Apoptosis và Chết tế bào theo chương trình

Apoptosis là một dạng chết tế bào có trật tự, được kiểm soát di truyền, tháo dỡ tế bào một cách gọn gàng, một quá trình thiết yếu để định hình các mô và loại bỏ các tế bào không mong muốn.

Definition

Apoptosis là một dạng chết tế bào theo chương trình được điều hòa, trong đó một tế bào kích hoạt một chương trình phân giải protein nội bào để tháo dỡ nó thành các mảnh liên kết màng để loại bỏ sạch sẽ.

Scope

Chủ đề này bao gồm hình thái và mục đích của apoptosis, các protease caspase thực hiện quá trình này, các con đường nội tại ty thể và con đường ngoại sinh thụ thể chết kích hoạt chúng, họ protein điều hòa Bcl-2, và sự thanh thải các tế bào apoptosis.

Core questions

• Điều gì phân biệt apoptosis với chết tế bào ngẫu nhiên?
• Các caspase đóng vai trò gì trong việc thực hiện apoptosis?
• Các con đường nội tại và ngoại sinh kích hoạt apoptosis như thế nào?
• Quyết định sống hay chết được điều hòa bởi họ Bcl-2 như thế nào?

Key theories

Apoptosis như một chương trình được điều hòa

Kerr, Wyllie và Currie đã xác định apoptosis là một dạng chết tế bào riêng biệt, được kiểm soát với hình thái đặc trưng, tách biệt với hoại tử thụ động.

Kiểm soát di truyền của chết tế bào theo chương trình

Phân tích di truyền ở giun tròn đã tiết lộ các gen xác định điều khiển chết tế bào theo chương trình, thiết lập một bộ máy phân tử được bảo tồn làm nền tảng cho apoptosis.

Mechanisms

Apoptosis được thực hiện bởi các caspase, các protease tồn tại dưới dạng tiền chất không hoạt động và, một khi được kích hoạt, sẽ cắt nhiều mục tiêu tế bào để tháo dỡ tế bào trong khi vẫn giữ nguyên vẹn màng. Con đường nội tại phản ứng với stress nội bào bằng cách làm tăng tính thấm của ty thể để giải phóng các yếu tố kích hoạt caspase, được điều chỉnh bởi sự cân bằng của các protein họ Bcl-2 tiền apoptosis và chống apoptosis. Con đường ngoại sinh được kích hoạt bởi các phối tử thụ thể chết trên bề mặt tế bào. Các thể apoptosis tạo thành sau đó được các tế bào lân cận nhận diện và nuốt chửng, tránh gây viêm.

Clinical relevance

Apoptosis định hình các mô đang phát triển, loại bỏ các tế bào thừa hoặc bị tổn thương, và cân bằng sản xuất tế bào, làm cho nó trở thành nền tảng cho sự phát triển và cân bằng nội môi. Cách trình bày ở đây mang tính mô tả và không mang tính kê đơn.

History

Mô tả về apoptosis vào năm 1972 của Kerr, Wyllie và Currie đã định nghĩa nó về mặt hình thái; Horvitz, làm việc trong mô hình giun tròn được Brenner thiết lập, đã xác định các gen kiểm soát chết tế bào theo chương trình và tiết lộ sự bảo tồn của chúng.

Key figures

• John Kerr
• Andrew Wyllie
• Robert Horvitz
• Sydney Brenner

Seminal works

• kerr1972
• horvitz1986

Frequently asked questions

Caspase là gì?

Caspase là các protease thực hiện apoptosis; chúng được tạo ra dưới dạng không hoạt động và, một khi được kích hoạt, sẽ cắt các protein tế bào cụ thể để tháo dỡ tế bào một cách có kiểm soát.

Tại sao apoptosis lại quan trọng trong quá trình phát triển?

Chết tế bào theo chương trình loại bỏ các tế bào không còn cần thiết, giúp định hình các cấu trúc như ngón tay và loại bỏ các tế bào thừa, điều này rất cần thiết cho sự phát triển bình thường.