细胞凋亡论文（期刊推荐范文8篇）

　　细胞凋亡又称为程序性死亡,是一种由遗传基因控制的细胞自主死亡的过程,是一个主动的精密调节的需要能量的过程,又称为“细胞自杀”。本文整理了8篇“细胞凋亡论文范文”，供该专业的学者参考。

　　细胞凋亡论文（期刊推荐范文8篇）之第一篇：心磷脂对细胞凋亡作用的研究进展

　　摘要：心磷脂(cardiolipin, CL)是线粒体特异的一类磷脂,它不仅可以维持线粒体的结构,还对电子传递链复合体有影响。在细胞凋亡时,心磷脂会发生一些重分布,比如线粒体内膜外小叶中心磷脂含量的增加及细胞表面心磷脂的出现。同时,凋亡刺激还可以加速心磷脂的代谢循环,使心磷脂在线粒体内的含量降低。在细胞凋亡发生时,心磷脂作为一个信号整合体,对细胞色素c (cytochrome c, CytC)、胱天蛋白酶-8 (caspase-8)和促凋亡蛋白Bid发挥着重要的协调作用。本文主要就心磷脂在细胞凋亡过程中的重要作用及其在癌症中的研究进展进行综述。

　　关键词：心磷脂(CL),细胞凋亡,重新分布,细胞色素c(CytC),胱天蛋白酶-8,Bid蛋白

　　心磷脂是一种线粒体特异的磷脂,其在线粒体依赖的细胞凋亡过程中起着十分关键的作用并且伴随着细胞凋亡过程的进行,心磷脂本身也发生着一些相应的变化。本文就心磷脂在细胞凋亡过程中的重要作用及其在癌症中的研究进展予以综述。

　　1 心磷脂概述

　　1.1 心磷脂的结构及分布

　　心磷脂是线粒体特异的一类磷脂,因其首次是从心脏中被分离出来的,故名心磷脂[1]。心磷脂又称双磷脂酰甘油,是由两个磷酸分子和3个甘油分子构成骨架结构,再与4个脂肪酸分子相连接组成。因其磷酸分子在生理pH条件下会被去质子化,所以心磷脂通常带负电荷。心磷脂主要位于线粒体内膜,大约占总磷脂含量的25%;而线粒体内膜上的心磷脂大约65%分布在内小叶其余在外小叶。心磷脂在线粒体的外膜也有大约4%的分布,特别是靠近内、外膜间的接触部位。在内外膜的接触部位,心磷脂可以到达线粒体外膜和线粒体靠细胞质的表面。内外膜接触部位的形成是因为心磷脂可以和另外一种带负电荷的磷脂分子,即磷脂酰乙醇氨(phosphatidylethanolamine,PE),形成一种非脂双层的六角形HII相结构,这种结构有利于内外膜的融合[2]。

　　1.2 心磷脂的生物学功能

　　心磷脂主要分布于线粒体内膜,是维持线粒体结构的重要组成部分。因为心磷脂在脂双层膜中可以产生负曲率弹性应力,所以其对线粒体内膜嵴保持一定的弯曲度起着关键的作用[3]。此外,心磷脂可以和位于线粒体内膜上的蛋白质(比如细胞色素c)结合,维持线粒体内膜的稳定。研究者直接将心磷脂合成酶基因的干扰RNA转入HeLa细胞,发现心磷脂的缺乏导致大量游离细胞色素c在膜间隙堆积,使线粒体表现出嵴重组的征象[4]。另有研究证实,心磷脂缺乏可以破坏ATP合成酶的低聚化组装,这将直接影响线粒体内膜嵴结构的形成[5]。综上所述,心磷脂在维持线粒体正常结构中是必不可少的。

　　心磷脂也能和电子传递链中的复合体相互作用。心磷脂就像胶水,紧紧地将电子传递链中的氧化磷酸化复合体连在一起[6,7]。例如:复合体Ⅲ和复合体Ⅳ可以形成一个超级复合体,进而使质子和电子转运产生ATP。这种超级复合体的形成离不开心磷脂的存在。在酵母心磷脂合成酶基因crd1缺陷株中,人们发现约90%的复合体Ⅲ和复合体Ⅳ表达为独立的同型二聚体,而在crd1野生型的细胞中则可发现存在二者的超级复合体[6]。以上信息说明心磷脂对电子传递复合体的有序组织起了关键的作用。

　　2 心磷脂在细胞凋亡过程中的重新分布

　　2.1 心磷脂向线粒体内膜外小叶转移

　　如上所述,正常情况下心磷脂主要位于线粒体内膜,而且主要位于线粒体内膜的内小叶。但是有研究发现,在细胞凋亡早期,心磷脂在线粒体内膜外小叶的含量增加[8]。用凋亡刺激剂星形孢菌素(staurosporine,STS)孵育人早幼粒细胞白血病HL-60细胞1.5 h,结果显示处理组外小叶心磷脂的含量大约是未处理细胞的3倍;用肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)处理人单核细胞白血病U937细胞1.5 h,结果同样显示处理组细胞外小叶心磷脂的含量大约是未处理细胞的2倍[9]。这些研究表明,在细胞凋亡早期,心磷脂在线粒体内重新分布,即在内膜内、外小叶中发生了迁移。这一过程的发生先于一些凋亡标记的出现,比如磷脂酰丝氨酸外翻、DNA降解以及膜电位的变化等,但是出现在活性氧自由基的释放之后[9]。此外,因为细胞色素c可以与心磷脂在外小叶发生结合[10],所以凋亡早期心磷脂向线粒体内膜外小叶的迁移可以促进二者的结合,并使细胞色素c产生过氧化物酶活性,进而促发下一步凋亡过程。

