李 丹，常紅敏，杜孌英

(承德醫(yī)學(xué)院，河北承德 067000)

細(xì)胞凋亡(apoptosis)或稱程序性細(xì)胞死亡(programmed cell death，PCD)，是指細(xì)胞本身在一定的生理或病理?xiàng)l件下，按照自身的程序主動(dòng)性、生理性的死亡過(guò)程，它是一個(gè)多步驟、由基因調(diào)控的發(fā)生過(guò)程，涉及到一系列的基因激活、表達(dá)及調(diào)控作用[1]，是生物體為了維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，通過(guò)自身基因調(diào)控，使生理上不需要的細(xì)胞進(jìn)行自動(dòng)、有序消亡的過(guò)程，是不同于細(xì)胞壞死的細(xì)胞死亡方式[2]。寄生蟲(chóng)與細(xì)胞凋亡有著密不可分的淵源，秀麗新桿線蟲(chóng)在發(fā)育過(guò)程中產(chǎn)生1090個(gè)細(xì)胞，有131個(gè)細(xì)胞經(jīng)凋亡方式被清除[3]，可見(jiàn)細(xì)胞凋亡與寄生蟲(chóng)的生長(zhǎng)、發(fā)育、感染等關(guān)系密切。寄生蟲(chóng)可通過(guò)細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)宿主體內(nèi)的蟲(chóng)體數(shù)量，以有利于其本身的生存[4]。近年來(lái)，寄生蟲(chóng)與宿主相互作用過(guò)程中發(fā)生的細(xì)胞凋亡現(xiàn)象日益受到醫(yī)學(xué)界的重視。本文就細(xì)胞凋亡在醫(yī)學(xué)寄生蟲(chóng)領(lǐng)域的研究進(jìn)展作一綜述。

