脂筏：死亡或生存的浮岛

脂筏分析

脂筏胆固醇和脂筏在细胞凋亡中的作用通常通过分析脂筏破裂后凋亡事件的改变来检测，这是通过脂筏成分的改变来实现的，如胆固醇耗竭。已经开发了多种技术来分析脂筏破裂过程中脂筏相关脂质和蛋白质的变化。传统上，脂筏是从细胞中分离出来进行分析的，因为它们在4˚C时不溶于Triton X-100，并且在碘氧梯度上具有轻微的浮力密度(雅各布森等。, 2007). 虽然已经表明，这种筏分离方法受到洗涤剂促进异种筏融合的能力的困扰，在制备过程中将不同的筏子集分离在一起，但它仍然是分析中最流行的脂筏分离形式之一(Shogomori和Brown，2003年). 探索了非清洁隔离方法，其中隔离仅基于脂筏区域的低浮力密度，导致隔离期间出现非筏污染。

使用中等选择性洗涤剂的分离方法得到的结果好坏参半。在某些情况下，在洗涤剂和非洗涤剂制剂中观察到上述负面影响的组合。在其他情况下，在隔离期间使用低浓度的中等选择性洗涤剂可以减轻这些负面影响(之前等。, 2003;Shogomori和Brown，2003年;派克，2004; 乔治等。). 此外，为了在细胞膜上保存蛋白质和蛋白样相互作用以进行分析，已经采用了膜-蛋白质交联（乔治等。). 为了避免所有分离脂筏的麻烦，一些研究人员正专注于使用显微镜技术观察整个细胞膜上的物理脂筏-蛋白质相互作用。这些技术包括原子力显微镜（AFM）和荧光共振能量转移（FRET）(Hooper，1999年;El Kirat和Morandat，2007年;基安蒂亚等。, 2008).

Fas公司

Fas（CD95，Apo1）是肿瘤坏死因子（TNF）受体家族的成员，在细胞凋亡（Lavrik）中起关键作用。在Fas配体（FasL）结合后，Fas被三聚并激活，从而启动凋亡信号级联(Algeciras-Schimnich公司等。, 2002;莱格勒等。, 2003). 然而，在缺乏Fas配体（FasL）的情况下，Fas可以聚集并被激活(砰的一声等。, 2003;加哈特等。, 2004). 有人提出Fas重新分布到脂筏在激活配体依赖性Fas诱导的凋亡中很重要(谢尔·托尔纳等。, 2002;Gniadecki，2004年). Fas受体激活导致额外的促凋亡蛋白募集/移位到脂筏结构域，启动凋亡caspase级联和/或激活JNK凋亡途径(吴等。, 2002). 已有大量文献证明，脂筏微域内的Fas寡聚导致Fas相关死亡域（FADD）的顺序招募，然后是procaspase-8，从而形成死亡诱导信号复合物（DISC）和半胱天冬酶8的高压蒸煮。这导致激活caspase级联反应，从而促进细胞凋亡。脂筏依赖性Fas聚集和凋亡被各种刺激物诱导，包括但不限于UVB照射M624黑色素瘤细胞和HaCaT角质形成细胞(Elyassaki和Wu，2006年;乔治等。, 2011); 抗原活化CD4+T细胞的Fas配体结合(谢尔·托尔纳等。, 2002;Muppidi和Siegel，2004年); 以及各种癌细胞（如白血病T细胞、多发性骨髓瘤和Jurkat细胞）对抗肿瘤药物Edelfosine（1-O-十八烷基-2-O-甲基-醋酸甘油-3-磷酸胆碱）的摄取(加哈特等。, 2004;加亚特和莫利内多，2007年;加哈特等。, 2009).

CD5（CD5）

分化簇5（CD5、Leu-1、Ly-1、T1和Tp67）是一种存在于B淋巴细胞和T淋巴细胞膜上的67kD单链I型糖蛋白。CD5已被证明与CD79相关，CD79是另一组与B细胞受体复合的分化蛋白(阿法拉诺等。, 1999;罗林斯基等。, 1999). 抗体对CD5的交联导致静息B细胞的凋亡，而不是T细胞的凋亡(个人等。, 1998). 用单克隆抗CD5抗体（UCHT2）诱导B细胞慢性淋巴细胞白血病（B-CLL）细胞凋亡(勒诺迪诺等。, 2005). 当抗体将B-CLL细胞膜上的CD5交联后，CD79二聚体（CD79a/CD79b）和CD5都转移到细胞的脂筏上。这两簇分化蛋白移位到脂筏结构域导致许多蛋白激酶激活，从而激活CD79蛋白，导致细胞凋亡。在一个对CD5交联和CD5诱导的凋亡无反应的BCLL细胞亚群中，CD5和CD79被分离到不同的脂筏结构域，导致无凋亡信号转导(勒诺迪诺等。, 2005). 这些结果表明，细胞膜上存在异质性筏结构域，脂质筏为CD5诱导凋亡提供必要的信号平台。

