最新细胞凋亡与细胞程序性死亡的区别
《细胞凋亡是程序性细胞死亡》 讲义
《细胞凋亡是程序性细胞死亡》讲义一、细胞凋亡的概念细胞凋亡，也被称为程序性细胞死亡，是一种在多细胞生物中高度调节的细胞自我毁灭过程。
与细胞坏死不同，细胞凋亡是一个主动的、有条不紊的过程，对于生物体的正常发育、维持稳态以及应对各种生理和病理刺激都具有至关重要的意义。
细胞凋亡的发生通常伴随着一系列特征性的形态和生化变化。
在形态上，凋亡细胞会出现细胞皱缩、染色质凝聚、核碎片化以及形成凋亡小体等现象。
从生化角度来看，细胞内会发生一系列蛋白酶的激活，例如 caspases 家族蛋白酶，导致细胞内蛋白质的特异性切割，最终引发细胞的死亡。
二、细胞凋亡的过程细胞凋亡的过程可以大致分为以下几个阶段：1、启动阶段这一阶段通常由细胞内或细胞外的信号触发。
内部信号可能来自于细胞内的应激反应，如 DNA 损伤、氧化应激等；外部信号则可以是来自其他细胞的细胞因子、激素或者来自免疫系统的信号。
这些信号会激活细胞内的凋亡通路。
2、信号传导阶段一旦凋亡信号被接收，它们会通过一系列复杂的信号传导途径在细胞内传递。
这些途径包括死亡受体通路（如 Fas/FasL 通路）和线粒体通路等。
在死亡受体通路中，死亡配体与细胞膜上的死亡受体结合，引发一系列下游反应。
而在线粒体通路中，线粒体膜的通透性改变，导致细胞色素 C 等凋亡因子释放到细胞质中。
3、执行阶段这是细胞凋亡的最终阶段，主要由 caspases 蛋白酶家族发挥作用。
活化的 caspases 会切割一系列关键的细胞蛋白，导致细胞结构和功能的破坏。
例如，它们可以切割细胞骨架蛋白，导致细胞形态的改变；切割核纤层蛋白，引起核膜的解体。
4、清除阶段凋亡细胞最终会被吞噬细胞识别并吞噬清除，从而避免细胞内容物的泄漏和引发炎症反应。
这一过程对于维持组织的内环境稳定非常重要。
三、细胞凋亡的调控机制细胞凋亡的调控是一个极其复杂且精细的过程，涉及到多种基因、蛋白质和信号通路的协同作用。
1、 Bcl-2 家族蛋白Bcl-2 家族蛋白是细胞凋亡调控中的关键分子。
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。
医学细胞生物学 程序性细胞死亡和细胞凋亡
1. genes for proliferation
C-MYC
2. proliferation inhibitors
P53 Rb
3. death inhibitors
BCL2
4. death promoters
BAX
(二)执行期相关基因
联络，重组细胞骨架，关闭DNA复制和修复，破 坏DNA和核结构，诱导凋亡小体形成
(三)细胞内源信号对凋亡的引发
引发细胞凋亡的内源信号
DNA损伤,细胞质中Ca2+浓度过高,极度氧胁 迫(产生大量的自由基)等。
在内源信号中有些是促进细胞死亡的控制信 号,如细胞色素c,凋亡蛋白酶激活因子 (apoptotic protease-activating factor,Apaf)。
细胞凋亡的进程在形态学上分为三个阶段
