内源性细胞凋亡又称为线粒体途径的细胞凋亡,该凋亡途径受到Bcl-2蛋白家族的调控,且线粒体内膜通透性跨膜电位的改变在细胞凋亡中起着非常关键的作用。引发细胞内源性凋亡的因素较多,如损伤、缺氧、高浓度的胞质钙离子和严重的氧化应激等。促凋亡的BH-3 家族成员(Bim、Bid、Puma、Noxa、Hrk、Bmf 和Bad)的激活中和了抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xL 和Mcl-1,导致线粒体膜通透性的改变,使胞内的蛋白扩散到细胞质中。这些蛋白包括激活胞内线粒体凋亡途径的重要凋亡因子,如细胞色素c。细胞色素c与胞质Apaf-1(凋亡蛋白酶激活因子-1)结合,并触发凋亡小体的形成,随后凋亡小体将启动子pro-Caspase-9 招募到其Caspase 募集域,使其自动激活然后水解。这一过程反过来激活下游的Caspase-3、Caspase-6 和Caspase-7等凋亡执行蛋白,裂解细胞底物,导致细胞凋亡。目前有大量证据表明,细胞凋亡的外源性途径和内源性途径并不是独立存在的。如外源性细胞凋亡的起始因子Caspase8 便可以剪切Bcl-2 家族的促凋亡蛋白Bid,剪切后的t-Bid 转位到线粒体上诱导细胞色素C 的释放与内源性凋亡的激活。
当结核分枝杆菌感染巨噬细胞后,Mtb 与巨噬细胞相互博弈过程中,Mtb毒力强弱会对巨噬细胞发生凋亡产生诸多影响。强毒株感染巨噬细胞后,会促进胞质受体相互作用使丝氨酸/苏氨酸激酶3 及Bcl2 家族蛋白转运至线粒体,阻断细胞凋亡同时诱导细胞坏死,使结核分枝杆菌得以存活;反之当感染弱毒株H37Ra 后,巨噬细胞中并未观察到这一现象,而是出现了大量的凋亡细胞。此外,研究还发现结核分枝杆菌减毒株早期就能激活Caspase-10和Caspase-9,并活化Caspase3 诱导巨噬细胞凋亡,而野生型菌株则无法激活细胞内的任何一种Caspase 酶。这个结果进一步说明Mtb 毒力株的某些毒力成分在细胞发生凋亡反应时能够起到重要调节作用。此外,Mtb 的不同菌体成分也能通过与巨噬细胞凋亡途径中的相关分子相互作用,对巨噬细胞的凋亡起到不同的调控作用。在PE/PPE 蛋白家族中,一种非致病性耻垢分枝杆菌(M.smegmatis)表达的脯氨酸-谷氨酸-富含鸟嘌呤胞嘧啶的多态序列18 (proline-glutamic acid_polymorphicguanine-cytosine-rich sequence 18,PE_PGRS18)能抑制被结核分枝杆菌感染的巨噬细胞凋亡,促进Mtb 存活。利用小鼠实验也进一步证明了上述观点,小鼠体内耻垢分枝杆菌在胞内的生长明显被抑制,巨噬细胞的凋亡率明显增加,同时小鼠的存活率也显著提高。(www.xing528.com)
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