　　2.2 心磷脂在细胞质膜出现

　　心磷脂是线粒体特异的磷脂,一般不存在于细胞其他质膜结构中。许多研究表明,在细胞凋亡过程中,会在质膜上发现心磷脂的存在[11,12]。Sorice等[11]报道,对U937细胞进行促凋亡处理后,分别利用NAO(10-N-nonyl-acridine orange)染色和抗心磷脂抗体孵育,可在共聚焦显微镜下观察到质膜上或质膜周围有明显的心磷脂出现,且这种现象一般出现在凋亡早期。据推测,质膜上心磷脂的出现,可能引起机体产生抗心磷脂抗体,进而可能引发一些自身免疫疾病,比如获得性免疫缺陷综合征(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)、系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)等[11,13]。

　　2.3 心磷脂的降解及再循环

　　心磷脂在细胞发生凋亡时,不仅会在分布上发生变化,同时也伴随着含量的一些改变。人们在动物研究中发现,一些与凋亡有关的病理状态,比如衰老及缺血再灌注,都伴有心磷脂含量的减少[14,15]。

　　Kirkland等[16]在细胞水平的研究也证实了这一点。他们对培养的大鼠交感神经元细胞进行凋亡诱导,即对细胞进行不加神经生长因子处理,在一定时间之后,发现线粒体内心磷脂含量明显降低;有些细胞内的心磷脂甚至完全丢失。此外,Buratta等[17]在棕榈酸诱导的胶质母细胞瘤GL15细胞中也发现了心磷脂含量的降低。在细胞凋亡时,心磷脂含量的降低可能有两方面的原因:一是合成的减少[18];另一种就是心磷脂的降解。

　　心磷脂的降解是在磷脂酶的作用下发生的,之后会产生溶血心磷脂(LysoCL),比如单溶血心磷脂(MLCL)、双溶血心磷脂(DLCL)等。溶血心磷脂可能会进入心磷脂的重塑,即参与心磷脂的代谢循环[19]。这一过程需要促凋亡蛋白tBid(truncated Bid,由Bid切割而来)的参与。tBid除了可以诱导线粒体形成孔状结构外,还具有脂转移活性[20],可以将线粒体上降解的心磷脂即溶血心磷脂转移到内质网上,然后在酰基转移酶的作用下将溶血心磷脂重新合成新的心磷脂。新合成的心磷脂一方面可能通过促凋亡蛋白Bid(BH3 interacting domain death agonist)或其他脂类转移蛋白质运回线粒体;另一方面也可能被一些脂蛋白包装,随后通过胞吐作用被转运出去。这在一定程度上解释了凋亡过程发生时心磷脂含量减少及在细胞表面发现心磷脂的原因。其实,凋亡刺激可以加速心磷脂的代谢循环,一方面可以使心磷脂合成的前体物质磷脂酰甘油(phosphatidylglycerol,PG)累积;另一方面可以加速心磷脂的降解。据此推测,一些抗凋亡蛋白(例如Bcl-2)可能通过抑制心磷脂的降解减慢其代谢循环;一些胱天蛋白酶(caspase)激活剂可以加速心磷脂的代谢循环,例如:凋亡刺激后caspase可通过切割Bid产生t Bid,从而加速心磷脂的转运等[19]。

　　综上所述,在正常状态下,线粒体心磷脂是相对稳定存在的;但当细胞遇到凋亡刺激时,心磷脂会发生分布的转移、含量的减少或者代谢再循环,这表明凋亡刺激对心磷脂产生了重要的影响,同时也意味着心磷脂参与了凋亡过程的发生。

　　3 在细胞凋亡过程中与心磷脂共同发挥作用的关键蛋白质

　　心磷脂作为一个线粒体信号平台,可以启发凋亡[21,22]。在细胞凋亡发生时,心磷脂作为一个信号整合体,可以对细胞色素c、caspase-8和Bid发挥重要的协调作用。

　　3.1 心磷脂与细胞色素c

　　细胞色素c可以将电子从复合体Ⅲ传递到复合体Ⅳ,在电子传递链的氧化磷酸化过程中发挥着举足轻重的作用。在细胞收到凋亡信号时,细胞色素c从线粒体中被释放到细胞质,并在细胞质中有效地诱导caspase级联反应,进而引发细胞凋亡。在正常细胞中,线粒体内约85%的细胞色素c分布在内膜嵴,其余细胞色素c则位于内外膜的腔隙中。在细胞发生凋亡时,总心磷脂含量减少或心磷脂不饱和酰基链的氧化导致膜结合细胞色素c的水平下降[18,23,24]。研究报道,使用抗氧化剂[25]或者过表达氧化还原剂[26,27]会阻碍细胞色素c从线粒体的解离;而心磷脂的氧化包含活性氧自由基的产生,所以该过程会促进细胞色素c的释放。

