Kedua-dua pecutan dan nyahpecutan apoptosis boleh memberi kesan dramatik pada perjalanan beberapa proses patologi dalam badan. Bahan yang terlibat dalam pengawalan apoptosis biasanya protein, dan sintesisnya dikawal oleh gen yang sepadan. Gen yang sama yang mengawal tahap apoptosis boleh didapati dalam makhluk hidup pada tahap yang sangat berbeza dari tangga evolusi. Gen yang merangsang apoptosis termasuk gen p53, Bax, dan bcl-xS. Sebaliknya, gen yang mensintesis protein yang menghalang apoptosis (Bcl-2, Ced-9, BHRF1, MCL-1) telah diterangkan. Protein pro dan anti-apoptosis dapat bergabung antara satu sama lain, membentuk homo- dan heterodimer. Sebagai contoh, apabila menggabungkan protein perencat apoptosis Bcl-2 dengan protein pengaktif apoptosis Bax, keputusan (perencatan atau pengaktifan apoptosis) akan ditentukan oleh protein mana yang akan mendominasi dalam kombinasi ini.
Protein yang paling menarik dan bermaklumat yang mencerminkan proses sintetik yang berterusan dalam sel dan tisu adalah protein keluarga Bcl-2, yang menduduki tempat utama dalam kajian peraturan proses apoptosis. Adalah dinasihatkan untuk mempertimbangkan mekanisme pengawalseliaan proses ini dari kedudukan hubungan struktur dan fungsi antara protein keluarga ini, yang memungkinkan untuk menggabungkannya menjadi satu keluarga - protein Bcl-2. Protein keluarga Bcl-2 ini berada dalam keseimbangan dinamik yang berterusan, membentuk homo- dan heterodimer, yang akhirnya menjejaskan perkembangan apoptosis sel. Oleh itu, adalah dipercayai bahawa nisbah bentuk aktif protein ini menentukan keseimbangan antara kehidupan dan kematian sel.
Kini diketahui bahawa protein keluarga Bcl-2 adalah sama ada induktor apoptosis (Bad, Bax, J3ik, Bid, Bak) atau perencat (Bcl-2, Bcl-X). Protein keluarga Bcl-2 tergolong dalam kelas protein G. Protein 26 kJ yang dikodkan oleh gen Bcl-2 mengandungi domain transmembran dan disetempatkan ke membran mitokondria, retikulum endoplasma perinuklear, membran nuklear, dan kromosom mitosis.
Bcl-2 ialah faktor survival sel, melindunginya daripada kematian yang diprogramkan, dan mempamerkan sifat onkogenik, kerana ia menghalang apoptosis. Gen Bcl-2 berfungsi sebagai pengawal selia negatif apoptosis. Telah ditetapkan bahawa penurunan kepekatan Bcl-2 membawa kepada kematian sel apoptosis, manakala ekspresi berlebihan melindungi sel daripada kematian.
Urutan peristiwa yang membawa sel kepada apoptosis hasil daripada interaksi protein daripada keluarga TNF dengan reseptor tertentu adalah yang paling dikaji dengan baik. Wakil terkemuka kumpulan protein ini ialah sistem Apo-1/Fas/FasL. Perlu diingatkan bahawa sistem ini tidak mempunyai fungsi yang diketahui selain daripada mendorong apoptosis sel.
Apo-1/Fas/CD-95 ialah reseptor yang strukturnya tergolong dalam keluarga reseptor TNF. Interaksi Apo-1/Fas (reseptor) dengan FasL (ligan) atau dengan antibodi monoklonal membawa kepada apoptosis sel. Apo-1/Fas secara konstitutif dinyatakan pada permukaan banyak jenis sel: timosit, garisan sel limfoblastoid, limfosit T dan B yang diaktifkan, serta fibroblas, hepatosit, keratinosit, dan sel mieloid. Apo-1/Fas Manusia terdiri daripada 325 sisa asid amino dan merupakan protein membran jenis I. Itu. dalam strukturnya seseorang boleh membezakan domain ekstraselular, transmembran dan sitoplasma. Homologi jujukan asid amino di kalangan reseptor keluarga TNF adalah tinggi. Kira-kira 80 sisa asid amino membentuk domain kematian (DD), yang terlibat dalam interaksi protein-protein dengan protein sitoplasma, menghasilkan isyarat kematian. Gen Apo-1/Fas pada manusia disetempat pada lengan panjang kromosom 10 dan terdiri daripada 9 ekson.
FasL ialah sitokin dan tergolong dalam keluarga sitokin TNF. FasL diekspresikan pada limfosit T yang diaktifkan dan sel pembunuh semula jadi, serta pada sel Sertoli dan sel parenkim pada ruang anterior mata, yang membolehkan sel ini membunuh mana-mana sel yang mengekspresikan Fas, termasuk limfosit T yang diaktifkan. Mekanisme ini menentukan rupa tempat yang dilindungi daripada sistem imun. FasL wujud dalam dua bentuk - tidak larut atau terikat membran dan larut, dipecahkan daripada sel oleh metalloproteinase. Bentuk larut sFasL manusia mengekalkan aktivitinya. Seperti ligan reseptor keluarga TNF yang lain, homotrimer sFasL mengikat kepada 3 molekul Apo-1/Fas.
Apabila ligan mengikat kepada reseptor, oligomerisasi protein sitoplasma berlaku, seperti DD (domain kematian), berkaitan dengan reseptor, protein penyesuai - FADD (domain kematian berkaitan Fas), mengandungi DED - domain effector kematian dan procaspase-8. Hasil daripada proses ini, protease khusus apoptosis, caspase-8, diaktifkan dan proses ciri apoptosis berkembang. Mutasi dalam gen fas atau gen FasL membawa kepada perkembangan penyakit autoimun.
Apo-1/Fas ialah protein yang mengandungi kawasan transmembran tunggal yang mengikat FasL untuk mendorong apoptosis dalam sel sasaran. Terdapat juga bentuk Apo-1 (sApo-1/Fas) yang bebas transmembran dan larut yang terdapat dalam serum dan cecair badan yang lain. Menurut kesusasteraan, bentuk rembesan ini (sApo-1/Fas) boleh melindungi sel daripada apoptosis yang disebabkan oleh Apo-1/ligan dan dibentuk oleh pembelahan sisa asid amino dari domain transmembran.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pengenalpastian apoptosis sering dilakukan dengan menentukan aktiviti caspases, kedua-dua inisiator dan effector. Kebanyakan kerja yang dijalankan ke atas kajian aktiviti caspase menganggap caspase-3, kerana pelbagai laluan kematian apoptosis berkumpul di atasnya, dan pengaktifannya menunjukkan kehadiran apoptosis. Walau bagaimanapun, jika kajian itu termasuk penentuan aktiviti caspase-8, maka sebagai tambahan kepada mengenal pasti kematian sel yang diprogramkan seperti itu, ia juga mungkin untuk menentukan laluan pencetusnya, kerana pengaktifan caspase-8 menunjukkan mekanisme reseptor (luaran) untuk memulakan proses. Inilah kelebihan serius kaedah ini.
