细胞坏死 凋亡和细胞程序性死亡

细胞坏死necrosis、细胞凋亡apoptosis、

细胞程序性死亡programmed cell death(PCD)

死亡是生命的普遍现象，但细胞死亡并非与机体死亡同步，在正常的组织中，经常发生“正常”的细胞死亡，它是维持组织机能和形态所必需的；细胞死亡的方式通常有3种：即①细胞坏死（necrosis）。②细胞凋亡（apoptosis）。③细胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）。

Ⅰ.细胞坏死

细胞坏死是细胞受到化学因素（如强酸、强碱、有毒物质）、物理因素（如热、辐射）和生物因素（如病原体）等环境因素的伤害，引起细胞死亡的现象。坏死细胞的形态改变主要是由下列2种病理过程引起的，即酶性消化和蛋白变性；参与此过程的酶，如来源于死亡细胞本身的溶酶体，则称为细胞自溶（autolysis）；若来源于浸润坏死组织内白细胞溶酶体，则为异溶（heterolysis）。

细胞坏死初期，胞质内线粒体和内质网肿胀、崩解，结构脂滴游离、空泡化，蛋白质颗粒增多，核发生固缩或断裂。随着胞质内蛋白变性、凝固或碎裂，以及嗜碱性核蛋白的降解，细胞质呈现强嗜酸

性，故坏死组织或细胞在苏木精

/伊红染色切片中，胞质呈均一

的深伊红色，原有的微细结构消

失。在含水量高的细胞，可因胞

质内水泡不断增大，并发生溶

解，导致细胞结构完全消失，最

后细胞膜和细胞器破裂，DNA

降解，细胞内容物流出，引起周

围组织炎症反应（图1）。

图1细胞坏死与凋亡的形态区别

Ⅱ.细胞凋亡

细胞凋亡（cell apoptosis）是借用古希腊语，表示细胞象秋天的树叶一样凋落的死亡方式，1972年Kerr最先提出这一概念，他发现结扎大鼠肝的左、中叶门静脉后，其周围细胞发生缺血性坏死，但由肝动脉供应区的实质细胞仍存活，只是范围逐渐缩小，其间一些细胞不断转变成细胞质小块，不伴有炎症，后在正常鼠肝中也偶然见到这一现象。

凋亡是一个形态学概念，是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现象，不是一件被动的过程，而是主动过程，是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程，涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用。

凋亡细胞的主要特征见表1，共有：①染色质聚集、分块、位于核膜上，胞质凝缩，最后核断裂，细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体（图1、2）；②凋亡小体内有结构完整的细胞器，还有凝缩的染色体，可被邻近细胞吞噬消化，因始终有膜封闭，没有内溶物释放，故不会引起炎症；③凋亡细胞中仍需要合成一些蛋白质，但是在坏死细胞中ATP和蛋白质合成受阻或终止；④核酸内切酶活化，导致染色质DNA在核小体连接部位断裂，形成约200bp整数倍的核酸片段，凝胶电泳图谱呈梯状；⑤凋亡通常是生理性变化，而细胞坏死是病理性变化。

表1细胞凋亡和细胞坏死的区别

区别点细胞凋亡细胞坏死

起因生理或病理性病理性变化或剧烈损伤

范围单个散在细胞大片组织或成群细胞

细胞膜保持完整，一直到形成凋亡小体破损

染色质凝聚在核膜下呈半月状呈絮状

细胞器无明显变化肿胀、内质网崩解

细胞体积固缩变小肿胀变大

凋亡小体有，被邻近细胞或巨噬细胞吞噬无，细胞自溶，残余碎片被

巨噬细胞吞噬

基因组DNA 有控降解，电泳图谱呈梯状随机降解，电泳图谱呈涂抹

状

蛋白质合成有无

调节过程受基因调控被动进行

炎症反应无，不释放细胞内容物有，释放内容物。

细胞凋亡与坏死的区别

虽然凋亡与坏死的最终结果极为相似，但它们的过程与表现却有很大差别。坏死（necrosis）是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞无序变化的死亡过程，表现为细胞胀大、胞膜破裂、细胞内容物外溢、核变化较慢、DNA降解不充分，引起局部严重的炎症反应。而细胞凋亡则是一个形态学的概念，描述一件有着一整套形态学特征的与坏死完全不同的细胞死亡形式，细胞为维持内环境稳定由基因控制的细胞自主的有序的死亡，是细胞对环境的生理性病理性刺激信号、环境条件的变化或缓和性损伤产生的应答有序变化的死亡过程。凋亡过程。细胞凋亡其细胞及组织的变化与坏死有明显的不同，不是一件被动的过程、而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。

图2左，正常胸腺细胞；右，凋亡胸腺细胞（注意凋亡小体）

Ⅲ.细胞程序性死亡programmed cell death，PCD

细胞程序性死亡PCD的概念是1956年提出的、是个功能性概念，描述在一个多细胞生物体中某些细胞死亡是个体发育中的一个预定的，并受到严格程序控制的正常组成部分。例如蝌蚪变成青蛙，其变态过程中尾部的消失伴随大量细胞死亡，高等哺乳类动物指间蹼的消失、颚融合、视网膜发育以及免疫系统的正常发育都必须有细胞死亡的参与。这些形形色色的在机体发育过程中出现的细胞死亡有一个共同特征：即散在的、逐个地从正常组织中死亡和消失，机体无炎症反应，而且对整个机体的发育是有利和必须的，因此认为动物发育过程中存在的细胞程序性死亡是一个发育学概念。

PCD在生物体发育过程中普遍存在，是一个由基因决定的细胞主动的、有序的主动的死亡方式。具体为细胞遇到内、外环境因子刺激时，受基因调控启动的自杀保护措施，包括一些分子机制的诱导激活和基因编程，通过这种方式去除体内非必需细胞或即将发生特化的细胞。

而细胞发生程序性死亡时，就像树叶或花的自然凋落一样，凋亡的细胞散在于正常组织细胞中，无炎症反应，不遗留瘢痕。死亡的细胞碎片很快被巨噬细胞或邻近细胞清除，不影响其他细胞的正常功能。一般机体在产生新细胞的同时，衰老和突变的细胞通过程序性死亡机制被清除，使器官和组织得以正常发育和代谢，是生物个体发育过程不可缺少的步骤。

细胞凋亡与PCD的比较

在细胞凋亡一词出现之前，胚胎学家已观察到动物发育过程中存在着细胞程序性死亡现象，它是胚胎正常发育所必需的，近年来PCD和细胞凋亡常被做为同义词使用。其实从严格的词学意义上来说，细胞程序性死亡与细胞凋亡两者实质上是有很大区别的。

首先，PCD是一个功能性概念（甚至认为动物发育过程中存在的细胞程序性死亡是一个发育学概念），描述在一个多细胞生物体中，某些细胞的死亡是个体发育中一个预定的，并受到严格控制的正常组成部分，而凋亡是一个形态学概念，指与细胞坏死不同的受到基因控制的细胞死亡形式；其次，PCD的最终结果是细胞凋亡，但细胞凋亡并非都是程序化的。

线虫Caenorhabditis elegans是研究个体发育和细胞程序性死亡的理想材料。其生命周期短，细胞数量少，成熟的成虫若是雌雄同体则有959个体细胞，约2000个生殖细胞。若是雄虫则有1031个体细胞和约1000个生殖细胞。神经系统由302个细胞组成，这些细胞来自于407个前体细胞，这些前体细胞中有105个发生了程序死亡。

麻省理工学院的Robert Horvitz 领导的研究小组采用体细胞突变的方法发现共有14 个基因在C. elegans 细胞凋亡中起作用，其中在细胞凋亡的实施阶段起作用的主要有3个：Ced-3、Ced-4和Ced-9，其中Ced-3和 Ced-4的作用是诱发凋亡，在缺乏Ced-3、Ced-4的突变体中不发生凋亡，有多余细胞存在。Ced-9抑制Ced-3、Ced-4的作用，使凋亡不能发生，Ced-9功能不足导致胚胎因细胞过度凋亡而死亡。