　　细胞色素c若要从线粒体中释放,首先需要与心磷脂解离。这就涉及到细胞色素c产生的过氧化物酶活性。研究报道,细胞色素c一旦与心磷脂结合,则会产生显着的过氧化物酶活性[10]。心磷脂通过疏水作用破坏细胞色素c的三级结构,从而激活细胞色素c的过氧化物酶活性[28,29]。细胞色素c在与心磷脂结合的状态下,采用非天然构象,可明显地增大血红素缝隙区,从而创造出一个“通道”,使过氧化氢(H2O2)易于接近血红素的结合位点[28],这样细胞色素c就具有了过氧化物酶活性。综上可知,细胞色素c/心磷脂复合体就相当于心磷脂特异的过氧化物酶,在H2O2的作用下,可产生过氧化心磷脂。该过程依赖于可利用的H2O2含量。细胞色素c和过氧化心磷脂的亲和性较低。所以,心磷脂氧化之后,可促进细胞色素c的解离。研究报道,利用放线菌素D处理小鼠胚胎成纤维细胞(MEFs),可引起促凋亡蛋白Bax(Bcl-2associated X)易位到线粒体,从而促进超氧化物的产生和心磷脂的氧化;但是,由鱼藤酮或者琥珀酸引起的超氧化自由基的产生并不足以引起细胞色素c产生过氧化物酶活性并释放到线粒体中[30]。这些结果表明,Bax等一些促凋亡蛋白的激活是心磷脂氧化并引起细胞色素c释放的前提条件[31]。

　　另一方面,在细胞发生凋亡时细胞色素c只有释放到细胞质中才能发挥作用。因此,细胞色素c从心磷脂解离下来后还需要进一步的转运才能诱导下一步的凋亡。研究认为,细胞色素c向胞质中转运有两种与心磷脂相关的可能途径:第一条途径是通过过氧化心磷脂诱导线粒体内、外膜间的蛋白质通道复合体(即线粒体通透性转换孔)开放[32],第二条途径是通过心磷脂招募Bcl-2家族蛋白在线粒体外膜形成孔状结构[33]。相关研究在培养的线粒体中加入过氧化心磷脂,发现线粒体的膜通透性增加,同时细胞色素c释放,而这些均可以被线粒体通透性转换孔形成抑制剂环孢菌素A或米酵菌酸所抑制,表明过氧化心磷脂是线粒体通透性转换孔的诱导因子[32]。Bcl-2蛋白家族是在细胞凋亡过程中起关键性作用的一类蛋白质,其可以在线粒体外膜上形成超分子孔道,这一过程依赖于心磷脂的存在[33]。但是也有研究表明,心磷脂与Bcl-2家族蛋白形成孔状结构的过程无关[34]。因此,在凋亡过程中细胞色素c的转运机制尚需要进一步的研究。

　　以上信息表明凋亡过程发生时,心磷脂与细胞色素c先后经历了过氧化物酶形成、过氧化以及解离、释放等过程,在这些过程中心磷脂发挥了重要的作用。

　　3.2 心磷脂与Bid蛋白

　　在正常细胞中,Bid位于细胞质。当细胞表面的凋亡受体被活化后,活化的caspase-8切割Bid,产生一个15 kD的C端肽段(t Bid)和一个13 kD的N端肽段,tBid肽段在其N端被豆蔻酰化修饰后,便可转位到线粒体上,与促凋亡蛋白Bax或Bak连接,并使它们别构激活,进而使其发生同源寡聚化,在线粒体膜上形成孔状结构,引起细胞色素c的释放[35,36]。免疫电镜观察表明,tBid首先与转位于线粒体外膜的心磷脂结合,然后再招募线粒体蛋白质Bax或Bak的聚集[37,38,39]。已有研究报道,对于心磷脂缺陷的细胞,tBid结合到线粒体上的能力显着降低[37]。然而,对于来自巴特综合征(Barth syndrome)患者的淋巴母细胞的线粒体,尽管其缺乏酰基转移酶tafazzin并因此缺少成熟的心磷脂,但是却可以成功绑定t Bid[40]。有意思的是,巴特综合征淋巴母细胞中的单溶血心磷脂水平增多,推测单溶血心磷脂可以有效诱导t Bid转位于线粒体外膜。tBid与线粒体外膜之所以能够相互作用,一种原因可能是心磷脂的负电性与tBid的螺旋发生静电作用,但也有可能是由于tBid直接插入脂双层中[34,41]。需要指出的是,其他的磷脂如磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine,PC)、PG、PE,也可以与tBid结合[20]。综上表明,在细胞发生凋亡时,包括心磷脂在内的一些磷脂可与Bid切割之后的产物在线粒体外膜进行结合,这对后续招募其他促凋亡蛋白(如Bax或Bak)聚集是关键的过程。

