과학과 교육의 현대 문제. 세포사멸을 평가하는 방법 세포사멸 마커

3~15세 어린이 45명이 검사를 받았습니다. 이 연구의 목적은 세포사멸 마커(CD95, CD95L, BSL2)를 결정하여 말초 혈액 림프구와 호중구의 세포사멸 준비 상태를 결정하는 것이었습니다. 면역적격 세포의 세포사멸을 평가할 때, 림프구의 프로그램된 세포 사멸에 대한 준비가 감소하고 호중구 과립구가 증가하는 것으로 나타났습니다. 가장 뚜렷한 변화는 3년 이상의 질병 경험이 있는 7~15세 연령층에서 기록됩니다. 얻은 데이터는 면역 반응의 연장에 기여하는 췌장 조직의 자가반응성 림프구의 예정된 사멸을 억제한다는 신호일 수 있습니다. CD95L을 발현하는 백혈구 세포 비율의 증가는 면역적격 세포가 침윤된 췌장 섬 β 세포에서 프로그램화된 세포 사멸 과정의 증가에 기여할 수 있습니다.

호중구 세포사멸

림프구 세포 사멸

제1형 당뇨병

1. Pekareva E. V. 질병 발병 시 제1형 당뇨병 환자의 세포사멸 마커 / E. V. Pekareva et al. // Diabetes mellitus. – 2009. – 4호. – P. 86-89.

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소개

제1형 당뇨병(T1DM)은 췌장 β 세포에 대한 자가항체 및 자가반응성 T 림프구의 형성과 관련된 다유전자성, 다인자성 질환입니다.

자가면역 병변 발병의 주요 연결 고리는 면역 조절 장애와 프로그램화된 세포 사멸입니다.

오늘날 제어된 세포사멸은 염증 부위에서 최적의 세포 균형을 유지하고 활성화된 클론의 확장을 제한하며 자가면역 반응의 발생을 방지하는 주요 메커니즘으로 간주됩니다. 구현에 결함이 생기면 활성화된 면역세포가 축적돼 자가면역질환이 발생할 수 있다.

공부의 목적: 소아 제1형 당뇨병의 말초 혈액 림프구 및 호중구에 대한 세포사멸 CD95, CD95L, Bsl2의 활성화 마커에 대한 연구.

재료 및 연구 방법

3~15세의 제1형 당뇨병 어린이 45명을 대상으로 설문조사를 실시했습니다. 그룹 I에는 3~6세 어린이 20명(미취학 아동), 그룹 II에는 질병 기간이 3년 미만인 7~15세 어린이 12명(학생), 그룹 III에는 7~15세 어린이 13명(학생)이 포함되었습니다. 3년 이상의 질병 경험이 있는 자. 대조군은 3~6세(15세)와 7~15세(15세)의 건강한 어린이 30명으로 구성되었습니다. 이번 연구는 이름을 딴 어린이시립임상병원 내분비학과를 기반으로 진행됐다. G. K. Filippsky, Stavropol.

프로그램된 세포 사멸을 평가하기 위해, 세포사멸 마커를 발현하는 림프구 및 호중구 과립구의 수를 검출했습니다. 림프구는 Ficoll-Paque 밀도 구배, 호중구 - 이중 밀도 구배 Ficoll-Paque 및 Ficoll-urografin (GE Healthcare, 스웨덴)에서 분리되었습니다. 세포 현탁액을 RPMI-1640 배지(Vector-Best, Russia)로 3회 세척하였다. 림프구와 호중구의 배양에서 CD95, CD95L, Bsl2를 발현하는 세포의 수는 단클론 항체(Invitrogen, USA)를 사용하는 유세포 분석법으로 평가되었습니다.

데이터의 통계적 분석을 위해 소프트웨어 패키지인 “Primer of Biostat 4.0”, Attestat 10.5.1을 사용하였다. 그룹 간 차이를 평가하기 위해 반복 측정의 분산 분석을 Newman-Keuls 및 Dunn 테스트 계산과 함께 사용했습니다.

정량적 값은 비정규 분포를 가지며 중앙값과 분위간(25번째 및 75번째 백분위수) 범위(Me(Q1-Q))로 표시되었습니다. p에서의 차이점<0,05.

결과 및 논의

이 연구에서는 건강한 어린이에 비해 모든 그룹의 환자에서 Fas 수용체(CD95)를 발현하는 림프구 수가 감소한 것으로 나타났습니다(표 1). 최소 지표는 3년 이상의 질병 경험이 있는 7-15세 어린이에게서 관찰되었습니다(표 1).

1 번 테이블

제1형 당뇨병 소아의 림프구 세포사멸 지표

*- 피<0,05 - по сравнению с контрольной группой, **- 피<0,05 - по сравнению с группой

항아폽토시스 마커(Bsl2)의 발현 수준을 평가할 때, 모든 그룹의 어린이의 림프구에서 그 증가가 나타났으며, 질병 기간이 3년 이상인 학생에서 더 두드러졌으며 이는 또한 Fas- 제1형 당뇨병을 앓고 있는 어린이의 의존성 세포사멸로 인해 자가반응성 림프구의 세포 사멸 과정이 느려집니다.

우리의 결과는 면역 반응의 연장에 기여하는 췌장 조직에서 활성화된 림프구의 프로그램된 사망을 억제하는 간접적인 징후일 수 있습니다.

림프 세포의 세포사멸 준비 수준은 질병의 지속 기간에 따라 다르며 T1DM 소아의 경우 3년 이상 감소합니다.

당뇨병에서는 세포사멸에 대한 림프구의 저항성이 있다는 것이 이전에 밝혀졌는데, 이는 자가면역 반응의 성격과 기간을 설명할 수 있습니다.

당뇨병 소아의 림프구 배양에서는 건강한 소아 그룹에 비해 CD95L을 발현하는 림프구의 비율이 증가하는 것으로 나타났습니다(표 1). 가장 높은 비율은 질병 경험이 3년 이상인 7~15세 어린이에게서 결정되었습니다(표 1).

T1DM에서는 췌장 섬이 면역 세포에 의해 침투하여 광범위한 사이토카인을 생성하며, 이는 막 수용체의 비정상적인 발현을 동반하는 것으로 알려져 있습니다. 증가된 농도의 포도당과 사이토카인의 영향으로 β 세포는 표면에 CD95를 발현하기 시작하는데, 이는 일반적으로 실제로 존재하지 않습니다.

림프 세포에서 CD95L의 발현 증가는 췌장 β 세포에서 더욱 뚜렷한 세포사멸 과정과 그에 따른 제거에 기여할 수 있습니다.

최근에는 호중구 과립구가 자가면역 염증 형성에 적극적으로 참여하는 것으로 나타났습니다. 자가 항원을 국소화하고 제거하는 것을 목표로 하는 호중구의 반응은 주로 면역 체계에 대한 항원 효과의 강도와 지속 기간뿐만 아니라 세포의 기능적 활동의 초기 수준에 따라 달라집니다.

우리는 어린이의 당뇨병 진행 과정에서 세포사멸 마커(CD95)를 발현하는 호중구 비율의 증가와 표면에 항세포사멸 단백질 Bsl2를 갖는 세포의 비율 감소가 동반된다는 사실을 발견했습니다(표 2).

표 2

제1형 당뇨병 소아의 호중구 세포사멸 지표

*- 피<0,05 - по сравнению с контрольной группой, **- 피<0,05 - по сравнению с группой III(Newman-Keuls 테스트, Dunn 테스트).

비교 그룹 간 특성을 통해 최대 CD95 값(p<0,05) и минимальные Bsl2 (p<0,05) отмечены у детей 7-15 лет с длительностью заболевания более 3-х лет.

표면에 CD95L이 있는 다형핵 백혈구 비율의 증가가 감지되었습니다. 질병 병력이 3년 이상인 학생에게서 가장 높은 비율이 관찰되었습니다.

문헌에 제시된 당뇨병의 PMN 세포사멸 연구 결과는 모순적입니다. T1DM 및 T2DM에서 말초 혈액 호중구의 세포사멸 속도가 증가한다는 증거가 있습니다.

