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细胞凋亡
细胞凋亡(apoptosis)指为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同,细胞凋亡不是一件被动的过程,而是主动过程,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用,它并不是病理条件下,自体损伤的一种现象,而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
人体内的细胞注定是要死亡的,有些死亡是生理性的,有些死亡则是病理性的,有关细胞死亡过程的研究,已成为生物学、医学研究的一个热点。人们已经知道细胞的死亡起码有两种方式,即细胞坏死与细胞凋亡(apoptosis)。细胞坏死是早已被认识到的一种细胞死亡方式,而细胞凋亡则是逐渐被认识的一种细胞死亡方式。
细胞凋亡是细胞的一种基本生物学现象,在多细胞生物去除不需要的或异常的细胞中起着必要的作用。它在生物体的进化、内环境的稳定以及多个系统的发育中起着重要的作用。细胞凋亡不仅是一种特殊的细胞死亡类型,而且具有重要的生物学意义及复杂的分子生物学机制。
凋亡是多基因严格控制的过程。这些基因在种属之间非常保守,如Bcl-2家族、caspase家族、癌基因如C-myc、抑癌基因P53等,随着分子生物学技术的发展对多种细胞凋亡的过程有了相当的认识,但是迄今为止凋亡过程确切机制尚不完全清楚。而凋亡过程的紊乱可能与许多疾病的发生有直接或间接的关系。如肿瘤、自身免疫性疾病等,能够诱发细胞凋亡的因素很多,如射线、药物等。
人的部分生理结构属于自然凋亡,如人的有尾阶段,尾部在发育过程中自动凋亡。
细胞凋亡与程序性死亡
其实从严格的词学意义上来说,细胞程序性死亡(PCD)与细胞凋亡是有很大区别的。细胞程序性死亡的概念是1956年提出的,PCD是个功能性概念,描述在一个多细胞生物体中某些细胞死亡是个体发育中的一个预定的,并受到严格程序控制的正常组成部分。例如蝌蚪变成青蛙,其变态过程中尾部的消失伴随大量细胞死亡,高等哺乳类动物指间蹼的消失、颚融合、视网膜发育以及免疫系统的正常发育都必须有细胞死亡的参与。这些形形色色的在机体发育过程中出现的细胞死亡有一个共同特征:即散在的、逐个地从正常组织中死亡和消失,机体无炎症反应,而且对整个机体的发育是有利和必须的。因此认为动物发育过程中存在的细胞程序性死亡是一个发育学概念,而细胞凋亡则是一个形态学的概念,描述一件有着一整套形态学特征的与坏死完全不同的细胞死亡形式。但是一般认为凋亡和程序性死亡两个概念可以交互使用,具有同等意义。
细胞凋亡与坏死的区别
虽然凋亡与坏死的最终结果极为相似,但它们的过程与表现却有很大差别。
坏死(necrosis):坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程。表现为细胞胀大,胞膜破裂,
细胞内容物外溢,核变化较慢,DNA降解不充分,引起局部严重的炎症反应。
凋亡是细胞对环境的生理性病理性刺激信号,环境条件的变化或缓和性损伤产生的应答有序变化的死亡过程。其细胞及组织的变化与坏死有明显的不同。
过程
1、凋亡起始
2、凋亡小体形成
3、凋亡小体逐渐被邻近的细胞或体内吞噬细胞所吞噬,凋亡细胞的残余物质被消化后重新利用。
形态学变化
形态学观察细胞凋亡的变化是多阶段的,细胞凋亡往往涉及单个细胞,即便是一小部分细胞也是非同步发生的。首先出现的是细胞体积缩小,连接消失,与周围的细胞脱离,然后