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【摘 要】细胞凋亡是一种由基因控制的细胞自主性死亡，此过程涉及一系列基因调控过程。当代许多的外源性或内源性刺激都有机会造成机体失去稳定性，如引发记忆力下降、脑部疾病、肿瘤等。本文从多方面来介绍海马CA1区细胞凋亡的过程。
【关键词】细胞凋亡；基因调控；caspase家族
细胞凋亡是真核细胞在生理或病理条件下接受到某种信号的刺激，启动其自身的遗传机制，通过内源性DNA内切酶的激动而发生自动化死亡的过程。目前研究证实海马CA1区神经元参与对空间信息的初级编码和加工， 并为未来行为决策提供有效信息， 而且海马对信息的加工是通过局部神经网络进行， 时间编码可能是海马信息加工的重要方式之一。
1.海马CA1区细胞凋亡有以下形态学和生物化学特征
光镜下实验表明海马区神经细胞凋亡会出现细胞皱缩、胞核呈蓝黑色核膜下染色质聚集和凋亡小体[1]。凋亡小体最后被吞噬细胞吞噬，整个过程没有炎症反应。核染色质浓缩，沿着核膜排列，DNA裂解为180～200bp的片断，其电泳时呈特征性的梯形改变。
2.海马CA1区神经细胞凋亡的过程
2.1海马CA1区细胞凋亡的基因调控
当机体受到外界或内在某些刺激时，机体内的细胞凋亡程序便有序的由一系列基因的参与和调控中启动。这些调控基因包括Bcl-2基因家族，p53、ice基因家族和即早基因（immediate early gene，IEG）等。Bcl-2基因家族有15种之多，Bcl-2和Bcl-xl主要分布在线粒体膜与细胞质中，具有拮抗细胞凋亡的作用；而Bcl-xl、Bax、Bad、Bag 1、Bak和Bid则分布于细胞质中，具有促进细胞凋亡的作用[2]。p53基因控制细胞周期和DNA修复，介导细胞凋亡。目前研究较多的c-fos和c-jun基因，其相应表达的蛋白在脑缺血后可被迅速诱导达到高峰，它们对细胞内外的各种刺激和DNA损伤作出反应，表达增加。c-jun和c-fos编码蛋白组成异源二聚体，称为AP 1，AP 1是一个重要的转录因子，结合于DNA上可诱导细胞凋亡。
2.2线粒体途径及调控
Zamzami等报道膜通透性转换孔（PT）的孔位位于线粒体内外膜间，是一种由蛋白质组成的复合体。通过实验证明，细胞凋亡时，PT孔开放，并且促进PT孔开放的物质可诱导细胞凋亡，而抑制PT孔开放的物质可阻止细胞凋亡。
此外，线粒体跨膜电位改变与Caspase家族也有关系。迄今为止，Caspase家族已有15种，其中Caspase-1和11主要负责白介素前体的活化，不直接参与凋亡信号的传递；Caspase-2，-8，-9，-10，-11主要负责对执行者得前体进行切割，从而产生有活性的执行者；Caspase-3，-6，-7主要负责切割细胞核内、细胞质中的结构蛋白和调节蛋白。
2.3内质网信号途径及调控
内质网是细胞内蛋白质合成的主要场所，同时也是Ca2+的主要储存库。内质网对细胞凋亡的作用的作用表现在两个方面：一是内质网对Ca2+的调控，二是凋亡酶在内质网上的激活，Ca2+是真核细胞内重要的信号转导因子，它的动态平衡在细胞正常生理活动中起着很重要的作用。因此，作为细胞内重要的钙库，内质网对胞质中Ca2+浓度的精确调控可细胞凋亡的发生[3]。很多文献指出，细胞在凋亡早期会出现胞质内Ca2+浓度迅速持续的升高，这种浓度升高来源于细胞外Ca2+的内流及胞内钙库的钙释放，相对高浓度的Ca2+可以激活胞质中的钙依赖性蛋白酶，又可以作用于线粒体，影响其通透性和膜电位的改变，从而促进凋亡。
2.4海马CA1区细胞凋亡的死亡受体途径及调控
