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线粒体 跨膜通透性通道的形成以及线粒体溶胀解体导致大量细胞色素c和Apaf-1、AIF等促凋亡因子的释放，这些因子会激活相应的caspase，caspase又能直接攻击线粒体，进一步引发更多的线粒体释放促凋亡因子，形成凋亡信号的正反馈(Chen et al。2000)。线粒体在这里成为细胞凋亡信号的放大器，是“死亡(凋亡)环路”的中心。研究证实，在caspase激活初期，线粒体还保持氧化磷酸化功能，保证凋亡过程所需能量。
caspase能切割多种线粒体膜—亡的Bcl-2家族抗凋亡蛋白。研究表明，内源性的caspase-3是Bcl—2的生理性半胱氨酸蛋白酶，在细胞发生凋亡时，caspase—3将在Bcl-2蛋白的loop区进行切割，使Bcl-2从抗凋亡分子变成促凋亡分子。此外，caspase-3酶印mci-I 所产生的ANBcl-2或ANmcl—1片段也能促进细胞色素c的释放和加速细胞凋亡 。
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