　　3.3 心磷脂与caspase-8蛋白

　　细胞凋亡途径一般认为有两条,分别是细胞外途径和细胞内途径。细胞外途径又称细胞表面死亡受体途径,属于caspase-8或caspase-10依赖的途径。细胞内途径与死亡受体途径不同,它不需要通过与死亡配体的结合,而是由线粒体引发。细胞损伤后,细胞色素c释放至胞质中,导致一系列细胞凋亡相关的蛋白质被激活,形成全酶复合物,构成凋亡小体,激活下游的caspase,引起DNA片段化而发生细胞凋亡。

　　Pro-caspase-8的募集与加工并形成有活性的caspase-8是死亡受体介导的细胞凋亡中的一个关键过程。Pro-caspase-8被证明主要定位在线粒体,在凋亡刺激下被活化[42]。一些研究表明,Fas死亡受体(Fas cell surface death receptor)的激活可诱导活化的caspase-8转位到线粒体外膜,并且这一过程依赖于线粒体外膜成熟心磷脂的存在[40]。心磷脂在这些过程中的作用可利用取自巴特综合征患者的淋巴母细胞进行证明。巴特综合征常累及酰基转移酶基因(tafazzin)的突变,tafazzin主要用于催化不饱和酰基链从磷脂酰胆碱转移到单溶血心磷脂。Tafazzin基因的功能丧失可导致总心磷脂水平减少,包括成熟心磷脂的减少,但单溶血心磷脂增加。巴特综合征患者的淋巴母细胞显示其强烈抵抗死亡受体激活。然而,利用重组tBid处理从巴特综合征患者淋巴母细胞中获得的线粒体却可以诱导Bak寡聚化和细胞色素c释放[40]。所以,在巴特综合征患者淋巴母细胞中tBid与Bax促进线粒体外膜通透化和细胞色素c的释放可能是由于增加了大量的单溶血心磷脂。进一步的研究发现,用Fas(一种介导细胞凋亡的细胞因子)刺激巴特综合征患者来源的细胞,可对Bid的切割产生明显的抑制作用,这表明巴特综合征患者细胞中存在caspase-8激活的缺陷。此外,在tafazzin基因敲除的HeLa细胞的线粒体中,人们发现加工后的caspase-8和切割后的Bid水平显着降低[40]。这些信息表明,成熟的心磷脂在Fas诱导的细胞凋亡中对caspase-8的激活发挥着重要的作用,提示心磷脂参与了细胞外凋亡途径。

　　综上所述,在凋亡过程发生时,心磷脂作为一个平台,可以将细胞色素c、Bid、caspase-8等蛋白质汇聚在一起,共同参与多个凋亡时期的过程,协调细胞程序性死亡。

　　4 心磷脂对细胞凋亡的作用在癌症中的研究

　　关于细胞凋亡的研究,人们最希望的是能找到一种特异性诱导癌细胞凋亡的方法。心磷脂是线粒体特异的磷脂,其对线粒体诱导的凋亡起着重要作用,与此同时,心磷脂相关的癌症方面的研究也引起越来越多的关注。例如:向宫颈癌细胞中导入心磷脂合成酶基因的干扰RNA,可降低心磷脂合成,从而增加宫颈癌细胞对凋亡刺激的敏感性[4]。近年来,相关研究人工合成了一种新型芳烃-尿素脂肪酸,发现这种脂肪酸可以靶向乳腺癌细胞(MDA-MB-231)的线粒体,并耗尽线粒体上的心磷脂,表明这种芳烃-尿素脂肪酸可以使乳腺癌细胞的增殖能力下降,凋亡活性增强[43]。有研究将制作的细胞色素c-心磷脂(Cyt-CL)纳米微球孵育处理人卵巢癌细胞株(A2780),发现这种纳米微球可以促进卵巢癌细胞的凋亡[44]。研究报道,线粒体心磷脂中脂肪链的组成对前列腺癌细胞的增殖有不同的作用,与星形孢菌素STS处理过的细胞相比,棕榈酸对前列腺癌细胞(PC-3)的增殖有促进作用,油酸对前列腺癌细胞的增殖有抑制作用[45],这说明不同脂肪酸种类的心磷脂对细胞凋亡可发挥不同的抵抗力。除此之外,研究人员在大鼠癌症恶病质模型中发现,肝细胞中肿瘤坏死因子-α的高度表达,可以通过促进心磷脂的合成增加肝细胞线粒体内心磷脂的总含量,从而使线粒体能量浪费,并影响其生理功能[46]。综上研究,心磷脂与很多癌症细胞的凋亡和增殖有重要的相关性,如果能找到心磷脂相关的诱导癌细胞凋亡的方法,从而开展肿瘤靶向治疗,那将是一种很有前途的治疗癌症的方法。

　　5 结语与展望

　　心磷脂是近年来发现的一类与凋亡关系密切的脂质,其与凋亡关系的研究得到高度重视。心磷脂是线粒体特异的磷脂,其分布决定了其功能的重要性。在线粒体内,心磷脂可以维持线粒体的结构,也可以与线粒体蛋白质相互作用。心磷脂-细胞色素c复合体为细胞凋亡的起始设定了节奏,心磷脂与细胞色素c的相互作用也成为了如今细胞凋亡相关研究的新热点。心磷脂的过氧化促进了细胞色素c的释放,同时心磷脂自身也伴随着含量的降低及重新分布。除此之外,心磷脂作为一个平台,与细胞色素c、Bid、caspase-8等蛋白质相互作用,协调细胞程序性死亡。总之,在细胞凋亡过程中,心磷脂对线粒体内凋亡蛋白质作用的发挥具有必不可少的作用,因此也受到越来越多癌症研究者的关注。