그러나 많은 연구에서 제1형 당뇨병 환자, 특히 고혈당증 상태에서 호중구 과립구의 세포사멸이 감소하는 것으로 나타났습니다. 이는 아마도 조직 손상으로 인한 만성 염증 과정을 시작하고 또한 제1형 당뇨병 환자에서 장기간의 세균 감염을 일으키기 쉽습니다. 1 당뇨병.

우리의 결과는 T1DM 환자가 세포사멸에 대한 PMN의 경향이 증가했다는 것을 시사하며, 이는 활성 호중구의 "과잉"을 제거하는 것을 목표로 하는 보호 반응의 징후일 수 있으며, 그 형성은 조직 손상을 증가시킵니다.

호중구 과립구의 세포사멸 가능성의 증가는 질병의 면역병인에 PMN이 적극적으로 관여한다는 것을 반영합니다.

당뇨병 환자의 호중구 과립구에서 CD95L의 발현 증가는 췌장 세포뿐만 아니라 자신의 백혈구 세포 제거에도 기여할 수 있습니다.

따라서 제1형 당뇨병 소아에서 면역적격 세포의 세포사멸을 평가할 때, 림프구의 프로그램화된 세포 사멸에 대한 준비가 감소하고 다형핵 백혈구가 증가하는 것으로 나타났습니다.

가장 뚜렷한 변화는 3년 이상의 질병 경험이 있는 7~15세 연령군에서 기록됩니다. 모든 그룹의 어린이에서 표면에 CD95L을 발현하는 백혈구 세포의 비율이 증가한 것으로 나타났습니다.

PMN은 선천 면역과 적응 면역 사이의 연결고리이며 항균 보호에 선도적인 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다.

세포사멸 활동이 증가하면 어린이의 연령 관련 저항력과 전염병에 대한 감수성이 낮아질 수 있습니다.

세포사멸 유도에 민감한 림프 세포 수의 감소는 프로그램된 세포 사멸의 억제 및 활성화된 형태의 림프구 제거 장애의 간접적인 징후입니다.

결론

1. 제1형 당뇨병을 앓고 있는 어린이의 경우 말초 혈액 림프구의 세포사멸 준비가 감소하고 호중구 과립구가 증가하며 이는 CD95 및 Bsl2의 발현 변화를 동반하며 지속 기간에 따라 달라집니다. 질병.

2. T1DM의 림프구 및 호중구 과립구에서 CD95L의 발현 증가는 면역적격 세포가 침윤된 췌장 섬 β 세포에서 프로그램화된 세포 사멸 과정의 증가에 기여할 수 있습니다.

검토자:

Shchetinin E.V., 의학박사, 세인트 주립 의과대학 과학 및 혁신 업무 부총장, 러시아 연방 보건부 "스타브로폴 주립 의과대학" 고등 전문 교육 HBO 부서장 , 스타브로폴.

Golubeva M.V., 의학박사, Stavropol 러시아 연방 보건부 산하 HBO 고등 전문 교육 기관 "스타브로폴 주립 의과대학"의 아동 전염병 부서장 겸 교수.

참고문헌 링크

아폽토시스외부 또는 내부 신호가 세포에 자극을 주어 세포를 자기 파괴로 이끄는 효소를 형성하거나 활성화시키는 프로그래밍 가능하고 유전적으로 매개되는 형태의 세포 사멸입니다. 형태학적으로, 세포사멸은 세포 수축, 핵의 응축 및 단편화, 세포골격의 파괴 및 세포막의 수포 돌출을 특징으로 합니다. 세포사멸의 특징은 죽어가는 세포가 과정이 완료될 때까지 막의 완전성을 유지하고 그 후에야 막의 파괴가 근처의 식세포가 나머지 조각을 흡수하고 세포 분해 과정을 완료하라는 신호라는 것입니다. 즉각적인 식균작용을 거치지 않는 세포사멸 세포는 "세포사멸체"라고 불리는 작은 막 결합 단편이 됩니다. 세포사멸의 중요한 특징은 염증이 발생하지 않고 죽어가는 세포가 제거된다는 것입니다.

세포사멸은 생리학적 과정에서 중요한 역할을 합니다: 기관 형성, 배아 발달, 성인 유기체 조직의 세포 집단 구성 및 수 조절, 신체의 다양한 호르몬 변화. 세포사멸의 역할은 다양한 병리학적 과정에서도 중요합니다. 이는 종양 성장에 대해 가장 완벽하게 연구되었습니다.

세포사멸 과정은 두 단계로 나눌 수 있습니다.

· 세포사멸 신호의 형성 및 전도 – 의사결정 단계;

· 세포 구조의 해체 – 효과기 단계.

세포사멸 메커니즘의 구현은 내인성 세포 효소인 시스테인 프로테아제(카스파제)의 활성화와 관련이 있습니다. 카스파제는 세포(프로카스파제)에서 비활성 상태입니다. 활성화는 단백질 분해 절단과 활성 하위 단위의 형성에 따른 이량체화를 통해 발생합니다. 카스파제의 표적은 세포의 다양한 필수 기능을 담당하는 단백질입니다. 현재 14가지 유형의 카스파제가 설명되어 있으며 기능적 특성에 따라 3가지 그룹으로 나눌 수 있습니다.

사이토카인 활성화제(카스파제 1, 4, 5, 13)

카스파제 - 이펙터 카스파제(카스파제 2, 8, 9, 10) 활성화 유도제

· 효과기 카스파제 - 세포사멸 수행자(3, 6, 7)

세포사멸 메커니즘을 담당하는 막 세포 수용체 중 하나는 Fas 수용체(CD95/APO1)라는 단백질입니다. Fas 수용체에 대한 리간드는 종양 괴사 인자 계열에 속하며 막 단백질 형태 또는 가용성 형태로 제시될 수 있는 단백질 Fas 리간드(Fas-L)입니다. Fas 수용체와 Fas 리간드의 결합은 카스파제 유도제의 활성화와 함께 세포사멸 메커니즘의 활성화를 유도합니다. 이펙터 카스파제의 후속 활성화로 일련의 단백질 분해 반응이 시작되며, 그 목적은 세포의 세포사멸 "해체"입니다: DNA 단편화, 세포 구조 단백질의 직접적인 절단, 단백질 합성 조절 장애. 따라서 세포 사멸에 이펙터 카스파 제의 참여는 주변 세포와 함께 세포 사멸 세포의 파열, 세포 골격의 재구성, DNA 복구 및 복제 능력 감소, 핵막 파열 및 DNA 파괴, 세포를 표시하는 신호 방출로 이어집니다. 세포사멸, 그리고 세포가 세포사멸체로 절단되는 것입니다. 효과기 카스파제가 "실행자 카스파제"라고 불리는 것은 우연이 아닙니다.

세포사멸을 연구하는 방법은 매우 다양합니다. 처음에 세포사멸을 결정하는 가장 일반적인 방법은 추출된 DNA 분획의 전기영동이었으며, 이를 통해 저분자량 DNA의 불연속성을 mol 단위로 식별할 수 있습니다. 질량 (internucleosomal DNA 분해의 결과). 형태학적 연구에서, TUNEL 방법은 DNA 절단 부위에 표지된 올리고뉴클레오티드의 삽입 형성을 기반으로 하는 DNA 절단을 검출하는 데 사용되며, 그 형성은 TdT 효소에 의해 촉매됩니다.

현재, 림프구 세포사멸을 기록하기 위해 유동 세포 계측법을 기반으로 한 방법이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 이 그룹에는 아래에 설명된 형광 염료인 요오드화 프로피듐을 사용하여 세포(저이배체 세포)에 의한 DNA 일부 손실을 감지하는 방법을 기반으로 하는 방법이 포함됩니다. 유동 세포 계측법을 기반으로 한 다른 방법도 세포 사멸을 결정하는 데 사용됩니다. 림프구 세포사멸은 세포사멸이 진행되는 세포막에 나타나는 포스파티딜세린과 결합하는 형광 색소로 표지된 Annexin V를 사용하여 초기 단계에서 감지할 수 있습니다. 세포사멸을 일으키는 림프구의 "성향"에 대한 대략적인 아이디어는 Fas 수용체(CD95)의 표면과 원암유전자 bcl-2의 미토콘드리아에서의 발현을 결정함으로써 얻을 수 있습니다.