Sehingga kini, lebih daripada 60 kaedah berbeza telah dibangunkan untuk mengenal pasti dan mengkaji sel apoptosis secara in vitro. Kesusasteraan menerangkan beberapa pendekatan metodologi untuk pengesanan intravital sel apoptosis dalam vivo. Kaedah ini adalah berdasarkan penilaian kualitatif atau kuantitatif kejadian yang disebabkan oleh perubahan dalam membran luar sel, pemecahan terpilih DNA nuklear, perubahan dalam struktur komponen intraselular atau pengagihan semula mereka, serta penurunan pH sitoplasma. Di samping itu, terdapat bentuk apoptosis atipikal, di mana tiada perubahan apoptosis penanda.
Atas sebab yang jelas, mengkaji mekanisme apoptosis RGC dalam POAG pada manusia dalam vivo adalah mustahil. Sebagai penunjuk tidak langsung apabila mengkaji peranan apoptosis dalam patogenesis POAG, penanda apoptosis dalam limfosit darah periferal, yang mencirikan kesediaan apoptosis yang terakhir, dinilai. Untuk menentukan sel apoptosis, perkara berikut digunakan: pengimbasan laser dan sitometri aliran, tomografi pengiraan pelepasan foton tunggal, pengimejan resonans magnetik (MRI), spektroskopi resonans magnetik, tomografi pelepasan positron. Juga, untuk mengenal pasti kematian sel apoptosis, mikroskop cahaya dan pendarfluor menggunakan kaedah penetapan dan pewarnaan konvensional, kaedah mikroskopik elektron, pengesanan kemerosotan DNA oligonukleosomal in situ, pengesanan imunohistokimia protein - penanda yang terlibat dalam kematian sel terprogram, atau DNA berpecah-belah, penentuan aktiviti caspase.
Kajian apoptosis pada persediaan yang diwarnai oleh kaedah standard digunakan dengan sangat meluas kerana kesederhanaan relatif kaedah ini. Keputusan yang diperoleh dengan mengira sel apoptosis dinyatakan dalam bentuk yang dipanggil indeks apoptosis. Kriteria untuk kematian sel yang diprogramkan mungkin termasuk marginasi dan pyknosis kromatin, perubahan dalam kontur nuklear, perubahan dalam kontur dan pemecahan sel, dan rupa nukleus yang terletak bebas.
Mikroskopi pendarfluor sering digunakan sebagai kaedah subjektif untuk mengesan kematian sel yang diprogramkan. Kedua-dua sel bernoda vital dalam ampaian dan sediaan tetap dikaji. Apabila bekerja dengan sel hidup, pelabelan annexin V digunakan secara meluas, yang memungkinkan untuk mengesan fosfatidilserin yang muncul semasa apoptosis pada bahagian luar membran plasma.
Apabila menganalisis sel di bawah mikroskop pendarfluor, ciri-ciri berikut diambil kira: saiz nukleus (pengurangan), sifat pengedaran kromatin (pemeluwapan menjadi rumpun berbentuk tidak teratur, pemadatan), badan kromatin (pemeliharaan pengasingan membran), sifat daripada pendaran DNA. DNA apoptosis kelihatan pekat, kuning-hijau terang. Dalam sel yang berdaya maju, oren acridine menghasilkan pendarfluor hijau meresap.
Menggunakan kajian imunohistokimia, kehadiran protein yang membentuk lata proses biokimia yang membawa kepada apoptosis ditentukan. Kumpulan kaedah ini selalunya termasuk TUNEL dan ELISA.
Ramai penyelidik memberikan peranan utama kepada apoptosis dalam perubahan struktur kepala saraf optik (OND) yang disebabkan oleh kehilangan RGC. Peranan apoptosis dalam perkembangan penyakit degeneratif tidak diragukan lagi. Terdapat bahan eksperimen yang meyakinkan yang menunjukkan penyertaan proses apoptosis dalam mekanisme GON dalam POAG. Walau bagaimanapun, secara amnya, kajian klinikal faktor apoptosis pada pesakit dengan peringkat glaukoma yang berbeza adalah sangat terhad, yang menjadikannya sukar untuk mengkaji peranan mereka dalam patogenesis GON.
Muka surat sumber: 265
145 kanak-kanak berumur 3-15 tahun telah diperiksa. Tujuan kajian adalah untuk menentukan kesediaan untuk apoptosis limfosit darah periferal dan neutrofil dengan menentukan penanda apoptosis - CD95, CD95L, BSL2. Apabila menilai apoptosis sel imunokompeten, penurunan dalam kesediaan untuk kematian sel terprogram limfosit dan peningkatan dalam granulosit neutrofil didapati. Perubahan yang paling ketara direkodkan dalam kumpulan umur 7-15 tahun dengan pengalaman penyakit lebih daripada 3 tahun. Data yang diperoleh mungkin merupakan tanda penindasan kematian yang diprogramkan limfosit autoreaktif dalam tisu pankreas, yang menyumbang kepada pemanjangan tindak balas imun. Peningkatan dalam bahagian sel leukosit yang mengekspresikan CD95L boleh menyumbang kepada peningkatan proses kematian sel terprogram dalam sel β pulau kecil pankreas yang menyusup dengan sel imunokompeten.
apoptosis neutrofil
apoptosis limfosit
diabetes mellitus jenis 1
1. Pekareva E. V. Penanda apoptosis pada pesakit dengan diabetes mellitus jenis 1 pada permulaan penyakit / E. V. Pekareva et al. // Diabetes mellitus. – 2009. – No 4. – P. 86-89.
2. Pekareva E. V. Peranan apoptosis dalam patogenesis diabetes mellitus jenis 1 / E. V. Pekareva, T. V. Nikonova, O. M. Smirnova // Diabetes mellitus. – 2010. – No 1. – P.45-48.
3. Adeghate E. Kemas kini mengenai etiologi dan epidemiologi diabetes mellitus / E. Adeghate, P. Schattner, E. Dunn // Ann NY. Acad Sci, 2006. – Vol. 1084. – Hlm. 1–29.
4. Kepentingan klinikal apoptosis neutrofil dalam darah periferal pesakit diabetes mellitus jenis 2 / S. Sudo et al. // Makmal Hematol. 2007; 13(3):108-12 (dikurangkan).
