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細胞凋亡與程序性死亡

其實從嚴格的詞學(xué)意義上來說，細胞程序性死亡（PCD）與細胞凋亡是有很大區(qū)別的。細胞程序性死亡的概念是1956年提出的，PCD是個功能性概念，描述在一個多細胞生物體中某些細胞死亡是個體發(fā)育中的一個預(yù)定的，并受到嚴格程序控制的正常組成部分。例如蝌蚪變成青蛙，其biantai過程中尾部的消失伴隨大量細胞死亡，高等哺乳類動物指間蹼的消失、顎融合、視網(wǎng)膜發(fā)育以及免疫系統(tǒng)的正常發(fā)育都必須有細胞死亡的參與。這些形形色色的在機體發(fā)育過程中出現(xiàn)的細胞死亡有一個共同特征：即散在的、逐個地從正常組織中死亡和消失，機體無炎癥反應(yīng)，而且對整個機體的發(fā)育是有利和必須的。因此認為動物發(fā)育過程中存在的細胞程序性死亡是一個發(fā)育學(xué)概念，而細胞凋亡則是一個形態(tài)學(xué)的概念，描述一件有著一整套形態(tài)學(xué)特征的與壞死wanquan不同的細胞死亡形式。但是一般認為凋亡和程序性死亡兩個概念可以交互使用，具有同等意義。

細胞凋亡與壞死的區(qū)別

雖然凋亡與壞死的最終結(jié)果極為相似，但它們的過程與表現(xiàn)卻有很大差別。

壞死（necrosis）：壞死是細胞受到強烈理化或生物因素作用引起細胞無序變化的死亡過程。表現(xiàn)為細胞 脹大，胞膜破裂，細胞內(nèi)容物外溢，核變化較慢，DNA降解不充分，引起局部嚴重的炎癥反應(yīng)。

凋亡是細胞對環(huán)境的生理性病理性刺激信號，環(huán)境條件的變化或緩和性損傷產(chǎn)生的應(yīng)答有序變化的死亡過程。其細胞及組織的變化與壞死有明顯的不同。

過程

1、凋亡起始

2、凋亡小體形成

3、凋亡小體逐漸被鄰近的細胞或體內(nèi)吞噬細胞所吞噬，凋亡細胞的殘余物質(zhì)被消化后重新利用。

形態(tài)學(xué)變化

形態(tài)學(xué)觀察細胞凋亡的變化是多階段的，細胞凋亡往往涉及單個細胞，即便是一小部分細胞也是非同步發(fā)生的。首先出現(xiàn)的是細胞體積縮小，連接消失，與周圍的細胞脫離，然后是細胞質(zhì)密度增加，線粒體膜電位消失，通透性改變，釋放xibaosesuC到胞漿，核質(zhì)濃縮，核膜核仁破碎，DNA降解成為約180bp-200bp片段；胞膜有小泡狀形成，膜內(nèi)側(cè)磷脂酰絲氨酸外翻到膜表面，胞膜結(jié)構(gòu)仍然完整，最終可將凋亡細胞遺骸分割包裹為幾個凋亡小體，無內(nèi)容物外溢，因此不引起周圍的炎癥反應(yīng)，凋亡小體可迅速被周圍專職或非專職吞噬細胞吞噬。

生物化學(xué)變化

1)DNA的片段化

細胞凋亡的一個顯著特點是細胞染色體的DNA降解，這是一個較普遍的現(xiàn)象。這種降解非常特異并有規(guī)律，所產(chǎn)生的不同長度的DNA片段約為180-200bp的整倍數(shù)，而這正好是纏繞組蛋白寡聚體的長度，提示染色體DNA恰好是在核小體與核小體的連接部位被切斷，產(chǎn)生不同長度的寡聚核小體片段，實驗證明，這種DNA的有控降解是一種內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶作用的結(jié)果，該酶在核小體連接部位切斷染色體DNA，這種降解表現(xiàn)在瓊脂糖凝膠電泳中就呈現(xiàn)特異的梯狀Ladder圖譜，而壞死呈彌漫的連續(xù)圖譜。

2) 大分子合成

細胞凋亡的生化改變不僅僅是DNA的有控降解，在細胞凋亡的過程中往往還有新的基因的表達和某些生物大分子的合成作為調(diào)控因子。如我們實驗室發(fā)現(xiàn)的TFAR-19就是在細胞凋亡時高表達一種分子，再如在糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)鼠胸腺細胞凋亡過程中，加入RNA合成抑制劑或蛋白質(zhì)合成抑制劑即能抑制細胞凋亡的發(fā)生。