[radiobiology] radiation induced cell death

在輻射生物學裡面, 細胞如何死亡是一個很重要的議題, 因為放射治療臨床專業就是在處理癌細胞死亡以及正常細胞死亡, 這個題目在Basic clinical radiobiology 裡面是第三章, 以下就來整理一下吧!

細胞死亡的機轉總共會有以下五個

Apoptosis

其分子路徑可以分成sensors 跟 effectors. Sensors 常見的包括caspase 8, 9; effectors 常見的是caspase 3. 

1. Extrinsic pathway:

由 caspase 8 啟動造成, 被稱為extrinsic pathway 是因為是藉由細胞外的ligand 跟 細胞膜上的 receptor 去做結合, 導致之後的apoptosis. 常見的有 TNF ligand -> TNF receptor; TRAIL ligand -> TRAIL receptor; FAS ligand -> FAS receptor.

值得注意的是這條路徑並不會單獨被輻射活化; 而是會被輻射結合藥物活化

2. Intrinsic pathway:

由 caspase 9 啟動造成, 被稱為intrinsic pathway, 是因為都在細胞內進行反應.  在正常情形下, anti-apoptotic factor (例如BCL-2), 會抑制 caspase 9. 但是當粒線體內部的cytochrome c 跟其他物質跑進細胞質的時候, 會形成所謂的apoptosome, 之後就會活化 caspase 9. 輻射照射後, p53活化跟BAX, PUMA 蛋白的出現, 也會導致apoptosis

Autophagy

Autophagy 中文翻譯為自噬作用,  意指為細胞消耗掉部分細胞質來產生能量.  雖然自噬作用機轉是看起來是為了細胞存活, 但是在放射照過的細胞, 會發現到自噬作用進而導致死亡的情形

Necrosis

Death by injury, 可以由 PIPK3 啟動

Senescence

意指為細胞永久失去分化能力

Mitotic catastrophe

aberrant mitosis -> 死亡

references:
1. Basic clinical radiobiology, ch3