5. Filep J. G. Neutrophil apoptosis: sasaran untuk meningkatkan resolusi keradangan / J. G. Filep, E. l. Kebir // J. Cell Biochem. – 2009. – Jld. 108. – P. 1039–1046.
6. Tindak balas neutrofil polimorfonuklear manusia terhadap Burkholderia pseudomallei dalam subjek yang sihat dan diabetes / S. Chanchamroen et al. // Jangkitan Imun. – 2009. – Jld. 77. – P. 456–463 (apoptosis dikurangkan).
7. Kesan Apoptosis Limfosit dalam Diabetes mellitus / K. A. Awadhesh et al. // Jurnal Sains Perubatan Asia. – 2011. – Bil 2. – P. 1-6.
8. Keradangan lebih berterusan pada tikus diabetes jenis 1 / D. T. Graves et al. // J. Dent. Res., 2005. – Jld. 84. – P. 324–328.
9. Juliana C. Alves Jangkitan pada pesakit diabetes mellitus: Kajian semula patogenesis / C. Juliana, C. Janine, C. Alves // Indian J. Endokrinol. Metab. – 2012 Mac. – Supp l1. – No. 16. – P. 27–36.
10. Luo H. R. Apoptosis neutrofil konstitutif: mekanisme dan peraturan / H. R Luo, F. Loison // Am. J. Hematol. – 2008. – Jld. 83. – P. 288–295.
pengenalan
Diabetes mellitus jenis 1 (T1DM) adalah penyakit poligenik, multifaktorial yang dikaitkan dengan pembentukan autoantibodi dan limfosit T autoreaktif kepada sel β pankreas.
Pautan utama dalam patogenesis lesi autoimun adalah disregulasi imuniti dan kematian sel yang diprogramkan.
Apoptosis terkawal dianggap hari ini sebagai mekanisme utama untuk mengekalkan keseimbangan optimum sel di tapak keradangan, mengehadkan pengembangan klon yang diaktifkan dan menghalang perkembangan tindak balas autoimun. Sekiranya kecacatan berlaku dalam pelaksanaannya, sel imun yang diaktifkan boleh terkumpul, yang membawa kepada berlakunya penyakit autoimun.
Tujuan kajian: kajian penanda pengaktifan apoptosis CD95, CD95L, Bsl2 pada limfosit darah periferal dan neutrofil dalam diabetes mellitus jenis 1 pada kanak-kanak.
Bahan dan kaedah penyelidikan
Tinjauan terhadap 45 kanak-kanak dengan diabetes mellitus jenis 1 berumur 3-15 tahun telah dilakukan. Kumpulan I termasuk 20 kanak-kanak berumur 3-6 tahun (prasekolah), kumpulan II - 12 kanak-kanak berumur 7-15 tahun (sekolah) dengan tempoh penyakit kurang daripada 3 tahun, kumpulan III - 13 kanak-kanak berumur 7-15 tahun (kanak-kanak sekolah) dengan pengalaman penyakit lebih daripada 3 tahun. Kumpulan kawalan terdiri daripada 30 kanak-kanak sihat berumur 3-6 (15) dan 7-15 (15) tahun. Kajian itu dijalankan berdasarkan jabatan endokrinologi Hospital Klinikal Bandar Kanak-kanak yang dinamakan sempena. G.K. Filippsky, Stavropol.
Untuk menilai kematian sel yang diprogramkan, bilangan limfosit dan granulosit neutrofil yang menyatakan penanda apoptosis telah dikesan. Limfosit telah diasingkan pada kecerunan ketumpatan Ficoll-Paque, neutrofil - pada kecerunan ketumpatan berganda Ficoll-Paque dan Ficoll-urografin (GE Healthcare, Sweden). Suspensi sel telah dibasuh tiga kali dalam medium RPMI-1640 (Vector-Best, Russia). Dalam kultur limfosit dan neutrofil, bilangan sel yang menyatakan CD95, CD95L, Bsl2 dinilai oleh sitometri aliran menggunakan antibodi monoklonal (Invitrogen, Amerika Syarikat).
Untuk analisis statistik data, pakej perisian "Primer of Biostat 4.0", Attestat 10.5.1 telah digunakan." Untuk menilai perbezaan antara kumpulan, analisis varians pengukuran berulang digunakan dengan pengiraan ujian Newman-Keuls dan Dunn.
Nilai kuantitatif tidak diedarkan secara normal dan ditunjukkan sebagai julat median dan interkuantil (persentil ke-25 dan ke-75) (Me (Q1-Q)). Perbezaan di p<0,05.
Keputusan dan perbincangannya
Kerja itu mendedahkan penurunan bilangan limfosit yang mengekspresikan reseptor Fas (CD95) pada pesakit semua kumpulan berbanding kanak-kanak yang sihat (Jadual 1). Penunjuk minimum diperhatikan pada kanak-kanak berumur 7-15 tahun dengan pengalaman penyakit lebih daripada 3 tahun (Jadual 1).
Jadual 1
Petunjuk apoptosis limfosit pada kanak-kanak dengan diabetes mellitus jenis 1
|
Kumpulan klinikal |
||||
|
3-6 tahun |
T1DM (I) (n=20) |
17,7(15,9-19,43) * ** |
7,4(5,81- 8,94) * ** |
70,2(68,56-71,76) * ** |
|
Kumpulan kawalan |
28,0(26,08-30,0) |
9,2(8,04- 10,25) |
65,9(62,82-69,05) |
|
|
7-15 tahun |
20,5(17,94-23,02) * ** |
11,6(10,12-13,14) * ** |
70,3(65,72-74,9) * ** |
|
|
13,9(10,04-17,73) * ** |
15,6(14,26-16,87) * ** |
79,5(75,47-83,59) * ** |
||
|
Kumpulan kawalan |
26,5 (24,20-28,84) |
8,14 (6,49-9,78) |
60,3(56,97-63,66) |
*- hlm<0,05 - по сравнению с контрольной группой, **- hlm<0,05 - по сравнению с группой
Apabila menilai tahap ekspresi penanda anti-apoptosis (Bsl2), peningkatannya ditunjukkan dalam limfosit kanak-kanak dari semua kumpulan, lebih ketara pada kanak-kanak sekolah dengan tempoh penyakit lebih daripada 3 tahun, yang juga menunjukkan pelanggaran Fas- apoptosis bergantung pada kanak-kanak dengan diabetes mellitus jenis 1, yang membawa kepada melambatkan proses kematian sel bentuk autoreaktif limfosit.
Keputusan kami mungkin merupakan tanda tidak langsung penindasan kematian terprogram limfosit diaktifkan dalam tisu pankreas, yang menyumbang kepada pemanjangan tindak balas imun.
Tahap kesediaan apoptosis sel limfoid bergantung kepada tempoh penyakit dan berkurangan pada kanak-kanak dengan T1DM selama lebih daripada 3 tahun.
