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。凋亡是活体内局部组织中单个细胞的程序性死亡(PCD)的表现形式。凋亡多为单个细胞死亡,表现为细胞固缩,核染色质边集,细胞膜及细胞器𣬰完整,膜可发泡成芽,形成凋亡小体
凋亡小体:细胞膜内陷或胞质出芽并脱落,形成膜包被的、含有核碎片或细胞器成分的小体。 光镜下,凋亡小体多呈圆形或卵圆形,大小不等,胞浆浓缩,强嗜酸性,可有可无固缩深染的核碎片,故又称之为 嗜酸性小体 (Acidophilic body)
它不引起周围组织炎症反应和修复再生,但凋亡小体可被邻近的实质细胞和巨噬细胞吞噬。
一、形态学和生化特征
1 形态学特征
细胞皱缩:胞质致密,水分减少,胞质强嗜酸性,单个凋亡细胞与周围的细胞分离;
染色质凝集:核染色质浓集成致密团块(固缩),或集结排列于核膜内面(边集),之后 核裂解为碎片(碎裂)
形成凋亡小体:细胞膜内陷或胞质生出芽突并脱落,形成含核碎片或细胞器成分的膜包小体。小体可被邻近实质细胞和巨噬细胞吞噬、降解
质膜完整:阻止与其他分子间的识别,不引起周围炎症反应也不诱发周围细胞增生修复
病毒性肝炎肝细胞内的嗜酸性小体,肝细胞凋亡
肝细胞凋亡:胞质嗜酸性明显增强,细胞固缩,凋亡小体,与邻近细胞分离
2 生化特征
含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白酶(凋亡蛋白酶,Caspase)、钙/镁离子依赖的内切核酸酶endonuclease)及需钙蛋白酶(calpain)等活化。
凋亡蛋白酶在正常细胞内以酶原形式存在,活化后裂解很多重要的细胞蛋白,破坏细胞骨架和核骨架;激活限制性内切核酸酶,早期出现180~200bp的DNA降解片段,琼脂凝胶电泳呈现相对特征性的梯状带。
二、凋亡的机制
分信号传递、中央调控和结构改变三个阶段。
信号传递和中央调控为起始阶段,结构改变为执行分阶段。
信号传递:外源性(死亡受体启动)通路,细胞表面TNF-α受体和相关蛋白Fas(CD95)与Fas配体(Fas-L)结合,将凋亡信号导入细胞。
中央调控:由内源性(线粒体)通路,受线粒体通透性改变和促凋亡分子如细胞色素C胞质释放的激活。
结构改变:凋亡蛋白酶进一步激活酶促级联反应,出现凋亡小体等形态学改变。
影响因素:
抑制因素:生长因子、细胞基质、性甾体激素和某些病毒蛋白等
诱导因素:生长因子缺乏、糖皮质激素、自由基及电离辐射等
参与凋亡的相关基因:
促凋亡:Bad、Bax、Bak、p53;
抑凋亡:Bcl-2、Bcl-XL、Bcl-AL
双向调节:c-myc等基因
生长因子充足时促进细胞增殖,生长因子缺乏时细胞凋亡。
坏死与凋亡相似:核固缩、核碎裂、核染色质边集,梯状带
细胞死亡也可由细胞自噬引起。
自噬:细胞粗面内质网无核糖体区域膜或溶酶体突出、自吞,包裹细胞内物质形成自噬体(自噬小泡),再与溶酶体融合形成自噬溶酶体,降解所包裹的内容物。
生理情况下,自噬清除消化受损、变性、衰老和失去共通的细胞、细胞器及各种生物大分子;
病理情况下,抵御病原体入侵,保护细胞免受毒物损伤。
自噬过多或过活均可引起细胞死亡。
自噬和凋亡拥有类似的刺激因子和调节蛋白,自噬也可通过诱导凋亡引起细胞死亡。
联系客服