细胞凋亡

生物科研实验室

细胞凋亡（Apoptosis），又称细胞自杀，是细胞在基因控制下主动死亡的过程，这种细胞死亡方式有助于从组织中移除不必要或有害的细胞，而不触发炎症反应。

细胞凋亡的特点：

◆ 细胞收缩：细胞体积缩小，细胞膜变得更加紧密。

◆ 核凝集和碎裂：细胞核物质凝聚，并最终分裂成较小的片段。

◆ 细胞膜改变：细胞膜的组成发生变化，特别是膜磷脂的外翻，使得细胞被免疫细胞识别并清除。

◆ 细胞碎片形成：细胞被切割成多个包含细胞器和细胞核碎片的小体，这些小体被称为细胞碎片或凋亡小体。
细胞凋亡分为外源性凋亡和内源性凋亡。

外源性凋亡就是，当它细胞接受到外界通知它死亡的信号的时候，它通过一系列复杂的级联反应，自己将自己破坏，导至死亡。

内源性凋亡就是它感应到自身内部出现了一些问题的时候（比如DNA遭到破坏），也可能触发它启动它的自杀程序，导至它的死亡。

外源性通路（Extrinsic pathway）通常由细胞表面的死亡受体与相关配体（如TNF-α、FasL、TRAIL）引发结合引发，进而诱导受体激活，导至死亡诱导信号复合物（DISC）的形成。该复合体的成员包括衔接蛋白FADD和TRADD，它们招募和激活caspase-8/caspase-10，然后可以激活下游效应器caspase（caspase-3、caspase-7）。激活后的caspase可直接降解细胞内的结构蛋白和功能蛋白，引起凋亡。

内源性通路（Intrinsic pathway）主要通过线粒体受损和氧化应激反应触发。这个过程受到Bcl-2家族中蛋白质活性之间平衡的严格调节。

当具有BH3结构域（如BAD、BID和BIM）的促凋亡家族成员在细胞应激期间通过表达变化或通过翻译后修饰被激活时，促凋亡蛋白BAX和BAK诱导线粒体外膜通透性(MOMP)增加，导至细胞色素C释放到细胞质中。然后游离细胞色素C与Apaf-1形成称为凋亡小体的复合物，激活caspase-9，进而激活caspase-3等执行酶，引发细胞死亡。

内在和外在途径最终都依赖于半胱天冬酶家族特定成员的蛋白酶活性。