2002年10月7日，英国人悉尼·布雷诺尔、美国人罗伯特·霍维茨和英国人约翰·苏尔斯顿用线虫作生物研究对象，排列出了线虫基因图谱——第一个动物基因图谱，找到了可以对细胞每一个分裂和分化过程跟踪的细胞图谱，指出细胞分化时会经历一种“程序性细胞死亡”的过程，并确认了“程序性细胞死亡”过程中控制基因的变化状况，发现线虫中控制细胞死亡的关键基因，并描绘出了这些基因特征，揭示这些基因在细胞死亡过程中怎样相互作用，并证实了人体内也存在相应基因，这就打开了探究人体细胞分化和演变的大门。为此，这三位科学家荣获2002年诺贝尔生理学或医学奖（图3）。

PCD理论意义

程序性细胞死亡在生物发育和维持正常生理活动过程中非常重要．在发育过程中，细胞不但要恰当地诞生，而且也要恰当地死亡。例如，人在胚胎阶段是有尾巴的，正因为组成尾巴的细胞恰当地死亡，才使我们在出生后没有尾巴．如果这些细胞没有恰当地死亡，就会出现长尾巴的新生儿．从胚胎、新生儿、婴儿、儿童到青少年，在这一系列人体发育成熟之前的阶段，总体来说细胞诞生得多，死亡得少，

所以身体才能发育．发育成熟后，人体内细胞的诞生和死亡处于一个动态平衡阶段，一个成年人体内每天都有上万亿细胞诞生，同时又有上万亿细胞“程序性死亡”．两者处于一种动态平衡中，使人体器官维持合适的细胞数量得以正常运作的，正是“程序性细胞死亡”机制。（又如蝌蚪尾的消失，骨髓和肠的细生物发育过程中及成体组织中正常的细胞凋亡有助于保证细胞只在需要它们的时候和需要它们活的地方存活。这对于多细胞生物个体发育的正常进行，自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。）

PCD实践意义

如果调节细胞“自杀”的基因出了问题，该死亡的细胞没有死亡，反而继续分裂繁殖，便会导致有问题或恶性细胞不受控制地增长，比如癌症；如果基因错向不该死的细胞发出“自杀令”，不让之分裂繁殖，使不该死亡的淋巴细胞大批死亡，便破坏了人体的组织或免疫系统，比如艾滋病。

控制“程序性细胞死亡”的基因有两类：一类是抑制细胞死亡的；另一类是启动或促进细胞死亡的。两类基因相互作用控制细胞正常死亡。如果能发现所有的调控基因，分析其功能，研究出能发挥或抑制这些基因功能的药物，那么人类就能够敲响癌症和艾滋病的丧钟。当然，这个过程需经过一番艰苦努力，因为线虫只有959个细胞，而人体则有大约1000万亿个细胞。

细胞死亡的分类

博士生资格考试综述（2005年10月24日） 细胞死亡的分类 吕冰峰 北京大学基础医学院免疫学系分子免疫实验室 北京大学人类疾病基因研究中心 摘要：细胞死亡是多细胞生物生命过程中重要的生理或病理现象。细胞死亡有很多种，基于不同的分类标准，其分类结果也不一样。细胞死亡有程序性和非程序性之分，后者即坏死。程序性细胞死亡按其发生机制不同可以分为凋亡、自吞噬性程序性细胞死亡、Paraptosis、细胞有丝分裂灾难、胀亡等。也有很多学者按照死亡时细胞的形态特征进行分类：按照细胞核形态可以分为凋亡、凋亡样程序性细胞死亡、坏死样程序性细胞死亡和坏死；按照Clarke形态学分类，程序性细胞死亡分为I、II、III类。形态学分类与机制分类有很大的重叠，我们总结了它们的对应关系。 关键词：程序性细胞死亡，凋亡，自吞噬，Paraptosis，细胞有丝分裂灾难，胀亡，坏死 一、前言 多细胞生物的发育及生存依赖于其细胞分裂增殖和死亡之间的平衡，一旦这种平衡被打破，就会发生胚胎发育异常、退行性疾病以及癌症等。所以在进化过程中，多细胞生物逐渐拥有了复杂而精密的调节机制维持这种平衡。 细胞的死亡形式多种多样，在过去的150年其分类主要基于形态学[1]。而在最近的30年里，由于死亡分子机制方面的研究取得长足进步，使得死亡的分类更加科学化。但是，由于认识的局限性，细胞死亡分类的现状是形态和机制并存，甚至给人一种混乱的感觉，本文将对现有的细胞死亡分类加以综述，并尽量将形态学分类与机制分类联系起来。 二、非程序性细胞死亡 程序性细胞死亡的共同点在于它们是细胞主动的死亡过程，能够被细胞信号转导的抑制剂阻断，而非程序性细胞死亡则是细胞被动的死亡过程，不能被细胞信号转导的抑制剂阻断[2]。 非程序性细胞死亡即坏死，是指细胞在受到环境中的物理或化学刺激时所发生的细胞被动死亡[3]。其主要形态学特点是胞膜的破坏，细胞及细胞器水肿（胞

细胞坏死凋亡和细胞程序性死亡

细胞坏死necrosis、细胞凋亡apoptosis、 细胞程序性死亡programmed cell death(PCD) 死亡是生命的普遍现象，但细胞死亡并非与机体死亡同步，在正常的组织中，经常发生“正常”的细胞死亡，它是维持组织机能和形态所必需的；细胞死亡的方式通常有3种：即①细胞坏死（necrosis）。②细胞凋亡（apoptosis）。③细胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）。 Ⅰ.细胞坏死 细胞坏死是细胞受到化学因素（如强酸、强碱、有毒物质）、物理因素（如热、辐射）和生物因素（如病原体）等环境因素的伤害，引起细胞死亡的现象。坏死细胞的形态改变主要是由下列2种病理过程引起的，即酶性消化和蛋白变性；参与此过程的酶，如来源于死亡细胞本身的溶酶体，则称为细胞自溶（autolysis）；若来源于浸润坏死组织内白细胞溶酶体，则为异溶（heterolysis）。 细胞坏死初期，胞质内线粒体和内质网肿胀、崩解，结构脂滴游离、空泡化，蛋白质颗粒增多，核发生固缩或断裂。随着胞质内蛋白变性、凝固或碎裂，以及嗜碱性核蛋白的降解，细胞质呈现强嗜酸 性，故坏死组织或细胞在苏木精 /伊红染色切片中，胞质呈均一 的深伊红色，原有的微细结构消 失。在含水量高的细胞，可因胞 质内水泡不断增大，并发生溶 解，导致细胞结构完全消失，最 后细胞膜和细胞器破裂，DNA 降解，细胞内容物流出，引起周 围组织炎症反应（图1）。 图1细胞坏死与凋亡的形态区别