환자의 임상 및 면역학적 검사 중에 세포사멸을 평가하는 임상적 중요성은 의심할 여지가 없습니다. 세포사멸의 손상은 여러 질병과 연관되어 있기 때문입니다. 세포사멸의 약화는 자가면역 질환의 형성으로 인해 발생합니다(자가특이적 림프구 클론을 도태하는 과정의 중단으로 인해). 따라서 세포사멸의 약화를 기록하는 것은 전신성 홍반성 루푸스, 류마티스 관절염, 자가면역 림프증식 증후군과 같은 자가면역 질환의 발병 메커니즘에 대한 정보의 원천이 될 수 있습니다. 이는 세포사멸 신호의 수용체를 결정하는 유전자의 돌연변이에 기초합니다. . 손상된 세포사멸은 악성 과정의 발달에 중요한 메커니즘입니다. 종양 세포에서는 복구되지 않은 DNA 파손 및 염색체 돌연변이의 존재에 대한 신호를 감지하는 단백질을 코딩하는 p53 유전자의 돌연변이가 종종 감지되어 세포 사멸이 발생합니다. 결과적으로, 유전적으로 결함이 있는 세포는 폐기되지 않고 종양 형성의 원인이 됩니다.

반대로 다른 여러 질병에서는 세포 사멸의 증가가 관찰됩니다. 이는 감염 과정(T 세포의 대규모 세포사멸은 종종 미생물 초항원에 의해 발생함), 패혈증 및 AIDS를 포함한 다양한 바이러스성 질병에서 발생합니다. 세포사멸은 사이토카인의 역할을 하는 세포 생존 인자의 생산이 불충분하여 발생하는 여러 혈액 질환 및 일차 면역 결핍증에서 강화됩니다. 따라서 IL-7 유전자 또는 사이토카인 수용체의 일반적인 γ-사슬 돌연변이와 관련된 중증 복합성 면역결핍의 형태 중 하나에서는 IL-7 결핍으로 인해 림프구 전구체가 사망합니다.

그러나 가장 일반적으로 중요한 것은 림프구가 유사분열 물질에 의해 자극을 받을 때 겪는 "활성화된 세포사멸"의 평가입니다. 사실 세포사멸은 증식과 함께 활성화 자극에 대한 림프구의 반응 형태입니다. 분화의 초기 단계에서는 세포사멸 반응이 우세하며, 그 결과 유도 항원에 대한 내성이 형성됩니다. 성숙한 림프구는 주로 증식(면역 반응 발달의 초기 단계이자 전제 조건 역할을 함)을 통해 자극에 반응하지만 활성화 세포사멸에 들어갈 확률은 여전히 ​​남아 있습니다. 세포사멸은 증식의 대안으로 작용하기 때문에 그 비율은 활성화 신호에 대한 세포 반응의 효율성을 측정하는 역할을 할 수 있습니다. 미토겐에 대한 림프구 반응에 대한 세포사멸의 기여도가 높을수록 항원 특이적 면역 방어는 덜 효과적입니다. 따라서, 유사분열 촉진제에 의한 림프구 활성화 동안 세포사멸의 결정은 동일한 자극에 대한 세포의 증식 반응을 병행 평가하여 가장 유익합니다.

세포사멸 과정에서 분자 수준의 세포에서 복잡한 일련의 반응이 일어나 대사 과정과 세포의 표현형 특성이 변화됩니다. 이러한 변화는 생화학적, 현미경적 또는 세포 계측적 방법으로 확인할 수 있으며 세포사멸의 지표로 사용됩니다.

세포사멸의 초기 지표 중 하나는 세포의 세포질막에 나타나는 현상입니다. 아넥신 수용체. 세포사멸 세포에서 인지질 포스파틸디세린(PD)은 방향이 바뀌어 세포막 표면에 위치하게 됩니다. 막 표면에서 PS의 국재화는 다음과 같이 관찰됩니다.
세포가 완전히 분해되기 전의 세포사멸 초기 단계. 재조합-
높은 친화력을 갖는 ny Annexin V 단백질(35-36 kDa)
Ca +2 이온 존재 시 PS에 대한 저항성. 표면의 FS에 접촉
형광색소에 접합된 ty 세포, 부속신 V는 다음과 같은 역할을 합니다.
아포토시스의 마커. Annexin V는 일반적으로 다음과 함께 사용됩니다.
동시 인식이 가능한 요오드화 프로피듐(PI)
손상되지 않은 세포(아넥신 V 및 PI 음성 모두), 세포
"초기" 세포사멸 상태에 있습니다(annexin V 양성,
PI 음성) 및 후기 세포사멸 세포 또는
괴사(Annexin V와 PI 모두에 양성).

CD95 Fas 또는 APO-1은 종양 괴사 인자(TNF-α) 수용체 계열의 구성원인 막횡단 당단백질(45kDa)입니다. CD95 항원은 말초혈액의 흉선세포, CD4+, CD8+ 림프구에서 상당한 양으로 발현되고, B 림프구 및 NK 세포에서는 이보다 적은 양으로 발현됩니다. 이 항원은 과립구와 단핵구에서도 발현되지만 혈소판과 적혈구에서는 발현이 발견되지 않습니다. CD95 수용체는 정상 조직과 종양의 세포에서도 관찰됩니다. Fas 리간드(Fas-L, CD95L)에 의한 CD95의 결합은 이를 발현하는 세포에서 세포사멸을 유도합니다. CD95에 대한 단일클론 항체를 사용하면 유세포 분석법이나 형광 현미경을 사용하여 세포사멸 준비가 된 세포 집단을 식별할 수 있습니다.

CD95L(Fas-L)– Fas 리간드라고 불리는 막 단백질(40 kDa)입니다. 또한 (TNF-α) 수용체 계열의 단백질(26 kDa)인 CD95L(sFas-L)의 용해성 형태도 있습니다. 이 항원은 세포독성 E 림프구와 NK 세포에 의해 발현되며 많은 종양 세포에서도 검출됩니다. Fas-L이 CD95 수용체에 결합하면 표적 세포에서 세포사멸 과정이 유도됩니다. CD95L에 대한 단일클론 항체를 사용하면 유세포 분석법이나 형광 현미경을 사용하여 세포사멸 준비가 된 세포 집단을 식별할 수 있습니다.

Bcl-2– 과발현이 세포사멸을 차단하는 단백질(26 kDa). Bcl-2는 미토콘드리아에 국한된 세포내 단백질이므로 단클론 항체를 사용하여 이를 검출하려면 세포막의 예비 투과화를 수행해야 합니다.

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면역 상태 평가 방법 - 의학, 소아과 및 의학 예방 학부 학생들을 위한 교과서

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림프구
면역체계 세포의 일부인 진정한 면역세포는 모두 림프구의 변종입니다. 기타 유형의 백혈구(호중구, 호산구, 호염기구, 단핵구), 대식세포, 혈소판, 비만세포

MFS 셀
말초 혈액 단핵구와 조직 대식세포는 다능성 줄기 세포에서 유래됩니다. 단핵구는 혈류에 들어가면 2~3일 이내에 조직에 정착하여 조직으로 변합니다.

항균 산소 의존 시스템
살균 포도당의 산소 의존 메커니즘 + NADP+ → 오탄당 인산염 + NADPH 시토크롬 b245 NADP + O2 ͛

중재세포
과립구는 혈액 내에서 순환하며 단핵구-대식세포처럼 골수의 골수 줄기 세포에서 발생하는 다형핵 백혈구입니다. 그라누는 3가지 종류가 있어요

림프구 면역 표현형 분석 방법
림프구를 연구할 때 말초 혈액의 수와 기능적 활동이 평가됩니다. 세포 수의 결정은 분화 항원을 고려하여 수행됩니다.

단핵 세포 분획의 분리
단핵 세포를 분리하는 방법은 서로 다른 혈액 세포의 서로 다른 부력을 기반으로 합니다. 특정 밀도의 구배를 사용하면 단핵세포(림프구, 단핵구, 혈액세포)의 분리가 가능합니다.

유세포분석
유세포 분석법은 세포의 광학적 특성을 측정하는 방법을 기반으로 합니다. 셀은 석영 플로우 셀의 층류로 단독으로 유입되어 집중된 빛을 통과합니다.

