【正确答案】
【答案解析】线粒体具有介导细胞生和死的功能,这是因为线粒体具有氧化磷酸化、传递电子、储存Ca
2+
、能量代谢、抗活性氧化等重要生理作用,它为细胞的各种生命活动提供基础能量。而现代研究发现,线粒体的作用比这更为多样和复杂。已发现多种细胞的诱导因子(铅、汞、射线、热环境、肿瘤坏死因子)均可作用于线粒体,使其微环境发生变化,进而造成其结构和功能发生变异后介导或启动细胞死亡过程。其中线粒体跨膜电位(MTP)降低是凋亡级联反应过程中最先发生的重要事件之一,MTP降低标志线粒体膜结构发生改变,内膜通透性增强,膜间孔非生理性开放,基质中的溶质分子、离子和某些蛋白质过度释放,内膜H
+
梯度平衡失常甚至消失。这些改变促使线粒体释放激活细胞凋亡的某些分子进入细胞质,鉴于此,认为线粒体以MTP和膜间孔介导细胞凋亡。
凋亡细胞因各种原因造成线粒体发生渗透性肿胀时,有利于细胞色素c及其他小分子物质的释放。其中细胞色素c是细胞生存的必须分子又是细胞死亡的启动分子,它进入胞浆,通过凋亡蛋白酶激活因子(APAF)激活胞浆中的半胱氨酸酶,造成半胱氨酸蛋白水解家族发生级联反应,最终导致了细胞凋亡的发生,而线粒体储存的Ca
2+
进入胞浆中使得细胞质内Ca
2+
浓度增加,能启动多种凋亡相关途径。
此外,来源于神经鞘磷脂水解的神经酰胺作用于线粒体后,可介导细胞凋亡。凋亡诱导因子(AIF)通常位于线粒体内,由核基因组编码。在细胞凋亡发生过程中,AIF从线粒体转移出来并进入细胞核,引起DNA片段化和染色体凝集并边缘化;使线粒体释放凋亡蛋白细胞色素c和Caspase-9;MTP降低和PS膜外暴露。上述线粒体与细胞凋亡发生的关系和作用的机制尚有待更深入的研究。