凋亡的起始
细胞表面特化结构消失，内质网膨胀与质膜 融合，染色质固缩。
凋亡小体形成
染色质和细胞质被细胞膜包裹，以出泡的形 式形成芽状突起，并逐渐与细胞分离。
凋亡小体被吞噬
磷脂酰丝氨酸是吞噬信号
三、细胞凋亡的分子机制
(一)激活期相关基因 凋亡抑制基因&凋亡促进基因
水平电泳槽进行DNA琼脂糖凝胶电泳
凋亡细胞的DNA Ladder现象
nucleosome
Hale Waihona Puke FACS DNAAnexin V
Anexin V
凋亡细胞及凋亡小体透射电镜照片(左)和扫描电镜照片(右)，显示 凋亡细胞的细胞核固缩，凋亡小体正从细胞脱落。
卫生部细胞生物学重点实验室，中国医科大学细胞生物学教研室 宋今丹
细胞凋亡坏死焦亡自噬区别
细胞凋亡坏死焦亡自噬区别细胞凋亡、坏死、焦亡和自噬是细胞死亡的不同方式。
下面我将从多个角度对它们进行全面的解释。
1. 定义和特征：细胞凋亡（apoptosis）是一种可控的、有序的程序性细胞死亡方式。
它通常发生在细胞受到内外部信号刺激或发生DNA损伤时，细胞通过激活一系列的信号通路，最终导致细胞内部的蛋白质降解和DNA断裂，从而实现细胞的自我消亡。
坏死（necrosis）是一种非程序性的细胞死亡方式，通常发生在细胞受到严重的物理或化学损伤，无法修复或保护自身的情况下。
坏死过程中，细胞膜破裂，细胞内容物泄漏，引发炎症反应。
焦亡（pyroptosis）是一种炎症性的程序性细胞死亡方式。
它是由细胞内一类特殊的炎症性细胞死亡蛋白（炎性小体）激活引发的。
焦亡过程中，细胞膜破裂，导致炎性细胞因子的释放，引发炎症反应。
自噬（autophagy）是一种细胞通过降解和回收细胞内部的蛋白质和细胞器来维持生命活力的过程。
自噬过程中，细胞通过形成双层膜的自噬体，将细胞内部的物质包裹并降解。
2. 形态学特征：细胞凋亡，细胞收缩、核染色质凝聚、细胞核碎裂、形成凋亡小体。
坏死，细胞肿胀、细胞膜破裂、细胞内容物泄漏。
焦亡，细胞肿胀、细胞膜破裂、炎性小体形成。
自噬，形成自噬体、细胞器被包裹并降解。
3. 机制和调控：细胞凋亡，细胞凋亡主要通过两个主要途径调控，即内源性途径（线粒体通路）和外源性途径（死亡受体通路）。
这些途径通过激活一系列的蛋白酶（半胱天冬氨酸蛋白酶家族）来执行细胞凋亡程序。
坏死，坏死通常发生在细胞受到严重的物理或化学损伤时，无法通过细胞内的调控机制进行修复。
坏死过程中，细胞膜受损，导致细胞内容物泄漏，引发炎症反应。
焦亡，焦亡是由一类特殊的炎症性细胞死亡蛋白（炎性小体）激活引发的。
焦亡过程中，炎性小体激活半胱天冬氨酸蛋白酶家族，导致细胞膜破裂和炎症因子的释放。
自噬，自噬是通过一系列的基因和蛋白质调控来实现的。
自噬过程中，细胞通过形成双层膜的自噬体，将细胞内部的物质包裹并降解。
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。
细胞死亡通道（细胞凋亡,细胞自噬,细胞坏死与其他）全面比较与介绍!--持续更新!...