Sebelum ini telah ditunjukkan bahawa dalam diabetes mellitus terdapat rintangan limfosit kepada apoptosis, yang mungkin menjelaskan sifat dan tempoh tindak balas autoimun.
Dalam budaya limfosit kanak-kanak yang menghidap diabetes, peningkatan peratusan limfosit yang mengekspresikan CD95L didapati (Jadual 1) berbanding sekumpulan kanak-kanak yang sihat. Kadar tertinggi ditentukan pada kanak-kanak berumur 7-15 tahun dengan pengalaman penyakit lebih daripada 3 tahun (Jadual 1).
Adalah diketahui bahawa dalam T1DM, pulau kecil pankreas disusupi oleh sel imun yang menghasilkan pelbagai sitokin, yang disertai dengan ekspresi menyimpang dari reseptor membran. Di bawah pengaruh peningkatan kepekatan glukosa dan sitokin, sel β mula mengekspresikan CD95 pada permukaannya, yang secara praktikalnya tidak hadir secara normal.
Peningkatan ekspresi CD95L pada sel limfoid boleh menyumbang kepada proses apoptosis yang lebih ketara dalam sel β pankreas dan penyingkiran seterusnya.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, telah ditunjukkan bahawa granulosit neutrofil mengambil bahagian aktif dalam pembentukan keradangan autoimun. Reaksi neutrofil yang bertujuan untuk menyetempatkan dan menghapuskan autoantigen sebahagian besarnya bergantung pada kekuatan dan tempoh kesan antigen pada sistem imun, serta tahap awal aktiviti fungsi sel.
Kami telah mendapati bahawa perjalanan diabetes mellitus pada kanak-kanak disertai dengan peningkatan dalam peratusan neutrofil yang menyatakan penanda apoptosis (CD95) dan penurunan dalam bahagian sel dengan protein anti-apoptosis Bsl2 pada permukaannya (Jadual 2).
jadual 2
Petunjuk apoptosis neutrofil pada kanak-kanak dengan diabetes mellitus jenis 1
|
kumpulan klinikal |
||||
|
3-6 tahun |
T1DM (I) (n=20) |
75,1(71,49-78,72) * ** |
9,5 (8,63- 10,32) * ** |
3,68 (3,46-3,90 * ** |
|
kumpulan kawalan |
59,2 (56,31- 62,01) |
7,35 (6,58- 8,12) |
||
|
7-15 tahun |
T1DM, pengalaman penyakit kurang daripada 3 tahun (II) (n=12) |
77,6(71,15-83,99) * ** |
9,5(8,14-10,92) * ** |
3,99(2,9- 5,08) * ** |
|
T1DM, pengalaman penyakit lebih daripada 3 tahun (III) (n=13) |
87,9(84,24-91,63) * ** |
12,1(10,22-13,96) * ** |
2,78(2,36-3,19) * ** |
|
|
kumpulan kawalan |
58,43(54,95- 1,90) |
*- hlm<0,05 - по сравнению с контрольной группой, **- hlm<0,05 - по сравнению с группой III (Ujian Newman-Keuls, ujian Dunn).
Dengan ciri-ciri perbandingan antara kumpulan, nilai CD95 maksimum (ms<0,05) и минимальные Bsl2 (p<0,05) отмечены у детей 7-15 лет с длительностью заболевания более 3-х лет.
Peningkatan peratusan leukosit polimorfonuklear dengan CD95L pada permukaannya telah didedahkan. Kadar tertinggi diperhatikan pada pelajar sekolah dengan sejarah penyakit lebih daripada 3 tahun.
Keputusan kajian apoptosis PMN dalam diabetes mellitus yang dibentangkan dalam kesusasteraan adalah bercanggah. Terdapat bukti peningkatan kadar apoptosis neutrofil darah periferal dalam T1DM dan T2DM.
Walau bagaimanapun, beberapa kajian telah menemui penurunan dalam apoptosis granulosit neutrofil pada pesakit diabetes jenis 1, terutamanya dalam keadaan hiperglikemia, yang mungkin memulakan proses keradangan kronik dengan kerosakan tisu, dan juga terdedah kepada jangkitan bakteria yang berpanjangan pada pesakit dengan jenis 1 kencing manis.
Keputusan kami menunjukkan bahawa pesakit dengan T1DM mempunyai kecenderungan peningkatan PMN untuk apoptosis, yang mungkin merupakan manifestasi tindak balas perlindungan yang bertujuan untuk menghapuskan "lebihan" neutrofil aktif, pembentukan yang meningkatkan kerosakan tisu.
Peningkatan potensi apoptosis granulosit neutrofil adalah gambaran penglibatan aktif PMN dalam imunopathogenesis penyakit.
Peningkatan ekspresi CD95L pada granulosit neutrofil pada pesakit diabetes berkemungkinan menyumbang kepada penghapusan bukan sahaja sel pankreas, tetapi juga sel leukosit mereka sendiri.
Oleh itu, apabila menilai apoptosis sel imunokompeten pada kanak-kanak dengan diabetes mellitus jenis 1, penurunan dalam kesediaan untuk kematian sel limfosit yang diprogramkan dan peningkatan dalam leukosit polimorfonuklear telah ditubuhkan.
Perubahan yang paling ketara direkodkan dalam kumpulan umur 7-15 tahun dengan pengalaman penyakit lebih daripada 3 tahun. Pada kanak-kanak dari semua kumpulan, peningkatan dalam bahagian sel leukosit yang mengekspresikan CD95L pada permukaan mereka dikesan.
Adalah diketahui bahawa PMN adalah penghubung antara imuniti semula jadi dan adaptif dan memainkan peranan utama dalam perlindungan antibakteria.
Peningkatan dalam aktiviti apoptosis mereka boleh menyebabkan daya tahan kanak-kanak yang rendah berkaitan usia dan mudah terdedah kepada penyakit berjangkit.
Penurunan bilangan sel limfoid yang sensitif terhadap induksi apoptosis adalah tanda tidak langsung penindasan kematian sel yang diprogramkan dan penyingkiran terjejas bentuk limfosit yang diaktifkan.
kesimpulan
1. Pada kanak-kanak yang menderita diabetes mellitus jenis 1, terdapat penurunan dalam kesediaan untuk apoptosis limfosit darah periferal, peningkatan dalam granulosit neutrofil, yang disertai dengan perubahan dalam ekspresi CD95 dan Bsl2 dan bergantung kepada tempoh penyakit itu.
2. Peningkatan ekspresi CD95L pada limfosit dan granulosit neutrofil dalam T1DM boleh menyumbang kepada peningkatan proses kematian sel terprogram dalam sel β pulau kecil pankreas yang menyusup dengan sel imunokompeten.