Ⅱ.细胞凋亡 细胞凋亡（cell apoptosis）是借用古希腊语，表示细胞象秋天的树叶一样凋落的死亡方式，1972年Kerr最先提出这一概念，他发现结扎大鼠肝的左、中叶门静脉后，其周围细胞发生缺血性坏死，但由肝动脉供应区的实质细胞仍存活，只是范围逐渐缩小，其间一些细胞不断转变成细胞质小块，不伴有炎症，后在正常鼠肝中也偶然见到这一现象。 凋亡是一个形态学概念，是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现象，不是一件被动的过程，而是主动过程，是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程，涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用。 凋亡细胞的主要特征见表1，共有：①染色质聚集、分块、位于核膜上，胞质凝缩，最后核断裂，细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体（图1、2）；②凋亡小体内有结构完整的细胞器，还有凝缩的染色体，可被邻近细胞吞噬消化，因始终有膜封闭，没有内溶物释放，故不会引起炎症；③凋亡细胞中仍需要合成一些蛋白质，但是在坏死细胞中ATP和蛋白质合成受阻或终止；④核酸内切酶活化，导致染色质DNA在核小体连接部位断裂，形成约200bp整数倍的核酸片段，凝胶电泳图谱呈梯状；⑤凋亡通常是生理性变化，而细胞坏死是病理性变化。 表1细胞凋亡和细胞坏死的区别 区别点细胞凋亡细胞坏死 起因生理或病理性病理性变化或剧烈损伤 范围单个散在细胞大片组织或成群细胞 细胞膜保持完整，一直到形成凋亡小体破损 染色质凝聚在核膜下呈半月状呈絮状 细胞器无明显变化肿胀、内质网崩解 细胞体积固缩变小肿胀变大 凋亡小体有，被邻近细胞或巨噬细胞吞噬无，细胞自溶，残余碎片被 巨噬细胞吞噬 基因组DNA 有控降解，电泳图谱呈梯状随机降解，电泳图谱呈涂抹 状 蛋白质合成有无 调节过程受基因调控被动进行 炎症反应无，不释放细胞内容物有，释放内容物。

2018_2019学年高中生物每日一题细胞凋亡和细胞坏死的区别含解析新人教版必修1

细胞凋亡和细胞坏死的区别 高考频度：★★★☆☆难易程度：★★☆☆☆ 脑缺氧、心缺血、急性胰腺炎、动脉粥样硬化等疾病都是由细胞坏死引起的。近日，厦门大 学生命科学学院韩家淮教授课题组的一项研究表明，存在于人体内的一种名为RIP3的蛋白 激酶，能够将细胞凋亡转换成细胞坏死，通过调控这种酶的合成，就可以调控细胞的死亡方式。下列有关叙述错误的是 A.从以上分析可知细胞坏死过程中存在基因的选择性表达 B.—些细胞的坏死对人体也有益处，比如被病原体感染的细胞在免疫系统的作用下死亡 C.抑制RIP3的活性，能在一定程度上对急性胰腺炎起治疗、防御的作用 D.在人体的癌细胞中，也可能存在控制RIP3合成的基因 【参考答案】B 【试藍翼祈】由细运碍亡特銮弟鈿迸环芒寸虽该追越白基医逵淫土爰注'A正聽：由越丹熄思繆不出譎縫琢死痔身徳有莖，B 樂唳；抑割该薛的洁席.则毅別条锻坏死，C正碍：艳籍踰胞前全寵惟，号令鑰無占的基因鑫是一縊的尸D正菇’ ■ ”推荐 -------------- ” 1有关细胞凋亡和细胞坏死的叙述正确的是 A.细胞凋亡的速率会因其功能不同而不同 B.被病毒侵染的细胞的清除属于细胞坏死 C.细胞凋亡和细胞坏死都有利于个体的生长发育 D.细胞凋亡和细胞坏死都受环境影响较大，机体难以控制 2.下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中，错误的是 A.细胞凋亡是一种自然的生理过程 B.细胞坏死是一种病理性变化

C.被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死完成的 D.蝌蚪尾的消失，是由基因决定的细胞自动结束生命的过程 3?下列关于细胞凋亡和细胞坏死的叙述中，错误的一项是 A.细胞凋亡是主动的，细胞坏死是被动的 B.细胞凋亡是生理性的，细胞坏死是病理性的 C.细胞凋亡是基因调控的，细胞坏死是外界因素引起的 D.细胞凋亡是急性的，细胞坏死是慢性的 4?细胞凋亡也称为细胞编程性死亡，其大致过程如图所示。下列有关叙述错误的是 A.细胞皱缩、染色质固缩表明细胞处于衰老状态 B.图示过程只发生在胚胎发育过程中 C.吞噬细胞吞噬凋亡小体与细胞膜的流动性密切相关 D.细胞凋亡是由遗传物质控制的，与细胞坏死有明显区别 5?香烟中含有大量的有害物质，如尼古丁等会造成吸烟者肺部细胞的死亡。这种细胞的死亡过程属于 A.生理性死亡 B.正常衰亡 C.细胞坏死 D.细胞凋亡 1.【答案】A 【解析】功能不同的细胞凋亡速率不同，如神经细胞可能一生都不凋亡，口腔上皮细胞 则在短时间内发生凋亡，A正确；被病毒侵染的细胞的清除属于细胞凋亡，B错误；细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程，有利于个体的生长发育；细胞坏死是 1E常细 胞 细胞皱缩细胞励SL吞噬细胞 核染色质分解战多个包袅、呑噬 凋亡小体凋亡小体

细胞凋亡实验步骤及注意事项

细胞凋亡实验步骤及注意事项 一、实验目的 1、掌屋凋亡细胞的形态特征 2、学会用荧光探针对细胞进行双标记来检测正常活细胞、凋亡细胞与坏死 细胞的方法 二、实验原理 细胞死亡根据其性质、起源及生物学意义区分为凋亡与坏死两种不同类型。凋亡普遍存在于生命界,在生物个体与生存中起着非常重要的作用。它就是细胞在一 定生理条件下一系列顺序发生事件的组合,就是细胞遵循一定规律自己结束生命 的自主控制过程。细胞凋亡具有可鉴别的形态学与生物化学特征。 在形态上可见凋亡细胞与周围细胞脱离接触,细胞变园,细胞膜向内皱缩、胞浆浓缩、内质网扩张、细胞核固缩破裂呈团块状或新月状分布、内质网与细胞膜进一步融合将细胞分成多个完整包裹的凋亡小体,凋亡小体最后被吞噬细胞吞噬消化。在凋亡过程中细胞内容物并不释放到细胞外,不会影响其它细胞,因而不引起炎症反应。 在生物化学上,多数细胞凋亡的过程中,内源性核酸内切酶活化,活性增加。核DNA 随机地在核小体的连接部位被酶切断,降解为180-200bp或它的整倍数的各种片断。如果对核DNA进行琼脂糖电泳,可显示以180-200bp为基数的DNA ladder(梯状带纹)的特征。 相比之下,坏死就是细胞处于剧烈损伤条件下发生的细胞死亡。细胞在坏死早期 即丧失质膜完整性,各种细胞器膨胀,进而质膜崩解释放出其中的内容物,引起炎症反应,坏死过程中细胞核DNA虽也降解,但由于存在各种长度不等的DNA片断,不能形成梯状带纹,而呈弥散状。 一些温与的损伤刺激及一些抗肿瘤药物可诱导细胞凋亡,通常这些因素在诱导凋亡的同时,也可产生细胞坏死,这取决于损伤的剧烈程度与细胞本身对刺激的敏感 程度。 三尖杉酯碱(HT)就是我国自行研制的一种对急性粒细胞白血病,急性单核白血病等有良好疗效的抗肿瘤药物。研究表明HT在0、02~5μg/ml范围内作用2小时,即可诱导HL-60细胞凋亡,并表现出典型的凋亡特征。本实验用1μg/ml HT在体外诱导培养的HL-60细胞发生凋亡,同时也有少数细胞发生坏死。用 Hoechst33342与碘化丙啶(propidium iodide,PI)对细胞进行双重染色,可以区别凋亡、坏死及正常细胞。 细胞膜就是一选择性的生物膜,一般的生物染料如PI等不能穿过质膜。当细胞坏死时,质膜不完整,PI就进入细胞内部,它可嵌入到DNA或RNA中,使坏死细胞着