　　另外,细胞发生凋亡时,常伴随着形态学的改变,比如细胞皱缩。细胞皱缩是由细胞内一些离子及水分的流失造成的,这一过程的发生离不开离子通道的开放[47]。许多研究已经证明,一些离子通道开放剂或阻断剂可以调控细胞凋亡过程的发生[48,49]。另外,许多膜脂具有调控离子通道的功能[50,51,52]。心磷脂也是一种脂类,在细胞凋亡时位置的迁移使之更有机会靠近细胞膜上的离子通道,其间会不会引起离子通道功能或开放状态的改变将会是我们研究的一个新方向。这一领域的研究或将为我们更深入地了解细胞凋亡的机制开辟新视角。

　　参考文献
　　[1] PANGBORN M C. Isolation and purification of a serologically active phospholipid from beef heart[J]. The Journal of Biological Chemistry, 1942, 143(1):247-256.
　　[2] VAN VENETIE R, VERKLEIJ A J. Possible role of non-bilayer lipids in the structure of mitochondria. A freeze-fracture electron microscopy study[J]. Biochimica et Biophysica Acta-Biomembranes, 1982, 692(3):397-405.
　　[3] IKON N, RYAN R O. Cardiolipin and mitochondrial cristae organization[J]. Biochimica et Biophysica Acta-Biomembranes,2017, 1859(6):1156-1163.
　　[4] CHOI S Y, GONZALVEZ F, JENKINS G M, et al. Cardiolipin deficiency releases cytochrome c from the inner mitochondrial membrane and accelerates stimuli-elicited apoptosis[J]. Cell Death and Differentiation, 2007, 14(3):597-606.

　　细胞凋亡论文（期刊推荐范文8篇）之第二篇：卵巢早衰的细胞凋亡机制及针灸干预研究

　　摘要：卵巢早衰（POF）患者自然妊娠率低于15%，是目前女性生育力下降甚至丧失的主要原因之一。目前研究认为POF发病的主要机制是卵泡闭锁，卵泡闭锁由卵巢颗粒细胞与卵母细胞的凋亡导致，涉及到细胞凋亡的多种途径。在POF的发生过程中，氧化应激反应也产生了重要影响。激素替代疗法（HRT）是目前治疗POF的常规疗法，但存在一定弊端，如停药即无效、长期应用不良反应较多等。传统中医针灸疗法在POF治疗上具有积极作用，能够预防POF的发生，抑制卵巢中的细胞凋亡，减少氧化应激反应，调节性激素，改善代谢，从而达到对POF的治疗作用。本文就近年来POF的细胞凋亡及氧化应激分子机制方面进行综述，并对针灸治疗POF的研究进展加以介绍。

　　关键词：卵巢早衰,针灸,细胞凋亡,卵巢颗粒细胞,氧化应激

　　卵巢早衰（premature ovarian failure,POF）被定义为40岁之前卵巢功能出现衰竭的状态，闭经时间≥4～6个月或两次月经间隔4周以上，FSH>40U/L，伴有雌激素降低及绝经症状。随着社会经济的飞速发展，女性生育年龄的推后，以及环境与疾病的各种影响，POF的发病率逐年升高[1]。诱发卵巢衰老的原因包括遗传、DNA损伤修复、端粒、能量代谢、神经内分泌、卵巢微环境等因素[2]。但大多数POF患者仍无法找到具体原因，即不明原因POF。在POF早期发生的卵泡闭锁过程中，卵母细胞首先发生凋亡，卵泡颗粒细胞由内层向外层逐渐凋亡；而生长晚期的卵泡，颗粒细胞首先凋亡，诱导卵母细胞凋亡，触发了卵泡闭锁。因此不论何种原因导致的POF，卵巢中卵母细胞与颗粒细胞的凋亡都是POF发病的重要因素。目前激素替代疗法（hormone replacement therapy,HRT）是最基本的治疗方法之一。但最近一些研究表明，接受HRT治疗也会伴随不良作用[3]。近年来，祖国医学应用于此类疾病的治疗案例屡见不鲜，针灸在治疗妇科疾病如子宫肌瘤、多囊卵巢综合征（PCOS）等中成功的例子也多有报道。因此本文中，我们探讨了POF发生发展中细胞凋亡的作用机制以及针灸干预治疗POF的潜在效应。