1 細(xì)胞凋亡在醫(yī)學(xué)原蟲(chóng)方面的研究

凋亡是細(xì)胞死亡的一種獨(dú)特形式，是導(dǎo)致腫瘤退化的重要過(guò)程。通過(guò)誘導(dǎo)癌細(xì)胞大量凋亡，有可能達(dá)到阻斷腫瘤形成和發(fā)展的作用[5-6]。弓形蟲(chóng)是一種廣泛寄生于人和哺乳動(dòng)物的專性細(xì)胞內(nèi)寄生原蟲(chóng)，蟲(chóng)體侵入細(xì)胞后可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和壞死。國(guó)內(nèi)外均報(bào)道此原蟲(chóng)有調(diào)節(jié)宿主細(xì)胞周期、誘導(dǎo)宿主細(xì)胞發(fā)生凋亡的作用。彭凈等[7]采用四甲基氮噻唑藍(lán)(MTT)、流式細(xì)胞儀和瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)觀察體外培養(yǎng)的弓形蟲(chóng)培養(yǎng)上清對(duì)乳腺癌細(xì)胞MCF-7細(xì)胞增殖及其誘導(dǎo)其凋亡的情況，MTT法檢測(cè)顯示，MCF-7細(xì)胞增殖抑制率隨著上清濃度和作用時(shí)間增加而明顯增大;流式細(xì)胞儀檢測(cè)顯示，MCF-7細(xì)胞凋亡率隨著上清濃度和作用時(shí)間增加明顯增大，48小時(shí)達(dá)凋亡最高峰;瓊脂糖凝膠電泳見(jiàn)DNA呈現(xiàn)梯形條帶，證實(shí)了弓形蟲(chóng)速殖子對(duì)體外培養(yǎng)MCF-7細(xì)胞增殖有明顯抑制作用，并可誘導(dǎo)MCF-7細(xì)胞凋亡。高劍等[8]采用流式細(xì)胞儀的細(xì)胞周期分析技術(shù)、熒光顯微鏡觀察、臺(tái)盼藍(lán)染色和瓊脂糖凝膠電泳法驗(yàn)證了弓形蟲(chóng)RH株速殖子對(duì)小鼠結(jié)腸癌ct26細(xì)胞有周期阻滯作用，并證實(shí)改變宿主細(xì)胞的周期主要規(guī)律是使S期細(xì)胞發(fā)生躍遷并進(jìn)一步阻滯于G2和M期，將此作用用于增強(qiáng)抗癌藥VP-16抗癌作用的研究，發(fā)現(xiàn)VP-16可有效抑制蟲(chóng)體增殖，誘導(dǎo)蟲(chóng)體凋亡，從而解決了弓形蟲(chóng)抗癌后的蟲(chóng)株播散問(wèn)題。徐軍等[9]利用MTT、流式細(xì)胞儀和HE染色技術(shù)觀察RH株弓形蟲(chóng)感染小鼠血清在體外對(duì)小鼠B16細(xì)胞增殖及凋亡情況，結(jié)果表明，RH株弓形蟲(chóng)感染血清能夠抑制B16細(xì)胞增殖，并促進(jìn)其凋亡，與國(guó)外報(bào)道[10]的弓形蟲(chóng)急性感染時(shí)產(chǎn)生大量的Th1細(xì)胞因子，能夠抑制腫瘤的血管生成，從而對(duì)機(jī)體新生物產(chǎn)生抗體這一結(jié)論一致。高劍等[11]以人結(jié)腸癌細(xì)胞sw480細(xì)胞系為體外研究對(duì)象，將人結(jié)腸癌細(xì)胞sw480擔(dān)當(dāng)飼料細(xì)胞株來(lái)培養(yǎng)弓形蟲(chóng)速殖子，并制備上清，初步探索此種共同培養(yǎng)上清對(duì)sw480增殖和死亡方式的影響，以期從弓形蟲(chóng)感染腫瘤細(xì)胞過(guò)程中發(fā)現(xiàn)能殺傷腫瘤細(xì)胞的活性成分，結(jié)果證實(shí)弓形蟲(chóng)RH株速殖子與人結(jié)腸癌sw480細(xì)胞共培養(yǎng)上清對(duì)體外培養(yǎng)的sw480細(xì)胞有明顯的抑制作用，并可誘導(dǎo)sw480細(xì)胞凋亡與壞死。張秀昌等[12]將弓形蟲(chóng)作用于體外培養(yǎng)的K562細(xì)胞，通過(guò)MTT法觀察弓形蟲(chóng)對(duì)K562細(xì)胞生長(zhǎng)增殖的影響，發(fā)現(xiàn)弓形蟲(chóng)可抑制其生長(zhǎng)，且隨著弓形蟲(chóng)濃度的增大，其抑制作用明顯增強(qiáng)，表明弓形蟲(chóng)對(duì)體外培養(yǎng)的K562細(xì)胞的增殖有明顯的抑制作用，并可誘導(dǎo)K562細(xì)胞凋亡。上述研究均證實(shí)了弓形蟲(chóng)可促進(jìn)宿主細(xì)胞的凋亡，但細(xì)胞凋亡的啟動(dòng)是一個(gè)涉及多基因參與的復(fù)雜過(guò)程，弓形蟲(chóng)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的過(guò)程中是否有調(diào)控基因的激活和轉(zhuǎn)錄、有無(wú)相關(guān)基因的表達(dá)改變等有待進(jìn)一步研究。

胎盤(pán)作為重要的內(nèi)分泌器官，可合成多種激素類物質(zhì)，以維持妊娠的正常進(jìn)行，所以，目前有關(guān)弓形蟲(chóng)致不良妊娠機(jī)制的研究主要集中在弓形蟲(chóng)致胎盤(pán)的損傷作用方面。趙晉英等[13]采用DNA切口末端標(biāo)記技術(shù)(TUNEL)和免疫組織化學(xué)法(SP)觀察弓形蟲(chóng)對(duì)孕鼠胎盤(pán)組織細(xì)胞凋亡及凋亡相關(guān)基因bax、bcl-2表達(dá)的影響，以探討弓形蟲(chóng)對(duì)孕鼠生殖的毒性作用。TUNEL證實(shí)弓形蟲(chóng)感染后，胎盤(pán)滋養(yǎng)層細(xì)胞凋亡明顯增加;免疫組化結(jié)果顯示，弓形蟲(chóng)感染后，孕鼠胎盤(pán)絨毛組織中bax過(guò)度表達(dá)，且與細(xì)胞凋亡呈正相關(guān)，bal-2表達(dá)明顯減少，與細(xì)胞凋亡呈負(fù)相關(guān)，推測(cè)正是由于這兩種凋亡相關(guān)因子在組織內(nèi)表達(dá)量的失衡，導(dǎo)致胎盤(pán)停止生長(zhǎng)及胎盤(pán)絨毛膜屏障的完整性受到破壞。但孕期感染弓形蟲(chóng)導(dǎo)致病理妊娠，其發(fā)病機(jī)制在胎盤(pán)細(xì)胞凋亡方面只是剛剛起步，凋亡及其調(diào)節(jié)又是一個(gè)眾多因素相互影響的復(fù)雜過(guò)程，所以，胎盤(pán)細(xì)胞凋亡在孕期感染弓形蟲(chóng)導(dǎo)致病理妊娠的確切機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

