半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶介导的细胞凋亡对精子发生发育及冷冻保存的影响.pdfVIP

·138· 生理生化 中国畜牧兽医 2013年第40卷第4期 半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶介导的细胞凋亡 对精子发生发育及冷冻保存的影响 丁丽，曾长军 (四川农业大学动物科技学院，四JtI雅安625014) 摘要：半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶(cysteinylaspartatespecific 酶家族，在细胞凋亡机制网络中处于中心地位。在精子发生发育过程中，机体通过生殖细胞凋亡与细胞增殖平衡机制来确保 正常数量和质量的精子分化与成熟。精子冷冻保存会对精子造成不可逆的冷冻损伤，冷冻一解冻后，一些标志性凋亡现象会 显著增多。作者对Caspase介导的细胞凋亡对精子发生发育及冷冻保存的影响机制进行了综述，表明精子发生发育和冷冻损 伤与精子细胞凋亡存在密切的联系。 关键词：半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶；细胞凋亡；精子发生发育；冷冻保存 中图分类号：Q813 文献标识码：A 文章编号：1671—7236(2013)04—0138—07 as— 半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶(cysteinyl Caspase partatespecificproteinase，Caspase)是一组与细胞症反应并在死亡受体介导的细胞凋亡途径中起辅助 因子成熟和细胞凋亡有关的蛋白酶家族，与秀丽线 虫(CnP舢砌n6d饿5 elegans)死亡基因CED一3同源， 长类和啮齿类外)等动物中新发现的与细胞凋亡相 亦被称为ICE／CEn3家族。目前为止，Caspase家 关的Caspase基因，它具有介导细胞凋亡和炎症的 族中共发现有15个成员，它们在氨基酸序列、结构 双重作用(Werts等，2006)。 及酶特性上均相似。Caspase几乎在所有的动物细1 Caspase与细胞凋亡 胞中均有分布，正常时以无活性的酶原(procaspas— es)形式存在(Degterev等，2003)。Caspase按功能 学特征首先提出的，由基因控制的自主有序的细胞 initiators)，主 分为3类：①凋亡启动因子(apoptotic 死亡。Caspase是直接导致凋亡细胞解体的蛋白酶 要包括Caspase一2、Caspase一8、Caspase一9、Caspase一 系统，在细胞凋亡网络中处于中心地位(弓娟琴等， 10和Caspase一12，能在其他蛋白酶辅助下发生自我 2001)。在内外多因素相互作用下，诱导细胞产生凋 活化并识别和激活下游的Caspases。研究结果表 亡信号后传递至Caspase蛋白酶，并促使其活化，作 明，Caspase8几乎能直接激活所有凋亡级联反应下 用于特异性的蛋白底物使其裂解、细胞解体，细胞出 游的Caspase，从而诱发细胞凋亡(Scatena等， 现凋亡。Caspase蛋白酶与细胞凋L形态学特征变 2007；Hacker等，2007)；②凋亡执行因子(apoptotic 化(如细胞膜空泡形成、细胞膜破裂及通透性的改 executioners)，主要包括Caspase一3、Caspase一6和 变、染色质聚集及DNA断裂等)及一些生化改变关 Caspase一7，作用于特异性底物并导致细胞凋亡。其 中，Caspase一3是C