胞外的死亡信号可通过死亡受体转入细胞内。死亡受体是一类跨膜蛋白，属于肿瘤坏死因子（TNF）受体基因家族成员[4-5]。其细胞外有一段富含半胱氨酸的区域，胞质区有一同源的氨基酸残基组成的结构，有蛋白水解功能，称为“死亡区域”。目前至少发现有五种死亡受体在细胞凋亡信号传导中发挥作用。其中最典型的死亡受体有CD95（Fas或Apo1）和TNFR1（p55或CD120a）。CD95与Fas配体结合后迅速诱导Fas阳性细胞凋亡。Fas与Fas相关的死亡结构域蛋白（FADD）和Caspase-8组合形成复合体，可抑制FasL诱导的细胞凋亡。
3.海马CA1区神经细胞凋亡与一些疾病
海马CA1区神经元参与对空间信息的初级编码和加工， 部分位置细胞的放电对未来目标定向性行为具有预测作用。在空间工作记忆过程中， 神经元放电之间的相关性、同步性加强， 相位编码是海马进行信息加工的重要方式之一，同时在学习和记忆中起着重要的作用。若海马CA1区神经元受到某些外界或内界的刺激，机体内的细胞凋亡程序便有序的由一系列基因的参与和调控中启动，随着凋亡数量的增加，可能出现空间记忆力下降、老年痴呆等。
总而言之，细胞凋亡与人类的健康密切相关，研究好细胞凋亡机制能帮助我们找到治疗各种目前还很难找到对付方法的疾病。目前很多的药物的开发都在应用细胞凋亡的机理，试图找到新的治疗方法。
【参考文献】
[1]胡野，凌志强，单小云编著.细胞凋亡的分子医学，北京：军事医学科学出版社，2002.7.
[2]DanialNN，Korsmeyer S J.Cell death：critical control points[J].Cell， 2004，116：205.
[3]范如英（综述）马力，李世荣（审校）.细胞凋亡的研究进展第三军医大学学报，1999（第21卷）（08）.
[4]方成，陈钧辉.细胞凋亡与癌症治疗，中国生化药物杂志，2000（06）（第21卷）.
[5]刘京梅，金伯泉.肿瘤坏死因子受体超家族成员死亡受体在病毒感染中的作用[J].免疫学杂志，2005，21（3）：4.
【关键词】细胞凋亡；基因调控；caspase家族
细胞凋亡是真核细胞在生理或病理条件下接受到某种信号的刺激，启动其自身的遗传机制，通过内源性DNA内切酶的激动而发生自动化死亡的过程。目前研究证实海马CA1区神经元参与对空间信息的初级编码和加工， 并为未来行为决策提供有效信息， 而且海马对信息的加工是通过局部神经网络进行， 时间编码可能是海马信息加工的重要方式之一。
1.海马CA1区细胞凋亡有以下形态学和生物化学特征
光镜下实验表明海马区神经细胞凋亡会出现细胞皱缩、胞核呈蓝黑色核膜下染色质聚集和凋亡小体[1]。凋亡小体最后被吞噬细胞吞噬，整个过程没有炎症反应。核染色质浓缩，沿着核膜排列，DNA裂解为180～200bp的片断，其电泳时呈特征性的梯形改变。
2.海马CA1区神经细胞凋亡的过程
2.1海马CA1区细胞凋亡的基因调控
当机体受到外界或内在某些刺激时，机体内的细胞凋亡程序便有序的由一系列基因的参与和调控中启动。这些调控基因包括Bcl-2基因家族，p53、ice基因家族和即早基因（immediate early gene，IEG）等。Bcl-2基因家族有15种之多，Bcl-2和Bcl-xl主要分布在线粒体膜与细胞质中，具有拮抗细胞凋亡的作用；而Bcl-xl、Bax、Bad、Bag 1、Bak和Bid则分布于细胞质中，具有促进细胞凋亡的作用[2]。p53基因控制细胞周期和DNA修复，介导细胞凋亡。目前研究较多的c-fos和c-jun基因，其相应表达的蛋白在脑缺血后可被迅速诱导达到高峰，它们对细胞内外的各种刺激和DNA损伤作出反应，表达增加。c-jun和c-fos编码蛋白组成异源二聚体，称为AP 1，AP 1是一个重要的转录因子，结合于DNA上可诱导细胞凋亡。
