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1、溶酶体与人类疾病溶酶体是一种细胞器,最初由德杜费(deDuve)等于1955年用分级分离技术从鼠肝细胞分离出来的,这是一种含有多种水解酶,对蛋白质、核酸和多糖等起溶解与消化作用的小体,故名溶酶体,溶酶体与人类疾病有着较密切的关系,如果溶酶体异常,会引发很多疾病,如痛风、矽肺等。1 溶酶体的结构与发生溶酶体外面包有单层膜,形状和大小有一定的可变性,且与其消化活动的不同阶段有关,一般呈圆形小泡,直径0.25—0.5微米。内含密度不等的酸性水解酶。现已知各类细胞的溶酶体中含酶约60种,包括蛋白质、糖类、脂类等物质的水解酶类,如酸性磷酸酶,组织蛋白酶、核糖核酸酶以及芳香基硫酸酶脂A和B等。各
2、类溶酶体所含水解酶也有所不同,如溶菌酶多见于具有防御功能的粒细胞和巨噬细胞的溶酶体溶解酶能催化细菌细胞壁的水解,在肝脏或其它组织细胞的溶酶体中没有发现溶菌酶。溶酶体膜的化学成分主要是脂蛋白,并含有较多的鞘磷脂。大多数溶酶体里的酶是糖蛋白,但也有例外,如鼠肝细胞和肾细胞溶酶体里的酶大部分是脂蛋白。一般认为,溶酶体里的酶在粗面内质网的核蛋白处合成,经滑面内质网运转到高尔基复合体,高尔基复合体由扁平囊群,大泡、小泡三部分组成,在那里经过加工、分拣与浓缩,被覆外膜,形成囊泡,然后离开高尔基复合体,形成初级溶酶体。2溶酶体的功能免机体患相应的疾病,脾脏中巨噬细胞的活动及时清除了衰老的红细胞,保
3、证了血液中单位体积内新鲜健康的红细胞数目。内吞物质消化的另一个方面是吞饮作用,该作用是指细胞内吞小颗粒状物质和水溶性大分子如抗体、酶、激素和毒素等。与吞噬作用不同,动物和人体所有的细胞几乎都有吞饮功能,吞饮作用的生理意义比较突出的是为细胞提供营养物质和构建细胞结构的基本化学成分。2.1.2 细胞内残余物质的消化 正常或病变情况下,细胞内一部分细胞结构如线粒体、内质网、分泌颗粒甚至溶酶体本身由于衰老、病变或过多时需要初级溶酶体将它们消化处理,即所谓的自噬活动。自噬活动的结果是溶酶体酶将细胞需处理的部分结构消化成小分子物质如氨基酸、核苷酸、糖及脂肪等,当细胞合成新的大分子或形成新的细胞器
4、时可重新利用。但是,真核细胞内自噬活动频率在生理情况下是很低的,只有很少种类的细胞在生理状态下能观察到细胞内自噬现象。2.1.3 参与细胞外物质的消化 不管初级或次级溶酶体,它们的活动范围只限于细胞内,其内部的水解酶通常也不会溢出细胞外,但在一些特殊情况下,溶酶体也可以通过出胞作用将溶酶体酶释放到细胞外,消化分解细胞外物质,如破骨细胞可将溶酶体酶释放到细胞外,降解骨的有机基质,参与骨组织的吸收和改建。精子的顶体其本质也是一种溶酶体,在受精过程中,顶体中的酶被释放到细胞外,消化卵外周的卵泡细胞,便于精子进入卵细胞达到受精的目的。2.2 参与机体免疫过程体内有一种具有强大吞噬能力的细胞叫
5、巨噬细胞,当病原体或异物与巨噬细胞相遇时,会导致这类细胞进行趋化移动,互相接触并通过吞噬作用将病原体或异物捕捉入细胞内。实际上,这些被捕捉到细胞内的病原体或异物对机体通常具有抗原的特性,初级溶酶体将与它们融合形成异溶酶体,异溶酶体一般可降解90%左右的抗原物质,剩下10%左右的抗原物质则不被降解,而是有可能加工成一种远比病原菌或异物强的免疫原性复合物,此过程叫抗原加工。加工后的抗原复合物被转移到巨噬细胞膜上并被T淋巴细胞识别,T淋巴细胞受此抗原刺激后,会出现活跃的免疫应答现象。例如,再将抗原转交给其他T细胞3.2.2 Gaucher病 此病又称脑苷脂沉积病,是巨噬细胞和脑神经细胞的溶
6、酶体缺乏β-葡萄糖苷酶造成的。大量的葡萄糖脑苷脂沉积在这些细胞溶酶体内,巨噬细胞变成Gaucher细胞,患者的肝、脾、淋巴结等肿大,中枢神经系统和脑干神经系统发生变性、萎缩。此病多发生于婴儿,病程进展很快,常在1岁内死亡,如果幼年后才发病,则病程进展慢,最长者可活10多年。3.2.3 Tay-sachs 又称GM2I型神经节苷脂沉积病家族性黑日蒙性痴呆,大脑黄斑变性,本病以神经细胞受损较明显,因此,神经组织功能障碍很突出,患者的表现为渐进性失明、病呆和瘫痪。3.2.4 粘多糖沉积病 此病是一组粘多糖进行性代谢障碍的遗传病,溶酶体内缺乏粘多糖降解酶,因而不能分解粘多糖类,使这些物质积在
7、次级溶酶体有两种类型,一种是初级溶酶体,这种溶酶体只含水解酶而不含被催化的底物,这是一种处于潜伏状态的溶酶体。另一种为次级溶酶体,不仅含有水解酶,而且还含有大量被催化的底物,这是一种正在进行消化作用的溶酶体。溶酶体参与细胞内吞物质的消化。细胞为了维持生存,必须摄入外周物质和消灭入侵病菌。溶酶体的主要功能是参与细胞内的各种消化活动。此外,还与免疫活动及激素分泌的调节有一定关系。2.1 溶酶体的消化作用2.1.1 细胞内吞物质的消化 溶酶体消化功能的一个重要表
