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細(xì)胞凋亡(Apoptosis)

細(xì)胞凋亡(Apoptosis)是生物界廣泛存在的一種基本生命現(xiàn)象，如同細(xì)胞生長、發(fā)育、增殖一樣，起著十分重要的作用。目前認(rèn)為，誘導(dǎo)凋亡的細(xì)胞外刺激必須通過細(xì)胞內(nèi)一系列信號傳遞，造成ＤＮＡ選擇性的在核小體之間斷裂是其重要標(biāo)志之一。該名詞在20世紀(jì)70年代被首次提出，指的是在生理或某些病理條件下由基因控制的一種單個細(xì)胞溫和死亡形式。多細(xì)胞生物在發(fā)生、發(fā)展過程中，為了保持正常的生理機能，一部分的細(xì)胞發(fā)生自發(fā)性細(xì)胞死亡，這種細(xì)胞死亡是被細(xì)胞內(nèi)一系列相關(guān)的分子所調(diào)控，并伴隨有典型的形態(tài)學(xué)改變，這種現(xiàn)象被稱為細(xì)胞凋亡。
細(xì)胞凋亡是指細(xì)胞在一定的生理或病理條件下，受內(nèi)在遺傳機制的控制自動結(jié)束生命的過程。而細(xì)胞程序性死亡（programmed cell death,PCD）是指生物在發(fā)育過程中對一定生理刺激的反應(yīng)性死亡，它需要一定基因表達(dá)。凋亡是對細(xì)胞死亡過程中一系列固定模式的形態(tài)變化的描述，而PCD則是側(cè)重功能上的概念。兩者有差異，但常混為一談。
細(xì)胞凋亡(ap。Ptosis)或程序化細(xì)胞死亡(programmed cell death，PCD)，是多細(xì)胞有機體為調(diào)控機體發(fā)育，維護(hù)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定Pb基因控制的細(xì)胞主動死亡過程。目前，細(xì)胞自發(fā)退化死亡現(xiàn)象有種種命名。較為常用的是程序化細(xì)胞死亡(Pr08Nmmed celld6ath，PcD)，最初用于胚胎發(fā)育方面。胚胎分化過程中特定部位的細(xì)胞自發(fā)退化死亡是由于該部位的細(xì)胞內(nèi)基因按一定程序表達(dá)的結(jié)果，又稱基因指令性細(xì)胞死亡、生理性細(xì)胞死、自然發(fā)生細(xì)胞死亡、細(xì)胞舍生、凋亡或細(xì)胞凋亡等。
細(xì)胞凋亡是以細(xì)胞核濃縮、染色體DNA被以核小體為單位切成梯狀片段（ladder）、細(xì)胞縮小，最終形成細(xì)胞凋亡小體等形態(tài)變化為特征。不引起周圍細(xì)胞的溶解。細(xì)胞凋亡是在細(xì)胞群中散發(fā)，階段性進(jìn)行，并且依存于ＡＴＰ的供給和ＲＮＡ、蛋白質(zhì)的合成，是主動排除機制。不僅在個體發(fā)育時和卵細(xì)胞退縮等生理狀態(tài)下可觀察到，而且在自身免疫性疾病、神經(jīng)變質(zhì)性疾病、缺血性疾病等很多疾病及病理狀態(tài)下也可觀察到。細(xì)胞凋亡的細(xì)胞內(nèi)信息傳導(dǎo)途徑可大致分為二個階段，即誘導(dǎo)階段和實行階段。
細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)階段誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的因素有內(nèi)源性的和外源性的因素。內(nèi)源性的因素包括細(xì)胞凋亡誘發(fā)機制（如Ｆas配體、腫瘤壞死因子等）的激活和抑制機制（生長因子、激素、受體因子等增殖性因子）的失活。外源性的因素包括放射線、熱休克等物理性因素，藥物、毒物等化學(xué)性因素以及病毒、04細(xì)菌等生物學(xué)因素。近年來還發(fā)現(xiàn)活性氧以及一氧化氮在神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病、免疫性疾病及老化等方面的作用都不同程度地與細(xì)胞凋亡有關(guān)。
近來研究表明，細(xì)胞凋亡發(fā)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)不在細(xì)胞核，而在細(xì)胞質(zhì)。在凋亡細(xì)胞被誘導(dǎo)產(chǎn)生特征性形態(tài)改變和DNA降解之前，線粒體膜功能發(fā)生改變，內(nèi)膜跨膜電位消失和線粒體內(nèi)蛋白酶活化物的釋放，激發(fā)各種凋亡相關(guān)的代謝變化。
細(xì)胞凋亡的生物學(xué)功能
（1）清除無用的或多余的細(xì)胞，人腦在發(fā)育過程中有95%的細(xì)胞死亡。
（2）除去不再起作用的細(xì)胞。如蝌蚪變態(tài)時的尾部細(xì)胞死亡；哺乳動物子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞在月經(jīng)期死亡。
（3）除去發(fā)育不正常的細(xì)胞。如脊椎動物視覺系統(tǒng)的發(fā)育，沒有形成正確神經(jīng)元連接的神經(jīng)元被清除掉。
（4）除去一些有害細(xì)胞，胸腺細(xì)胞在離開胸腺之前被誘導(dǎo)死亡。
細(xì)胞凋亡的過程
細(xì)胞凋亡的過程大致可分為四個階段：
（1）凋亡信號轉(zhuǎn)導(dǎo)
當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外的凋亡誘導(dǎo)因素與被作用的細(xì)胞受體結(jié)合后，細(xì)胞產(chǎn)生復(fù)雜的生化反應(yīng)，并形成與凋亡有關(guān)的第二信使： cAMP 、 Ca2+ 、神經(jīng)酰胺等信號分子形成死亡信號。
（2）凋亡基因激活
調(diào)控的凋亡基因在接受死亡信號后，開始按預(yù)定程序啟動，并合成執(zhí)行凋亡所需的各種酶和相關(guān)物質(zhì)。
（3）凋亡的執(zhí)行（共同通路）
凋亡的主要執(zhí)行者有兩類酶：核酸內(nèi)切酶（ endogenous nuclease Dnase ）—徹底破壞細(xì)胞的生物命令系統(tǒng)； Caspases 3 —細(xì)胞的結(jié)構(gòu)全面解體。
（4）凋亡細(xì)胞的清除
凋亡后細(xì)胞可以被鄰近巨噬細(xì)胞分解。

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