간접면역형광법
간접면역형광법은 형광색소로 표지된 단일클론 항체를 사용하는 방법으로, 발광현미경 검사 중 세포의 특정 발광성을 고려하여 결과를 평가합니다.

면역세포화학적 방법
면역세포화학적 방법은 퍼옥시다제 및 알칼리성 포스파타제와 같은 효소의 사용을 기반으로 합니다. 현재 가장 일반적으로 사용되는 방법은 PA(peroxidase-antiperoxidase), st.

림프구의 기능적 활성을 연구하는 방법
림프구의 기능적 활성은 항원을 인식하는 능력, 세포의 활성화, 증식 및 분화 등의 효과로 평가됩니다. 림프구 인식 능력

림프구 돌풍 변환 반응
림프구와 외부 항원 또는 비특이적 미토겐의 접촉에는 활성화 및 폭발 변환 반응(BTLR)이 동반됩니다. 작은 림프구가 돌풍으로 전환되면서 세포 증식

림프구의 혼합 배양
다양한 일배체형의 MHC-II 분자를 갖는 림프구의 공동 배양은 폭발 형질전환 및 증식을 유발합니다. 반응 세포는 T-림프구에 속하며 외부 자극에 의해 자극됩니다.

혈장 단백질
인간 혈장에는 200개 이상의 단백질이 존재하며, 대부분은 구조적, 기능적으로 분리되어 기술되어 있습니다. 혈장 단백질은 주로 당단백질로 표시됩니다. 전기사진으로

글로불린
α1-항트립신은 혈청 항프로테아제 활성의 80% 이상을 차지하는 α1-글로불린이며 α-밴드의 주요 구성 요소입니다. 유청 소다에

글로불린
합토글로빈의 반감기는 2~4일입니다. 혈청 내 합토글로빈의 정상적인 함량은 0.3 - 2.0 g/l입니다. 주요 기능적 중요성은 혈청 내 유리 헤모글로빈을 결합시키는 것입니다.

단백질 전기영동 방법
전기영동은 혈청 단백질의 반정량 측정과 파라단백질 검출에 널리 사용됩니다. 전기영동은 혈장이 아닌 혈청을 이용하여 진행되므로

면역글로불린
면역글로불린(Ig)은 외부 항원에 대한 반응의 결과로 면역체계에 의해 생성되고 혈청 및 기타 생물학적 체액에 축적되는 특정 단백질입니다.

인간 면역글로불린
특성 IgM IgG IgA IgD IgE 분자 형태 펜타머

면역글로불린을 결정하는 방법
혈청 및 기타 생물학적 유체에서 다양한 클래스의 Ig 함량을 정량적으로 측정하기 위해 겔에서 침전 반응을 단계화하는 다양한 옵션이 널리 사용되었습니다.

파라단백질
파라단백질은 B 림프구의 특정 세포주(단클론)에서 유래한 형질세포에 의해 생성된 면역글로불린 또는 그 단편입니다. 파라단백질은 종종 실패합니다.

한랭글로불린
한랭글로불린은 병리학적 혈장 단백질(10-80mg/ml)로, 37°C 미만의 온도에서 젤리 같은 상태로 변하는 특성을 가지고 있습니다. 대부분의 한랭글로불린은 다클론 복합체입니다.

면역 복합체를 결정하는 방법
Ig가 항원에 결합하는 것은 신체에서 항원을 제거하는 것을 목표로 하는 면역 복합체(IC)의 형성으로 이어지는 생리학적 과정입니다. 그러나 특정 조건에서는

전신 결합 조직 질환 진단에서 자가항체 측정
현대 개념에 따르면, 자가면역은 자신의 조직의 정상적인 항원에 대해 항체 또는 감작된 림프구가 체내에 나타나는 상태를 의미합니다.

자가면역질환의 주요 혈청학적 지표
항원 원래 이름 분자 구조 기능 진단 값

간접 면역형광 반응에서 ANA의 결정
일반적인 테스트에서는 환자의 혈청을 항원성 기질(동물 간 또는 신장 조직, Hep-2 세포 배양)과 함께 배양하여 존재하는 물질에 특이적으로 결합합니다.

간접면역형광법
발광 특성 항원 특이성 임상적 중요성 주변 또는 가장자리 dsDNA, l

고체상 ELISA를 통한 ANA 및 ENA 측정
ELISA ANA 테스트 시스템(UBI MAGIWELL) - 항핵 항체에 대한 스크리닝 분석용으로 웰에 흡착된 복합체에 대한 광범위한 항체의 반정량적 측정을 제공합니다.

자가면역질환
병리 유형 면역학 연구 결과. 항체의 종류와 빈도(%)

사이토카인 시스템
사이토카인은 면역체계의 발달, 기능 및 다른 신체 시스템과의 상호작용에 필요한 수용성 펩타이드 매개체의 일종입니다. 그들은 정의합니다

인터루킨
IL-1은 염증 반응, 조직 병변 및 감염(전염증성 사이토카인) 중에 방출되는 면역조절 매개체입니다. IL-1은 증식과 분화를 자극합니다.

인터페론
인터페론(IFN)은 항바이러스 활성을 갖는 단백질로 발견되었습니다. IFN의 항바이러스 효과는 바이러스의 세포내 복제를 단계적으로 방지하는 능력에 기인합니다.

종양 괴사 인자
종양 괴사 인자(TNF)는 그람 음성 박테리아에 반응하여 신체에서 생성되는 주요 매개체입니다. 그람 음성균의 활성 물질은 세포 시스템의 구성 요소인 LPS입니다.

콜로니 자극 인자
면역 반응이 발달하는 동안 생산되는 수많은 사이토카인은 골수 전구체의 분화를 자극하는 효과가 있습니다. 이러한 사이토카인을 집락 자극 사이토카인이라고 합니다.

성장 인자
형질전환 성장 인자(TGFβ)는 성장과 형태 형성을 조절하는 일반적인 과정에 다양한 영향을 미치는 관련 펩타이드 계열입니다. TGFβ - 주요 사이토카인

사이토카인을 결정하는 방법
다양한 생물학적 체액에서 사이토카인의 함량을 결정하는 것은 면역 능력이 있는 세포의 기능적 활동을 평가하고 면역 반응을 조절하는 데 매우 중요합니다. 별도의 말로

보완 시스템
보체 시스템은 자가 조직화할 수 있고 체액성 면역 및 식세포작용의 반응을 중재할 수 있는 혈청 단백질의 복합체입니다. 현재 알려진 바는 다음과 같습니다.

보체 활성을 결정하는 방법
보체의 총 활성(역가)은 양 적혈구를 사용한 용혈 반응에서 결정됩니다. 시험혈청에 함유된 보체는 감작된 양에서 용혈을 일으킨다.

50% HE에서의 보체 역가
용혈,% K 용혈,% K 용혈,% K 용혈,% K

보체 성분의 결정
보체 성분을 결정하기 위해 ELISA와 탁도법이 사용되며, 그 구현은 진단 테스트 시스템에 첨부된 지침에 설명되어 있습니다. 임상 실습에서

보완 구성 요소
보체 성분 임상 발현 C1 결핍 일반적으로 먹기 때문에 임상적으로 심각한 장애를 일으키지 않습니다.

과립구의 식세포 활성을 연구하는 방법
과립구 기능의 가장 중요한 특징은 식세포 활성을 평가하는 것입니다. 이 감소는 혈청 옵소닌화 인자(항체, 보체)의 결핍으로 인해 발생할 수 있습니다.

NST 테스트
니트로블루 테트라졸륨 테스트(NBT 테스트)는 소위 활성화된 과립구와 단핵구를 식별하는 데 사용됩니다. 식세포의 활성화는 산화 반응의 급격한 증가에 기초합니다.

연구 방법론
필요한 시약 및 재료 : KN 42 OPO 44 0, Na 42 OPO 44 0, NaCl, 포도당, 니트로블루테트라졸륨, 헤파린, 메틸알코올, 메틸렌그린 1% 수용액(경우에 따라)

골수과산화효소의 측정
미엘로퍼옥시다제는 과산화수소 존재 하에서 여러 기질(벤지딘, 오르토페닐디아민)을 산화시키며, 이는 발색 반응을 동반합니다. 미엘로페록시다제는 파지 과립에 함유된 효소입니다.