　　一、细胞凋亡诱导POF的发病机制

　　POF的发生与细胞凋亡有密切关系。卵母细胞的成熟依靠卵巢和卵泡微环境自身稳态的维持。颗粒细胞产生多种物质支持卵母细胞的生长成熟，卵母细胞也分泌多种细胞因子作用于颗粒细胞表面上相应的受体，促进颗粒细胞的增殖和分化，卵母细胞和颗粒细胞间在卵泡发育的不同阶段都存在着联系[4]。二者之间的共同作用参与调节卵泡成熟及排卵的过程，该过程涉及到多种信号通路，如cAMP、PI3K/AKT、mTOR、MAPK、Beclin-1/Bcl-2等[5]。颗粒细胞的凋亡也会导致卵母细胞凋亡。卵母细胞与颗粒细胞的凋亡共同促进卵泡闭锁加速，从而导致POF。但是基于卵巢特有的生理环境和卵泡发育过程，其凋亡的发生又有着特殊的调控因素和模式[6]。

　　近年来有研究提示氧化应激可能在POF的发生发展中具有重要作用。Yu等[7]的研究显示，亚砷酸钠可通过氧化应激和对类固醇代谢的影响引起卵母细胞凋亡，从而进一步导致大鼠卵泡的闭锁。Tokmak等[8]研究发现POF患者血清中的诱导型一氧化氮合成酶（inducible nitric oxide synthase,iNOS）、髓过氧化物酶（myeloperoxidase,MPO）和总抗氧化状态（total antioxidant status,TOS）水平高于健康的育龄女性，均提示氧化应激参与了POF过程。

　　二、卵巢颗粒细胞凋亡的内在机制

　　卵泡颗粒细胞的增殖和分化是卵泡发育成熟的基本条件，颗粒细胞为卵母细胞供给生长发育所需的大部分营养，颗粒细胞的状态对卵母细胞质量及胚胎发育潜能有很大影响，其凋亡异常直接导致卵泡发育异常[9]。颗粒细胞凋亡是卵泡闭锁的重要因素之一[10]，正常情况下颗粒细胞分裂增殖和凋亡共同存在，当颗粒细胞凋亡率达到一定程度时卵泡闭锁发生。而一定数量的卵泡同时发生闭锁，就会导致POF。与普通细胞一样，颗粒细胞的凋亡也是细胞程序性死亡，具有凋亡的形态学特征和分子生物学变化：从接受凋亡信号到凋亡调控分子间相互作用再到蛋白水解酶caspase活化，最后进入连续反应过程。有研究报道卵泡颗粒细胞凋亡与Fas/FADD信号通路及B细胞淋巴瘤/白血病-2基因（Bcl-2）的表达密切相关[11]。

　　1．颗粒细胞凋亡的线粒体途径：

　　线粒体途径，又称内源性途径，指当细胞受到各种因素影响时，如细胞缺氧、癌基因被激活、DNA损伤、氧化应激反应的发生等，会改变线粒体膜的通透性，使促凋亡因子[如细胞色素C(cytochrome C,Cyt C）]穿透线粒体膜，激发细胞凋亡级联反应[12]。

　　Bcl-2家族对卵巢颗粒细胞凋亡起决定作用，Bcl-2家族蛋白存在于免疫、神经、内分泌系统等正常组织中，亦存在于人卵巢组织中，位于线粒体外膜、内质网膜和核膜上。研究显示Bcl-2家族通过线粒体途径调控颗粒细胞的凋亡：（1）作用于抗凋亡蛋白，如Bcl-2等：通过抑制促凋亡蛋白Bax的线粒体膜透化作用来阻碍细胞凋亡，若抗凋亡蛋白的表达被抑制，则会促进颗粒细胞凋亡[13];(2）作用于促凋亡蛋白，如Bax和Bak：在细胞受到凋亡刺激因子作用后被激活，结合到线粒体外膜并在线粒体外膜上形成25～100nm的圆形孔道[14]，促使Cyt C和其他促凋亡因子穿透线粒体膜进入胞质，诱发凋亡；（3）作用于BH3-only蛋白：此类蛋白能够直接激活Bax或Bak，导致细胞凋亡[15]。

　　2．颗粒细胞凋亡的死亡受体途径：

　　细胞凋亡的外源性信号通路是通过死亡受体介导的，死亡受体属于肿瘤坏死因子受体（TNFR）家族，其胞浆区有一个具有蛋白水解功能的同源氨基酸残基结构，称为“死亡区域”（deathdomain,DD）。其介导的信号转导途径主要有3条，分别为TNFR、TRAIL和Fas/FasL信号途径。以Fas/FasL信号途径为例，FasL和Fas结合激活的受体与FADD结合，形成死亡诱导信号复合体（death inducing signalling complex,DISC），从而激活下游的Caspase分子，诱发细胞凋亡的发生[16]。另一方面Fas激活的Caspase-8会进一步激活Bcl-2家族成员，致使线粒体外膜透化（mitochondrial outer membrane permeabilization,MOMP）的发生，线粒体释放Cyt C，引发下一步级联反应[17]。

　　Fas配体（Fas ligand,Fas-L）和Fas，两者均表达于颗粒细胞，是死亡受体途径中最常见的引起颗粒细胞凋亡的蛋白。林鹏飞等[18]检测颗粒细胞中Fas-FasL mRNA的表达，发现Fas、Fas-L mRNA的表达随细胞培养时间的延长而增高，由此可推测Fas/Fas-L通路的激活有可能是引发颗粒细胞凋亡的重要因素之一。