细胞死亡通道（细胞凋亡,细胞⾃噬,细胞坏死与其他）全⾯⽐较与介绍!--持续更新!...⼀."细胞凋亡"概念:细胞凋亡是基因调控的主动过程，典型的细胞凋亡过程涉及⼀系列胱天蛋⽩酶（caspase）的⽔解、活化和信号传递过程。
细胞凋亡⼀词最早是由英国科尔等于1972年提出的。
⼀).正常情况下:细胞凋亡与胚胎发育、组织发⽣、组织分化和修复等过程有紧密的联系。
为适应发育或组织更新的需要，机体中的细胞会在某些特定的时刻发⽣凋亡。
例如:1.⼈的唯⼀透明组织——眼球晶状体的发育，在胎⼉形成早期阶段，由⼲细胞发育来的晶状体细胞与其他所有细胞⼀样都含有细胞器，但随着发育和分化的进展，晶状体细胞发⽣特殊形式的凋亡，胞质中的细胞核和细胞器被毁坏，只保留完整的细胞膜，细胞膜内包裹着极浓稠的“晶状体蛋⽩质”溶液，成为成熟的晶状体。
2.⼈的⽪肤外层细胞的形成过程中，⽪肤细胞⽣成于⽪肤深层，然后慢慢向外表⾯迁移，迁移途中有些会发⽣凋亡，凋亡细胞就会形成具有保护作⽤的⽪肤⾓质层。
3.⼈类胎⼉期肾上腺⽪质的发育中，胚胎期肾上腺⽪质原由胎⼉⽪质和永久⽪质两部分组成，但在胎⼉出⽣后，其胎⼉⽪质细胞即发⽣凋亡，⼀周内全部消失，只留下永久⽪质。
4.在成年阶段，细胞凋亡机制也是机体⽤于清除体内多余的、受损的、癌变的或被微⽣物感染的细胞的重要⼿段。
如T淋巴细胞在胸腺成熟过程中，约有95%以上不成熟的细胞发⽣凋亡，只有不到5%的细胞分化为成熟的T淋巴细胞进⼊外周⾎，并发挥其免疫学功能。
因此，细胞凋亡具有保证个体正常发育、维持正常⽣理功能，并使机体适应内外环境变化的重要⽣理意义。
注:希腊语中，apo的意思是脱离，ptosis的意思为落下，将这两个词组合（apoptosis）⽤来描述与秋叶落下和花⼉凋谢类似的细胞死亡现象。
⼆).病理情况下:细胞凋亡调节失控或错误将会引起⽣物体的发育异常、功能紊乱和严重疾病。
1.与细胞凋亡相关的疾病如滤泡性淋巴瘤、乳腺癌和⽩⾎病等恶性肿瘤，系统性红斑狼疮和肾炎等⾃⾝免疫性疾病，腺病毒和疱疹病毒感染的疾病等，均与细胞凋亡缺陷（“该死不死”）有关；2.⽽阿尔茨海默病、帕⾦森⽒病和⼩脑退化症等神经退⾏性疾病、⾻髓发育不全性疾病、缺⾎性损伤和酒精中毒性肝炎等则与细胞凋亡过度（“不该死的死了”）有关。
《细胞凋亡是程序性细胞死亡》 讲义
《细胞凋亡是程序性细胞死亡》讲义一、细胞凋亡的概念细胞凋亡，又被称为程序性细胞死亡，是一种在多细胞生物中普遍存在的、由基因调控的细胞主动死亡过程。
与细胞坏死这种被动的、不受控制的细胞死亡方式不同，细胞凋亡是一个高度有序且精确调控的过程，对于生物体的正常发育、维持细胞数量的平衡以及清除受损或不需要的细胞具有至关重要的意义。
想象一下，我们的身体就像一个庞大而复杂的城市，细胞则是城市中的居民。
在这个城市中，随着时间的推移，一些居民会因为各种原因需要离开，比如他们的工作已经完成，或者他们的存在对城市的正常运转产生了不利影响。
细胞凋亡就像是这个城市中一种有序的“居民迁移”机制，确保城市的稳定和健康。
二、细胞凋亡的特征细胞凋亡具有一系列明显的特征，这些特征可以帮助我们将其与其他形式的细胞死亡区分开来。
首先，在形态学上，凋亡的细胞会发生明显的变化。
细胞会逐渐萎缩，细胞质浓缩，细胞核也会发生固缩和碎裂。
细胞膜表面会出现一些特殊的结构，如磷脂酰丝氨酸外翻，这就像是细胞给自己贴上了一个“待清除”的标签，以便被巨噬细胞等吞噬细胞识别和吞噬。
其次，从生化角度来看，细胞凋亡过程中会激活一系列特定的酶，其中最关键的是 caspases 家族的蛋白酶。
这些酶就像是细胞内部的“剪刀”，能够特异性地切割许多重要的蛋白质，导致细胞的结构和功能崩溃。
另外，细胞凋亡还会引起 DNA 的断裂。
这种断裂不是随机的，而是发生在特定的位点，形成长度约为 180-200 个碱基对的 DNA 片段，这在凝胶电泳中会呈现出独特的“梯状条带”。
三、细胞凋亡的调控机制细胞凋亡的发生受到严格的调控，就像一个精密的时钟，由多种基因和信号通路共同参与。
