凋亡的诱导途径

（一）死亡受体途径

死亡受体途径指跨膜死亡受体通过与其配体的相互作用而启动凋亡。这些死亡受体为肿瘤坏死因子（TNF）受体超家族中的成员。TNF受体超家族成员均有一个富含半胱氨酸的细胞外区域和一个大约由80个氨基酸组成的胞内死亡域（death damain），该死亡域在将细胞外的死亡信号向细胞内传递过程中具有重要作用。目前，研究最透彻的配体和其所对应的死亡受体包括Fas-L/Fas、TNF-α/TNFR1、Apo3 L/DR3 、Apo2 L/DR4及Apo2 L/DR5。

在FasL/Fas和TNF-α/TNFR1途径中，受体与同源性三聚体配体结合，胞质中一些中间蛋白分子被募集，并通过受体的死亡域与受体结合。Fas与Fas配体结合后可募集FADD（fas-associated death domain），而TNF配体与TNF受体结合后则募集TRADD，然后再进一步募集FADD。接下来，FADD分子借助于死亡效应域（death effector domain）二聚化与Caspase-8前体结合，并将Caspase-8激活。Caspase-8进一步激活Caspase-3，开始执行凋亡。Fas-L/Fas和TNF-α/TNFR1途径介导的凋亡可被c-FLIP蛋白所抑制，这种蛋白能够结合FADD和Caspase8而使它们失活。

（二）线粒体途径

生长因子或激素缺乏、毒素、缺氧、细胞因子、自由基、辐射、高温和病毒感染等信号刺激均可通过线粒体途径启动凋亡。这些刺激因素可导致线粒体膜通透转换孔开放（permeability transition pore，PTP）及线粒体内膜跨膜电位（ΔΨm）下降，一些促凋亡蛋白质从膜间隙释放到胞浆，包括细胞色素c、凋亡诱导因子（AIF）及核酸内切酶G等。细胞色素c与Caspase-9前体及凋亡蛋白酶激活因子1（Apaf-1）结合，并将Caspase-9激活，后者进一步激活Caspase-3。核酸内切酶G和AIF均可导致染色质DNA断裂。(https://www.daowen.com)

Bcl-2 （B cell lymphoma/leukemia-2）蛋白家族可改变线粒体膜的通透性及调节细胞色素c从线粒体内释放，对凋亡的线粒体途径进行控制和调节。Bcl-2蛋白家族中部分成员能够促进凋亡，部分成员却具有抑制凋亡作用。促凋亡的成员包括Bax、Bak、Bid、Bad、Bim、Bik和Blk等，抗凋亡的成员包括Bcl-2、Bcl-xl、Bcl-w和BAG等。这些蛋白在决定细胞是否凋亡时具有特殊的重要意义。由于Bid由Caspase-8裂解而生成，因此死亡受体途径和线粒体途径可能存在一定程度的交叉对话。P53蛋白可通过调节Bcl-2蛋白家族，促进受损细胞进行凋亡，但其机制目前仍没有被彻底阐述清楚。

（三）穿孔素-颗粒溶解酶B途径

凋亡的穿孔素-颗粒溶解酶B途径与T淋巴细胞介导的细胞毒性有关。T淋巴细胞介导的细胞毒性反应是Ⅳ型超敏反应的变种，其中被致敏的CD8+淋巴细胞可杀死携带抗原的细胞。Fas-L/Fas途径是细胞毒性T淋巴细胞诱导凋亡的主要方法，但这些细胞还可以通过一个新的途径来杀死肿瘤细胞和病毒携带细胞。细胞毒性T淋巴细胞能够分泌一种跨膜孔形成蛋白，即穿孔素，该蛋白可在靶细胞膜上形成小孔，然后T细胞释放出胞质颗粒通过该孔进入靶细胞内。这些颗粒内含有丝氨酸蛋白酶颗粒溶解酶A和颗粒溶解酶B，后者可在天冬氨酸残基处切割蛋白质，激活Caspase-10。研究显示颗粒溶解酶B还可特异性裂解Bid，诱导细胞色素c释放，利用线粒体途径来放大死亡信号。此外，颗粒溶解酶B可绕过凋亡的上游Caspase，直接激活Caspase-3（图6-1）。

图6-1　凋亡过程及机制示意图