화학발광
화학반응 중에 반응물질의 에너지로 인해 발생하는 자연발광을 화학발광(CL)이라고 합니다. 이는 살아있는 유기체의 모든 조직과 세포에 내재되어 있습니다.

IgE 함량 측정
대부분의 아토피성 질환에서 면역 상태의 비특이적 매개변수를 평가하는 면역학적 방법 중에서 총 IgE 양을 결정하는 것이 가장 중요합니다. 그러나 나는 동의한다

호염기구 탈과립 시험
알레르기 환자의 경우 IgE의 상당 부분이 Fc 수용체를 통해 다양한 백혈구에 결합됩니다. 항체를 보유하는 세포의 존재는 해당 알레르겐에 대한 감작을 나타냅니다. 비

호염기구 세포 항원 자극 테스트 - CAST
IgE 매개 알레르기 반응의 경우, 유발 메커니즘은 호염기구 또는 비만 세포 표면의 특정 IgE 분자에 알레르기 항원이 결합하는 것으로 시작됩니다. 이자형

백혈구 이동 억제 반응
이 반응은 의심되는 알레르기 항원에 감작된 림프구를 확인하기 위해 수행됩니다. 민감화된 림프구는 특정 알레르겐과 상호작용할 때 매개체(FPML)를 방출합니다.

과제 1번
23세 환자가 얼굴과 다리에 국한된 재발성 종기를 호소했습니다. 잦은 감기(1년에 최대 7-8회), 입술에 포진성 발진이 나타납니다.

문제 2번
22세 환자 N.은 종종 만성 폐쇄성 기관지염의 악화를 동반하는 재발성 급성 호흡기 바이러스 감염(1년에 최대 7회)을 호소하여 면역학자를 찾았습니다. 항균 수행

문제 3번
27세의 환자 T는 재발성 급성 호흡기 바이러스 감염, 기관지염, 허약 및 불쾌감에 대해 반복적으로 의사와 상담했습니다. 기억상실로부터 그는 일년 동안 ARVI를 6번, 2번 앓았다는 것이 확인되었습니다.

문제 4번
환자K, 45세. 진단: 전신홍반루푸스. 면역학적 연구 결과: 백혈구 - 5.5 x 109/l 림프구 -37%, 절대. 2.03x109

문제 5번
5세 어린이는 빈번하고 장기간 아픈 어린이 그룹에 속하며, 한 달에 한 번 ARVI가 재발하고 만성 감염(만성 부비동염, 선양염)의 병소, 경부 림프절 비대

면역학적 검사 중
1단계 검사 총 백혈구 수. Leukoformula T-림프구 B-림프구

일반 혈액 분석
표준 SI 단위 헤모글로빈 M F 130.0-160.0 120.0-140.0 g/l

면역 체계 세포의 주요 CD 마커
CD 마커 세포 집단 세포의 % CD2 T 및 NK 세포

어린이의 림프구 부분 모집단
림프구 4~5일~3개월 4~8개월 1~2년 2~5년 5년 이상 전체

성인의 혈청 내 면역글로불린 수치
IgM IgG IgA IgE 1.3 – 1.7 g/l 12 – 14 g/l 2.1 – 2.9 g/l

다양한 그룹의 알레르기 항원에 대한 특정 면역글로불린을 확인하기 위한 알레르기 MAST 패널(다중 알레르기 흡착 테스트)
Food Ig E 패널 러시아 확장 Ig E 패널 Food Ig G 패널 러시아 범용 Ig E 패널

용어집
결합력은 항체에 대한 항원의 결합 강도이며, 이는 항체의 친화력과 원자가에 의해 결정됩니다. 응집 - 응집

약어 및 기호 목록
AG – 항원 AOK – 항체 형성 세포 APC – 항원 제시 세포 AT – 항체 VLS – 원심성 림프관 VVC – 바이러스 감염

마르코바 A.A. 1Kashkina E.I. 1루브초프 V.S. 1 Lyakisheva R.V. 1

1 사라토프 주립 의과대학의 이름을 따서 명명되었습니다. 그리고. 라주모프스키, 사라토프

61명의 궤양성 대장염 환자를 대상으로 기간, 질병의 중증도, 대장 내 염증 과정의 국소화에 따라 세포사멸 및 증식 마커의 발현을 분석했습니다. 비교 그룹은 실질적으로 건강한 15명의 사람들로 구성되었습니다. 환자들은 임상적, 실험실적, 내시경적, 형태학적 방법을 사용하여 검사를 받았습니다. 결장 점막의 생검 샘플에서 면역조직화학 마커 Ki-67, P53, BAX 및 CEA의 발현이 결정되었습니다. 이 연구에서는 건강한 개인 그룹에 비해 궤양성 대장염 환자의 대장 점막 증식 활성이 통계적으로 유의하게 감소하고, 증식 과정이 감소하고, 기간과 중증도에 따라 세포사멸 마커 발현이 증가하는 것으로 나타났습니다. 질병의 임상 증상이 증가했습니다.

비특이적 궤양성 대장염

세포사멸과 증식의 지표

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비특이성 궤양성 대장염(UC)은 위장관 질환 중 가장 심각한 질환 중 하나로, 환자의 장애와 사망을 초래합니다.

최근 수십 년 동안 전 세계 여러 국가에서 궤양성 대장염 발병률이 증가했는데, 이는 주로 이 병리학적 과정에 대한 진단이 향상되었기 때문입니다.

현재 궤양성 대장염의 진단은 엑스레이, 내시경, 조직학적 연구 방법을 활용한 통합 접근법을 사용합니다. 결장 점막의 상태를 평가하는 유망한 방법 중 하나는 증식 및 세포사멸 마커를 결정하는 면역조직화학입니다.

면역조직화학적 연구 방법 중 세포사멸 표지자인 bcl과 p53이 가장 널리 사용된다. bcl 계열의 단백질은 세포사멸 유도제(Bad, Bax, Bak 등)이거나 세포사멸 억제제(Bcl-2, Bcl-XL, BOO 등)인 것으로 알려져 있습니다. p53 단백질은 많은 형질전환 세포에서 검출된다는 점에 유의해야 합니다. 그 기능은 세포사멸의 시작을 포함하여 한 세대의 세포에서 다른 세대로 손상된 유전 정보가 전달되는 것을 방지하는 것을 목표로 합니다. p53의 함량이 높으면 세포 내 Bax 농도가 증가하고 bcl-2 농도가 감소하여 세포 사멸에 의한 세포 사멸이 촉진됩니다.

여러 항원이 증식 표지자로 사용됩니다. 증식하는 세포핵항원(PCNA)은 세포 증식뿐만 아니라 손상 후 DNA 복구에도 관여하며, 이는 DNA 복구가 휴지기에서 수행될 수 있기 때문에 이 항원을 조건부로 세포 주기에 특이적으로 만듭니다. 세포주기 단계와 확실하게 연관된 또 다른 항원은 Ki-67입니다. 이 단백질의 발현은 합성 전 단계에서 발생하고 세포 주기 전반에 걸쳐 증가하며 유사분열 단계에서는 급격히 감소합니다. 이 단백질은 PCNA와 달리 DNA 복구에 관여하지 않습니다. Ki-67의 발현은 휴지기를 제외한 세포 주기의 모든 단계에서 세포를 식별하는 것을 가능하게 합니다.

본 연구의 목적은 궤양성 대장염 환자의 질병 기간, 중증도, 염증 과정의 국소화에 따라 세포사멸 및 증식 지표의 발현을 분석하는 것입니다.

재료 및 연구 방법

주요 그룹은 19~66세의 UC 환자 61명(여성 27명, 남성 34명)으로 구성되었고, 비교 그룹은 실질적으로 건강한 15명으로 구성되었습니다. 환자들은 결장 점막 생검에 대한 임상적, 실험실적, 내시경적, 형태학적 방법 및 면역조직화학적 검사를 사용하여 검사를 받았습니다.

궤양성 대장염 환자는 임상 증상의 중증도, 질병 기간, 염증 과정의 국소화 정도에 따라 여러 그룹으로 나뉘었습니다.