细胞程序性死亡机制的研究

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａｎｘｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ 细胞程序性死亡机制的研究 苑丽霞１，２，孙毅３，杨艳君１，赵鸿飞４ （１．晋中学院生物科学与技术学院，山西晋中０３０６００；２．山西农业大学，山西太谷０３０８０１； ３．山西省农业生物技术研究中心，山西太原０３００３１；４．中国人民解放军某部队后勤部农林管理处，甘肃兰州７３２７５０） 摘要：细胞程序性死亡是细胞在自身基因编码、多种因子调控的作用下发生的一种正常的生理反应。它是植物和动物生长发育过程中的一种普遍现象，已成为当前生物学的研究热点之一。介绍ＰＣＤ的概念和基本特征，重点说明了ＰＣＤ的作用机制，同时展望了ＰＣＤ研究中有待进一步解决的问题和实际意义。 关键词：细胞程序性死亡；ＰＣＤ；生长；发育；细胞凋亡 中图分类号：Ｑ２５５文献标识码：Ａ文章编号：１００２－２４８１（２００８）０８－００１５－０３ ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰｒｏｇｒａｍｍｅｄＣｅｌｌＤｅａｔｈ ＹＵＡＮＬｉ－ｘｉａ１，２，ＳＵＮＹｉ３，ＹＡＮＧＹａｎ－ｊｕｎ１，ＺＨＡＯＨｏｎｇ－ｆｅｉ４ （１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＪｉｎｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｈａｎｘｉＪｉｎｚｈｏｎｇ０３０６００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｘｉＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｈａｎｘｉＴａｉｇｕ０３０８０１，Ｃｈｉｎａ；３．Ａｇｒｉ．ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｒｅｏｆＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＳｈａｎｘｉＴａｉｙｕａｎ０３００３１，Ｃｈｉｎａ；４．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＦｏｒｅｓｔｒｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔＬｏｇｉｓｔｉｃｓＤｉｖｉｓｉｏｎ，ＣｈｉｎｅｓｅＰｅｏｐｌｅ＇ｓＬｉｂｅｒａｔｉｏｎＡＡｒｍｙ６３６００ Ｔｒｏｏｐｓ，ＧａｎｓｕＬａｎｚｈｏｕ７３２７５０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄｃｅｌｌｄｅａｔｈ（ＰＣＤ）ｉｓａｎｏｒｍａｌｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｐｏｎｓｅｓｔｈａｔｏｃｃｕｒｉｎｃｅｌｌｓｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｉｒｏｗｎｇｅｎｅｔｉｃｃｏｄｉｎｇａｎｄａｖａｒｉｅｔｙｏｆｆａｃｔｏｒｓ．Ｉｔｉｓａｕｎｉｖｅｒｓａｌｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｌａｎｔｓａｎｄａｎｉｍａｌｓ，ａｎｄｈａｓｂｅｃｏｍｅｏｎｅｏｆｔｈｅｆｏｃｕｓｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ．ＴｈｅａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｔｈｅｂａｓｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅＰＣＤ，ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰＣＤ，ａｎｄｏｕｔｌｏｏｋｓｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｈａｔｎｅｅｄｔｏｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｙｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆＰＣＤ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄｃｅｌｌｄｅａｔｈ；ＰＣＤ；Ｇｒｏｗｔｈ；Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；Ａｐｏｐｔｏｓｉｓ 细胞的死亡是个体存活的正常现象。细胞中既存在着存活途径，也存在着死亡途径。生物体内健康细胞在特定的细胞外信号的诱导下，死亡途径被激活，在有关基因的调控下发生死亡，细胞的这种死亡方式称为细胞程序性死亡（Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄｃｅｌｌｄｅａｔｈ，ＰＣＤ）［１］。１细胞编程性死亡的概念 ＰＣＤ的定义最早由Ｇｌｕｃｈｓｍａｎ于１９５１年在研究两栖动物的变态现象时首先提出。它是指生物体生长发育过程中，由自身基因编码的、主动并有序的进程，是生物体新陈代谢过程中正常的生理反应（ＰｅｎｎｅｌａｎｄＬａｍｂ，１９９７）［２］。１９７２年Ｋｅｒｒ，Ｊ．Ｆ等在研究组织变化时又创用了细胞凋亡（ａｐｏｐｔｏｓｉｓ）一词，是指细胞受到生理或病理刺激发生的死亡。ａｐｏｐｔｏｓｉｓ源自古希腊语，原意是指秋天树木落叶之意，用来表示细胞的这种死亡方式比较形象化。然而从生物学意义上来讲，细胞程序性死亡则更要贴切一些，因为细胞的这种死亡并不是因受体外因素的影响而发生枯萎，而是个体发育、存活所必须的正常秩序的一部分。现在，细胞凋亡和细胞程序性死亡作为两个同义词在学术界同时使用［１］。然而，细胞程序性死亡在性质上完全不同于细胞坏死（ｎｅｃｒｏｓｉｓ）。细胞坏死是指细胞受到极端的物理、化学因素的刺激引起的细胞死亡。细胞坏死时质膜和核膜发生断裂，细胞质溢出，影响到周围细胞，发生炎症反应。而细胞编程性死亡过程比较平稳，无炎症反应［１］。 ２细胞程序性死亡的主要特征 细胞程序性死亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程［３］。细胞程序性死亡对于多细胞生物个体发育的正常进行，自身平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。在ＰＣＤ发生过程中，一般伴随有特定的形态、生化特征出现。其形态学上分为三个阶段：凋亡的起始，主要表现为细胞表面的特化结构入微绒毛的消失，细胞间接触的消失。凋亡小体的形成，核染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器聚集，为反折的细胞膜所包围，使细胞表面产生许多泡状或芽状突起，以后逐渐分割，形成单个的凋亡小体。凋亡小体逐渐为邻近的细胞所吞噬并消化。 细胞凋亡的发生过程中，最重要的生化特征是由于核小体间的断裂ＤＮＡ产生含有不同数量核小体单位的片段，在进行琼脂糖凝胶电泳时，形成特征性的梯状条带；同时组织转谷氨酰胺酶（ｔｉｓｓｕｅ ＊收稿日期：２００８－０６－１１ 作者简介：苑丽霞（１９８０－），女，山西武乡人，讲师，主要从事分子遗传与基因工程方面的研究工作。 山西农业科学２００８，３６（８）：１５～１７ １５

最新细胞凋亡与细胞程序性死亡的区别

细胞凋亡与细胞死亡及细胞程序性死亡的区别 1细胞凋亡和细胞死亡 细胞凋亡 (Apoptosis)是生物界广泛存在的一种现象，与其它的生命现象一样具有同等重要的生理学或病理学意义。 尽管其最终结果也是导致细胞死亡,但其诱导因素、发生机制和过程及意义均明显不同于一般的病理性细胞死亡 (即细胞坏死性死亡,简称细胞死亡)。细胞凋亡的形态特征与细胞坏死性死亡的形态特征不同。细胞坏死性死亡是被动的病理性死亡,其形态特征首先是 膜通透性增加,细胞外型发生不规则变化,内质网扩张,核染色质不规则移位,进而线粒体及核肿张,溶酶体破坏,细胞膜破裂,胞浆外溢,这种死亡过程常常引起炎症反应。细胞凋亡则是在某些因素的诱导下，由细胞内在的有规律的机制引起的,是主动的生理性细胞自杀。其特征是细胞首先变圆,随即与邻近细胞脱离,失去微绒毛,胞浆浓缩,内质网扩张呈泡状并与细胞膜融合,线粒体无明显变化,核染色质浓 缩成块并凝聚在核膜周边,胞膜内陷将细胞自行分割为多个有外膜包裹、内涵物不外溢的凋亡小体,后被吞噬细胞或邻周细胞所识别、吞噬。由于细胞凋亡过程不导致溶酶体破坏及胞膜破裂,没有细胞内容物外泄,故不引起炎症反应,在生理条件下,生物体内细胞存活与死亡是由自身发育阶段提供的遗传信息,或由邻近细胞和其微环境提供的信号决定的,其中包括细胞相互接触提供的信号以及周围环境中活性物质、激素等。这些刺激信号的增加或减少调节着细胞产生和凋亡,维系着机体细胞的有序状态。