CD20型

B淋巴细胞抗原CD20在B淋巴细胞表面表达，并作为一个储存操作的钙通道发挥作用(特德等。, 1988;布宾等。, 1993;锂等。2003年a). 脂筏在CD20介导的钙依赖性细胞凋亡的调节中起着关键作用(院长等。, 1993;院长等。, 2002;贾纳斯等。, 2005). 像Fas和其他细胞膜受体蛋白一样，CD20移位到脂筏是激活所必需的(锂等。2003年a;贾纳斯等。, 2005). CD20的激活导致细胞内钙内流增加，导致细胞凋亡，提示在钙内流中起重要作用²⁺-CD20与细胞脂筏整合的依赖性凋亡(布宾等。, 1993;锂等。2003年a). 利妥昔单抗是一种抗CD20抗体，临床上用于启动CD20介导的凋亡，用于研究CD20的激活机制(萨奇等。, 2001). 激活后，CD20转移到细胞的脂筏结构域，在那里被激活以启动凋亡。使用MβCD破坏脂筏结构域导致抑制Rituxan诱导的CD20向脂筏移位、细胞钙内流和caspase介导的凋亡(贾纳斯等。, 2005)表明B淋巴细胞的脂筏为CD20诱导的细胞凋亡提供了活化平台。脂筏的完整性，特别是胆固醇的适当浓度，对CD20的活化和CD20介导的B淋巴细胞凋亡至关重要(贾纳斯等。, 2005).

阿克特

Akt是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，在细胞存活调节中起重要作用(达塔等。, 1999;波米耶等。, 2010;Benbrook和Masamha，2011年). Akt活性的增加保护细胞免受凋亡死亡，并与人类前列腺癌细胞的进展相关(包装箱等。, 1998;廖等。, 2003). Akt可以通过刺激一些细胞膜受体蛋白而被激活，最终导致Akt在Thr308和Ser473的磷酸化(阿莱西等。, 1997). Akt和膜受体蛋白之间的这种相互作用被认为发生在细胞的脂筏中。研究表明，当Akt位于脂筏结构域时，其被更有效地激活(高和张，2008;拉塞尔等。, 2008). 使用MβCD破坏脂筏结构域使Akt的筏激活平台不稳定，导致Thr308和Ser473处Akt磷酸化受损，Akt活性降低，正常/转化角质形成细胞、大鼠肺泡巨噬细胞（NR8383）细胞、人肺腺癌上皮（A549）的凋亡增加细胞和Jurkat细胞(Motoyama公司等。, 2009; 加莱等。). 为了确定凋亡反应不是MβCD特有的，而是脂筏胆固醇耗竭的，辛伐他汀、filipin III和5-胆固醇-5-β-醇（5-chol）也用于耗竭胆固醇，并且观察到类似的促凋亡作用（Calay等。). 这些研究的结果得出结论，细胞的脂筏需要适当浓度的胆固醇和其他脂质，以便作为调节位点Thr308和Ser473的Akt磷酸化的信号平台。在缺乏适当完整的脂筏的情况下，Akt激活和细胞生存信号无法发生。

JNK公司

c-Jun N末端激酶（JNK）是一种MAP激酶，在细胞凋亡中起重要作用(Lin和Dibling，2002年;刘和林，2005;Dhanasekaran和Reddy，2008年). 研究表明，JNK在死亡受体激活的外源性和线粒体内源性凋亡途径中都发挥作用(Dhanasekaran和Reddy，2008年). 最近，有研究表明，脂筏通过FasL非依赖性Fas聚集途径在调节JNK激活中发挥作用。众所周知，爱德福星是一种抗癌药物，可以诱导Fas在脂筏信号结构域中的聚集和促凋亡蛋白的募集，已经证明，在爱德福辛诱导的凋亡过程中，可以引起JNK的持续激活(加哈特等。, 1998;尼托·米格尔等。, 2008;加哈特等。, 2009). 经edelfosine处理后，JNK与Jurkat和HL-60细胞中的热休克蛋白90（Hsp90）一起集中在脂筏中(尼托·米格尔等。, 2008). 这些结果表明，当JNK位于脂筏中时，Hsp90具有一种新的促凋亡信号伴侣功能，以及JNK激活的新机制。

Src家族激酶

Src激酶是一个酪氨酸蛋白激酶家族，已被证明在许多不同的细胞信号通路中发挥作用，包括细胞增殖、细胞周期控制和凋亡（Aleshin和Finn）。脂筏为某些src激酶的激活提供了平台，这些激酶的作用是细胞凋亡所必需的。脂筏介导的src激酶的激活已被证明与CD20和CD5的激活有关，这在前面已经讨论过。CD20激活后（使用抗CD20抗体），脂筏聚集发生，导致相关src激酶的反激活和B淋巴细胞凋亡的启动(院长等。, 2002). 除CD20外，脂筏在CD5诱导的慢性淋巴细胞白血病细胞凋亡中也起到调节src激酶Lyn活化的作用。Lyn在分裂成脂筏结构域后负责CD79a/CD79b的酪氨酸磷酸化，Lyn位于脂筏结构区(勒诺迪诺等。, 2005). 在CD5诱导的细胞凋亡过程中，脂筏为Lyn的活化和CD79二聚体的修饰提供了平台；这两种作用都是促进白血病细胞凋亡所必需的。src激酶的激活以及脂筏中促凋亡蛋白和分子的招募/修饰/激活需要形成raft信号激活平台，因此raft内容物的完整性在src激酶激活中很重要。