其中，Bcl-2 家族是一类重要的调控蛋白。
这个家族中的成员可以分为两类：一类是抗凋亡蛋白，如 Bcl-2 本身，它们能够阻止细胞凋亡的发生；另一类是促凋亡蛋白，如Bax 和Bak，它们则促进细胞凋亡。
这两类蛋白之间的平衡决定了细胞是否会进入凋亡程序。
细胞凋亡坏死的区别
细胞凋亡坏死的区别
细胞凋亡和坏死是两种不同的细胞死亡方式，它们在多个方面存在明显的区别。
1. 死亡原因：细胞凋亡是细胞的程序性死亡，通常受基因调控，是生物体发育过程中的自然现象。
而细胞坏死则是因为细胞受到强烈理化或生物因素的刺激，如极端的物理条件、严重的病理状态或毒性物质的影响，导致细胞无序变化的死亡过程。
2. 形态学变化：细胞凋亡时，细胞膜保持完整，细胞逐渐缩小并固缩成核状，形成凋亡小体，最终被邻近的细胞或体内吞噬细胞所吞噬。
而细胞坏死时，细胞膜会破损，细胞肿胀，内质网崩解，细胞内容物外溢，导致周围组织的炎症反应。
3. 生物化学变化：细胞凋亡时，可以有蛋白质合成，而细胞坏死则无蛋白质合成。
4. 发生的条件：细胞凋亡通常发生在单个细胞或小范围的细胞中，且不受环境条件的影响。
而细胞坏死则常常发生在成群的细胞或大片组织中，且常由严重的病理状态或毒性物质引起。
5. 对机体的影响：细胞凋亡是机体的一种自我保护机制，有助于清除不需要的或异常的细胞，对机体有利。
而细胞坏死则可能导致周围组织的炎症反应，对机体造成损害。
总的来说，细胞凋亡和坏死在死亡原因、形态学变化、生物化学变化、发生条件以及对机体的影响等方面都存在明显的区别。
这些区别使得我们能够对细胞的死亡方式进行准确的判断，从而更好地理解生命的奥秘。
细胞凋亡及细胞程序性坏死和细胞焦亡的研究进展
中华实用诊断与治疗杂志2021年3 J!第犯卷第3期J Chin P h u m Dia仰Ther/Mar. 2〇21. V〇l. 3：,. \〇. 3• 321••综述•细胞凋亡及细胞程序性坏死和细胞焦亡的研究进展郭双.邢栋.吕勃哈尔滨医科大学附属第二K院心内科.黑龙江哈尔滨150081摘要：细胞死亡方式包括细胞凋亡、细胞程序性坏死和细胞焦亡。
细胞凋亡丨(4于非炎症性细胞死f方式.形态学不涉及 细胞质、细胞膜的破裂。
细胞程序性坏死和细胞焦亡在形态‘7:丨M]•友现为细胞质、细胞膜破裂.释放一系列炎性w f-.弓丨起炎性反应•属于炎症性细胞死亡方式。
三#在形态学及发卞机制丨:有所K別•但/(•:某邱方面乂存f t符联系。
在某邱疾 病的发卞过程中.并非仅出现一种细胞死亡方式。
水文就3种细胞死亡方式的形态学改变、发生机制及x者间关系的研 究进展作一综述。
关键词：细胞凋亡；细胞程序性坏死；细胞焦1_’：Advances in apoptosis, necroptosis and pyroptosisGUO Shuang. XIN(i Dong, LYU BoDepart/mjnt o f Curdiolof^y *the Second A J f i l i a t e d Hos/^ilal o f Harbin M edical U niversity •H a rb in，H ei/ongjiu ng l j〇081 . ChinaCorresponding author：LYU Bo, E-mail：2855928554@Abstract：C'ell death includes apoptosis, necroptosis and pyroptosis. Apoptosis is the first clise«avered mode of cell death and l)〇longs to non inflfimmntory cell death. and its morphology involves no rupture of cytoplasm or membrane. But nccroj)tosis and pyroptosis are demonstrated