プログラム細胞死 (PCD) アポトーシス、オートファジー PCD、またはその他?

多細胞生物における生理学的イベントとしての細胞死の発生は、150年以上にわたって知られています。1972年、アポトーシスという用語が形態学的根拠に導入されました。しかし、蓄積された証拠は、プログラムされた細胞死（PCD）がアポトーシスに限定されていないが、細胞は異なる形態に反映されるように活性自己破壊のために異なる経路を使用していることを示唆しています：顕著な凝縮、I型またはアポトーシス。著名なオートファジー、タイプII;など。オートファジーPCDは、系統発生的に古い現象であるように見えます。生理学的および疾患状態で発生する可能性があります。電子顕微鏡とプロテオーム分析を使用して、ヒト乳房、リンパ芽細胞、および結腸癌細胞におけるオートファジーおよびアポトーシスPCD中の形態学的イベントと生化学的イベントの関係を研究しました。オートファジー細胞死（II型）PCDには、核破壊に先行するゴルジ体、ポリリボソーム、小胞体の分解が含まれていることがわかります。中間およびマイクロフィラメントは大部分が保存されています。おそらく、細胞骨格はオートファゴサイトーシスに必要です。アポトーシス（I型）PCDは、細胞質の凝縮とオルガネラの保存によって特徴付けられます。細胞骨格元素は、初期段階で崩壊します。どちらのタイプのPCDにも、異なるタンパク質の合成が含まれます。最後に、両方のタイプのPCD共有機能は、細胞のストレス反応の一部（例：HSP90の転座）を特徴としています。結論として、我々の調査結果は、オートファジー細胞死は「古典的な」アポトーシスとは明らかに異なるPCDの別の経路であるという概念を支持しています。ただし、オートファジーおよびアポトーシスPCDは、相互に排他的な現象と見なされるべきではありません。むしろ、生理学的または病理学的な環境条件の変化に対する細胞の反応における高度な柔軟性を反映しているように見えます。

The occurrence of cell death as a physiological event in multicellular organisms has been known for more than 150 years; in 1972 the term apoptosis was introduced on morphological grounds. However, accumulating evidence suggests that programmed cell death (PCD) is not confined to apoptosis, but that cells use different pathways for active self-destruction as reflected by different morphology: condensation prominent, type I or apoptosis; autophagy prominent, type II; etc. Autophagic PCD appears to be a phylogenetically old phenomenon; it may occur in physiological and disease states. We have studied the relation between morphological and biochemical events during autophagic and apoptotic PCD in human mammary, lymphoblast, and colon cancer cells using electron microscopy and proteom analysis. We find that autophagic cell death (type II) PCD includes degradation of Golgi apparatus, polyribosomes, and endoplasmic reticulum, which precedes nuclear destruction. Intermediate and microfilaments are largely preserved; presumably the cytoskeleton is required for autophagocytosis. Apoptosis (type I) PCD is characterized by condensation of cytoplasm and preservation of organelles; cytoskeletal elements disintegrate in early stages. Either type of PCD involves synthesis of distinct proteins. Finally, both types of PCD share features some of a cell's stress response (e.g., translocation of hsp90). In conclusion our findings support the concept that autophagic cell death is a separate pathway of PCD distinctly different from "classical" apoptosis. However, autophagic and apoptotic PCD should not be considered as mutually exclusive phenomena. Rather, they appear to reflect a high degree of flexibility in a cell's response to changes of environmental conditions, both physiological or pathological.