　　3．细胞凋亡的内质网途径与ROS蛋白：

　　内质网途径（endoplasmic reticulum signaling,ERS）主要是内质网应激导致Ca2+超载或者稳态失衡，可以有两种途径诱发凋亡，一是直接激活Caspase分子，二是激活Bax和Bak，诱发线粒体凋亡的级联反应，这也可以看作是凋亡内源性途径的补充。目前研究发现，由内质网应激导致细胞凋亡的途径有2条，一是CHOP(C/EBP homologous protein）凋亡途径，二是Ire1-JNK(c-Jun N-terminal kinase）凋亡途径[19]。活性氧分子（reactive oxygen species,ROS）和Ca2+的相互作用对凋亡发生与发展有重要影响，ROS过多会激发内质网应激途径的细胞凋亡[20]，细胞内的多种结构都含有丰富的Ca2+，内质网应激发生时，内质网会释放Ca2+，从而线粒体内Ca2+也会增加，诱导线粒体产生ROS，导致线粒体功能障碍，最后导致凋亡。

　　ROS是氧化应激诱导细胞凋亡的重要因素，机体在正常情况下会产生少量ROS,ROS的产生和机体的抗氧化能力之间的平衡打破时，引起卵泡闭锁，最终导致POF。

　　4．诱导颗粒细胞凋亡的其他相关蛋白：

　　还有一些其他蛋白参与颗粒细胞的凋亡，比如NF-kB、FOXO3(forkhead box O3）、髓细胞瘤病毒癌基因（myelocytomatosis viral oncogene,Myc）和p53。研究发现，NF-kB能够调控细胞的调亡，NF-kB能上调凋亡基因Fas、c-myc及TNF-α的表达，引起细胞凋亡[21]。FOXO3是FOXO的转录因子，上调FOXO3的表达能够诱发颗粒细胞凋亡，促进卵泡的闭锁。研究显示，Myc蛋白可能具有促进颗粒细胞凋亡的作用，进而诱导卵泡膜细胞的凋亡[22]。Liang等[23]研究指出，p53促进颗粒细胞凋亡的机制可能是p53抑制颗粒细胞内由转化生长因子-β1(TGF-β1）诱导的有关pri-miRNA的表达，继而通过pri-miRNA影响卵巢颗粒细胞的生长、发展和凋亡的过程。p53的一个同系物TAp63作为DNA损伤凋亡通路的关键调控因子，与磷酸化的c-Abl（一种原癌基因）相互作用，级联激活Bax和Bak，诱发颗粒细胞凋亡级联反应。

　　三、卵巢卵母细胞凋亡的内在机制

　　1．卵母细胞凋亡的途径：

　　卵母细胞的凋亡主要是通过线粒体途径及死亡受体途径，其过程与发生在颗粒细胞中的凋亡类似。Bcl-2家族在卵母细胞的生长发育过程中发挥着重要作用。有研究表明抗凋亡因子Bcl2-L10在卵母细胞中具有特异性表达，对卵母细胞的发育、成熟及受精都有重要影响，对于卵母细胞的减数分裂过程有关键作用[24]。在衰老的卵母细胞中，促凋亡因子Bax通过中和Bcl2-L10加速卵母细胞凋亡进程，Bax表达的升高激活后续caspase级联凋亡反应，卵母细胞出现凋亡相关的生化和形态学改变[25]。

　　卵母细胞凋亡的死亡受体信号通路主要由肿瘤坏死因子受体家族FAS和TNFR1介导，与它们的配体（Fasl和TNFa）结合后被激活。研究表明大鼠卵母细胞中，磷酸化Thr161Cdk1(cyclin-dependent kinase 1）水平的降低，推动Fasl介导的卵母细胞凋亡，激活一系列后续级联反应，最终激活caspase-3导致卵母细胞凋亡[26]。活化的caspase-3切割关键结构及调节相关蛋白，导致DNA被破坏，这些被破坏的DNA片段能够在凋亡的卵母细胞中被检测到[27]。

　　2. ROS对卵母细胞凋亡的影响：

　　ROS的产生或抗氧化系统的缺失也易导致卵母细胞的凋亡。ROS可导致线粒体膜电位的下降及线粒体通透性转换孔（mitochondrial permeability transition pore,mtPTP）的开放，使Cyt C从转换孔中释放，与凋亡激活因子-1(apoptosis activating factor-1,Apaf-1）结合，活化caspase-9，激活下游的效应caspase，启动细胞凋亡。研究表明，Bcl-2蛋白家族中促凋亡蛋白，如Bcl-2、Bcl-XL，能够促进mtPTP的开放，激活卵母细胞凋亡级联反应[28]。研究发现，Ca2+载体（Ca2+ionophore,CI）通过增加细胞内Ca2+水平诱导ROS产生而导致小鼠卵母细胞的凋亡，cAMP和cGMP水平的降低也可增加Ca2+水平而诱导ROS产生[29]。ROS持续产生可导致氧化应激，氧化应激降低了双线期和MⅡ阻滞期卵母细胞内的存活因子和成熟促进因子（maturation-promoting factor,MPF）的不稳定性，持续降低MPF的不稳定水平可激发卵母细胞的凋亡[30]。