2．胞凋亡与程序性细胞死亡 长期以来,细胞凋亡往往又被称为程序性细胞死亡,两种名称被不加区别地互换使用，而事实上,两者的含义是完全不同的。产生这种误解的原因在于凋亡和PCD均涉及了“程序性”的概念,这两种不同的“程序性”往往被混为一谈了。PCD的概念提出较凋亡早,最初提出的程序性细胞死亡是描述发生于各生物种系胚胎发育过程中的正常细胞死亡的所有表型,具高度可遗传的时序性和空间性,即细胞在发育的特定阶段按序死亡。例如在小鸡的胚胎发育过程中,其胎盘中的一群细胞必须在一个精确的时间内死亡,使得翅膀的轮廓得以形成,即使这群细胞被移植到胚胎的其它部位,也仍然会按时死亡。生物各种组织的发育和变态过程等均是在这种内在的“时间程序”激发下开始的。当细胞凋亡时间到来时,就需要另一种程序来提供细胞死亡的武器以控制细胞发生主动的“自杀”过程,这种“手段程序”便是细胞凋亡中“程序性”的含义。另外,在形态学方面,PCD与细胞凋亡也存在着差异,在发育过程中的许多明显的程序性死亡并未显示出凋亡中诸如细胞浓缩、染色质聚集、核酸内切酶活化、凋亡小体等特征,因此有学者认为PCD是一种没有核酸内切酶诱导的DNA梯形带的出现,并常有伴自噬溶酶体活性升高的细胞发育死亡过程。严格地说,凋亡是一形态学概念,是对多种方式引起的一种特征性形态和生化改变的概括。它并非代表引起细胞死亡的过程和路径,而是指众多因素造成的众多死亡途径的最终表现。尽管随着对PCD的时间机制和激发因素的越来越多的了解,细胞凋亡和PCD在某种程度上有很多相似之处,但是,程序性细胞死亡的

第17讲 细胞凋亡、细胞坏死和细胞癌变

第十七讲细胞凋亡、细胞坏死和细胞癌变 常见考法： 1、以选择题的形式考查细胞生命历程个过程的实质、特点。 2、以选择题的形式考查细胞凋亡和细胞坏死的区别。 1.1下列有关人体细胞生命历程的叙述,不正确的是( ) A. 细胞分化形成不同功能的细胞,但这些细胞也有相同的蛋白质 B. 衰老的细胞内多种酶活性降低,但有的基因还在表达 C. 癌细胞不能进行正常地分化,机体清除癌细胞与细胞凋亡有关 D. 细胞的分裂、分化、衰老和坏死对生物体均有积极的意义 1.2下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是( ) ①个体发育过程中细胞的衰老对生物体都是有害的 ②正常细胞癌变后在体外培养可无限增殖 ③由造血干细胞分化成红细胞的过程是不可逆的 ④癌细胞容易在体内转移,与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关 ⑤人胚胎发育过程中尾的消失是细胞坏死的结果 ⑥原癌基因和抑癌基因的变异是细胞癌变的内因 ⑦低温引起的细胞冻伤和死亡属于细胞凋亡. A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项 任务2、个体衰老和细胞衰老有什么关系？细胞衰老的特征和原因是什么？？ 关系：单细胞生物体的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。但多细胞生物体总是在不断更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡。总体来说，个体的衰老的过程也是细胞普遍衰老的过程。细胞衰老特征：一大（细胞核体积增大）一小（细胞体积变小）一多（色素增多）三低（水分减少；酶活性降低；膜通透性改变，运输功能降低）

细胞衰老原因：自由基学说和端粒学说 2.1下列有关衰老细胞特征的叙述,错误是( ) A、膜通透性改变,物质运输功能下降 B、酶活性降低,呼吸减弱,代谢减慢 C、染色质收缩,遗传信息表达受影响 D、细胞体积增大,水分增加,色素积累 任务3、细胞凋亡的含义、实例、原因、发生时期、意义？ 细胞凋亡含义（课本P123） 实例：胎儿手的发育，蝌蚪尾巴的消失 原因：由遗传机制决定的程序性调控 时期：个体发育全过程 意义：保证多细胞生物体完成正常发育；维持内部环境的稳定；抵御外界各种因素的干扰。 3.1细胞凋亡大致过程如图所示.下列有关叙述不正确的是 ( ) A. 图示该过程只发生在胚胎时期 B. 与凋亡相关的基因是机体固有的 C. 吞噬细胞吞噬凋亡小体与水解酶有关 D. 细胞凋亡过程与基因的选择性表达有关 3.2下列有关衰老细胞特征和细胞凋亡的叙述,错误是( ) A: 细胞凋亡是由细胞内的遗传物质决定的 B 细胞的功能不同，凋亡的速率也不同 C: 细胞凋亡对生物体维持内部环境的稳定起关键作用 D: 在人体神经系统的发育过程中，神经细胞发生凋亡的数量很少 任务4、细胞癌变的主要特征？原癌基因和抑癌基因的功能是什么？细胞癌变的外因和内因是什么？癌症都是不治之症吗？是遗传病吗？癌变是可遗传的变异吗？如何防癌？ 主要特征：①“不死”：无限增殖；②“变态”：形态结构改变；③“扩散”：糖蛋白减少，粘着性降低，易分散和转移 原癌基因和抑癌基因的功能（课本P126） 癌变外因：致癌因子；内因：原癌基因和抑癌基因发生基因突变 癌症是不治之症，不是遗传病，癌变是可遗传的变异。 防癌：远离致癌因子，健康的饮食和生活习惯，良好心态 4.1下列关于原癌基因和抑癌基因的说法,不正确的是( ) A. 两者和细胞周期的调控有关 B. 只有在癌细胞中才存在这两种基因 C. 原癌基因和抑癌基因突变过程中存在累积效应 D. 原癌基因的脱氧核苷酸序列改变可导致遗传信息的变化 4.2、2011年4月15日～21日是第17届全国肿瘤防治宣传周，主题为“科学抗癌，关爱生命”。下列相关叙述不正确的是( ) A、放射性治疗可以引发癌细胞凋亡

