372
经鲁资讯http://wew.cqvip.com
HChinese Journol of Rehabilitation Medicine, Apr. 2006, Vol. 21, No.4
中国康复医学杂志，2006年，第21卷，第4期
·综述·
心肌细胞凋亡与运动调控
招少枫，
心肌细胞凋亡及其信号转导和调节机制已经成为心血管疾病的重要研究方向。心肌细胞调亡在心血管疾病中的作用一再得到证实，例如，凋亡在许多心脏病理中被发现，包括缺氧，缺血再灌注，心肌梗死和终末期的心衰"，在动脉粥样硬化患者的脉管系统也发现调亡间。而运动训练对心肌凋亡的作用一直以来鲜为人知，随着分子生物学的发展，运动医学家更多地开始从分子生物学的角度重新考量运动的价值。因而本文也正是从分子生物学角度关注运动对于心肌调亡的可能调控机制。
1
细胞亡的生物学意义
1.1细胞凋亡
调凋亡是由Kerz首先用来描述秋天的落叶和组织细胞的程序性死亡之间的关系。细胞调亡最初被认可是在电镜下发现了不同于坏死的形态学特征，如胞质的固缩，染色质浓缩成半月形或帽状附于核膜，核的碎裂和凋亡小体形成等。尽管调亡原来是个形态学的标准，但从功能上可以认为是一种逐步的严密的调节机制，去除破坏或多余的细胞面不影响邻近的健康细胞。这个过程不像坏死，是高度调控和能量依赖的，可以在早期被阻滞或逆转。
细胞调亡是从线虫到哺乳动物都存在的一种生物学现象。生理上，细胞的死亡存在于任何一种细胞类型的发展和成熟过程中。凋亡的开始是随机而有效的，是与周围细胞无关的。调亡在多细胞器官的必要性得到了广泛的认可。因为只有从周围健康的细胞中去除没有功能的，错位的，异常以及受损的细胞才能保证组织结构和功能的平衡。面且它在胚
胎发育中，组织再生，免疫防护中也是必不可少的。
一方面，
凋亡可以在多个水平受到严格的调控。过多或不足的细胞凋亡都与肿瘤、自身免疫性疾病、神经退行性疾病、病毒感染和艾滋病（acquired immune deficiency syndrome,AIDS）等人类疾病相关。另一方面，通过干预或操纵凋亡的途径，可以为人类疾病提供一种新的治疗方式。
经典细胞调亡途径 1.2
至少包括外源性和内源性两种途径。外源性途径又称死亡受体途径，即胞外的死亡信号通过死亡受体(deathrecep-tors，DR）转人胞内，DR能与携带调亡信号的专一配基即死亡配体(deathligands）结合，并通过死亡效应区（death effect domain，DED)与其辅因子Fas相关死亡域蛋白(Fasassoci ated protein withdeath domain，FADD)组合而成大分子复合物，使procaspase-8自身切制转变成具有活性的Caspase-8 进而水解Caspase-3酵原产生具有活性Caspase-3引起调亡。死亡受体是一种跨膜蛋白，属肿瘤坏死因子受体基因超家族如Fas(CD95）、TNF-R1或DR3-6，其胞外部分都有一富含半率胱氨酸的区域，胞质区有一由同源的氮基酸残基构成的
江钟立1
结构，有蛋白水解功能，称DED。
内源性途径也称为线粒体依赖的途径，线粒体内包括有许多高致死性的物质，例如细胞色素c、Caspase的前体、凋亡诱导因子（apoptosis-inducingfactor，AIF）和Caspase激动剂(Smac/DIABLO)等，当细胞色素e从线粒体释放出来后可以和调亡蛋白酵活化因子-1（apoptosis activating factor-1,A-paf-1)和Caspase-9在dATP存在的条件下组成一个具有活性的调亡复合体，裂解Caspase-3，启动调亡程序。线粒体也含有一些凋亡抑制成分如抑制调亡蛋白（inhibitors of apop-tosisproteins，IAPs)阻止调亡的进程，当线粒体的渗透性转换孔(mitochondrialpermeabilitytransition，MPT)开放时可以释放这些物质。MPT孔的门控由Ca*浓度、氧化还原电势、pH 值和跨膜压联合控制，MPT孔持续和暂时的开放都可以引起凋亡。
1.3
凋亡调控因子
Bcl2(Bcell lymphoma/leukemia2)蛋白在 Caspase3 激
活和其他不可逆的细胞破坏途径的上游调控细胞的凋亡，对决定细胞的存活有重要意义。Bcl-2家族蛋白同时包括抑制凋亡如Bcl-2、Bcl-XL、Mecl-1、A1、Bel-W和促进凋亡的蛋白如Bax，Bak、Bcl-XS、Bok，这两类蛋白的相对数量和平衡影响了细胞对死亡信号的易感性。Bcl-2家族的一个重要特征是它们可以形成同型或异型二聚体，从而发挥对凋亡的调控作用。Bcl-2家族成员的细胞内定位与功能相关，抗凋亡的Bcl-2蛋白是膜蛋白，主要定位于线粒体外膜，内质网膜和核膜：而大多数的促调亡蛋白位于胞浆中，随着凋亡信号的启动，它们会产生构象的变化而转位，结合到线粒体的外膜成为有功能的促测亡蛋白。在各种死亡因子刺激下，Bcl-2通过阻断 Ca"从内质网释出、抑制氧自由基的产生、调节线粒体与核孔复合体上的调亡信号分子以及调控Bcl-2/Bax的比值对心肌细胞产生保护作用。
热体克蛋白(heat shock protein，HSP）是应激状态下表达增多的一类保护性蛋白质，
该家族通常包括HSP27、
HSP60、HSP70、HSP90和HSP100，在各种应激情况下，通过分子伴侣作用，促进蛋白质的正确折叠，组装和纠正蛋白质的错误结构，促进受损蛋白质的降解等，诱导细胞保护。近年来，HSP在参与凋亡的调节上日益受到关注。研究发现， HSP70可以阻止热应激所致的细胞色索c从线粒体的释放，并能与Apaf-1结合，抑制Apaf-1和Caspase-9的复合体的形成；HSP90能与Apaf-1结合并形成复合物，从而抑制细胞色索c介导的Apaf-1豪案化及Caspase-9的活化;HSP27
南京医科大学第一附属医院康复医学科，210029
作者简介：招少枫，女，硕士研究生收稿日期：2005-1008