爱德福辛

富含Fas的脂筏在edelfosine的促凋亡反应中起着重要作用，edelfonsine是第一种通过脂筏促进细胞凋亡的药物(加亚特和莫利内多，2001年;加哈特等。, 2004;加亚特和莫利内多，2007年). Edelfosine是一种合成的烷基磷脂类似物，能够诱导人类早幼粒细胞白血病（HL-60）细胞和人类成红细胞白血病（HEL）细胞凋亡，同时保留正常细胞(莫利内多等。, 1997). 利用Jurkat细胞，研究表明，edelfosine通过药物在细胞脂筏区的浓度诱导细胞凋亡(加哈特等。, 2009). 当脂肪筏中的edelfosine积聚时，Fas被激活，独立于Fas配体，促凋亡蛋白被招募到脂筏形成DISC，从而激活caspase级联反应，导致凋亡(加哈特等。, 2009). 除依地福星外，其他几种抗肿瘤药物，包括顺铂、阿普利丁和副膦，也已被证明通过Fas受体易位和/或激活不同癌细胞系的细胞脂筏来诱导凋亡(拉科尔等。, 2004;加亚特和莫利内多，2005年;加亚特和莫利内多，2007年). 研究还表明，富含edelfosine的脂筏能够改变位于筏结构域内的蛋白质的功能特性。Hsp90在edelfosine诱导Jurkat细胞和HL-60细胞凋亡中起促凋亡作用；Hsp90抑制剂被证明可以减少edelfosine诱导的白血病细胞凋亡(尼托·米格尔等。, 2008). Hsp90被称为生存信号分子伴侣，被招募到含edelfosine-concentrated、富含Fas的脂筏中，但没有招募或激活其他抗凋亡的生存信号分子。相反，Hsp90作为凋亡JNK信号通路的稳定剂(尼托·米格尔等。, 2008). 这些结果表明，当Hsp90蛋白整合到脂筏中时，Hsp90从抗凋亡功能转变为促凋亡功能，并提供了新发现的证据，证明位于脂筏结构域内的蛋白质与脂筏外蛋白质的特征功能相比，可能具有新的细胞功能木筏。

鸟苷D

Avicin D还能够通过向细胞脂筏中募集Fas来诱导细胞凋亡。Avicin D是一种植物三萜类化合物，通过激活促凋亡caspase通路和下调抗凋亡蛋白，可以选择性抑制肿瘤细胞的生长(哈里达斯等。, 2001;穆乔等。, 2001;盖克瓦德等。, 2005). 使用一系列死亡受体缺陷的癌细胞系，研究表明，阿维辛D诱导的促凋亡半胱天冬酶途径通过Fas易位到脂筏中并将其他促凋亡蛋白募集到脂筏中形成DISC而被激活(徐等。, 2009). 使用MβCD破坏脂筏后，通过阻止脂筏中Fas聚集和DISC形成，降低细胞对Avicin D的总体敏感性，细胞凋亡降低(徐等。, 2009). 这些研究表明，细胞的脂筏提供了鸟苷D诱导Fas聚集和凋亡所需的信号平台域。

白藜芦醇

白藜芦醇诱导细胞凋亡的机制还需要人多发性骨髓瘤细胞和人T细胞白血病细胞中富含Fas的脂筏的完整性(雷斯·索布雷罗等。, 2009). 白藜芦醇（反式-3,4'，5-三羟基二苯乙烯）是一种多酚植物抗毒素，已被证明可以抑制肿瘤细胞生长(张等。, 1997;阿齐兹等。, 2003). 白藜芦醇诱导的细胞凋亡被MβCD破坏脂筏所抑制，这表明白藜芦醇诱导Fas死亡受体活化需要适当浓度的胆固醇和其他脂质以及脂筏结构域的适当组织(雷斯·索布雷罗等。, 2009). 白藜芦醇诱导的凋亡发生方式与edelfosine和avicin D诱导的凋亡的发生方式大致相同，通过FasL非依赖性激活Fas和向膜脂筏结构域招募促凋亡蛋白，从而激活caspase级联。然而，额外的促凋亡膜死亡受体，即肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL）受体，也被招募到这些骨髓瘤和白血病细胞的脂筏中，并在白藜芦醇诱导的凋亡中被激活(雷斯·索布雷罗等。, 2009). 这些结果表明，脂筏结构域可以同时为多个膜受体蛋白提供激活平台，证实了脂筏结构区的异质性和动态性。

这项工作得到了NIH RO1CA086928（致S.Wu）、BMIT俄亥俄大学研究生助理职位（致K.S.George）和俄亥俄大学艺术与科学学院研究生研究促进奖（致K.S.Georgy）的部分支持。