II Yhteenveto Morfologia ja Molekyylitason Tapahtumia Apoptoosin
Apoptoottisen solukuoleman voidaan jakaa neljä peräkkäistä vaihetta: aloittaminen, päätös kuolla, toteutus ja roihuava. Erilaisia solujen korostaa, voivat käynnistää apoptoosin aktivoimalla solunsisäinen signalointi polkuja tai vapauttaa toisen sanansaattajia. Joitakin esimerkkejä solukuoleman aiheuttajista ovat ionisoiva säteily, solunsalpaajat, hypertermia ja kasvutekijän puute., Molekyylien esittämä muita soluja, kuten Fas-ligandin (FasL) ja tuumorinekroositekijä (TNF), voi myös aiheuttaa apoptoosin solut, joissa tarvittavat reseptorit. Solu voi vastaanottaa samanaikaisesti erilaisia signaaleja, mukaan lukien sekä proliferaatio-että solukuolemasignaalit. Näiden signaalien perusteella solun on arvioitava tilanteensa ja päätettävä, tekeekö se itsemurhan apoptoosin avulla. Sääntelyn keskeisiä molekyylejä tässä vaiheessa ovat jäseniä Bcl-2-proteiinin perhe (Valkoinen, 1996; Yang ja Korsmeyer, 1996), vaikka mekanismi niiden toimintaa ei ole täysin ymmärretty., Kun solu on tehnyt päätöksen kuolla, teloittajina toimivat molekyylit aktivoituvat. Kaikenlaisia apoptoosin tutkittu, erilaisia monisoluisten organismien, teloittajista ovat sytosolisen proteaasien, joista suurin osa kuulun perhe kutsutaan caspases (Nicholson ja Marjanen, 1997; Alnemri, 1997). Nämä proteaasit hyökkäävät tiettyjä soluproteiineja vastaan, mikä johtaa kriittisten soluprosessien ja rakenteiden peruuttamattomaan tuhoutumiseen., Viimeisessä vaiheessa, apoptoosin, jäänteitä kuoleva solu on tunnustettu, nielaisi, ja hajoaa, joko naapurimaiden solun tai puhdistusjärjestelmä makrofagi.
morfologisia muutoksia, jotka liittyvät apoptoosin ovat erillisiä ja hyvin tunnettu (Wyllie, 1987; Darzynkiewicz et al., 1997). Apoptoosin läpikäyvät solut kutistuvat ja tiivistyvät nopeasti ja vetäytyvät pois naapurisoluista. Seurauksena menetys sytoplasman määrä, plasman kalvo muodostaa blebs ja ulokkeita, jolloin solun rakoille näyttää., Myös solunsisäisen kalsiumionipitoisuuden nopea nousu on yleistä (Schwartzman ja Cidlowski, 1993). Ydinvoiman kalvo kierrosta ylös ja kromatiini tiivistyy ja aggregaatit osaksi tiheä, crescent-kuten muotoja lähellä ydinvoiman kalvo. Kromatiinin tiivistymistä liittyy double-stranded pilkkominen DNA yksi tai useampi ydinlaitosten endonucleases (Wyllie et al., Montague and Cidlowski, 1996)ja atomilaminan rappio proteaasien (Lazebnik et al., 1995).
DNA: n hajoaminen apoptoosin aikana tapahtuu tarkassa, toistettavissa olevassa kuviossa (Wyllie et al.,, 1992; Montague and Cidlowski, 1996). Aluksi kromosomien DNA pilkkoutuu isoiksi noin 50-300 kilobaasin lohkoiksi (Oberhammer et al., 1993). Useimmissa, mutta ei kaikissa, tapauksissa apoptoosin, nämä verkkotunnukset ovat sitten edelleen pilkottu pienempiin palasia by pilkkominen välillä jaa twitteriinjaa. Erottaminen DNA-apoptoottisen ytimet, joita agaroosia geeli elektroforeesi tuotot luonteenomainen kuvio näiden mono – tai oligonucleosomal palasia kerrannaisina 185-200 emäsparia (bp), kuvattu DNA ladder (Tilly ja Hsueh, 1993)., Se endonucleases vastuussa tästä DNA: n hajanaisuus ole vakuuttavasti tunnistaa, vaikka useita ehdokkaita on ehdotettu (Montague ja Cidlowski, 1996). Joissakin tutkimuksissa on ehdotettu DNaasi I: n tai II: n roolia, mutta nämä entsyymit eivät yleensä sijaitse tumassa. Ehkä parempi ehdokas on 18 kD Ca2 +/Mg2 +–riippuvainen endonuclease kutsutaan NUC18, joka oli eristetty apoptoottisen ydinvoiman otteita ja todettu olevan erittäin homologinen cyclophilin A. NUC18 voi olla vastuussa pilkkominen DNA: sta 50 kD palasia., Lisäksi, romaani 95 kD Ca2 +/Mg2 +–riippuvainen endonuclease, joka on aktiivinen apoptoosin aikana on tunnistettu (Pandey et al., 1997). Hela-soluista on eristetty myös proteiini nimeltä DNA fragmentation factor (DFF), joka näyttää aktivoivan apoptoottisen endonukleaasin(s)., 1997).