耶氏肺孢子菌是一種機(jī)會(huì)致病性原蟲(chóng)，其所致的肺孢子菌肺炎(PCP)誤診率和死亡率均非常高，因此，研制高效、低毒和價(jià)廉的抗PCP藥物已經(jīng)成為當(dāng)前防治工作中最迫切的任務(wù)。李文貴等[14-15]用醋酸可的松皮下感染大鼠建立PCP動(dòng)物模型，以雙氫青蒿素治療感染大鼠，通過(guò)膠原酶消化法分離其脾細(xì)胞，用PI和TUNEL法檢測(cè)其凋亡情況，結(jié)果顯示，經(jīng)治療后PCP大鼠脾細(xì)胞凋亡下降。另外還報(bào)道，感染耶氏肺孢子菌的大鼠肺泡巨噬細(xì)胞發(fā)生凋亡，經(jīng)雙氫青蒿素治療后，PCP大鼠肺泡巨噬細(xì)胞凋亡下降，為PCP的藥物治療提供了依據(jù)，也為闡明PCP發(fā)病機(jī)制和雙氫青蒿素的藥物機(jī)理提供了重要的基礎(chǔ)資料。

2 細(xì)胞凋亡在醫(yī)學(xué)蠕蟲(chóng)方面的研究

細(xì)胞凋亡的蠕蟲(chóng)方面研究，目前多應(yīng)用于血吸蟲(chóng)領(lǐng)域。王文實(shí)等[16]通過(guò)TUNEL和瓊脂糖凝膠電泳法探討日本血吸蟲(chóng)的細(xì)胞凋亡現(xiàn)象及誘導(dǎo)日本血吸蟲(chóng)細(xì)胞凋亡的可能性，其研究選擇H2O2、地塞米松和環(huán)孢菌素A誘導(dǎo)成蟲(chóng)細(xì)胞凋亡，用熱休克誘導(dǎo)卵細(xì)胞凋亡，首次觀察到日本血吸蟲(chóng)成蟲(chóng)細(xì)胞存在細(xì)胞凋亡現(xiàn)象，利用外源性刺激可誘導(dǎo)血吸蟲(chóng)細(xì)胞的過(guò)度凋亡。但有關(guān)外源性物質(zhì)促進(jìn)血吸蟲(chóng)細(xì)胞凋亡的機(jī)理及其應(yīng)用前景，還有待進(jìn)一步研究。王文實(shí)等[17]通過(guò)電鏡和TUNEL法研究日本血吸蟲(chóng)慢性感染階段宿主免疫抑制現(xiàn)象與T細(xì)胞凋亡的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)感染日本血吸蟲(chóng)小鼠的CD4+和CD8+T細(xì)胞在體外經(jīng)SWAP刺激后，均出現(xiàn)典型的凋亡形態(tài)學(xué)特征，首次證實(shí)CD4+細(xì)胞凋亡可能是導(dǎo)致感染血吸蟲(chóng)宿主細(xì)胞免疫功能下降的重要原因。劉文琪等[18]報(bào)道，NO能誘導(dǎo)日本血吸蟲(chóng)發(fā)生細(xì)胞凋亡，且細(xì)胞凋亡的發(fā)生率呈劑量依賴性，證實(shí)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡可能是NO介導(dǎo)的殺蟲(chóng)機(jī)制之一。吳鴻業(yè)等[19]采用免疫組化Envision法探討血吸蟲(chóng)并結(jié)腸癌與ING1、p53、bcl-2基因之間的相關(guān)性及其可能的作用機(jī)制。國(guó)外已有研究[20]表明，ING1是一個(gè)新發(fā)現(xiàn)的抑癌基因，在細(xì)胞周期的調(diào)控和凋亡的調(diào)節(jié)中發(fā)揮作用，可以抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)，促進(jìn)細(xì)胞的凋亡。本研究結(jié)果顯示，ING1基因與血吸蟲(chóng)病結(jié)腸癌的發(fā)生有相關(guān)性，推測(cè)可能是通過(guò)影響ING1功能失活而導(dǎo)致其功能下降，與國(guó)外的研究結(jié)果一致。此研究對(duì)探索血吸蟲(chóng)病與結(jié)腸癌的關(guān)系有一定意義，但確切的發(fā)病機(jī)理尚待進(jìn)一步研究。