by rupture of cytoplasm and membrane in morphology, releasing a scries of inflammatory factors, and causing inflammatory response, therefore, necroptosis and pyroptosis belong to inflammatory cell death. Apoptosis, necroptosis and pyr〇i)tosis are different in morphology Jind have different mechanisms. l>ut they arc related with each other in some respects, and exist in some diseases at the same time. This paper reviews the morphological changes and mechanisms of these three types of cell death and the relationships among them.Keywords：ap〇i)tosis：necroptosis；pyroptosis细胞死亡是正常细胞的然终点，是不可逆的细 胞功能的终结。
程序性死亡与细胞凋亡
– Ced-3和 Ced-4诱发凋亡； – Ced-9抑制Ced-3、Ced-4的作用。
2002年10月7日英国人Sydney 、美国人Horvitz和英 国人Sulston ，因在PCD方面的研究获诺贝尔生理与 医学奖。
•
Sydney Brenner
H. Robert Horvitz
John E. Sulston
半通透，凋亡和固定后的细胞荧光较强。
溴化乙啶（EB）、碘化丙啶（PI）、放线菌素D
（7-AAD），不通透，正常和凋亡细胞拒染。
可用不同性质的染料对凋亡细胞进行双染色。
第二节 细胞衰老
Aging ，Senescence，指细胞随着年龄增加，机能 和结构退行性变化，趋向死亡的不可逆现象。 衰老是生命的普遍现象，发生在生态系统、群落、 种群、个体、细胞以及分子等不同层次。
端粒酶可修复端粒，此酶仅在干细胞中表达。
6. 衰老基因学说
子女的寿命与双亲的寿命有关；动物都有相当恒
定的平均和最高寿命；
成人早衰症：约39岁衰老，47岁生命结束；婴幼
儿早衰症：1岁衰老，12~18岁生命结束；
– 早衰症患者体内解旋酶发生突变 。
衰老时，衰老相关基因（SAG）活跃表达，如
第十三章 程序性细胞死亡与细 胞衰老
第一节 程序性细胞死亡
一、细胞程序性死亡的概念
细胞程序性死亡（PCD）是一种基因指导的细胞自
我消亡方式。
PCD和细胞凋亡的区别在以下方面： PCD是功能性概念，凋亡是形态学概念。 PCD的最终结果是凋亡，但凋亡并非都是程序化的。 PCD存在于胚胎发育过程中。
交联，实验表明DNA中OH8dG随着年龄而增加。
正常细胞内存在清除自由基的防御系统。
细胞衰亡与程序性死亡
p16基因：多肿瘤抑制基因，细胞周期中
基本基因，直接参与细胞周期的调控， 负调节细胞增殖及分裂。
一、细胞衰老（cell senescence,cell ageing)
B ：衰老细胞 1）：随细胞复制端粒缩短，导致细胞 内DNA修复体系包括p53的活化。 2）：p53诱导p21表达，p21使若干CDK
二、程序性细胞死亡（programmed cell death，PCD)
凋亡途径
caspase依赖性的细 胞凋亡
caspase非依赖性的 细胞凋亡
二、程序性细胞死亡（programmed cell death，PCD)
