于 希 臘 字，意 思 是落下，好像 葉 子 從 樹(shù) 上 落 下)，將它 與 壞 死(necrosis)即一種由物理化學(xué)等因素導(dǎo)致的細(xì)胞死亡區(qū)分開(kāi)來(lái)[2]。
這些年來(lái)，很多研究者對(duì)細(xì)胞死亡的形態(tài)特征、理化性質(zhì)、其發(fā)生的機(jī)制以及對(duì)機(jī)體的影響展開(kāi)了深入研究，發(fā)現(xiàn)了 更 多 不 同 類 型 的 細(xì) 胞 死 亡 方 式，從 不同角度予以 不 同 的 分 類。細(xì) 胞 死 亡 可 根 據(jù) 其 形 態(tài) 分類：細(xì)胞凋亡、壞 死、細(xì) 胞 自 噬 或 有 絲 分 裂 災(zāi) 難 等;可根據(jù)有無(wú)核酸酶或不同蛋白酶的酶學(xué)標(biāo)準(zhǔn)(半胱天冬酶，鈣激活中性 蛋 白 酶，組 織 蛋 白 酶 和 谷 氨 酰 胺 轉(zhuǎn) 氨酶)分類;還可 以 根 據(jù) 功 能(程 序 性 或 意 外，生 理 或 病理)分類;或根據(jù)免疫學(xué)特性(有或無(wú)免疫原性)分類。2009年和2012 年細(xì) 胞 死 亡 命 名 委 員 會(huì)(NCCD)[2-3]建議根據(jù)形態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一分類細(xì)胞死亡，目前發(fā)現(xiàn)細(xì)胞死亡 有 凋 亡、壞 死、自 噬 性 細(xì) 胞 死 亡 (autophagiccelldeath)、角化 性 細(xì) 胞 死 亡(cornification)、非典 型細(xì)胞死亡。非典型細(xì)胞死亡又包括有絲分裂災(zāi)難、失巢凋亡(anoikis)、沃勒變性(walleriandegeneration)、副凋亡(paraptosis)、細(xì)胞焦亡(pyroptosis)、焦亡性細(xì)胞壞死(pyronecrosis)、壞死 性 凋 亡(necroptosis)、內(nèi)亡(entosis)、興奮性中毒(excitotoxicity)、胞外誘捕網(wǎng)致死(ETosis)、鐵死 亡(ferroptosis)以及紅細(xì)胞衰亡(suicidalerythrocytedeathoreryptosis)。2015年和2018年 NCCD 建 議 增 加 功 能 和 分 子 機(jī) 理 分 類[4-5]。2015年 NCCD將細(xì)胞死亡分為意外性細(xì)胞 死 亡(ac-cidentalcelldeath)和調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡(regulatedcelldeath)，調(diào)節(jié)性細(xì)胞死亡又包括程序性細(xì)胞死亡(pro-grammmedcelldeath)。
2 胞葬的機(jī)制
吞噬就是攝入大小超過(guò)0.5μm 的顆粒。在這個(gè)過(guò)程中，巨噬細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞骨架重排包圍即將被消化的顆粒，形成 一 個(gè) 所 謂 的 吞 噬 環(huán)。環(huán)繞顆粒完成后，顆粒就被包埋 在 質(zhì) 膜 小 囊 中，形 成 了 吞 噬 小 體，隨 后它成熟為吞噬溶酶體。