세포의 증식 활성은 다음 공식을 사용하여 증식 지표 Ki-67에 의해 결정되었습니다.

어디 엑스-현미경 시야의 핵 수. 계산은 최소 10개 시야에서 수행되었습니다.

세포사멸은 결장의 표면 및 선 상피에서 p53 및 BAX 단백질의 발현에 의해 평가되었습니다. UC의 결장 점막의 재생 과정을 평가하기 위해 암 배아 항원(CEA)의 발현을 측정했습니다.

연구결과 및 토론

면역조직화학적 연구를 통해 궤양성 대장염의 지속 기간, 임상 증상의 중증도 및 결장 내 염증 과정의 유병률에 대한 이들 마커의 발현 의존성을 결정했습니다.

등분산성 및 분포의 정규성을 검정한 후 얻은 데이터를 통계적으로 처리한 결과, 표본이 정규분포의 법칙에 부합하지 않는 것으로 확인되었으므로 비모수적 기준을 사용하여 그룹을 비교했습니다. 정량적 특성을 설명하기 위해 중앙값, 상위 및 하위 사분위수를 사용했습니다.

따라서 건강한 개인의 경우 Ki-67 PI는 54(46;67)였으며 이는 결장 세포의 높은 증식 활성을 나타냅니다(표).

건강한 사람과 궤양성 대장염 환자의 대장 점막 상피 세포의 증식 지수 Ki-67(%)(기간, 중증도 및 국소화에 따라 다름)

노트:

• 아르 자형 0 - 대조군과의 차이의 중요성;
• 아르 자형 1 - 1년 미만의 질병 기간과의 차이의 중요성;
• 아르 자형 2 - 질병의 경미한 경과와의 차이의 중요성;
• 아르 자형 3 - 질병의 원위 국소화와의 차이의 중요성.

건강한 개인의 경우 80%에서 BAX 발현이 없었고 20%에서는 마커 발현이 낮았습니다. CEA 발현은 50%의 사례에서 관찰되었으며 또한 낮았습니다.

모든 환자는 질병 기간에 따라 3개 그룹으로 나뉘었습니다. 첫 번째는 궤양성 대장염이 최대 1년까지 지속되었고, 두 번째는 지속 ​​기간이 1~5년, 세 번째는 5년 이상이었습니다.

표에서 다음과 같이, 1군에 비해 유병기간이 1~5년인 환자군에서 Ki-67 PI의 증가( 아르 자형≤ 0.02) 이는 결장 점막의 회복 과정을 반영하는 세포의 증식 활성 증가로 설명할 수 있습니다. 최대 1년 동안 지속되는 궤양성 대장염 환자 그룹에서 낮은 Ki-67 PI(31(25;36))는 질병 발병 시 장 점막의 증식 과정이 뚜렷하게 감소했음을 나타낼 수 있습니다.

질병 기간에 따른 p53 지표를 연구한 결과, 이 단백질의 발현 패턴은 나타나지 않았으나, 건강한 개인 그룹과 질병 기간이 있는 환자 그룹 간에 이 마커의 발현에 차이가 있습니다. 1년~5년( 아르 자형≤ 0.05) 및 5년 이상( 아르 자형 ≤ 0,03).

BAX 발현은 결장의 표면 및 선 상피 모두에서 검출되었습니다. 표면 상피와 샘의 상피에서 이 마커의 발현은 각 개별 사례에서 거의 동일한 것으로 밝혀졌습니다. 궤양성 대장염 환자에서 BAX 발현은 100% 사례에서 검출되었으며, 비교군과 궤양성 대장염 환자 사이에 마커 발현의 통계적으로 유의한 차이가 확인되었습니다. 아르 자형 ≤ 0,01).

CEA 발현의 강도를 비교할 때, 질병의 지속 기간이 길어질수록 상당한 증가가 나타났습니다. 비교군에서는 CEA 발현이 고립된 경우에만 발현되었다( 아르 자형 ≤ 0,003).

UC 임상 증상의 중증도에 따라 Ki-67 PI의 변화도 감지되었습니다(표 참조). Ki-67 PI는 중등도 질환 환자에서 감소했습니다. 아르 자형≤ 0.05) 및 중증 형태( 아르 자형≤ 0.02) 경증 경과 환자와 비교하여 건강한 개인 그룹과 모든 중증도의 궤양성 대장염 환자 그룹 간에도 차이가 있었습니다( 아르 자형 ≤ 0,004).

p53 마커의 발현 변화는 악화 정도에 따라 달라졌다(경증 12.5%, 중등도 35.7%, 중증 50%). 건강한 개인 그룹과 중등도 및 중증 형태의 궤양성 대장염 환자 그룹 간에 통계적으로 유의미한 차이가 얻어졌습니다. 아르 자형 ≤ 0,03).

BAX와 CEA는 100% 사례에서 발현되었으나, UC 임상 증상의 중증도에 대한 이들 표지자의 발현 강도의 의존성은 발견되지 않았습니다. 임상 증상의 중증도에 관계없이 비교군과 UC 환자 간에 마커 발현의 차이가 확립되었습니다(p≤0.01).

염증 과정의 국소화에 대한 Ki-67 PI의 의존성을 분석한 결과, 건강한 사람에 비해 궤양성 대장염 환자 그룹에서 마커 발현이 유의하게 증가한 것으로 나타났습니다. 아르 자형≤ 0.002) 그러나 주요 그룹 내 비교 분석에서는 마커 발현과 프로세스의 다양한 위치 사이에 통계적으로 유의미한 차이가 얻어지지 않았습니다( 아르 자형 ≥ 0,05).

p53 발현은 모든 환자에서 검출되지 않았습니다. 원위 대장염 환자의 경우 20%에서만 양성 결과가 나왔고, 왼쪽 대장염은 18%에서 나타났습니다. 전체 장 손상으로 p53 발현이 100% 사례에서 검출되었습니다( 아르 자형원위 대장염과 비교하여 ≤ 0.03). 상피화생의 징후가 있는 부위에서 발현이 가장 강렬하다는 점에 유의해야 합니다.

총대장염이 있는 그룹의 BAX 발현 강도는 원위대장염 그룹에 비해 상당히 높았습니다. 아르 자형 ≤ 0,03).

CEA 발현은 염증 과정의 위치에 의존하지 않았으나 비교군에 비해 궤양성 대장염 환자에서 유의하게 높았다( 아르 자형 ≤ 0,03).

비특이적 궤양성 대장염에서는 염증성 변화가 없는 경우에 비해 결장 점막 상피세포의 증식 활성이 현저히 낮고 세포사멸률이 더 높습니다.

비특이적 궤양성 대장염의 기간이 길어지면 결장 점막 상피의 낮은 증식 활성이 동반되어 회복이 손상될 수 있습니다.

궤양성 대장염의 임상 증상의 중증도가 증가함에 따라 결장 상피 세포의 증식 활성 정도가 감소할 뿐만 아니라 세포사멸 활성화 속도도 증가합니다.

염증 과정이 결장의 근위부로 퍼지면 세포 사멸 속도가 증가하는 것으로 나타났습니다.

검토자:

Shvarts Yu.G., 의학 박사, 교수, 책임자. V.I.의 이름을 딴 Saratov State Medical University의 교수 치료학과. Razumovsky" 러시아 보건 및 사회 개발부, Saratov;

Fedorina T.A., 의학 박사, 교수, 책임자. 일반 및 임상 병리학과 : 사마라 주립 의과 대학 병리학 해부학, 병리 생리학, 러시아 보건 사회 개발부, 사마라.

해당 작품은 2011년 12월 9일 편집자에게 접수되었습니다.

참고문헌 링크

CAD(카스파제 활성화 DNase)를 180-200개 뉴클레오티드의 배수 크기의 단편으로 만듭니다. 세포 사멸의 결과로 세포 사멸 체가 형성됩니다 - 손상되지 않은 소기관과 핵 염색질 조각을 포함하는 막 소포. 이 시체는 식균작용을 통해 이웃 세포나 대식세포에 의해 삼켜집니다. 세포외기질은 세포효소의 영향을 받지 않기 때문에 세포사멸 세포가 많아도 염증은 관찰되지 않습니다.