Pengulas:
Shchetinin E.V., Doktor Sains Perubatan, Profesor, Naib Rektor untuk Kerja Saintifik dan Inovasi Universiti Perubatan Negeri St., Ketua Jabatan HBO Pendidikan Profesional Tinggi "Universiti Perubatan Negeri Stavropol" Kementerian Kesihatan Persekutuan Rusia , Stavropol.
Golubeva M.V., Doktor Sains Perubatan, Profesor, Ketua Jabatan Penyakit Berjangkit Kanak-kanak Institusi Pendidikan Profesional Tinggi HBO "Universiti Perubatan Negeri Stavropol" Kementerian Kesihatan Persekutuan Rusia, Stavropol.
Pautan bibliografi
Barycheva L.Yu., Erdni-Goryaeva N.E. PENANDA APOPTOSIS SEL IMMUNOKOMPETEN DALAM DIABETES JENIS 1 DALAM KANAK-KANAK // Masalah moden sains dan pendidikan. – 2013. – No. 4.;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=9953 (tarikh akses: 07/18/2019). Kami membawa kepada perhatian anda majalah yang diterbitkan oleh rumah penerbitan "Akademi Sains Semula Jadi" Pembahagian sel secara amnya adalah proses yang agak seragam yang dipanggil kitaran sel. Terdapat sejumlah besar "titik kawalan" di mana peralihan sel dari satu fasa kitaran ke fasa lain dikawal. Pemusnahan satu atau lebih "pusat pemeriksaan" boleh membawa kepada percambahan tidak terkawal dan kematian sel, khususnya kepada apoptosis. Gambaran morfologi apoptosis dengan semua tanda ciri (kromatolisis, ketiadaan tindak balas keradangan, kanibalisme selular, dll.) telah diterangkan oleh L. Graper dan dipanggil "penghapusan fisiologi sel." Pada tahun 1971, J. Kerr mencadangkan istilah "apoptosis" (dari bahasa Latin aro - dengan, ptosis - jatuh) dengan analogi dengan daun jatuh dari pokok di sana sini. Semasa apoptosis, tiga fasa dibezakan - awal (pengurangan saiz sel, pemecahan DNA kepada serpihan besar), perantaraan (pemecahan DNA selanjutnya) dan lewat (badan apoptosis). Apoptosis memainkan peranan penting dalam perkembangan plasenta manusia. Apabila kehamilan berlangsung, terdapat peningkatan dalam perubahan apoptosis dalam plasenta yang berfungsi secara normal.
Tertemiz et al.
dalam kerja mereka menunjukkan bahawa apoptosis terlibat dalam mekanisme peraturan fisiologi vasculogenesis plasenta. Vaskulogenesis plasenta bermula pada hari ke-21 kehamilan dan termasuk kemunculan hemangioblast dan pulau sel angiogenik. Vaskulogenesis plasenta dikaji menggunakan kaedah histologi (slaid yang diwarnai dengan hematoxylin dan eosin), imunohistokimia (pengesanan CD31), genetik molekul (CD31-TUNEL - TdT-mediated X-dUTP nick end labelling) dan mikroskop elektron penghantaran. Kajian menunjukkan bahawa pulau sel angiogenik kekurangan sel CD31-positif. Walau bagaimanapun, ekspresi CD31 dikesan dalam sel kapilari primitif dan dalam beberapa sel stromal yang terletak di antara kawasan vaskulogenik. Kajian morfologi persediaan yang diwarnai dengan hematoxylin dan eosin mendedahkan tanda-tanda apoptosis dalam sel-sel ini - karyopyknosis dan badan apoptosis. Keterukan apoptosis dan vasculogenesis dalam plasenta adalah berkadar terus.
Tahap apoptosis meningkat dalam gangguan kehamilan, seperti kehilangan kehamilan awal, kehamilan ektopik, dan preeklampsia.
Proliferasi dan pembezaan sitotrofoblas dan perkembangan vaskular dalam stroma villous memerlukan bekalan oksigen dan nutrien yang mencukupi yang diperolehi daripada ruang intervillous. Antara komplikasi kehamilan, keterlambatan pertumbuhan intrauterin adalah salah satu punca utama kematian perinatal. Disregulasi apoptosis membawa kepada penurunan bilangan sel syncytiotrophoblast, yang melibatkan penurunan dalam bekalan nutrien kepada janin dan keterlambatan perkembangan intrauterin janin. Levy et al. Keterlambatan pertumbuhan intrauterin dikaitkan dengan preeklampsia dan merokok tembakau - keadaan yang membawa kepada kebuluran oksigen tisu plasenta. Dalam karya S. Y. Dai et al. Plasenta wanita tanpa tabiat buruk dan gestosis, tetapi yang mengalami keterlambatan pertumbuhan intrauterin, telah diperiksa. Penulis mencadangkan bahawa perubahan apoptosis dalam sel plasenta di bawah keadaan kebuluran oksigen boleh dikawal oleh faktor-faktor yang diaktifkan di bawah keadaan hipoksia (faktor hipoksia-inducible) - HIF-la, HIF-2a, HIF-1 p.
HIF-1 adalah faktor utama yang memastikan penyesuaian sel kepada hipoksia.
Ia boleh mengubah ekspresi beberapa gen yang bertanggungjawab untuk erythropoiesis, glikolisis dan angiogenesis. Walaupun heterodimer HIF-lp dikesan dalam semua sel plasenta di bawah semua keadaan, HIF-la dikesan hanya di bawah hipoksia. Kurang biasa, dalam keadaan kebuluran oksigen, HIF-2a, juga dikenali sebagai EPAS-1, dikesan dalam sel. HIF-la dan -2a mRNA dikesan dalam plasenta sepanjang kehamilan, tetapi tahapnya berbeza dengan ketara bergantung pada peringkat kehamilan. Walaupun tahap mRNA HIF-la kekal malar, tahap mRNA HIF-2a meningkat apabila kehamilan berlangsung. Berbeza dengan HIF-la, HIF-2a terutamanya dinyatakan dalam sel endothelial, memainkan peranan penting dalam angiogenesis dan hematopoiesis. Dalam plasenta manusia, ekspresi HIF-la dan HIF-2a secara maksimum dinyatakan pada peringkat awal, yang memastikan ketahanan sel terhadap hipoksia fisiologi yang berlaku semasa tempoh kehamilan ini. Di samping itu, peningkatan ekspresi faktor-faktor ini telah diperhatikan dalam preeklampsia.
Akibat daripada kesan rangsangan faktor-faktor ini pada apoptosis adalah keterlambatan pertumbuhan intrauterin.