吞噬細(xì)胞不總是鄰近死亡細(xì)胞，所以它們必須被招募，被引誘 到 死 亡 細(xì) 胞 處 就 餐。職 業(yè) 吞 噬 細(xì) 胞(巨噬細(xì)胞和樹(shù) 突 狀 細(xì) 胞)和 非 職 業(yè) 吞 噬 細(xì) 胞(如 上 皮 細(xì)胞或內(nèi)皮細(xì)胞)遷移到死亡細(xì)胞處，通 過(guò) 細(xì) 胞 表 面 受體識(shí)別和吞 噬 死 亡 細(xì) 胞，內(nèi) 化(常 是 整 個(gè) 吞 噬)，降解和處理。對(duì)于凋亡細(xì)胞此過(guò)程是免疫耐受的;胞葬過(guò)程常分為4步：(1)“找到我(find-me)”信號(hào)招募吞噬細(xì)胞;(2)“吃我(eat-me)”信號(hào)識(shí)別和束縛死亡細(xì)胞;(3)吞噬死亡 細(xì) 胞;(4)處理、降解和對(duì)吞噬殘骸的免疫反應(yīng)。
2.1 凋亡細(xì)胞清除過(guò)程的陰與陽(yáng)
2.1.1 “找到我(find-me)”信號(hào) 吞噬細(xì)胞必須被凋亡細(xì)胞分泌的所謂的“找到我(find-me)”信號(hào)所趨化，S19核糖體蛋白二聚體(dRPS19)是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的凋亡細(xì)胞趨化信號(hào)，它是核糖體的亞單位成分。發(fā)生交聯(lián)的 RPS19可趨化單核細(xì) 胞 和 巨 噬 細(xì) 胞，其 原 因與 G 蛋白偶聯(lián)受體 CD88相關(guān)。內(nèi)皮-單核細(xì)胞激活多肽Ⅱ(EMAPⅡ)是從甲基膽蒽 A 條件培 養(yǎng) 基 培 養(yǎng)的小鼠成纖維肉瘤細(xì)胞中分離到的一種多肽，EMAP Ⅱ?qū)χ行粤＜?xì)胞和單核細(xì)胞均有化學(xué)趨化性，并能誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞 髓 過(guò) 氧 化 物 的 釋 放 及 單 核 細(xì) 胞 腫 瘤 壞死因子(TNF)-α的產(chǎn)生[1，6]。
生發(fā)中心 B細(xì)胞在親和力成熟過(guò)程中增加凋亡，這些凋亡細(xì)胞釋放膜相關(guān) CX3CL1(或fractalkine)微顆粒，被巨噬細(xì) 胞 經(jīng) 典 趨 化 受 體 CX3CR1感知，介 導(dǎo)巨噬細(xì)胞到凋亡細(xì)胞處。
胱天蛋白酶活化磷脂酶 A2導(dǎo)致產(chǎn)生和釋放溶血卵磷脂(LPC)，LPC被 G 蛋白偶聯(lián)受體 G2A 感知，刺激巨噬細(xì)胞招募。同樣凋亡細(xì)胞釋放的1-磷酸-鞘氨醇(S1P)被多 種 G 蛋 白 偶 聯(lián) 受 體 S1P-R1-5識(shí)別，介導(dǎo)吞噬細(xì)胞 趨 化。然 而 這 些 磷 脂 在 體 內(nèi) 循 環(huán) 中 的 濃度高于凋亡細(xì)胞釋放的濃度，它們的體內(nèi)功能沒(méi)有很好評(píng)估。因此，這種趨化活性僅僅是局部的。
可能最有潛 力 的“找 到 我”信 號(hào) 是 核 苷 酸。通 過(guò)活化縫隙鏈接蛋白1通道(Panx1)以胱天蛋白酶依賴釋放 ATP 和 UTP，被 吞 噬 細(xì) 胞 表 面 嘌 呤 受 體 如P2Y2探 知。體內(nèi)用糖皮質(zhì)激素治療干擾核苷酸/P2Y2相互作 用 導(dǎo) 致 凋 亡 胸 腺 細(xì) 胞 增 加。ATP 既是 “找 到 我 ”信 號(hào)，同 時(shí) 也 是 危 險(xiǎn) 相 關(guān) 分 子 模 式(DAMPs)，可警 告 天 然 免 疫 系 統(tǒng)。壞死細(xì)胞釋放的尿酸既是“找到我”信號(hào)，同時(shí)也是炎癥小體的活化因子。