세포사멸 과정은 체세포 수의 생리학적 조절, 오래된 세포의 파괴, 항원(자가항원)에 반응하지 않는 림프구의 형성, 식물 잎의 가을 가을, 신체의 배아 발달에 대한 킬러 T-림프구의 세포 독성 효과(새 배아에서 손가락 사이의 피부막이 사라짐) 및 기타.

정상 세포의 세포사멸이 중단되면 통제되지 않은 세포 증식과 종양의 출현이 발생합니다.

1. 세포사멸의 의미

Apoptosis는 대부분의 다세포 유기체의 삶에 없어서는 안될 부분입니다. 이는 개발 프로세스에서 특히 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 네발동물의 사지는 삽 모양의 성장으로 형성되고, 손가락의 형성은 그 사이의 세포가 죽어서 발생합니다. 더 이상 필요하지 않은 세포도 세포사멸을 겪게 되므로 올챙이의 꼬리는 특히 변태 중에 파괴됩니다. 배아 발달 동안 척추동물의 신경 조직에서는 뉴런의 절반 이상이 형성 직후 세포사멸에 의해 죽습니다.

아폽토시스는 또한 세포의 "품질"을 제어하는 ​​시스템의 일부입니다. 이를 통해 위치가 잘못되었거나, 손상되었거나, 기능하지 않거나, 신체에 잠재적으로 위험한 세포를 파괴할 수 있습니다. 예를 들어 유용한 항원 특이적 수용체를 보유하지 않거나 자가반응하는 경우 사망하는 B 림프구가 있습니다. 감염 중에 활성화된 대부분의 림프구는 극복된 후 세포사멸을 통해 죽습니다.

성체 유기체에서는 세포 증식과 세포사멸의 동시 조절을 통해 전체 개체와 개별 기관의 크기를 유지할 수 있습니다. 예를 들어, 간세포의 증식을 자극하는 페노바르비탈이라는 약물을 투여한 후 쥐의 간이 비대해집니다. 그러나 이 물질의 작용이 중단된 직후 모든 과잉 세포는 세포사멸을 겪어 간이 정상 크기로 돌아갑니다.

세포사멸은 또한 세포가 복구할 수 없는 대량의 내부 손상을 "감지"할 때 발생합니다. 예를 들어, DNA 손상이 발생하면 세포가 암세포로 변할 수 있으며, 이러한 일이 발생하는 것을 방지하기 위해 정상적인 조건에서는 "자살"합니다. 바이러스에 감염된 다수의 세포도 세포사멸에 의해 사망합니다.

2. 세포사멸 세포의 마커

세포사멸 마커

TUNEL 방법을 이용한 세포사멸 세포의 DNA 단편화 검출 마우스 간 조직 표본, 세포사멸 세포의 핵은 광학현미경으로 보면 갈색입니다.

아가로스 겔 전기영동을 사용하여 세포사멸 세포에서 DNA 단편화를 검출합니다. 왼쪽: 세포사멸 세포에서 분리된 DNA - "DNA 사다리"가 보입니다. 중간: 마커; 사례: 처리되지 않은 세포의 DNA 샘플을 제어합니다. 세포주 H4IIE(쥐 간종), 세포사멸 유도제 - 파라콰트, 에티듐 브로마이드를 사용한 시각화.

위: 형광 염료(Hoechst 34580)로 염색하여 염색질 응축 및 단편화를 감지합니다. 중간: Annexin V로 염색하여 혈장의 외부 층으로 포스파디딜세린의 전위를 감지합니다. 하단: 세포사멸 세포의 명시야 현미경 사진. 세포주 - Jurkat, 세포사멸 유도물질 - TRAIL, 공초점그리고 가벼운 광학 현미경.

세포사멸에 의해 죽는 세포는 다양한 형태학적 특징으로 인식될 수 있습니다. 그들은 더 작아지고 더 조밀 해지고 (pyknosis) 둥글게되고 pseudopodia를 잃고 세포 골격이 파괴되고 핵막이 분해되고 염색질이 응축되고 조각납니다. 많은 수의 소포가 세포 표면에 나타나고, 세포가 충분히 크면 세포막으로 둘러싸인 조각, 즉 세포 사멸체로 분해됩니다.

세포사멸 세포에서는 형태학적 세포 외에도 많은 생화학적 변화가 일어납니다. DNA의 일부는 뉴클레오솜 사이의 링커 영역에 있는 특수 뉴클레아제에 의해 동일한 길이의 조각으로 절단됩니다. 따라서 전기영동을 이용하여 세포사멸 세포로부터 모든 DNA를 분리하면 특징적인 "사다리"를 관찰할 수 있다. DNA 단편화를 검출하는 또 다른 방법은 TUNEL 방법을 사용하여 DNA의 자유 말단에 태그를 지정하는 것입니다( 티말단 데옥시뉴클레오티딜 전이효소 d 유 TP N으악 이자형 nd 엘아벨링 ) .

세포사멸 세포의 원형질막도 변화를 겪습니다. 정상적인 조건에서 음전하를 띤 인지질 포스파티딜세린은 내부(세포질로 되돌아가는) 층에만 포함되어 있지만, 세포사멸 중에는 외부 층으로 "점프"합니다. 이 분자는 근처의 식세포에 "나를 먹어라"라는 신호를 보내는 역할을 합니다. 다른 유형의 식균작용과 달리 포스파티딜세린에 의해 유도된 세포사멸 세포의 삼킴은 염증 매개체의 방출을 초래하지 않습니다. Plasmalemma에서 설명된 변화는 세포사멸에 의해 죽는 세포를 식별하는 또 다른 방법, 즉 포스파티딜세린에 특이적으로 결합하는 아넥신 V로 염색되는 또 다른 방법의 기초가 됩니다.

3. 카스파제 - 세포사멸의 매개체

세포사멸을 매개하는 세포 시스템은 모든 동물에서 유사하며, 카스파제 단백질 계열이 중심 위치를 차지합니다. 카스파제는 활성 중심에 시스테인 잔기를 갖고 특정 아스파르트산 잔기에서 기질을 절단하는 프로테아제입니다(따라서 이름: 씨~에서 시스테인그리고 ASP~에서 아스파르트산). 카스파제는 세포 내에서 비활성 프로카스파제로 합성되며, 이는 이미 활성화된 다른 카스파제의 기질이 될 수 있으며, 아스파라긴산 잔기의 한두 곳에서 이를 절단합니다. 두 개의 형성된 조각(더 큰 조각과 작은 조각)이 서로 연결되어 동일한 조도기와 관련된 이량체를 형성합니다. 이러한 방식으로 형성된 사량체는 기질 단백질을 절단할 수 있는 활성 프로테아제입니다. 주요 및 소수 하위 단위에 해당하는 영역 외에도 프로카스파제는 때때로 절단 후 분해되는 억제성 프로도메인을 포함합니다.

다른 카스파제에 의한 일부 카스파제의 절단 및 활성화의 결과로 단백질 분해 캐스케이드가 형성되어 신호를 크게 향상시키고 특정 지점에서 세포사멸을 돌이킬 수 없는 과정으로 만듭니다. 이러한 연쇄반응을 시작하는 프로카스파제를 개시자라고 하며, 그 기질을 효과기라고 합니다. 일단 활성화되면 이펙터 카스파제는 다른 이펙터 프로카스파제나 표적 단백질을 절단할 수 있습니다. 아폽토시스 동안 파괴되는 이펙터 카스파제의 표적에는 특히 핵판 단백질이 포함되며, 이 단백질의 분해는 이 구조의 붕괴를 초래합니다. 또한 단백질은 정상적인 조건에서 분해되고 CAD 엔도뉴클레아제를 억제하여 DNA 단편화를 초래합니다. 카스파제와 세포골격 및 세포간 접착 단백질이 절단되어 세포사멸 세포가 뭉쳐서 이웃 세포에서 분리되어 식세포의 더 쉬운 표적이 됩니다.

세포사멸을 겪는 데 필요한 카스파제 세트는 조직 유형과 세포 사멸이 활성화되는 경로에 따라 다릅니다. 예를 들어, 생쥐에서 이펙터 카스파제-3를 암호화하는 유전자가 "꺼진" 경우 뇌에서는 세포사멸이 일어나지 않지만 다른 조직에서는 정상적으로 발생합니다.