细胞程序性死亡

细胞凋亡一词来源于希腊语, 原指树叶或花的自然凋落。由英、美三位科学家在1972年首次提出,于2002年获得诺贝尔医学奖。细胞凋亡是指机体在一定生理、病理条件下为维持内环境稳定, 通过基因控制而使细胞主动有序的死亡, 表现一系列形态和生化方面的特征。细胞凋亡是细胞正常的死亡,它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等作用,不造成炎症和自体的损伤, 是细胞为了更好地适应生存环境而主动争取的死亡过程。因这一死亡过程严格受到程序的控制, 又称细胞程序性死亡（Progammed cell death，PCD）【1】。 一．环境因子与PCD 1 病原体与植物PCD 植物受病原物(真菌、细菌和病毒)感染时往往会发生过敏性细胞死亡，即过敏反应（hypersensitive response，HR）：一方面死亡细胞可以将入侵寄主体内的病原病原微生物限制在感染点周围，阻止其进一步扩展而实现局部抗病性；另一方面也可进一步激活植物抗病防卫的相关信号通路，使植物获得对此后入侵的多种类型病原物的系统抗病性 [2]。现有研究结果表明，植物HR 中的细胞死亡往往表现出PCD 的典型特征。例如， Wakabayashi 等[3]发现，生菜感染细菌后，细胞线粒体会增大，出现类似动物PCD 的症状，细胞质内空泡化增加，使细胞丧失功能。Olszak等[4]用细菌侵染拟南芥突变体acdll 后发现，拟南芥AtFMO基因蛋白的表达既可以激活细胞的防御系统，又可以促进细胞发生PCD 现象，但并不是细胞发生PCD 现象所必需的。 2 低氧与植物PCD 由于淹水或水培中微生物和植物根的呼吸，降低了植物根际氧的浓度而出现了低氧或无氧状态，导致根部细胞发生PCD现象。He 等[5]研究表明，Ca2+和蛋白质磷酸化与植物通气组织的形成有关：在正常供氧条件下Ca2+通道抑制剂和蛋白质磷酸酯酶抑制剂都能促进玉米根中细胞的死亡，而在低氧的根中Ca2+螯合物EGTA 和蛋白激酶抑制剂都能防止细胞死亡。Xiong等[6]报道，玉米根尖细胞在淹水24 小时后细胞核出现明显类似PCD 现象的超微结构如质膜的变化，但并没有检测到明显的DNA ladder 等PCD 现象，由此推测，淹水条件下玉米根尖细胞的死亡是一种特殊的形式，既类似于PCD 现象，也类似于细胞坏死现象。 3 温度与植物PCD 温度的变化也会直接影响到植物细胞的正常生命活动，使部分器官乃至整个植株的生长发育受到抑制。Koukalova等[7]报道，体外培养的烟草细胞在低温胁迫下会出现梯状DNA 带、染色质浓缩等典型的PCD 特征。何文锦等[8]发现，低温胁迫下灰木相思的组培苗细胞核出现明显的PCD 特征，且组培苗细胞对低温的耐受性是有限的。Zuppini 等[9]研究表明，大豆悬浮细胞在44℃下处理2h，经过24h 恢复后进行HO/PI 双染发现有50%的细胞染色质凝集，20%的细胞被碘化丙啶(PI)染色，并且TUNEL 检测呈阳性，说明细胞发生PCD 使DNA 降解。Doyle 等[10]研究表明，在55℃条件下，拟南芥悬浮细胞发生了apoptotic-like（AL）PCD 现象，其程度受光照、叶绿体、活性氧（ROS）以及一些相关的核蛋白的共同调控。 4 金属盐离子与植物PCD 金属盐离子如铝（Al）、镉（Cd）、铁（Fe）等均能诱导植物发生PCD 现象。Panda 等[11]报道，用50μM/L 的铝处理烟草悬浮细胞18h 出现了细胞色素c 泄漏、ATP 含量下降、线粒体膜结构不正常、核DNA 片段化等现象。Wang 等[12]对烟草悬浮细胞研究发现，Bcl-2 的同源基因Ced-9 基因表达可提高烟草抵抗铝毒害的能力。Zhang 等[17]研究表明，400μmol/L 的铁离子能诱导水稻IR64 根尖细胞发生PCD 现象，并引起了SOD、POD和CAT 含量的显著变化。 5 药物与植物PCD

Cell：ESCRT-III作用于MLKL下游调控细胞程序性坏死

Cell：ESCRT-III作用于MLKL下游调控细胞程 序性坏死 订阅号APExBIO 程序性坏死（necroptosis）是一种可调控的坏死，然而经历程序性坏死的细胞并不总是面向死亡。来自美国圣犹达儿童研究医院的研究团队发现，在细胞程序性坏死的过程中由MLKL活性引起的膜损伤可被ESCRT-III修复，保留细胞质膜的完整性，使具有MLKL活性的细胞可以在ESCRT的参与下维持生存。相关结果发表于《Cell》。 RIPK3（相互作用激酶-3）激活MLKL（混合谱系激酶样）导致质膜（PM）的破坏，引起细胞程序性坏死。RIPK3本身通过寡聚化激活，可以通过单独添加二聚体快速激活RIPK3。ESCRT蛋白包括亚群（ESCRT-I，-II和-III），其在多泡体形成、质膜断裂、细胞因子中的核膜组装等中起作用。

1. 程序性坏死细胞在质膜完整性丧失之前暴露磷脂酰丝氨酸（PS） PS通过脂质转位酶的作用定位于健康细胞质膜的内叶。向培养的NIH 3T3细胞添加二聚体（B / B），发现细胞在摄取Sytox Green或碘化丙啶（PI）之前迅速变为膜联蛋白V （AnnV）阳性（在质膜上形成的小（?0.5mm）的AnnV+气泡）。在添加肿瘤坏死因子（TNF）和caspase抑制剂zVAD-fmk（TZ）后也观察到这种现象。MLKL的消融阻止了PS的暴露。因此MLKL的激活导致脂质扰乱以暴露PS。 2. ESCRT-III负责组建MLKL诱导的AnnV+气泡 用GFP-CHMP4B瞬时转导表达RIPK3-2Fv或hMLKL1-181-2Fv的NIH 3T3细胞，并加入B / B后成像。发现活性MLKL诱导CHMP4B转运到PM。为了确定ESCRT-III是否在MLKL激活后AnnV+气泡的形成中起作用，沉默ESCRT-III组分的CHMP2A和CHMP4B，发现激活RIPK3或MLKL后质膜气泡的形成取决于这些ESCRT-III组分的存在。 还发现，在激活MLKL之后PS暴露之前发生Ca2+的内流，并且依赖于MLKL的存在。尽管PS暴露不需要Ca2+，但是发现CHMP4B易位和质膜气泡形成需要细胞外Ca2+。 3. ESCRT-III拮抗程序性坏死

细胞程序性死亡

细胞程序性死亡 作者： [摘要]：细胞程序性死亡（Programmed cell death, PCD）是指为维护内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序性的死亡。它是动植物生长发育过程中的一种普遍现象。本文主要介绍了有关细胞程序性死亡定义、基本特征、分子机制。 [关键词]：细胞程序性死亡；分子机制；细胞凋亡 引言 在发育过程及成熟细胞中，部分细胞死亡是正常过程，这一概念早在4O多年前已由Glicksmann (1950)提出。这种正常的细胞死亡是动物细胞的基本特性，它发生在大部分发育的组织中，许多组织整个生命过程中都存在正常的细胞死亡。近年来，细胞死亡被用不同方法加以分类，其中主要可将其分为两大类：意外死亡和程序死亡。意外死亡是指由不同的物理、化学因素，包括缺氧、缺血、损伤及不同的外源生物因素导致的死亡；程序死亡是指发生在内环境部分正常生理性稳定的细胞死亡，特别是在胚胎发生中的死亡，这对正常细胞更新及在发育过程中重整模式是必要的。因此，程序性细胞死亡（PCD）代表的不是细胞对外来损伤的效应，而是对激素、生长因子及离子内环境稳定改变的反应。所以，也可称其是机体细胞在正常生理或病理状态下，遵循自身的程序发生的一种自发的、程序化的死亡过程，其发生受一系列基因、蛋白的严密调控。[1] 1．程序性细胞死亡的特征 细胞程序性死亡具有明显的形态学特征，包括细胞变圆、染色质凝聚、分块胞质皱缩等。 1.1 程序性死亡细胞的形态结构变化[2] 程序性死亡细胞的核DNA 在核小体连接处断裂为核小体片段，并向核膜下或中央异染色质区凝聚形成浓缩的染色质块，在电镜下呈高电子密度。凋亡细胞的核经核碎裂形成染色质块（核碎片），然后整个细胞通过发芽起泡等方式形成一些球形的突起并在其基部绞断而脱落产生大小不等内含胞质、细胞器及核碎片的凋亡小体，最后凋亡小体被周围细胞或单核细胞吞噬。 1.2 程序性细胞死亡的生化特征 程序性死亡细胞最突出的特征是：第一，染色质DNA 的有控裂解。这是由于内源性内源性内切核酸酶基因活化和表达造成的结果，这种内源性内切核酸酶切割的染色质DNA 片段大小是有规律的，即都为200bp 的倍数；第二，细胞凋亡时磷脂酰丝氨酸常常由细胞转向细胞外，而巨噬细胞上存在的磷脂酰丝氨酸受体，结果有利于凋亡细胞被临近的吞噬细胞识别、吞噬。这中外释现象是细胞凋亡早期重要的生物化学特征；第三，即表现在组织转谷氨酰胺酶的积累并达到较高水平。[1] 2．程序性细胞死亡的机制 2.1 天冬氨酸特异性半脱氨酸蛋白酶（Caspase）家族