李江輝等[21]建立廣州管圓線蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)感染ICR小鼠動(dòng)物模型，采用HE染色、TUNEL、Western-Blot方法對(duì)其腦組織細(xì)胞凋亡情況進(jìn)行檢測(cè)，首次證實(shí)廣州管圓線蟲(chóng)幼蟲(chóng)可誘導(dǎo)小鼠腦組織發(fā)生細(xì)胞凋亡，為廣州管圓線蟲(chóng)病的發(fā)病機(jī)制研究提供了前期基礎(chǔ)。劉永杰等[22]報(bào)道，豬囊尾蚴在發(fā)育過(guò)程中存在細(xì)胞凋亡，且以囊壁細(xì)胞凋亡最明顯。康金鳳等[23]通過(guò)TUNEL法、透射電鏡觀察到棘球蚴原頭節(jié)自身存在細(xì)胞凋亡現(xiàn)象。李繼紅等[24]通過(guò)流式細(xì)胞技術(shù)對(duì)旋毛蟲(chóng)幼蟲(chóng)細(xì)胞凋亡情況進(jìn)行研究，結(jié)果顯示，旋毛蟲(chóng)幼蟲(chóng)在發(fā)育過(guò)程中存在細(xì)胞凋亡，且以生長(zhǎng)發(fā)育旺盛階段最為明顯。

3 細(xì)胞凋亡在節(jié)肢動(dòng)物方面的研究進(jìn)展

有關(guān)節(jié)肢動(dòng)物細(xì)胞凋亡的報(bào)道較少。姚倫廣等[25]發(fā)現(xiàn)，苜蓿銀蚊夜蛾核形角體病毒和芹菜夜蛾核形多角體病毒感染斜紋夜蛾SL-1細(xì)胞后，均誘導(dǎo)SL-1細(xì)胞凋亡，表明細(xì)胞凋亡和病毒抗凋亡是一復(fù)雜的相互作用過(guò)程。

4 結(jié)語(yǔ)

自1972年Kerr首次提出細(xì)胞凋亡的概念后，細(xì)胞凋亡現(xiàn)象已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)生物學(xué)各學(xué)科共同關(guān)注并極為活躍的研究領(lǐng)域。隨著生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)以及腫瘤學(xué)的快速發(fā)展，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到細(xì)胞凋亡有其特殊的生物學(xué)意義，并逐步闡述細(xì)胞凋亡與某些疾病的關(guān)系。寄生蟲(chóng)與細(xì)胞凋亡有許多密不可分的聯(lián)系，很多研究已證實(shí)，細(xì)胞內(nèi)寄生的原蟲(chóng)在宿主體內(nèi)的增殖特點(diǎn)可以成為殺傷癌細(xì)胞的有力武器。Garside等[26]認(rèn)為，在蠕蟲(chóng)感染中，腫瘤壞死因子(TNF)及其同類分子可能通過(guò)外部信號(hào)誘導(dǎo)寄生蟲(chóng)的細(xì)胞凋亡，進(jìn)而阻礙其生長(zhǎng)發(fā)育。據(jù)此，專家推測(cè)，通過(guò)有效外源性凋亡原激活某一通路，使細(xì)胞發(fā)生周期阻滯、分化或凋亡失調(diào)來(lái)調(diào)控蠕蟲(chóng)細(xì)胞凋亡，阻礙蠕蟲(chóng)的生長(zhǎng)發(fā)育，可能會(huì)成為阻止此寄生蟲(chóng)流行的方法之一。明確寄生蟲(chóng)感染狀態(tài)下細(xì)胞凋亡的調(diào)控機(jī)制和意義，選擇性地促進(jìn)或抑制細(xì)胞凋亡的發(fā)生，將有助于達(dá)到防病、治病和殺蟲(chóng)的目的。

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