4.1Caspase Caspase (cysteine aspartic acid specific protease)：天冬氨酸特 异性的半胱氨酸蛋白水解酶，活性位点包含半胱氨酸残基，能特 异切割靶蛋白天冬氨酸残基后的肽键。 现发现的哺乳动物细胞Caspase家族成员一共有15种，其中 Caspase-1,11（可能还有-4）不直接参与凋亡信号的传导。其余根 据在凋亡过程中发挥功能的不同可分为： 凋亡起始者：包括Caspase-2,8,9,10,11，负责对执行者的前体 进行切割，从而产生有活性的执行者。
二、程序性细胞死亡（programmed cell death，PCD)
彗星电泳法(comet assay)：将单个细胞悬浮于琼脂糖凝胶中，经裂
解处理后，再在电场中进行短时间的电泳，并用荧光染料染色；
凋亡细胞中形成的DNA降解片段，在电场中泳动速度较快，使细 胞核呈现出一种彗星式的图案；而正常的无DNA断裂的核在泳动 时保持圆球形。 流式细胞分析：根据凋亡细胞DNA发生断裂和丢失，呈亚二倍体
结构和功能蛋白，导致细胞凋亡。
细胞凋亡综述
贵州师范大学作业题目：细胞凋亡课程名称：分子与细胞生物学任课教师姓名： XXXXXXXXXX研究生姓名： XXXXXXXXXXXXXX学号： XXXXXXXXXXXXXXXXX年级： 2010级专业：动物学学院（部、所）：生命科学学院任课教师评分：评阅意见：任课教师签名：年月日细胞凋亡摘要：人体内的细胞注定是要死亡的，有些死亡是生理性的，有些死亡则是病理性的，有关细胞死亡过程的研究，近年来已成为生物学、医学研究的一个热点，到目前为此，人们已经知道细胞的死亡起码有两种方式，即细胞坏死与细胞凋亡。
细胞坏死是早已被认识到的一种细胞死亡方式，而细胞凋亡则是近年逐渐被认识的一种细胞死亡方式，细胞凋亡是细胞的一种基本生物学现象，在多细胞生物去除不需要的或异常的细胞中起着必要的作用。
它在生物体的进化、内环境的稳定以及多个系统的发育中起着重要的作用。
细胞凋亡不仅是一种特殊的细胞死亡类型，而且具有重要的生物学意义及复杂的分子生物学机制。
凋亡是多基因严格控制的过程。
这些基因在种属之间非常保守，如Bcl-2家族、caspase家族、癌基因如C-myc、抑癌基因P53等，随着分子生物学技术的发展对多种细胞凋亡的过程有了相当的认识，但是迄今为止凋亡过程确切机制尚不完全清楚。
而凋亡过程的紊乱可能与许多疾病的发生有直接或间接的关系。
如肿瘤、自身免疫性疾病等，能够诱发细胞凋亡的因素很多，如射线、药物等。
关键词：细胞凋亡Bcl-2家族、caspase家族、癌基因 C-myc、 抑癌基因P53Abstract:The human body cell is doomed to die, and some death is physical in nature, some deaths are a pathological, the process of cell death, in recent years has become a biology, medical research, a hot spot, to the currently Therefore, cell death has been known at least two ways, namely, necrosis and apoptosis. Cell necrosis has long been recognized as a cell death and apoptosis is gradually being recognized in recent years, a cell death, Apoptosis is a basic biological phenomenon cells, in multicellular organisms to remove unwanted or abnormal cells plays an essential role. Its evolution in the organism, the environment, stability and development of multiple