프로카스파제 유전자는 건강한 세포에서 활동적이므로 세포사멸이 일어나기 위해 단백질이 지속적으로 존재하며, 세포 자살을 유발하려면 프로카스파제의 활성화만 필요합니다. 개시자 프로카스파제는 CARD( 카스파제 모집 도메인 , Caspase 모집 도메인). CARD는 세포가 세포사멸을 자극하는 신호를 받을 때 개시자 프로카스파제가 어댑터 단백질에 결합하여 활성화 복합체를 형성하도록 허용합니다. 활성화 복합체에서 여러 프로카스파제 분자는 서로 매우 근접해 있으므로 활성 상태로 진입하기에 충분하며 그 후에는 서로 절단됩니다.

포유동물 세포에서 카스파제 캐스케이드의 활성화를 위해 가장 잘 연구된 두 가지 신호 경로는 외인성 및 내인성(미토콘드리아)이라고 하며, 각각은 자체 개시자 프로카스파제를 사용합니다.

4. 세포사멸을 활성화하는 경로

4.1. 외부 경로

세포는 외부, 예를 들어 세포독성 림프구로부터 세포사멸을 유도하는 신호를 받을 수 있습니다. 이 경우 소위 외부 경로가 활성화됩니다( 외인성 경로), 죽음 수용체부터 시작합니다. 사멸 수용체는 TNF 수용체 자체 및 사멸 수용체 Fas와 같은 종양괴사인자(TNF) 수용체 계열에 속하는 막횡단 단백질입니다. 이들은 각 단량체가 세포외 리간드 결합 도메인, 막횡단 도메인 및 세포질 사멸 도메인을 갖고 어댑터 단백질을 통해 프로카스파제를 유인하고 활성화시키는 동종삼량체를 형성합니다.

사멸 수용체 리간드도 동종삼량체입니다. 그들은 서로 관련되어 있으며 신호 분자의 종양 괴사 인자 계열에 속합니다. 예를 들어, 세포독성 림프구는 표면에 Fas 리간드를 가지고 있으며, 이는 표적 세포의 원형질막에 있는 Fas 사멸 수용체에 결합할 수 있습니다. 이 경우, 이들 수용체의 세포내 도메인은 어댑터 단백질( FADD, Fas 관련 사망 영역 ), 그리고 이들은 차례로 개시자 프로카스파제 8 및/또는 10을 유인합니다. 이러한 일련의 사건의 결과로 사망을 유도하는 신호 복합체인 DISC( 사망 유도 신호 복합체 ). 이 복합체에서 활성화되면 개시자 카스파제는 효과기 프로카스파제를 차단하고 세포사멸 캐스케이드를 유발합니다.

많은 세포는 외부 세포사멸 경로의 활성화로부터 어느 정도 보호하는 분자를 합성합니다. 그러한 보호의 예는 소위 미끼 수용체의 발현입니다( 미끼 수용체), 세포외 리간드 결합 도메인은 있지만 세포질 사멸 도메인은 없으므로 세포사멸을 유발할 수 없으며 리간드에 대한 기존 사멸 수용체와 경쟁할 수 없습니다. 세포는 프로카스파제 8 및 10과 구조가 유사하지만 단백질 분해 활성이 없는 FLIP와 같은 외인성 세포사멸 경로를 차단하는 단백질을 생산할 수도 있습니다. 이는 개시제 프로카스파제가 DISC 복합체에 결합하는 것을 억제합니다.

4.2. 내부 경로

아폽토솜

세포사멸은 또한 손상, DNA 손상, 산소 부족, 영양분 부족, 세포외 생존 신호 등으로 인해 세포 내에서 유발될 수도 있습니다. 척추동물에서는 이 신호 전달 경로를 내인성(intrinsic)이라고 합니다. 내인성 경로) 또는 미토콘드리아의 핵심 사건은 미토콘드리아의 막간 공간에서 특정 분자가 방출되는 것입니다. 그러한 조크렘 분자 앞에는 대부분의 경우 미토콘드리아의 전자 수송 lanjug로 이동하는 시트크롬 c가 있으며, 세포질의 단백질은 또 다른 기능을 가지고 있습니다. 이는 어댑터 단백질 Apaf에 옵니다( 세포사멸성 프로테아제 활성화 인자-1 ), 이는 아폽토솜(apoptosome)이라 불리는 바퀴 모양의 7개 구조로 올리고머화됩니다. 아폽토솜은 개시자 프로카스파제-9를 모집하고 활성화하며, 이는 개시자 프로카스파제를 활성화할 수 있습니다.

일부 세포에서는 외인성 세포사멸 경로가 내인성 세포사멸 경로를 활성화하여 세포를 효과적으로 사멸시켜야 합니다. 내인성 경로는 Bcl-2 계열 단백질에 의해 엄격하게 규제됩니다.

4.2.1. Bcl-2 계열 단백질에 의한 내인성 경로 조절

Bcl-2 계열에는 진화적으로 보존된 단백질이 포함되어 있으며, 그 주요 기능은 미토콘드리아의 막간 공간에서 시토크롬 C 및 기타 분자의 방출을 조절하는 것입니다. 그 중에는 다양한 조합으로 서로 상호 작용하여 서로를 억제하고 활동 간의 균형을 맞추고 세포의 운명을 결정할 수 있는 pro-apoptotic 및 anti-apoptotic 분자가 있습니다.

현재 이 계열의 약 20개 단백질이 알려져 있으며, 모두 BH1-4라고 불리는 4개의 알파나선형 Bcl2 상동성 도메인 중 적어도 하나를 포함하고 있습니다. bcl2 상동성). Bcl2 계열의 세포사멸 방지 단백질은 Bcl-2 자체는 물론 Bcl-X L, Bcl-w, Mcl-1 및 A1을 포함한 4개의 도메인을 모두 포함합니다. Proapoptotic 단백질은 두 그룹으로 나뉘는데, 그 중 첫 번째 그룹은 3개의 BH 도메인(BH1-3), 특히 Bak, Bax 및 Bok(후자는 생식 기관의 조직에서만 발현됨)을 포함합니다. Bcl-2 계열 중에서 가장 많은 것은 BH3 도메인(BH3-단독)만을 포함하는 아폽토시스 촉진 단백질의 두 번째 그룹이며, 여기에는 Bim, Bid, Bad, Bik/Nbk, Bmf, Nix/BNIP3, Hrk, Noxa, 퓨마.

정상적인 조건(즉, 세포가 세포사멸을 겪고 있지 않을 때)에서 Bcl-2 및 Bcl-X L과 같은 항세포사멸 단백질은 세포사멸 촉진 단백질 BH123(Bax 및 Bak)에 결합하여 외부 미토콘드리아에서 중합되는 것을 방지합니다. 모공을 형성하는 막. 특정 세포사멸 자극의 작용 결과, BH3 도메인만 포함하는 세포사멸 촉진 단백질이 활성화되거나 세포에서 합성되기 시작합니다. 이들은 차례로 항세포사멸 단백질을 억제하여 Bak 및 Bax에 대한 억제 효과를 제거하거나 Bax와 직접 상호작용하여 올리고머화 및 기공 형성을 촉진합니다. 외막의 투과성으로 인해 시토크롬 c와 AIF와 같은 다른 세포 사멸 매개체가 세포질로 들어갑니다. 세포사멸 유도 인자 ).

예를 들어, 세포에 생존 신호가 부족한 경우 BH3 단백질 Bim의 발현은 MAP 키나제 JNK의 매개를 통해 활성화되어 내인성 세포사멸 경로를 촉발합니다. DNA 손상의 경우 종양 억제 인자 p53이 축적되어 BH3 단백질인 Puma 및 Noxa를 코딩하는 유전자의 전사를 자극하고 세포사멸도 매개합니다. 또 다른 BH3 단백질인 Bid는 세포사멸의 외부 경로와 내부 경로 사이의 연결을 제공합니다. 사멸 수용체와 결과적으로 카스파제-8이 활성화된 후 후자는 Bid를 절단하여 잘린 형태의 tBid(잘린 Bid)를 형성하고 미토콘드리아로 이동하여 Bcl-2를 억제합니다.