Lá rụng, đuôi nòng nọc biến mất trong quá trình biến thành ếch - những hiện tượng tự nhiên tưởng chừng như bình thường này đều có mối liên hệ mật thiết với một hiện tượng tế bào được gọi là "chết tế bào theo chương trình". Chính xác thì “sự chết tế bào theo chương trình” là gì và nó xảy ra như thế nào?
Bài viết này nhằm mục đích tóm tắt chính xác những điểm chính xung quanh quá trình apoptosis của tế bào.
▇ Định nghĩa và ý nghĩa của quá trình apoptosis của tế bào
Apoptosis đề cập đến một quá trình sinh hóa được đặc trưng bởi việc truyền các tín hiệu gây tử vong được lập trình thông qua sự tương tác của các protein cụ thể, dẫn đến sự phá vỡ tế bào. Nó hiện diện rộng rãi trong các sinh vật đa bào và là một quá trình sinh lý thiết yếu cho sự phát triển của phôi, cân bằng nội môi mô và sự ổn định của sinh vật. Các đặc điểm hình thái của apoptosis bao gồm ngưng tụ chất nhiễm sắc và phân mảnh DNA hạt nhân, cuối cùng dẫn đến sự thanh thải của đại thực bào.
Apoptosis là một dạng chết tế bào được lập trình mà không gây ra phản ứng viêm. Đó là một cơ chế tự điều chỉnh nhằm loại bỏ các tế bào không mong muốn (chẳng hạn như những tế bào đang bị hoại tử khối u hoặc tế bào lympho tự phản ứng) để duy trì sự cân bằng trong cơ thể.
Nghiên cứu apoptosis giúp làm sáng tỏ các cơ chế đằng sau các bệnh khác nhau, bao gồm rối loạn tự miễn dịch, bệnh thoái hóa thần kinh, nhiễm trùng do vi khuẩn và virus, bệnh tim và ung thư. Do đó, nghiên cứu lâm sàng về apoptosis có liên quan chặt chẽ đến việc giải quyết nhiều bệnh.
▇ Quá trình apoptosis của tế bào
Apoptosis tế bào thường bao gồm 3 giai đoạn:
1. Giai đoạn bắt đầu: Tế bào đích nhận được tín hiệu chết và bắt đầu quá trình chết theo chương trình của tế bào.
2. Giai đoạn thực hiện: Một loạt các thay đổi về hình thái và sinh hóa xảy ra bên trong tế bào, chẳng hạn như sự ngưng tụ hạt nhân, sự co rút của tế bào, sự chảy máu màng, mất vi nhung mao, sự thoái hóa DNA nhiễm sắc thể và sự hình thành các đoạn DNA được tổ chức thành các đơn vị nucleosome.
3. Giai đoạn thực bào: Cơ thể apoptotic bị các tế bào thực bào xung quanh nhấn chìm và tiêu hóa, hoàn thành quá trình apoptosis.
(Hình ảnh từ Internet, nếu vi phạm hãy liên hệ với chúng tôi để xóa)
▇ Các yếu tố chính liên quan đến apoptosis
Một số gen và protein đóng vai trò quan trọng trong quá trình apoptosis. Trong các thí nghiệm như Western Blot (WB), Hóa mô miễn dịch (IHC) và Miễn dịch huỳnh quang (IF), các kháng thể tương ứng được sử dụng để thiết lập mối liên hệ với các protein đang được nghiên cứu, từ đó cung cấp thông tin về vị trí biểu hiện protein và mức độ biểu hiện tương đối.
1. Gia đình Bcl-2
Kể từ khi phát hiện ra gen ung thư hạch tế bào B-2 (Bcl-2) vào năm 1985, một số phân tử có tính tương đồng cao khác đã được xác định, tất cả đều được phân loại là protein họ Bcl-2. Bcl-2 đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ phê duyệt làm mục tiêu cho thuốc chống ung thư, nêu bật tiềm năng đáng kể của protein họ Bcl-2 trong nghiên cứu quá trình apoptosis.
Họ Bcl-2 là một nhóm protein quan trọng điều hòa quá trình tự hủy, bao gồm cả protein thúc đẩy quá trình apoptotic (chẳng hạn như chỉ BH3-, Bax, Bak và Bok) và các protein chống apoptotic (như Bcl -2 và Bcl-w). Hai loại protein này phối hợp với nhau trong quá trình apoptosis, cùng xác định liệu một tế bào có tham gia chương trình apoptotic hay không bằng cách truyền tín hiệu qua con đường ty thể.
2. Gia đình Caspase
Họ caspase bao gồm các gen mã hóa các enzyme chính thúc đẩy quá trình apoptosis. Các tầng apoptotic có thể được phân thành hai loại: các tầng khởi đầu (Caspase 8, 9 và 10) và các tầng thực thi (Caspase 3, 6 và 7). Trong số này, Caspase 8 và Caspase 10 là những tác nhân khởi xướng quá trình apoptosis bên ngoài, trong khi Caspase 9 khởi xướng quá trình apoptosis nội tại.
Phân loại chức năng và cấu trúc miền của Caspase ở chuột và người
(Hình ảnh từ tài liệu tham khảo 2)
3. Cytochrome C
Cytochrome C là một protein thuộc loại 1 của họ cytochrome loại C. Nó đóng một vai trò quan trọng trong quá trình apoptosis. Sau khi được giải phóng vào bào tương, Cytochrome C liên kết với Apaf-1, kích hoạt pro-Caspase 9 và kích hoạt một loạt enzyme liên quan đến apoptosis.