systems plays an important role. Apoptosis is not only a special type of cell death, but also have important biological significance and complexity of the molecular biological mechanisms.Apoptosis is a tightly controlled process of multiple genes. These genes are conserved between the species, such as Bcl-2 family, caspase family of oncogenes such as C-myc, tumor suppressor gene P53, etc., with the development of molecular biology techniques, the process of apoptosis with a variety of considerable understanding, but so far the exact mechanism of apoptosis is not fully understood. The disorder may be associated with apoptosis in many diseases have a direct or indirect relationship. Such as cancer, autoimmune diseases, can induce apoptosis in a number of factors, such as radiation, drugs and so on.Keywords: apoptosis Bcl-2 family caspase family C-myc P53 tumor suppressor gene细胞凋亡的研究历史1. 凋亡概念的形成1965年澳大利亚科学家发现，结扎鼠门静脉后，电镜观察到肝实质组织中有一些散在的死亡细胞这些的溶酶体并未被破坏，显然不同于细胞坏死。
程序性细胞死亡方式简述
程序性细胞死亡方式简述程序性细胞死亡是一种由生物体内部调控的细胞死亡方式，与病理性细胞死亡（如坏死）不同，它是一种正常的、有序的细胞死亡过程。
程序性细胞死亡在生物体的发育、组织修复和免疫应答等过程中起着重要作用，也是维持机体稳态和平衡的重要机制。
程序性细胞死亡有多种方式，其中较为典型的方式包括凋亡、自噬和金属螯合。
凋亡是程序性细胞死亡的主要方式之一。
在凋亡过程中，细胞通过内源性通路受到信号的调控，发生细胞核和细胞质的特征性变化。
一般来说，凋亡的过程包括细胞缩小、细胞核凝固、细胞核碎裂和细胞碎片的产生等。
凋亡还会导致细胞表面的磷脂翻转和DNA的断裂。
细胞凋亡的信号传导途径主要包括内源性通路如线粒体途径、凋亡激酶途径等，以及外源性通路如肿瘤坏死因子受体途径等。
凋亡可以通过激活半胱氨酸蛋白酶家族成员千里达脂肪酸酰胺酶来完成，进而导致细胞的死亡。
自噬是细胞通过溶酶体的参与对自身进行消化和储存物质的过程，也是一种重要的程序性细胞死亡方式。
自噬过程中，细胞通过将细胞内的膜结构与内质网融合，形成自噬小体，将细胞内储存的有机物质或细胞器降解为小分子物质，并释放到细胞质中。
随着溶酶体与自噬小体融合，细胞质内的物质被降解为单体，使细胞的生存环境得以改善。
自噬不仅能促进细胞生存，还能通过消除受损或老化的细胞，维持组织的稳定性。
当自噬过程过度或异常时，也会导致细胞死亡。
金属螯合是另一种程序性细胞死亡方式，主要通过金属离子与细胞内分子的结合来诱导细胞死亡。
金属螯合可以通过多种途径实现，如氧化压力途径、钙信号途径和内质网应激途径等。