凋亡細(xì)胞釋放的乳鐵蛋白(lactoferrin)是已知的 “keep-out”信號(hào) 或 抗 趨 化 信 號(hào)(anti-chemotacticsig-nal)，死亡中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞釋放，對(duì)中性粒細(xì)胞抗趨化作用;乳鐵蛋白可以選擇性抑制嗜酸性粒細(xì)胞的募集。但 是 它 對(duì) 單 核 細(xì) 胞 和 巨 噬 細(xì) 胞 向 補(bǔ) 體成分 C5a的趨化卻沒(méi)有影響。活細(xì)胞表達(dá)的補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子如 CD46和 H 因子抑制補(bǔ)體活化瀑布起到潛在抗 趨 化 作 用。總 之 吞 噬 細(xì) 胞 感 知 “找 到 我 (find-me)”信 號(hào) 和 “keep-out”信 號(hào)，兩種在體內(nèi)處于平衡狀態(tài)。
2.1.2 “吃我(eat-me)”信號(hào) 細(xì)胞死亡的環(huán)境是復(fù)雜的，有多種細(xì) 胞 存 在，包 括 死 亡 細(xì) 胞、健 康 細(xì) 胞、免疫細(xì)胞。吞噬 細(xì) 胞 必 須 從 眾 多 的 細(xì) 胞 中 區(qū) 分 出 死 亡細(xì)胞，這樣才能 維 持 穩(wěn) 態(tài)，促 進(jìn) 正 常 的 發(fā) 育 并 避 免 不期望的炎癥發(fā)生。
在凋亡的過(guò)程中新的分子會(huì)出現(xiàn)在細(xì)胞的表面。最熟知的就是磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine)從細(xì)胞膜的內(nèi) 表 面 進(jìn) 入 外 表 面。鈣 離 子 介 導(dǎo) 的 陽(yáng) 離 子通道 TMEM16F介導(dǎo)脂質(zhì)顛倒(lipidscrambling)，胱天蛋白 酶-3切割 拼 接 酶 Xkr8，完成磷脂酰絲氨酸外翻。翻轉(zhuǎn)酶(flippase)ATP11C 正常 將 氨 基 磷 脂 從 胞外轉(zhuǎn)移到胞漿，凋亡時(shí)胱天蛋白酶-3酶切 ATP11C使其失去活性。
盡管磷脂酰絲氨酸在很多生物膜是少量組分，但是磷脂酰絲 氨 酸 有 很 重 要 生 物 學(xué) 功 能。膜 外 暴 露 的磷脂酰絲氨酸是“吃我(eat-me)”信號(hào)，是凋亡細(xì)胞識(shí)別和清除的必需組分。吞噬細(xì)胞通過(guò)膜受體結(jié)合，如T 細(xì)胞免疫球蛋白域黏蛋白域受體-4(Tim-4)、腦特異血管生成抑制因子-1(BAI-1)、穩(wěn)定素-2(stabilin-2)等。也可以通過(guò)體液中的橋梁分子結(jié)合，如乳脂球表皮生長(zhǎng)因子-8(MFG-E8)、GAS-6、蛋白S，識(shí)別吞噬細(xì)胞表面 受 體 如 整 合 素 αvβ3、αvβ5或 TAM 受體(Ty-ro3-Axl-Mer)。磷脂 酰 絲 氨 酸 與 相 應(yīng) 受 體 結(jié) 合 后 導(dǎo)致細(xì)胞骨架重排，完成吞噬細(xì)胞殘骸[1，7-8]。
磷脂酰絲氨酸對(duì)巨噬細(xì)胞識(shí)別和吞噬的重要性首先發(fā)現(xiàn)于紅細(xì)胞，衰老的紅細(xì)胞清除跟凋亡細(xì)胞類似，依賴 Fas-半胱 天 冬 酶-3/半胱 天 冬 酶-8信號(hào) 導(dǎo) 致的磷脂酰絲氨酸外翻;還有 N-乙酰葡萄糖胺和巖藻糖的表達(dá)增加。這 些 變 化 累 積 成 一 個(gè) 對(duì) 吞 噬 細(xì) 胞 來(lái) 說(shuō)代表強(qiáng)烈的“吃我(eat-me)”信號(hào)的凋亡特異性的表面模式。