4. Apaf% 7b % 7b1% 7d % 7d
Yếu tố kích hoạt protease apoptotic 1 (Apaf-1) thường tồn tại ở dạng đơn phân không hoạt động. Apaf-1 là thành phần hạ lưu của p53 trong quá trình apoptosis của tế bào khối u và có liên quan đến con đường apoptosis qua trung gian ty thể. Sau khi bắt đầu các tín hiệu apoptotic, Apaf-1 được kích hoạt và lắp ráp với các protein khác để tạo thành apoptosome. Apoptosome kích hoạt Caspase-9, từ đó kích hoạt các caspase khác, cuối cùng dẫn đến hiện tượng apoptosis của tế bào.
5. AIF
Yếu tố gây ra apoptosis (AIF) là một protein thường nằm giữa màng trong và màng ngoài của ty thể, với đầu N của nó được neo vào màng trong và đầu C của nó không có trong không gian giữa các màng. AIF đóng vai trò duy trì cấu trúc ty thể và ổn định chuỗi hô hấp. Sau khi kích thích apoptotic, đầu N của AIF bị cắt, cho phép AIF được giải phóng từ ty thể vào bào tương và sau đó đi vào nhân. Trong nhân, AIF thu hút các protease và nuclease, dẫn đến sự suy giảm chất nhiễm sắc và DNA, cuối cùng dẫn đến hiện tượng chết tế bào theo chương trình.
6. XIAP và Smac/DIABLO
Chất ức chế apoptosis liên kết với X (XIAP) là một thành viên của họ protein ức chế apoptosis, có khả năng ngăn chặn apoptosis do caspase gây ra.
Chất kích hoạt caspase có nguồn gốc từ ty thể thứ hai (Smac), còn được gọi là DIABLO (protein liên kết IAP trực tiếp với điểm đẳng điện thấp), là một protein hỗ trợ apoptotic của ty thể nội sinh. Smac/DIABLO ức chế sự giải phóng chất ức chế protein apoptosis (IAP). Với việc giảm phát hành IAP, điều này sẽ thúc đẩy quá trình kích hoạt các protein apoptotic Caspase-3, -6 và -7, dẫn đến apoptosis.
Servicebio có một đội ngũ chuyên nghiệp chuyên nghiên cứu, sản xuất và thử nghiệm kháng thể. Chúng tôi hiện cung cấp nhiều loại kháng thể bao gồm hầu hết các lĩnh vực nghiên cứu trong khoa học đời sống, với các ứng dụng rộng rãi để đáp ứng các nhu cầu thử nghiệm khác nhau của khách hàng. Kháng thể thương hiệu Servicebio được sử dụng rộng rãi trong các trường đại học và bệnh viện lớn trên khắp Trung Quốc, Hoa Kỳ và Châu Âu, với nhiều trích dẫn trong các bài báo trên tạp chí SCI, nhận được sự công nhận từ khách hàng cả trong nước và quốc tế.
Để biết thêm các dịch vụ và thuốc thử phát hiện apoptosis, vui lòng truy cập www.servicebio.com!
▇ Tài liệu tham khảo
1. Xuebo Xu, Yueyang Lai, Zi-Chun Hua. Apoptosis và cơ thể apoptotic: thông điệp bệnh tật và tiềm năng mục tiêu điều trị.Biosci Rep.2019 18 tháng 1;39(1):BSR20180992.doi: 10.1042/BSR20180992. In 2019 ngày 31 tháng 1.
2. Nina Van Opdenbosch, Mohamed Lamkanfi.Caspase trong cái chết tế bào, viêm và bệnh tật.Miễn dịch. 18 tháng 6 năm 2019;50(6):1352-1364. doi: 10.1016/j.immuni.2019.05.020.
3. Roberto Santucci,Federica Sinibaldi,Paola Cozza , Fabio Polticelli , Laura Fiorucci.Cytochrome c: Một loại protein cực kỳ đa chức năng có vai trò quan trọng trong số phận tế bào.Int J Biol Macromol. Ngày 1 tháng 9 năm 2019;136:1237-1246. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2019.06.180. Epub 2019 ngày 25 tháng 6.
4. Swaroop Kumar Pandey, Avijit Paul, Et al.SMAC/Diablo kiểm soát sự phát triển của tế bào ung thư bằng cách điều chỉnh quá trình tổng hợp phosphatidyletanolamine.Mol Oncol. Ngày 15 tháng 11 năm 2021(11):3037-3061.doi: 10.1002/1878-0261.12959. Epub 2021 Ngày 4 tháng 5.
5. Park Sang-Hyun, Sanggil Kim, Hyun Soo Lee, Injae Shin. Phân tích không gian và thời gian theo thời gian thực về sự chuyển vị của yếu tố gây ra apoptosis trong tế bào. ACS Chem Biol.2021 ngày 19 tháng 11;16(11):2462-2471. doi: 10.1021/acschembio.1c00565. Epub 2021 ngày 25 tháng 10.
6. Hu, SM, Wang, YN, Xu, ZM, Chu, JL Tiến trình nghiên cứu về vai trò của các phân tử họ Bcl-2 trong quá trình apoptosis. Những tiến bộ trong thú y. 2021; 42(10).
7. Con đường Li, M., Lin, J. Apoptotic và cơ chế của chúng. Tạp chí Quốc tế về Sản phụ khoa. 2014; 41(02).
8. Cai, ZY, Pan, YW, Shang, YW, Wang, SB, Zhang, WJ Tiến trình nghiên cứu về XIAP và Smac. Tạp chí Ung thư Phẫu thuật Trung Quốc. 2014; 6(01).
