细胞凋亡知识

一、细胞凋亡与细胞坏死的的区别

细胞程序性死亡 概念：

细胞程序死亡(programmed cell death，PCD)也常常被称为细胞凋亡，是生物体发育过程中普遍存在的，是一个由基因决定的细胞主主动的有序的死亡方式。具体指细胞遇到内、外环境因 子刺激时，受基因调控启动的自杀保护措施，包括一些分子机制的诱导激活和基因编程，通过这种方式去除体内非必需细胞或即将发生特化的细胞。

而细胞发生程序性死亡时，就像树叶或花的自然凋落一样，凋亡的细胞散在于正常组织细胞中，无炎症反应，不遗留瘢痕。死亡的细胞碎片很快被巨噬细胞或邻近细胞清除，不影响其他细胞的正常功能。

细胞凋亡和细胞坏死的区别

凋亡细胞的主要特征是(参见表15-2)：

①染色质聚集、分块、位于核膜上，胞质凝缩，最后核断裂，细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体;

②凋亡小体内有结构完整的细胞器，还有凝缩的染色体，可被邻近细胞吞噬消化，因始终有膜封闭，没有内溶物释放，故不会引起炎症;

③凋亡细胞中仍需要合成一些蛋白质，但是在坏死细胞中ATP和蛋白质合成受阻或终止;

④核酸内切酶活化，导致染色质DNA在核小体连接部位断裂，形成约200bp整数倍的核酸片段，凝胶电泳图谱呈梯状;

⑤凋亡通常是生理性变化，而细胞坏死是病理性变化。

理论意义：

程序性细胞死亡在生物发育和维持正常生理活动过程中非常重要.在发育过程中，细胞不但要恰当地诞生，而且也要恰当地死亡。

例如，人在胚胎阶段是有尾巴的， 正因为组成尾巴的细胞恰当地死亡，才使我们在出生后没有尾巴.如果这些细胞没有恰当地死亡，就会出现长尾巴的新生儿.从胚胎、新生儿、婴儿、儿童到青少年，在这一系列人体发育成熟之前的阶段，总体来说细胞诞生得多，死亡得少，所以身体才能发育.

发育成熟后，人体内细胞的诞生和死亡处于一个动态平衡阶段， 一个成年人体内每天都有上万亿细胞诞生，同时又有上万亿细胞“程序性死亡”.两者处于一种动态平衡中，使人体器官维持合适的细胞数量得以正常运作的，正是 “程序性细胞死亡”机制。

(又如蝌蚪尾的消失，骨髓和肠的细生物发育过程中及成体组织中正常的细胞凋亡有助于保证细胞只在需要它们的时候和需要它们活的地 方存活。这对于多细胞生物个体发育的正常进行，自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。)

实践意义：

如果调节细胞“自杀”的基因出了问题，该死亡的细胞没有死亡，反而继续分裂繁殖，便会导致有问题或恶性细胞不受控制地增长，比如癌症;如果基因错向不该死的细胞发出“自杀令”，不让之分裂繁殖，使不该死亡的淋巴细胞大批死亡，便破坏了人体的组织或免疫系统，比如艾滋病。

控制“程序性细胞死亡”的基因有两类：

一类是抑制细胞死亡的;另一类是启动或促进细胞死亡的。两类基因相互作用控制细胞正常死亡。如果能发现所有的调控基因，分析其功能，研究出能发挥或抑制这 些基因功能的药物，那么人类就能够敲响癌症和艾滋病的丧钟。

当然，这个过程需经过一番艰苦努力，因为线虫只有959个细胞，而人体则有大约1000万亿个 细胞。

二、细胞凋亡的3种途径是什么？

按照起始caspase的不同，可将哺乳细胞的凋亡分为三种基本的途径。

一种称为外在途径(extrinsic pathway)，由细胞表面的死亡受体如Fas和肿瘤坏死因，子受体家族(tumour necrosis factor receptor，TNF-R)引发;

另一种称为内在途径(intrinsic pathway)或线粒体途径(mitochondrial pathway)，由许多应激条件、化学治疗试剂和药物所起始(Nicholson, 1999;Denault和Salvesen，2003);

第三种途径是内质网应激所导致的caspase-12的活化，从而导致凋亡。

三、细胞凋亡的特点

细胞凋亡的特点：细胞变圆，染色质凝聚、分块，胞质皱缩。之后整个细胞通过发芽、起泡等方式形成一些球形的突起，并在其基部绞断而脱落形成大小不等内含胞质、细胞器及核碎片的凋亡小体，然后被周围细胞吞噬。

其他的特征：

1. 由基因控制，

2. 不引起炎症。

3. 质膜不破裂，

4. 染色质DNA的有控裂解

四、为什么细胞凋亡会有特异性？

细胞生长到一定时期时，由于各种自身或外界因素的影响，导致细胞自身的一种应答反应，是属于正常的细胞生理现象，要凋亡的细胞会产生凋亡信号。

凋亡信号传 递给一些巨噬细胞吞噬要凋亡细胞或者刺激自身DNA的转录翻译从而产生凋亡蛋白来指导细胞自身的降解，这些反应需要有凋亡信号才会发生，凋亡信号是接受特 异性的刺激才产生的，因此细胞凋亡具有特异性。

五、细胞凋亡有何意义？

细胞凋亡也帮助我们理解一些病毒和细菌侵袭人体细胞的机理。除了 A IDS，另外一些疾病，如神经变性性疾病、中风、心肌梗塞和自身免疫疾病等都是由于很多正常细胞被不正确地启动了程序性死亡过程而造成细胞过量死亡。

无论在发育期还是在成人体内，既有大量的新细胞产生，也有大量的旧细胞死亡，这是生物体的一种自然现象。为了维持机体组织中适宜的细胞数量，在细胞分裂和 细胞死亡之间需要一种精确的动态平衡。

由于这种生成与死亡的有序流程，在胚胎和成人期便维持着人体组织的适宜细胞数量。而这种精密地控制细胞的消亡过程就 称为程序性细胞死亡。正常的生命需要细胞分裂以产生新细胞，并且也要有细胞的死亡，由此人体和生物的器官才得以维持平衡。

研究意义：

细胞凋亡也帮助我们理解一些病毒和细菌侵袭人体细胞的机理。除了 A IDS，另外一些疾病，如神经变性性疾病、中风、心肌梗塞和自身免疫疾病等都是由于很多正常细胞被不正确地启动了程序性死亡过程而造成细胞过量死亡。