Oleh itu, dalam kajian oleh S. Y. Dai et al. indeks apoptosis dalam syncytiotrophoblast villous ialah 1.45+1.26% dalam kumpulan dengan terencat pertumbuhan intrauterin dan 0.18±0.16 dalam kumpulan kawalan, di mana keterlambatan pertumbuhan intrauterin tidak diperhatikan (p
Pada masa yang sama, infarksi yang boleh dikesan secara makroskopik secara ketara lebih kerap diperhatikan dalam plasenta kumpulan dengan keterlambatan pertumbuhan intrauterin (50%) berbanding kumpulan kawalan (22%). Tahap pemendapan fibrinoid dalam ruang intervillous juga lebih tinggi sedikit dalam kumpulan dengan terencat pertumbuhan dalam rahim. Aktiviti mitosis unsur trofoblas dan sel darah dan vaskular pada 6 dan 12-14 minggu kehamilan telah dikaji oleh Challier et al. Penulis mencatat pada 6 minggu kehamilan kehadiran angka mitosis dan kehadiran nukleus Kd67-positif dalam sel cytotrophoblast dan erythroblast. Dalam sitotrofoblas villous, bilangan nukleus positif Ki67 menurun sebanyak 12-14 minggu kehamilan, hanya tinggal di pulau sel sitotrofoblas ekstravillous. Menjelang tempoh ini, Ki67 tidak lagi dikesan dalam erythroblast. Dalam sel endothelial pada 6 minggu kehamilan, angka mitosis dan ekspresi Ki67 tidak hadir pada 12-14 minggu kehamilan, lektin UEA1 dikesan. Ketiadaan angka mitosis dan ekspresi Ki67 dalam sel endothelial dan perivaskular pada 6 minggu kehamilan menunjukkan pergantungan langsung vasculogenesis pada sel stromal, pada tahap yang lebih besar daripada pada trofoblas.
Kawalan kitaran sel sel eukariotik dijalankan oleh keluarga kinase, khususnya kinase yang bergantung kepada cyclin. Dari trimester pertama kehamilan, cyclin D1 dikesan dalam nukleus sitotrofoblas dan endothelium kapal bersebelahan, ekspresi yang semakin meningkat pada trimester ketiga kehamilan. CDK4 dikesan dalam nukleus sitotrofoblas pada trimester pertama dan ketiga kehamilan, manakala sel endothelial positif CDK4 hanya dicatatkan pada akhir trimester ketiga. Ini menunjukkan bahawa kompleks D1/CDK4 terlibat dalam pengawalan percambahan sel sitotrofoblas sepanjang kehamilan, dan dalam kawalan angiogenesis pada trimester kehamilan ketiga. Gangguan dalam keseimbangan endokrin dan imunologi dan pengumpulan radikal bebas membawa kepada peningkatan apoptosis dalam tisu plasenta. Oleh itu, dengan preeklampsia, pembezaan sitotrofoblas dan proses pencerobohannya ke dalam rahim terganggu, yang sebahagian besarnya disebabkan oleh apoptosis. Adalah diketahui bahawa apoptosis adalah lebih biasa dalam plasenta matang semasa kehamilan yang rumit oleh sekatan pertumbuhan janin, dan protein p53 memainkan peranan utama dalam peraturan proses ini, dan protein Bcl-2 tidak mengambil bahagian di dalamnya. Banyak kajian menunjukkan ekspresi berlebihan p53, dan akibatnya, peningkatan dalam sel apoptosis dalam sitotrofoblas dalam karsinoma korionik dan tahi lalat hidatidosa.
CAD (caspase activated DNase) kepada serpihan gandaan saiz 180-200 nukleotida. Akibat apoptosis, badan apoptosis terbentuk - vesikel membran yang mengandungi organel utuh dan serpihan kromatin nuklear. Badan-badan ini diselubungi oleh sel-sel jiran atau makrofaj melalui fagositosis. Oleh kerana matriks ekstraselular tidak terjejas oleh enzim selular, walaupun dengan sejumlah besar sel apoptosis, keradangan tidak diperhatikan.
Proses apoptosis diperlukan untuk pengawalan fisiologi bilangan sel badan, untuk pemusnahan sel-sel lama, untuk pembentukan limfosit yang tidak reaktif terhadap antigen mereka (autoantigens), untuk musim gugur daun tumbuhan, untuk kesan sitotoksik pembunuh T-limfosit, untuk perkembangan embrio badan (kehilangan membran kulit antara jari dalam embrio burung) dan lain-lain.
Gangguan apoptosis sel normal membawa kepada percambahan sel yang tidak terkawal dan kemunculan tumor.
1. Maksud apoptosis
Apoptosis adalah bahagian penting dalam kehidupan kebanyakan organisma multisel. Ia memainkan peranan yang sangat penting dalam proses pembangunan. Sebagai contoh, anggota badan tetrapod terbentuk sebagai pertumbuhan berbentuk spade, dan pembentukan jari berlaku akibat kematian sel di antara mereka. Sel-sel yang tidak lagi diperlukan juga tertakluk kepada apoptosis, oleh itu ekor dalam berudu sangat musnah semasa metamorfosis. Dalam tisu saraf vertebrata semasa perkembangan embrio, lebih separuh daripada neuron mati oleh apoptosis sejurus selepas pembentukan.
Apoptosis juga merupakan sebahagian daripada sistem untuk mengawal "kualiti" sel, ia membolehkan anda memusnahkan sel-sel yang terletak secara tidak betul, rosak, tidak berfungsi atau berpotensi berbahaya kepada badan. Contohnya ialah B-limfosit, yang mati jika ia tidak membawa reseptor khusus antigen yang berguna atau autoreaktif. Kebanyakan limfosit yang diaktifkan semasa jangkitan juga mati melalui apoptosis selepas ia diatasi.
Dalam organisma dewasa, peraturan serentak percambahan sel dan apoptosis memungkinkan untuk mengekalkan saiz keseluruhan individu dan organ individunya. Sebagai contoh, selepas pentadbiran ubat phenobarbital, yang merangsang percambahan hepatosit, hati tikus menjadi membesar. Walau bagaimanapun, sejurus selepas tindakan bahan ini berhenti, semua sel berlebihan mengalami apoptosis, menyebabkan hati kembali ke saiz normal.
Apoptosis juga berlaku apabila sel "merasakan" sejumlah besar kerosakan dalaman yang tidak dapat diperbaiki. Sebagai contoh, sekiranya berlaku kerosakan DNA, sel boleh berubah menjadi kanser untuk mengelakkan ini daripada berlaku, dalam keadaan biasa, ia "membunuh diri." Sebilangan besar sel yang dijangkiti virus juga mati oleh apoptosis.