　　四、针灸干预POF的作用机制

　　近年来有研究表明，针灸具有抗氧化、调节自由基代谢，调节内分泌、抗衰老、抑制细胞凋亡、改善卵巢与子宫微环境、促进卵泡成熟等多种改善POF症状、延缓POF进程的作用[31]。有研究探讨了针灸抑制卵巢细胞凋亡的机制，选取符合围绝经期特征的雌性大鼠为对象，采用针刺大鼠肾俞、足三里、三阴交穴位治疗，与未接受针刺的大鼠对比发现，针刺治疗后围绝经期大鼠卵巢颗粒细胞Fas mRNA表达明显降低，而Bcl-2mRNA表达明显提高[32]。郑艳华等[33]也发现低频电针能够降低大鼠卵巢组织中Bax的蛋白表达，下调Bax/Bcl-2比值；卵巢染色切片发现，接受针刺的大鼠卵巢可见多个黄体存在，囊性卵泡减少，颗粒细胞层明显增厚。可以推测，针灸可能是通过线粒体途径和死亡受体途径抑制卵巢细胞凋亡，改善卵巢微环境，从而延缓POF的进程。

　　PI3K/Akt通路通过抑制细胞的凋亡，增加细胞的存活率，在减轻氧化应激损伤中发挥着重要的作用；当PI3K/Akt通路遭到影响，会增加氧化应激的发生，抑制细胞增殖，进一步激发凋亡级联反应[34]。有研究以环磷酰胺腹腔注射SD雌性大鼠建造POF动物模型，将造模成功的大鼠分组后针刺干预，发现针刺组成熟卵泡数量增加，血清E2水平提高，FSH下降明显，相关信号通路的PI3K、Akt和mTOR mRNA的表达量呈升高趋势，表明针刺对于POF的治疗具有一定效果；其作用机制可能与上调PI3K/Akt通路的相关基因有关[35]。

　　p53在卵巢颗粒细胞凋亡中也起了重要作用。许多凋亡因子基因启动子可与p53结合，激活后续级联反应，促使凋亡相关因子Fas、FasL、促凋亡蛋白Bax等表达增高，诱导细胞凋亡。相珊等[36]研究发现，电针治疗可以提高行IVF-ET的不孕症女性获胚数及优质胚胎率，并且可以下调其卵巢颗粒细胞中p53mRNA、Bad mRNA的表达。由此推测电针治疗可以通过下调p53及Bad的过表达达到抑制卵巢颗粒细胞凋亡、保护卵巢功能的效果。

　　郑艳华等[37]发现低频电针能够降低大鼠血清性激素结合球蛋白（sex hormone-binding globulin,SHBG）、β细胞功能指数（modifiedβcell function index,MBCI）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）及血糖水平，其机制可能是通过调节胰岛β细胞的功能，减少氧化应激反应的发生。有研究报道房繄恭教授的“调经促孕针法”在促进排卵及恢复卵巢功能的治疗上，也取得了很好的临床疗效，其机制在于“调经促孕针法”能够下调血清FSH、LH水平，从而达到改善POF的效果[38]。针灸可以通过减轻氧化应激改善卵巢与子宫的功能，延缓卵巢与子宫的衰老进程，可能是针灸治疗POF的机制之一。

　　结语

　　综上，HRT的治疗方案虽仍是目前治疗POF的经典方法之一，但激素潜在的致癌作用、影响肝肾代谢、增加血栓等风险限制了其长时间应用[39]。治疗后一旦停止用药，病情就容易反复，这些问题增加了POF患者的心理负担，降低了依从性，使治疗难以坚持，也限制了其长期应用。现有多个研究证明针灸治疗能调节人体内分泌及代谢水平，明显减少卵巢中发生的氧化应激反应，降低卵巢颗粒细胞及卵母细胞的凋亡；并通过延缓细胞的凋亡，来调节卵巢颗粒细胞的分泌功能，调控卵泡的发育，延缓卵巢衰老，降低POF的发生率。本文中，简要介绍了针灸干预POF细胞凋亡途径的作用机制。传统中医手段干预POF的发生发展，吸引了越来越多的关注，但这些治疗方法仍缺乏高质量控制的临床试验评估以及深入的机制研究。如果将针灸与HRT联合应用，可能会提高POF的治疗效果，降低HRT疗法的不良反应，也许是综合医学的又一突破。鉴于POF女性对于HRT和自然疗法的需求，有必要进一步研究针灸的作用机制，也需要更多证据来支持传统中医疗法在POF治疗中的应用。

　　参考文献
　　[1] Jankowska K.Premature ovarian failure[J]. Menopause Rev,2017,16:51-56.
　　[2] Ayesha,Jha V,Goswami D.Premature ovarian failure:an association with autoimmune diseases[J].J Clin Diagn Res,2016,10:10-12.
　　[3] Kotsopoulos J,Gronwald J,Karlan BY,et al. Hormone replacement therapy after oophorectomy and breast cancer risk amongBRCA1mutation carriers[J].JAMA Oncol,2018,4:1059-1065.
　　[4]王春庆，田秦杰．卵巢发育研究进展[J]．生殖医学杂志，2015,24:157-161.

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