正常情況下活細(xì)胞或活化細(xì)胞外膜磷脂酰絲氨酸濃度極低，不被吞噬。即使組成性表達(dá) TMEM16F，也不被吞噬。吞 噬 細(xì) 胞 如 何 區(qū) 別 磷 脂 酰 絲 氨 酸 陽(yáng) 性 的死亡細(xì)胞和活細(xì)胞呢?事實(shí)上活細(xì)胞表面表達(dá)“不吃我(don′teat-me)”信號(hào)，如 CD31、CD47和 CD61。活細(xì)胞表面表達(dá) CD31、CD47和 CD61，陰性調(diào)節(jié)吞噬細(xì)胞吞 噬，即使這些細(xì)胞表達(dá)磷脂酰絲氨酸也不被吞噬，見(jiàn)圖2。
活細(xì)胞上的 CD47，又稱整聯(lián)蛋白(IAP)，與巨噬細(xì)胞上的信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白α鏈(SIRPα)相互作用可以負(fù)相調(diào)控吞噬作 用，并對(duì)固有免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抑制作用。如果存在于紅細(xì)胞表面的 CD47表達(dá)減少，則脾的紅髓區(qū)巨噬細(xì)胞對(duì)紅細(xì)胞的吞噬作用增強(qiáng)，這也是溶血性貧 血 的 發(fā) 病 因 素 之 一;如果存在于血小板表面的CD47表達(dá)減少，則會(huì)導(dǎo)致巨噬細(xì)胞吞噬破壞血小板，這與特發(fā)性血小板減少性紫癜發(fā)病緊密相關(guān)。同 樣活細(xì)胞上的 CD31可以與吞噬細(xì)胞上的 CD31相互作用，提供一個(gè)空間上的排斥作用來(lái)抑制吞噬作用。不同細(xì)胞 CD31表達(dá)不同，某些白細(xì)胞 CD31的表達(dá)下調(diào)對(duì)有效率的吞噬是必要的。
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細(xì)胞成像分析在生物學(xué)或者醫(yī)學(xué)中是經(jīng)常用到的，很多這方面的研究人員也會(huì)發(fā)表這類的論文，但是他們對(duì)于這類論文可以投稿的期刊了解的不太清楚，為此期刊天空的小編查閱了相關(guān)資料，并且和以往評(píng)職人員進(jìn)行分析，在這里給大家推薦了能接收這類論文的期刊，需要發(fā)表論文的作者可以作為參考，或者您可以直接咨詢我們的編輯老師了解詳情。
此外，磷脂酰絲氨酸不是唯一“吃我(eat-me)”信號(hào)。其他如ICAM-3，氧化 LDL-樣分 子、糖 化 表 面 蛋白、C1q結(jié)合血清蛋白均被認(rèn)為是“吃 我(eat-me)”信號(hào)。胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的鈣網(wǎng)蛋白(calreticulin)轉(zhuǎn)運(yùn)到胞漿外膜也作為“吃我(eat-me)”信號(hào)被吞噬細(xì)胞識(shí)別。胞葬被“吃我(eat-me)”信號(hào)和“不吃我(don′teat-me)信號(hào)”平衡調(diào) 節(jié)，很 清 楚 死 亡 細(xì) 胞 通 過(guò) 表 達(dá) 表 面 識(shí) 別分子促進(jìn)自身被吞噬細(xì)胞識(shí)別和清除。