2. Penanda sel apoptosis
Penanda apoptosis
Pengesanan pemecahan DNA dalam sel apoptosis menggunakan kaedah TUNEL Satu spesimen tisu hati tikus, nukleus sel apoptosis berwarna coklat, mikroskop optik.
Pengesanan pemecahan DNA dalam sel apoptosis menggunakan elektroforesis gel agarose. Kiri: DNA diasingkan daripada sel apoptosis - "tangga DNA" kelihatan; tengah: penanda; kes: mengawal sampel DNA daripada sel yang tidak dirawat. Talian sel H4IIE (hepatoma tikus), inducer apoptosis - paraquat, visualisasi menggunakan etidium bromida.
Atas: pengesanan pemeluwapan dan pemecahan kromatin dengan pewarnaan dengan pewarna pendarfluor (Hoechst 34580). Tengah: pengesanan translokasi phosphadidylserine ke dalam lapisan luar plasmalemma dengan pewarnaan dengan Annexin V. Bawah: Mikrograf medan terang sel apoptosis. Talian sel - Jurkat, inducer apoptosis - TRAIL, confocal dan mikroskop optik cahaya.
Sel-sel yang mati secara apoptosis boleh dikenali dengan beberapa ciri morfologi. Mereka menjadi lebih kecil dan lebih padat (pyknosis), bulat dan kehilangan pseudopodia, sitoskeleton di dalamnya dimusnahkan, membran nuklear hancur, kromatin terkondensasi dan serpihan. Sebilangan besar vesikel muncul di permukaan sel, jika sel cukup besar, mereka hancur menjadi serpihan yang dikelilingi oleh membran - badan apoptosis.
Dalam sel apoptosis, sebagai tambahan kepada sel morfologi, sejumlah besar perubahan biokimia juga berlaku. Bahagian DNA dipotong oleh nuklease khas di kawasan penghubung antara nukleosom menjadi serpihan yang sama panjang. Oleh itu, apabila memisahkan semua DNA daripada sel apoptosis menggunakan elektroforesis, "tangga" ciri boleh diperhatikan. Kaedah lain untuk mengesan pemecahan DNA adalah dengan menandakan hujung bebasnya menggunakan kaedah TUNEL ( T erminal deoxynucleotidyl transferase d U TP n ick e nd l abeling ) .
Membran plasma sel apoptosis juga mengalami perubahan. Di bawah keadaan biasa, fosfolipid phosphatidylserine yang bercas negatif hanya terkandung dalam lapisan dalam (dikembalikan ke sitosol), tetapi semasa apoptosis ia "melompat" ke lapisan luar. Molekul ini berfungsi sebagai isyarat "makan saya" kepada fagosit berdekatan. Penelanan sel apoptosis yang disebabkan oleh fosfatidilserin, tidak seperti jenis fagositosis lain, tidak mengakibatkan pembebasan mediator keradangan. Perubahan yang dijelaskan dalam plasmalemma mendasari kaedah lain untuk mengenal pasti sel yang mati oleh apoptosis - pewarnaan dengan anexin V, yang secara khusus mengikat fosfatidilserin.
3. Caspase - mediator apoptosis
Sistem selular yang mengantara apoptosis adalah serupa pada semua haiwan, dengan keluarga protein caspase menduduki tempat utama. Caspases ialah protease yang mempunyai sisa sistein di pusat aktif dan memotong substratnya pada residu asid aspartik tertentu (oleh itu namanya: c daripada sistein Dan asp daripada asid aspartik). Caspases disintesis dalam sel sebagai procaspases tidak aktif, yang boleh menjadi substrat untuk caspases lain yang telah diaktifkan, yang memotongnya di satu atau dua tempat pada residu aspartat. Dua serpihan yang terbentuk - yang lebih besar dan yang lebih kecil - disambungkan antara satu sama lain, membentuk dimer, yang dikaitkan dengan dimmer yang sama. Tetramer yang terbentuk dengan cara ini adalah protease aktif, yang boleh memotong protein substrat. Sebagai tambahan kepada kawasan yang sepadan dengan subunit utama dan kecil, procaspases kadangkala juga mengandungi prodomain perencatan, yang terdegradasi selepas pembelahan.
Hasil daripada pembelahan dan pengaktifan beberapa caspases oleh yang lain, lata protealitik terbentuk, yang meningkatkan isyarat dengan ketara dan menjadikan apoptosis proses yang tidak dapat dipulihkan dari titik tertentu. Procaspases yang memulakan lata ini dipanggil inisiator, dan substratnya dipanggil effector. Setelah diaktifkan, caspases effector boleh membelah procaspases effector lain atau protein sasaran. Sasaran caspases effector yang dimusnahkan semasa apoptosis termasuk, khususnya, protein lamina nuklear, pecahan yang membawa kepada perpecahan struktur ini. Protein juga merosot dan, dalam keadaan normal, menghalang endonuklease CAD, mengakibatkan pemecahan DNA. Caspases dan protein lekatan sitoskeletal dan interselular dibelah, menyebabkan sel apoptosis berkumpul dan tertanggal daripada sel jiran, dan dengan itu menjadi sasaran yang lebih mudah untuk fagosit.
Set caspases yang diperlukan untuk menjalani apoptosis bergantung pada jenis tisu dan laluan di mana kematian sel diaktifkan. Contohnya, pada tikus, apabila gen pengekodan caspase-3 effector "dimatikan", apoptosis tidak berlaku di otak, tetapi berlaku secara normal pada tisu lain.
Gen procaspase aktif dalam sel yang sihat, dan oleh itu protein sentiasa ada untuk apoptosis berlaku; hanya pengaktifan mereka diperlukan untuk mencetuskan bunuh diri sel. Procaspases pemula termasuk prodomain panjang yang mengandungi CARD ( domain pengambilan caspase , domain pengambilan Caspase). CARD membenarkan procaspases pemula untuk mengikat kepada protein penyesuai untuk membentuk kompleks pengaktifan apabila sel menerima isyarat yang merangsang apoptosis. Dalam kompleks pengaktifan, beberapa molekul procaspase mendapati diri mereka berdekatan antara satu sama lain, yang cukup untuk mereka memasuki keadaan aktif, selepas itu mereka memotong satu sama lain.
Dua laluan isyarat terbaik yang dikaji untuk pengaktifan lata caspase dalam sel mamalia dipanggil ekstrinsik dan intrinsik (mitokondria), yang masing-masing menggunakan procaspase pemulanya sendiri.
