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什么是细胞凋亡?

       凋亡和坏死是两种常见细胞死亡方式,具有截然不同的特征。凋亡是细胞程序性死亡的主要表现形式,是一个主动的生理反应;坏死则是细胞对严重损伤的一种被动反 应和变性过程。凋亡过程受细胞内一系列相关的分子所调控,涉及一系列复杂的生理生化反应,并伴随有典型的形态学改变,最终导致细胞的解体。凋亡细胞的许多 形态学改变是特征性的,甚至是唯一与凋亡相关的,因此可以作为检测凋亡的基础。凋亡检测的关键是将凋亡细胞与正常细胞以及坏死细胞进行准确的区分。

       细胞凋亡发生时,染色体DNA以核小体为单位发生降解,细胞核浓缩,碎裂的核物质被胞膜包裹游离出细胞外,成为凋亡小体。这些特征性变化可以通过显微镜直接观察,或用某些荧光染料染色后,在荧光显微镜下观察,或进行流式细胞分析。然而这些特征通常难以与坏死细胞进行准确区分。

       凋亡早期阶段,细胞膜虽然能够维持结构的完整,但丧失了其磷脂分子分布的非对称性,导致细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine, PS) 翻转到细胞膜外侧,使凋亡细胞易被吞噬细胞识别。通过对膜上的磷脂酰丝氨酸进行染色即可区分正常细胞与凋亡细胞,再进一步对核进行染色,由于有完整结构的 膜屏障,凋亡细胞的核无法被染色,而坏死细胞可以被染色,这样就准确地区分了凋亡细胞和坏死细胞。细胞凋亡时,伴随一系列蛋白酶学的改变,多种Caspase活性变化参与凋亡的启动、执行过程。检测Caspase活性变化,是分析凋亡发生机制和特征的另一方法。某些情况下,凋亡细胞不具有全部的凋亡特征,例如特征性的DNA片段化不明显,而出现DNA随机降解;有时Caspase活性的改变与凋亡不相关,即凋亡时Caspase活性不变,而Caspase活性变化但无凋亡发生。总的来说,观察凋亡时,应该观察反映凋亡不同特征的几个指标,综合分析。


标签:  细胞凋亡 生物细胞
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