apoptoottisten solujen mitokondrioiden muutokset edeltävät solujen kondensoitumista ja ydinhajoamista ja saattavat olla apoptoosin (Petit et al., 1996; Kroemer, 1997). Mitokondrioissa on depolarisaatio kalvopotentiaalissa (Δψm) (Marchetti et al.,, 1996; Zamzami ym., 1995b; Zamzami ym., 1996), mikä johtunee avaamista mitokondrioiden läpäisevyys siirtyminen (MPT) huokoset (Zoratti ja Szabo, 1995). Proteiineja vapautuu apoptoottisen mitokondriot solulimaan joko juuri ennen tai heti sen jälkeen MPT pystyvät asiakkuutta kromatiinin tiivistymistä ja DNA: n fragmentoitumista (Liu et al., 1996; Susin et al., 1996; Zamzami ym., 1996).
kuoleva solu hajottaa osaksi useita pyöreä kalvo-suljettuja paloja kutsutaan apoptoottisen elimet, jotka ovat phagocytosed ja hajoavan phagocytic soluja (Savill et al., 1993; Hart ym.,, 1996). Apoptoosin kohtien vieressä olevat epiteelisolut, endoteelisolut ja fibroblastit voivat nielaista apoptoottisia elimiä. Useat tutkimukset osoittavat myös, että ”ammattilainen” makrofagit ovat palvelukseen sivustoja, solukuoleman ja ovat vastuussa paljon fagosytoosi apoptoottisen elinten (Hopkinson-Woolley ym., 1994; Camp and Martin, 1996). Tämä roihuava estää tulehdusreaktion vuotaa solujen roskia osaksi intercellular tiloihin., Apoptoottiset solut näkyviin erilaisia signaaleja houkutella fagosyyttien, mukaan lukien muutokset solun pinnan molekyylejä kuten sokereita, lipidejä ja proteiineja. Vaikka phagocytic tunnustaminen apoptoottiset solut on kriittinen prosessi ja aktiivinen tutkimusala, tiedot tämän viimeisen tapahtuman apoptoosin eivät kuulu tämän tarkastelun.
cellular tapahtumia apoptoosin toisin kuin kuolio, vaikka molemmat lopulta johtaa kuolemaan solun (Darzynkiewicz et al., 1997)., Kuolio, tai vahingossa solukuoleman, on ominaista nopea, lähes hetkellinen kuolema solu vuoksi katastrofaalinen vammoja. Nekroottiset solut turpoavat suureen tilavuuteen, mikä osoittaa mitokondrioiden määrän dramaattista kasvua. Solukalvon häiriintyy ja solujen sisältö on julkaistu, tyypillisesti tuottaa tulehduksellinen vaste, joka vahingoittaa naapurimaiden soluja. DNA: n hajoaminen tapahtuu joskus nekroosin aikana; pilkkoutumiskohteet ovat kuitenkin satunnaisia, jolloin fragmenttien koko on täysi., Tapauksissa solun kuolema voi usein olla selvästi erottaa nekroottiset tai apoptoottisten, mutta joissakin tapauksissa kuoleva solu näyttelyitä ominaisuudet sekä prosesseja.
termiä ohjelmoitu solukuolema (PCD) käytetään yleisesti kuvaamaan solujen tuhoutumista eliön normaalin kehityksen aikana. Useimmissa mutta ei kaikissa tapauksissa, PCD etenee saman stereotyyppisen prosessi, koska apoptoosin; siksi, ehdot apoptoosin ja PCD käytetään usein synonyymeinä. Vaihtoehtoisena käytäntönä on määritellä termi apoptoosi kuvaamaan yhtä PCD: n mekanismeista., Koko tämä luku, käytämme termiä apoptoosin kuvaamaan solun kuoleman aiheuttama epänormaali extra-cellular korostaa, ja termi PCD osoittaa apoptoottisen solukuoleman, joka on kehitysvammaisten ennalta määrätty ja tavallisesti esiintyy.