《細胞和分子免疫學》 一、凋謝的生物學特征

（一）凋謝的概念

細胞的死亡有兩種方式，第一種是細胞在受到嚴重的操作后發(fā)和的死亡，通常表現(xiàn)為細胞的突然死亡。在死亡過程的最早期，線粒體的功能和形態(tài)即發(fā)生變人經(jīng)，繼之，細胞失去自身平衡，細胞膜的操作導致滲透壓平衡的失調，細胞出現(xiàn)腫脹，最后胞膜破裂，胞漿內容物外泄，引起組織器官的炎癥反應，這種方式被稱為壞死（necrosis）。

另一種細胞死亡的方式是1972年Kerr等在正常的生理狀態(tài)下觀察到的，這處死亡方式最初被描述為一種正常生理狀態(tài)下的形態(tài)學改變。8年以后，這個實驗小組將這種形式的細胞死亡命名為凋謝，以區(qū)別于壞死。凋謝是機體的正常細胞在受到生理性和病理性刺激后啟動的自發(fā)的死亡過程，是一種主動的、信號依賴的過程，包括胞漿內Ca2+、cAMP升高，RNA和蛋白質合成增加。其典型的特征是一種內源性核酸內切酶的激活和由此導致的細胞染色體DNA的降解，DNA在核小體外被切斷，形成約185bp或整數(shù)倍長度的DNA片段，DNA電泳時形成特征性的梯形（ladder）電流條帶。這種細胞死亡方式的另一個特點是，降解的胞漿及胞核成份被包裹于膜性成分中而形成凋謝小體（apoptosis bodies），胞膜成份和結構的改變可以被吞噬細胞表面的粘附分子及磷脂酰絲氨酸受體（phosphatidylserine receptor）快速識別，凋謝細胞被吞噬并降解，因此不引起局部的炎癥反應。

（二）凋謝與壞死、程序化細胞死亡

壞死是由于補體或裂解性病毒等致細胞裂解因素造成的細胞胞膜的直接損傷，或是由于其它因素干擾胞膜上的能量依賴泵的功能而造成細胞水分、離子濃度的失衡，導致細胞膜破裂，胞漿內容物外泄，進而引起炎癥，是一種病理狀態(tài)下的細胞死亡。

在描述細胞死亡的術語中，還有一個概念是程序化細胞死亡（programmed cell death,PCD）。PCD最初是發(fā)育學的一個術語，是指機體發(fā)育過程中出現(xiàn)的一系列與發(fā)育相關的細胞生理性死亡過程。后來，這個概念被用來指由基因介導的細胞死亡，例如放射性照射的未成熟T細胞經(jīng)歷的死亡過程。啟動PCD的因素通常為正常的生理信號，其發(fā)生需要有某些基因的表達，給將發(fā)生PCD的細胞加入RNA或蛋白質合成抑制劑，不但不會促進PCD的發(fā)生，反而延遲或阻止PCD的發(fā)生。

凋謝和程序化細胞死亡并不是完全相同的，大部份的PCD過程伴有凋謝的形態(tài)學改變。但某些物種組織細胞在發(fā)育過程中經(jīng)歷的PCD并沒有凋謝典型的胞膜出泡、染色質局限化和DNA降解。本文中，我們把凋謝和程序化細胞死亡當成是一種通用的概念。

（三）與凋謝相關的基因

所有的PCD過程都有新基因的表達和蛋白質的合成，在絕大多數(shù)凋謝也是如此。PCD所需的蛋白在正常的細胞中是非組成性表達的，即這些基因的表達是誘導性的。已報道有大量的基因可能與PCD的發(fā)生有關，它們促進或抑制PCD的發(fā)生，如c-fos、c-myc、TGF-β、p53、bcl-2、apt-4、apt-5、nuc-1、ces-2、ced-3、egl-1等。到目前為止，這些基因中只有小部分被確定為PCD所必需，如p53和cel-1等。到目前為止，這些基因中只有小部分被確定為PCD所必需，如p53和c-myc的表達可以誘導某些T細胞和白血病細胞發(fā)生PCD，將p53基因轉入白血病細胞中即可迅速引起PCD。bcl-2是抵抗PCD的基因，bcl-2基因的缺失突變將促進PCD的發(fā)生。目前，這些基因影響PCD的機制還不十分清楚。