细胞死亡、应激与衰老

内源性凋亡途径

/ in-TRIN-sik ay-pop-TOH-tik /

想象一栋楼有自己的内部警报系统:如果楼内的传感器检测到火灾、爆裂的水管或结构损坏,这栋楼就会自行决定关闭——不需要外界打来电话。细胞也有一套类似的自我监测系统,用来决定是否走向死亡。当麻烦来自细胞内部时,它所触发的死亡程序就叫做内源性凋亡途径。由于这个决定是在线粒体处做出的,它也被称为线粒体途径。

这条途径通过读取细胞自身的健康状态来运作。内部的压力——无法修复的DNA损伤、缺乏存活信号、严重的氧化应激,或错误折叠蛋白质的堆积——会打破Bcl-2蛋白家族中两组对立蛋白之间的平衡。促存活的成员通常守护着线粒体;促死亡的成员(如Bax和Bak)则推动把它们打开。一旦死亡一方占了上风,Bax和Bak就在线粒体外膜上打出孔洞,一种叫做细胞色素c的小蛋白随之泄入细胞质。细胞色素c与一种叫Apaf-1的蛋白联手,搭建出凋亡小体——一个轮状的平台,激活起始酶caspase-9,后者又释放出拆解细胞的执行半胱天冬酶。

这条途径是细胞的质量控制后盾,而抑癌蛋白p53是它的主要触发者之一:当p53察觉到无法修复的DNA损伤时,它能开启促死亡基因,把细胞引向内源性凋亡,而不是任由一个危险的细胞存活下去。许多癌症会让这条途径失效——例如使p53沉默,或过量生产促存活的Bcl-2——这正是为什么那些本该死去的细胞仍在继续存活。另一条主要路线,即外源性途径,则是从抵达细胞表面的信号开始的。

放射治疗有意把肿瘤细胞的DNA损伤到无法修复的程度。细胞的p53蛋白察觉到损伤,开启Bcl-2家族中的促死亡蛋白。Bax在线粒体上打出孔洞,细胞色素c泄出,凋亡小体形成,细胞通过内源性途径自我毁灭——这正是放疗杀死癌细胞的机制之一。

内部损伤打开线粒体,释放细胞色素c,触发自我毁灭。

“内源性”指的是触发来自细胞内部,而不是说线粒体有求死之心。线粒体主要是能量工厂;它在这里的角色是充当守门人,一旦被打开,就让细胞踏上不可回头的死亡之路。

又称
mitochondrial pathwayintrinsic pathway线粒体途径內在凋亡途徑