4. Laluan untuk mengaktifkan apoptosis
4.1. Laluan luar
Sel boleh menerima isyarat mendorong apoptosis dari luar, contohnya, daripada limfosit sitotoksik. Dalam kes ini, laluan luaran yang dipanggil diaktifkan ( laluan ekstrinsik), Bermula dengan reseptor kematian. Reseptor kematian ialah protein transmembran yang tergolong dalam keluarga reseptor faktor nekrosis tumor (TNF), seperti reseptor TNF itu sendiri dan reseptor kematian Fas. Mereka membentuk homotrimer, di mana setiap monomer mempunyai domain pengikat ligan ekstraselular, domain transmembran dan domain kematian sitoplasma, dan menarik dan mengaktifkan procaspases melalui protein penyesuai.
Ligan reseptor kematian juga merupakan homotrimer. Mereka berkaitan antara satu sama lain dan tergolong dalam keluarga faktor nekrosis tumor bagi molekul isyarat. Sebagai contoh, limfosit sitotoksik membawa ligan Fas pada permukaannya, yang boleh mengikat kepada reseptor kematian Fas pada plasmalemma sel sasaran. Dalam kes ini, domain intraselular reseptor ini disambungkan kepada protein penyesuai ( FADD, domain kematian berkaitan Fas ), Dan ini pula, menarik procaspases pemula 8 dan/atau 10. Hasil daripada siri peristiwa ini, kompleks isyarat yang mendorong kematian terbentuk - DISC ( kompleks isyarat yang mendorong kematian ). Sebaik sahaja diaktifkan dalam kompleks ini, caspase pemula memotong procaspases effector dan mencetuskan lata apoptosis.
Banyak sel mensintesis molekul yang, pada tahap tertentu, melindunginya daripada pengaktifan laluan apoptosis luaran. Contoh perlindungan sedemikian ialah ungkapan yang dipanggil reseptor umpan ( reseptor umpan), Mempunyai domain pengikat ligan ekstraselular, tetapi bukan domain kematian sitoplasma, dan oleh itu tidak boleh mencetuskan apoptosis dan bersaing dengan reseptor kematian konvensional untuk ligan. Sel juga boleh menghasilkan protein yang menyekat laluan apoptosis ekstrinsik, seperti FLIP, yang serupa dalam struktur dengan procaspases 8 dan 10, tetapi tidak mempunyai aktiviti proteolitik. Ia menghalang pengikatan procaspases pemula ke kompleks DISC.
4.2. Laluan dalaman
Apoptosom
Apoptosis juga boleh dicetuskan dari dalam sel, contohnya disebabkan oleh kecederaan, kerosakan DNA, kekurangan oksigen, nutrien, atau isyarat survival ekstraselular. Dalam vertebrata, laluan isyarat ini dipanggil intrinsik ( laluan intrinsik) Atau mitokondria, peristiwa utama di dalamnya ialah pembebasan molekul tertentu dari ruang antara membran mitokondria. Sebelum molekul zocrem seperti itu terdapat citchrome c, yang dalam kebanyakan kes datang ke lancin pengangkutan elektron mitokondria, protein dalam sitoplasma mempunyai fungsi lain - ia datang kepada protein penyesuai Apaf ( faktor pengaktifan protease apoptosis-l ), menyebabkan ia menjadi oligomer menjadi struktur tujuh anggota seperti roda yang dipanggil apoptosom. Apoptosom merekrut dan mengaktifkan procaspase-9 pemula, yang kemudiannya boleh mengaktifkan procaspase pemula.
Dalam sesetengah sel, laluan apoptosis ekstrinsik mesti mengaktifkan laluan apoptosis intrinsik untuk membunuh sel dengan berkesan. Laluan intrinsik dikawal ketat oleh protein keluarga Bcl-2.
4.2.1. Peraturan laluan intrinsik oleh protein keluarga Bcl-2
Keluarga Bcl-2 termasuk protein yang dipelihara secara evolusi, fungsi utamanya ialah pengawalseliaan pembebasan cytochrome c dan molekul lain dari ruang intermembrane mitokondria. Antaranya terdapat molekul pro-apoptosis dan anti-apoptosis yang boleh berinteraksi antara satu sama lain dalam pelbagai kombinasi, menekan satu sama lain, keseimbangan antara aktiviti mereka dan menentukan nasib sel.
Kira-kira 20 protein daripada keluarga ini kini diketahui, kesemuanya mengandungi sekurang-kurangnya satu daripada empat domain homologi Bcl2 alfa-heliks, dipanggil BH1-4 ( bcl2 homologi). Protein antiapoptotik keluarga Bcl2 mengandungi keempat-empat domain, termasuk Bcl-2 itu sendiri, serta Bcl-X L, Bcl-w, Mcl-1 dan A1. Protein proapoptotik dibahagikan kepada dua kumpulan, ahli yang pertama mengandungi tiga domain BH (BH1-3), khususnya Bak, Bax dan Bok (yang terakhir dinyatakan hanya dalam tisu organ pembiakan). Yang paling banyak di kalangan keluarga Bcl-2 ialah kumpulan kedua protein pro-apoptosis yang hanya mengandungi domain BH3 (BH3 sahaja), ini termasuk Bim, Bid, Bad, Bik/Nbk, Bmf, Nix/BNIP3, Hrk, Noxa, Puma.
Dalam keadaan normal (iaitu, apabila sel tidak mengalami apoptosis), protein anti-apoptosis seperti Bcl-2 dan Bcl-X L mengikat kepada protein pro-apoptosis BH123 (Bax dan Bak) dan menghalangnya daripada pempolimeran dalam mitokondria luar. membran untuk membentuk liang. Hasil daripada tindakan rangsangan apoptosis tertentu, protein pro-apoptosis yang mengandungi hanya domain BH3 diaktifkan atau mula disintesis dalam sel. Mereka, seterusnya, menghalang protein anti-apoptosis, menghilangkan kesan perencatan pada Bak dan Bax, atau berinteraksi secara langsung dengan yang kedua dan menggalakkan oligomerisasi dan pembentukan liang mereka. Disebabkan oleh permeabilisasi membran luar, cytochrome c, serta mediator apoptosis lain, seperti AIF, memasuki sitosol. faktor pencetus apoptosis ).
Sebagai contoh, apabila terdapat kekurangan isyarat kelangsungan hidup dalam sel, ekspresi Bim protein BH3 diaktifkan melalui pengantaraan MAP kinase JNK, yang mencetuskan laluan apoptosis intrinsik. Dalam kes kerosakan DNA, penindas tumor p53 terkumpul, yang merangsang transkripsi gen yang mengekod protein BH3 Puma dan Noxa, yang juga menengahi apoptosis. Satu lagi protein BH3, Bid, menyediakan sambungan antara laluan luaran dan dalaman apoptosis. Selepas pengaktifan reseptor kematian dan, sebagai akibatnya, caspase-8, yang terakhir memotong Bid untuk membentuk tBid bentuk terpotong (Truncated Bid), yang bergerak ke dalam mitokondria, di mana ia menekan Bcl-2.