如何区分凋亡细胞与坏死细胞

细胞凋亡(Apoptosis) 是生物界广泛存在的一种现象,与其它的生命现象一样具有同等重要 的生理学或病理学意义。尽管其最终结果也是导致细胞死亡,但其诱导因素、发生机制和过程及意义均明显不同于一般的病理性细胞死亡(即细胞坏死性死亡,简称细胞死亡)。 细胞凋亡的形态特征与细胞坏死性死亡的形态特征不同。细胞坏死性死亡是被动的病理性死亡,其形态特征首先是膜通透性增加,细胞外型发生不规则变化,内质网扩张,核染色质不规则移位,进而线粒体及核肿张,溶酶体破坏,细胞膜破裂,胞浆外溢,这种死亡过程常常引起炎症 反应。细胞凋亡则是在某些因素的诱导 下,由细胞内在的有规律的机制引起的 ,是主动的生理性细胞自杀。其特征是细胞首先变圆,随即与邻近细胞脱离,失去微绒毛,胞浆浓缩,内质网扩张呈泡状并与细胞膜融合,线粒体无明显变化 ,核染色质浓缩成块并凝聚在核膜周边,胞膜内陷将细胞自行分割为多个有外膜包裹、内涵物不外溢的凋亡 小体,后被吞噬细胞或邻周细胞 所识别、吞噬。由于细胞凋亡过程不导致溶酶体破坏及胞膜 破裂,没有细胞内容物外泄,故不 引起炎症反应,在生理条件下,生物体内细胞存活与死亡是由自身发育阶段提供的遗传信 息, 或由邻近细胞和其微环境提供的信号决定的,其中包括细胞相互接触提供的信号以及周围环 境中活性物质、激素等。 这些刺激信号的增加或减少调节着细胞产生和凋亡,维系着机体细胞的有序状态 细胞凋亡的检测细胞凋亡与坏死是两种完全不同的细胞凋亡形式，根据死亡细胞在形态学、 生物化学和分子生物学上的差别，可以将二者区别开 来。细胞凋亡的检测方法有很多，下面 介绍几种常用的测定方法。一、细胞凋亡的形态学检测根据凋亡细胞固有的形态特 征，人 细胞凋亡形态学检测方法。 细胞凋亡(apoptosis)的命名主要是根据某些单个细胞死亡时细胞碎裂如花瓣或树叶散落般 的形态学特征。 目前对细胞凋亡的认识不断得到深 化，检测凋亡细胞的方法也逐渐增多，但形态改变仍是确定细胞凋亡的最可靠的方 法。 光学显微镜观察 凋亡细胞的主要特征为核染色质致密深染，形成致密质块，有时可碎裂。在HE染色的组织切片中细胞积缩小.胞质致密、嗜酸性染色增强，并可形成凋亡小体。在组织中凋亡细胞以 分散单个形式存在，凋亡细胞与周围细胞分离，不引起炎症反应。 检测方法：细胞涂片或组织石蜡切片 作HE染色或Giemsa染色，在高倍物镜下观察凋亡细胞的形态改变，结合显微镜测量工具可作凋亡计 数。 本方法简便易行，但在细胞密集的组织中对于改变不典型的细胞判断较困 难，常缺乏较为特 征的指标，具有较强的主观性，重复性差。本方法.可用于凋亡现象的初步观察，作为分析 指标之一。 视频时差显微技术（videotime-lapsemicroscopy） 本方法用于细胞培 养，通过相差显微镜可动态观察细胞凋亡的变化过程，尤其是观察细胞表和外形的变化。凋胞与基质分离，胞体变圆、收缩、出泡，有的细胞拉长，出现钉状突 起，

第十三章 程序性细胞死亡与细胞衰老

第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老 一、填空题 1．诱导细胞凋亡的因子大致可以分为和两大类。 2．细胞凋亡检测的方法有、、、和。 3．通常年轻的功能健全的细胞膜相是，衰老的或有缺陷细胞膜相是。 4．凋亡细胞DNA链的断裂主要发生在，从而产生bp整数倍的DNA片段。5．bcl2是一种(原癌／抑癌)基因，p53是基因。 6．细胞凋亡的过程，在形态学上可分为、和3个阶段。 7．细胞的死亡一般定义为，通常用鉴别细胞的死活，活细胞容易被染色，死细胞容易被染色。 8．细胞死亡有两种形式：一种为死亡，另一种为死亡。 9．脂褐质小体来源于。 10．人随着年龄的增大，细胞质膜中的磷脂含量逐渐下降，使质膜中胆固醇与磷脂的比值升高，最终导致细胞质膜的增加，降低。 11．细胞衰老端粒假说认为：随着细胞分裂次数的增加，端粒不断缩短。当端粒缩短到一定程度(临界长度)时引发了极限，细胞不再分裂。 二、选择题 1．对于体外培养的人二倍体细胞，决定其衰老的主要因素是： A．细胞培养的外环境B．细胞核 C．细胞质D．以上都不是 2．细胞核结构的衰老变化中最明显的变化是： A．核膜的内折染色质固缩化B细胞核体积增大 C．大量的核仁裂解D．凋亡小体出现 3．下列哪个选项不是衰老细胞结构的变化： A. 有序排列的内质网不复存在，内质网成分弥散性的分布于核周胞质中 B．线粒体的数量减少而体积增大，内容物呈现网状化并形成多囊体 C．致密体数量大大减少，几近消失 D．质膜处于凝胶相或固相；细胞间间隙连接减少 4．凋亡细胞特征性的形态学改变是： A．溶酶体膜和细胞膜破裂 B. 染色质边集，沿核膜分布 C．线粒体嵴消失 D. 形成凋亡小体 5．下列选项中，关于凋亡小体说法正确的是： A. 凋亡小体只有在电子显微镜下才能观察到， B. 凋亡小体完全由固缩的核染色质组成 C. 凋亡小体完全由胞浆组成 D．凋亡小体最终被邻近的细胞所吞噬 6．细胞凋亡的一个重要特点是： A. DNA随机断裂B．DNA发生核小体间的断裂 C. 70S核糖体中的rRNA断裂D．80S核糖体中rRNA断裂 7．下列哪项不属于细胞凋亡的形态学变化： A．细胞固缩B．细胞肿胀C核固缩D．染色质边集 8．细胞凋亡DNA双链断裂的主要部位是：

第十三章 程序性细胞死亡与细胞衰老

第十三章程序性细胞死亡和细胞衰老 名词解释 1、白介素-1β转换酶interleukin-1β converting enzyme，ICE Caspase-1,Caspase家族成员之一，线虫Ced3在哺乳动物细胞中的同源蛋白，催化白介素-1β前体的剪切成熟过程。 2、程序性细胞死亡programmed cell death，PCD 是受到严格的基因调控、程序性的细胞死亡形式。对生物体的正常发育、自稳态平衡及多种病理过程具有重要的意义 3、凋亡复合体apoptosome 凋亡分子Apaf-1与细胞色素c形成的复合体，相对分子量为（700-1400）x103，细胞质中Caspase-9的前体被招募到复合体上并发生自身切割活化，引起细胞凋亡。 4、凋亡小体apoptotic body 细胞凋亡过程中断裂的DNA或染色质与细胞其他内容物一起被反折的细胞质膜包裹，形成的圆形小体。凋亡小体被邻近细胞识别并吞噬。 5、端粒telomere 位于染色体末端的重复序列，对染色体结构稳定、末端复制等由重要作用。端粒常在每条染色体末端形成一顶帽子结构。 6、端粒酶telomerase 含有RNA的反转录酶，能以自身RNA为模板，对DNA端粒序列进行延长而解决线性染色体末端复制问题。 7、衰老相关的β-半乳糖苷酶senescence associated β-galactosidase，SA β-gal 衰老细胞中存在的pH6.0条件下即表现活性的β-半乳糖苷酶。

