细胞的“花样”死亡方式之“细胞凋亡”

不管在多么复杂的生物体中，细胞固有一死。有一句话是这么形容细胞的，“生如夏花之绚烂，死如秋叶之静美”这句话也许是描述细胞死亡最美的句子吧。就目前而言，细胞的死亡方式有是十多种，其中包括调节性死亡：细胞凋亡、焦亡、坏死性凋亡、铁死亡、Entosis、NETosis、Parthanatos、溶酶体依赖性细胞死亡、自噬依赖性细胞死亡以及意外细胞死亡的细胞坏死等等。这么多死亡方式，论死法，我就服细胞，还是你会玩。

细胞凋亡是程序性细胞死亡的最佳表征形式，不会引起炎症反应，对器官发育、组织重塑、免疫反应和肿瘤抑制至关重要。研究表明细胞凋亡有两种主要途径：内在或线粒体途径、外在或死亡受体途径。

内在或线粒体途径是通过内在途径的细胞凋亡，可由任何引起氧化应激、线粒体紊乱和 DNA 损伤的刺激物触发，例如癌症治疗剂、缺氧、缺血再灌注损伤和电离辐射。线粒体损伤可导致线粒体外膜透化，促进细胞色素 c 释放到细胞质中，释放的细胞色素 c 然后结合 Apaf-1，从而通过激活 procaspase 9 并形成称为“凋亡体”的复合物来触发凋亡级联反应。

外在或死亡受体途径是由死亡受体的配体结合诱导的，重要的配体-死亡受体系统包括肿瘤坏死因子 (TNF)-肿瘤坏死因子受体 1 (TNFR1)、Fas 配体-Fas、TRAIL-TRAIL 受体。

内在或外在途径都会汇合到最终的共同途径，即都集中在 caspase 蛋白酶家族的激活上，最终会导致典型的凋亡特征，例如 DNA 片段化、染色质凝聚、细胞皱缩和膜起泡。此外，外在途径还可以通过激活的 caspase-8 产生截短的 BID (tBID) 来触发内在的线粒体凋亡。内在或外在途径受 p53、NF-κB、泛素蛋白体系统和 PI3K 途径等蛋白质的调控，由于一些信号可以激活这两种途径，因此这两种细胞凋亡途径之间也存在广泛的串扰。

（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；

（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180-200bp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。

（1）定型阶段：靶细胞接到死亡指令，开始程序死亡；

（2）实施阶段：细胞内出现了一系列的形态和生化变化，如细胞核凝集、细胞缩小、形成膜泡、微绒毛丧失、染色体DNA 降解、形成核小体长度为单位的DNA片段等；

（3）吞噬阶段：凋亡小体被周围的吞噬细胞消化吞噬，凋亡完成。

细胞凋亡过程图，如下图：

细胞坏死是一种细胞意外死亡形式，通常是对严重的细胞、化学或物理压力的反应。经历细胞凋亡后没有被吞噬时，也可能导致坏死，这一过程称为继发性坏死  (此过程由特定的生化途径控制的)。细胞凋亡可以清除大量细胞而不引起炎症，与之相反，坏死会激活炎症反应。