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細胞之死
Posted on Wednesday, September 19 @ 16:20:10 CST by west


      過去幾十年來生物學最大的突破是瞭解細胞生理的死亡(apoptosis--經由主動地消除過量的或是有潛在危險的細胞)是生命必須的一部份。 它生化上的反應機制主要是藉由高度精確的調控過程來活化caspases (一群細胞內的蛋白)。
      Varner and colleagues 發表的第一個caspase activation的數學描述,集結了各種影響apoptosis的重要因素,可以被應用於臨床調控apoptosis。 Regulation of apoptosis受損會造成許多人體的疾病:缺陷的apoptosis會造成腫瘤細胞增生和自體免疫方面的疾病;而過量的apoptosis會導致中風和神經退化的疾病。
       caspase activation pathway的調控: apoptosis 會被細胞內壓力(intracellular stress)或受器媒介的訊號(receptor-mediated signaling)所誘發。這兩種路徑(intrinsic and extrinsic pathways)都逐步地活化the caspase family而誘導細胞的死亡; 細胞的死亡刺激(death stimuli)不管是胞內或胞外都大致分為兩個階段1) Initiator caspase activation: 胞內的刺激導致adapter protein Apaf-1和apoptosome的聚集而活化caspase-9; 至於胞外的刺激則使DISC( death-inducing signaling complex )和FADD結合而活化caspase-8; 2) effector caspase activation: 胞內刺激中,活化的caspase-9再經由蛋白質水解的方式活化下游的caspase-3;胞外刺激中活化的caspase-8則活化caspase-7;在Effector caspase activation階段中所產生的活化的caspase-3 和-7都是細胞死亡的執行者。
       由於Caspases在調節apoptosis上扮演著極重要的角色, 很多的藥廠以及生技公司都在研發非(月生)小分子的caspase抑制子; 而最近, 以caspase inhibition來防止急性創傷引起的apoptosis也有顯著的效果。
      然而更大的挑戰在於長時間地抑制apoptosis來治療人類神經退化的疾病, 畢竟用藥過量所導致caspase缺乏也會帶來自體免疫及腫瘤的生長等的副作用。 所以當前最急需的乃是一個更數量化及更廣博的caspase activation 的模型。

 

 

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