8、细胞凋亡apoptosis 一种有序的或程序性的细胞死亡方式，是细胞接受某些特定信号刺激后进行的正常生理应答反应。该过程具有典型的形态学和生化特征，凋亡细胞最后以凋亡小体被吞噬消化。 9、细胞凋亡抑制因子inhibitor of apoptosis 细胞中天然存在的Caspase抑制因子家族。所有成员都具有由70个氨基酸组成的BIR结构域，这一区域对抑制凋亡的作用是必须的。 10、细胞坏死necrosis 细胞受到意外损伤，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激而发生的细胞被动死亡形式。细胞坏死时，细胞内含物释放到胞外，引起周围区域的炎症反应。 11、细胞衰老cell ageing/cell senescence 一般含义是复制衰老，指正常细胞经过有限次数的分裂增殖后，停止生长，细胞形态和生理代谢活动发生显著退化的过程。 12、肿瘤坏死因子tumor necrosis factor，TNF 具有多种生物学效应的细胞因子家族。由激活的单核-巨噬细胞分泌，能够通过与死亡配体结合诱导细胞凋亡，还可诱发炎症反应。 13、转录因子NF-κB nuclear factor κB 一类在哺乳动物细胞中广泛表达的转录因子，通常与抑制因子IκB结合在一起，以非活性的形式定位在细胞质中，被激活时进入细胞核内起始基因转录。在免疫反应及拮抗细胞凋亡过程中发挥重要作用。 14、自然杀伤细胞natural killer cell，NK 对感染细胞进行非特异性攻击，并引发感染细胞进行凋亡的淋巴细胞。 15、自体吞噬autophagy

细胞凋亡与细胞死亡及细胞程序性死亡的区别

细胞凋亡与细胞死亡及细胞程序性死亡的区 别 细胞凋亡(Apoptosis) 概念是1972 年由美国病理学家Kerr 等人首次提出的。近十几年来已成为生物学界研究的热点问题之一。在讨论该问题时,往往把它和细胞程序性死亡( Programmed cell death ,PCD) 、细胞坏死性死亡联系在一起,有时导致几个概念的混淆。本文简要介绍细胞凋亡与细胞程序性死亡及细胞死亡的区别。 1 细胞凋亡和细胞死亡 细胞凋亡(Apoptosis) 是生物界广泛存在的一种现象,与其它的生命现象一样具有同等重要的生理学或病理学意义。尽管其最终结果也是导致细胞死亡,但其诱导因素、发生机制和过程及意义均明显不同于一般的病理性细胞死亡(即细胞坏死性死亡,简称 细胞死亡) 。 细胞凋亡的形态特征与细胞坏死性死亡的形态特征不同。细胞坏死性死亡是被动的病理性死亡,其形态特征首先是膜通透性增加,细胞外型发生不规则变化,内质网扩张,核染色质不规则移位,进而线粒体及核肿张,溶酶体破坏,细胞膜破裂,胞浆外溢,这种死 亡

过程常常引起炎症反应。细胞凋亡则是在某些因素的诱导下,由细胞内在的有规律的机制引起的,是主动的生理性细胞自杀。其特征是细胞首先变圆,随即与邻近细胞脱离,失去微绒毛,胞浆浓缩,内质网扩张呈泡状并与细胞膜融合,线粒体无明显变化,核染色质浓缩成块并凝聚在核膜周边,胞膜内陷将细胞自行分割为多个有外膜包裹、内涵物不外溢的凋亡小体,后被吞噬细胞或邻周细胞所识别、吞噬。由于细胞凋亡过程不导致溶酶体破坏及胞膜破裂,没有细胞内容物外泄,故不引起炎症反应,在生理条件下,生物体内细胞存活与死亡是由自身发育阶段提供的遗传信息,或由邻近细胞和其微环境提供的信号决定的,其中包括细胞相互接触提供的信号以及周围环境中活性物质、激素等。 这些刺激信号的增加或减少调节着细胞产生和凋亡,维系着机体细胞的有序状态。 2 细胞凋亡与程序性细胞死亡 长期以来,细胞凋亡往往又被称为程序性细胞死亡,两种名称被不加区别地互换使用,而事实上,两者的含义是完全不同的。产生这种误解的原因在于凋亡和PCD 均涉及了“程序性”的概念,这两种不同的“程序性”往往被混为一谈了。PCD 的概念提出较凋亡早,最初提出的程序性细胞死亡是描述发生于各生物种系胚胎发育过程中的正常细胞死亡的所有表型,具高度可遗传的时序性和空间性,即细胞在发育的特定阶段按序死亡。例如在小鸡的胚胎发育过程中,其胎盘中的一群细胞必须在一个精确的时间内死

细胞分化与细胞凋亡

细胞凋亡过程属不属于细胞分化？ 细胞分化的实质是基因的选择性表达，但有基因的选择性表达不一定发生细胞分化，比如，细胞凋亡过程有基因的选择性表达，但不属于细胞分化。细胞分化的结果是形成形态、结构和生理功能上有稳定性差异的细胞，而细胞凋亡的结果是细胞死亡。 所以细胞凋亡过程有基因的选择性表达，但不属于细胞分化。 细胞凋亡时有无细胞分化-------2011年北京理综 （2011·北京，1）下列生命过程中，没有发生细胞分化的是（） A. 断尾壁虎长出新尾巴 B.砍伐后的树桩上长出新枝条 C. 蝌蚪尾巴消失的过程 D.胚胎发育中出现造血干细胞 答案：C。蝌蚪尾巴消失的过程属于细胞凋亡，有基因的选择性表达，但不属于细胞分化。 2.细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也称为细胞编程性死亡，其大致过程如图所示。下列有关叙述不正确的是() A．与凋亡相关的基因是机体固有的，在个体生长发育过程中发挥重要作用 B．图示该过程只发生在胚胎发育过程中 C．巨噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关 D．细胞凋亡过程与基因的选择性表达有关 解析：细胞凋亡在个体的一生中都会发生，在个体发育中具有重要作用。细胞凋亡是相关基因表达的结果。巨噬细胞吞噬凋亡小体后，由溶酶体释放水解酶，使其裂解。 答案：B 3.运用DNA电泳分析技术发现，凋亡细胞的DNA被切割成有规律的小片段，电泳图呈梯状条带，正常细胞的DNA未降解，电泳图表现为大分子片段，坏死细胞的DNA是随机断裂，电泳图呈现出连续分布的弥散条带。下列说法错误的是() A．细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程

B．细胞坏死是细胞正常代谢受损或中断引起的损伤和死亡 C．凋亡细胞中可以发现与细胞凋亡有关的酶 D．细胞凋亡过程失控可以延长生物体的寿命 解析：细胞凋亡调节失控或错误将会引起生物体的发育异常、功能紊乱；甚至出现严重疾病。答案：D 4．下图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图，图中①～⑦为不同的细胞，a～c 表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述正确的是() A．与①相比，②③④的分裂增殖能力加强，分化能力减弱 B．⑤⑥⑦的核基因相同，细胞内的蛋白质种类和数量也相同 C．②③④的形成过程中发生了基因分离和自由组合 D．进入c过程的细胞，酶活性降低，代谢减慢继而出现凋亡小体 解析：人体细胞一般只能分裂50～60次，②③④的分裂能力应低于①；细胞在分裂分化过程中遗传物质保持不变，但在分化过程中基因进行选择性表达，因此不同种类的细胞中蛋白质的种类和数量不同；基因分离和自由组合只发生于减数分裂，而①通过有丝分裂形成②③④；酶活性降低，代谢减慢是细胞衰老的特征，衰老后的细胞将逐渐形成凋亡小体而凋亡。 答案：D 5.(2012安徽名校高三第四次联考，2)生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。活细胞也一样，下列有关细胞生命历程的说法不正确的是（） A.细胞生长，核糖体的数量增加，物质交换速率增加 B.细胞分化，核遗传物质没有发生变化，但mRNA有变化 C.细胞癌变，细胞膜上糖蛋白减少，基因发生突变