2.2线粒体途径及调控
Zamzami等报道膜通透性转换孔（PT）的孔位位于线粒体内外膜间，是一种由蛋白质组成的复合体。通过实验证明，细胞凋亡时，PT孔开放，并且促进PT孔开放的物质可诱导细胞凋亡，而抑制PT孔开放的物质可阻止细胞凋亡。
此外，线粒体跨膜电位改变与Caspase家族也有关系。迄今为止，Caspase家族已有15种，其中Caspase-1和11主要负责白介素前体的活化，不直接参与凋亡信号的传递；Caspase-2，-8，-9，-10，-11主要负责对执行者得前体进行切割，从而产生有活性的执行者；Caspase-3，-6，-7主要负责切割细胞核内、细胞质中的结构蛋白和调节蛋白。
2.3内质网信号途径及调控
内质网是细胞内蛋白质合成的主要场所，同时也是Ca2+的主要储存库。内质网对细胞凋亡的作用的作用表现在两个方面：一是内质网对Ca2+的调控，二是凋亡酶在内质网上的激活，Ca2+是真核细胞内重要的信号转导因子，它的动态平衡在细胞正常生理活动中起着很重要的作用。因此，作为细胞内重要的钙库，内质网对胞质中Ca2+浓度的精确调控可细胞凋亡的发生[3]。很多文献指出，细胞在凋亡早期会出现胞质内Ca2+浓度迅速持续的升高，这种浓度升高来源于细胞外Ca2+的内流及胞内钙库的钙释放，相对高浓度的Ca2+可以激活胞质中的钙依赖性蛋白酶，又可以作用于线粒体，影响其通透性和膜电位的改变，从而促进凋亡。
2.4海马CA1区细胞凋亡的死亡受体途径及调控
胞外的死亡信号可通过死亡受体转入细胞内。死亡受体是一类跨膜蛋白，属于肿瘤坏死因子（TNF）受体基因家族成员[4-5]。其细胞外有一段富含半胱氨酸的区域，胞质区有一同源的氨基酸残基组成的结构，有蛋白水解功能，称为“死亡区域”。目前至少发现有五种死亡受体在细胞凋亡信号传导中发挥作用。其中最典型的死亡受体有CD95（Fas或Apo1）和TNFR1（p55或CD120a）。CD95与Fas配体结合后迅速诱导Fas阳性细胞凋亡。Fas与Fas相关的死亡结构域蛋白（FADD）和Caspase-8组合形成复合体，可抑制FasL诱导的细胞凋亡。
3.海马CA1区神经细胞凋亡与一些疾病
海马CA1区神经元参与对空间信息的初级编码和加工， 部分位置细胞的放电对未来目标定向性行为具有预测作用。在空间工作记忆过程中， 神经元放电之间的相关性、同步性加强， 相位编码是海马进行信息加工的重要方式之一，同时在学习和记忆中起着重要的作用。若海马CA1区神经元受到某些外界或内界的刺激，机体内的细胞凋亡程序便有序的由一系列基因的参与和调控中启动，随着凋亡数量的增加，可能出现空间记忆力下降、老年痴呆等。
总而言之，细胞凋亡与人类的健康密切相关，研究好细胞凋亡机制能帮助我们找到治疗各种目前还很难找到对付方法的疾病。目前很多的药物的开发都在应用细胞凋亡的机理，试图找到新的治疗方法。
【参考文献】
[1]胡野，凌志强，单小云编著.细胞凋亡的分子医学，北京：军事医学科学出版社，2002.7.
[2]DanialNN，Korsmeyer S J.Cell death：critical control points[J].Cell， 2004，116：205.
[3]范如英（综述）马力，李世荣（审校）.细胞凋亡的研究进展第三军医大学学报，1999（第21卷）（08）.
[4]方成，陈钧辉.细胞凋亡与癌症治疗，中国生化药物杂志，2000（06）（第21卷）.
[5]刘京梅，金伯泉.肿瘤坏死因子受体超家族成员死亡受体在病毒感染中的作用[J].免疫学杂志，2005，21（3）：4.