当金属离子结合到蛋白质、核酸或膜脂等细胞内分子时，会引发细胞内氧化应激、钙稳态紊乱和蛋白质合成功能障碍等一系列的细胞损伤反应，从而诱导细胞死亡。
程序性细胞死亡方式简述
程序性细胞死亡方式简述
程序性细胞死亡，也被称为细胞凋亡或细胞自杀，是细胞生物学中一种重要的细胞死亡方式。
与另一种细胞死亡方式——坏死不同，程序性细胞死亡是一种高度有序的生理性细胞死亡过程，其主要特点是细胞在死亡前经历一系列特定的细胞形态学和生物化学变化。
程序性细胞死亡的过程通常包括凋亡的触发、胞内信号的传导、细胞结构的破坏和凋亡细胞的清理等阶段。
在凋亡的触发阶段，细胞受到各种外部或内部的刺激，例如DNA损伤、细胞因子刺激、氧化应激、缺氧等，触发凋亡信号传导通路的激活。
在胞内信号传导阶段，凋亡信号被传递到细胞核，引发一系列DNA断裂、染色质结构变化和基因表达调控等分子事件。
这些分子事件主要通过一系列的酶促反应实现，其中最关键的是caspase酶的活化。
在细胞结构破坏阶段，细胞核和细胞质结构被破坏，细胞内的结构分解和核糖体破坏等分子事件发生。
在凋亡细胞的清理阶段，凋亡细胞的碎片被吞噬和降解，防止有害物质的释放和炎症反应的发生。
程序性细胞死亡是一种高度调控的细胞死亡方式，同时具有重要的生理学和病理学意义。
在正常的生理过程中，程序性细胞死亡参与了细胞发育、免疫调控、组织发育和维持机体内稳态等重要过程。
而在多种疾病的发生和发展过程中，如肿瘤、神经退行性疾病和免疫相关疾病等，程序性细胞死亡的异常调控与疾病的发生和发展密切相关。
研究程序性细胞死亡的调控机制和干预策略，对于理解疾病的发生机制和开发新的治疗手段具有重要的科学和临床价值。
细胞程序性死亡
P53可直接解除Bcl-2对Bax/Bak的结合抑制，从而触发内源途径。
DNA开启
来自耶鲁大学医学院，浙江大学遗传学研究院的研究人员发表了题为“Mitochondrial Stress Engages E2F1 Apoptotic Signaling to Cause Deafness”的文章，发现线粒体DNA突变能开启一种信号级联放大过程， 从而导致细胞程序性死亡，这揭示了母系遗传学耳聋的病理分子途径。
细胞死亡领域的另一个里程碑式成果是Kerr, Wylie和 Currie开展的细胞超微结构研究，确定了生理条件 下濒死细胞一系列的细胞形态学变化。当细胞对无法承受的压力或损害做出死亡反应时，细胞会发生膨胀和破裂， 这一过程称之为坏死（necrosis）。而在正常发育和内环境稳定过程中，大部分细胞死亡时则表现为细胞体积缩 小、核固缩、胞膜结构完整、最终细胞遗骸被分割为凋亡小体，并迅速被周围专职或非专职吞噬细胞吞噬。而研 究则揭示出凋亡并非发育细胞死亡的唯一形式，当PCD受到抑制时细胞还可能存在有其他的补偿机制。此外，科 学家们还在线虫研究中揭示了细胞发生PCD的遗传学分子机制，鉴别出了对PCD产生特殊效应的一些突变，证实细 胞死亡是通过一些特殊基因启动细胞自杀程序的细胞发育的最终命运。在对相应基因的分子特征鉴定中确定了在 进化中保守的核心的细胞死亡机器，以及作为细胞凋亡的中心环节和关键执行者Caspase家族。
PCD还可在发育阶段和成人后的生命过程中发挥保护作用清除异常及潜在危险的细胞。
机制
Bcl-2线粒体
细胞凋亡途径
P53引起的内源性 凋亡通路
凋亡信号通路 当细胞接受凋亡信号分子(Fas,TNF等)后，凋亡细胞表面信号分子受体相互聚集并与细胞内的衔接蛋白 (Adaptor protein)结合，这些衔接蛋白又募集Procaspases聚集在受体部位，Procaspase相互活化并产生级联 反应，使细胞凋亡。 ·下游Caspases活化后，作用底物： 裂解核纤层蛋白，导致细胞膜内陷，包裹细胞内的物质形成凋亡小体； 裂解DNase结合蛋白，使DNase释放，降解DNA形成DNA Ladder; 裂解参与细胞连接或附着的骨架和其他蛋白，使凋亡细胞皱缩、脱落； 导致膜脂PS外翻，便于吞噬细胞识别并吞噬。
细胞凋亡和程序性细胞死亡
DNA甲基化：通 过甲基化酶和去 甲基化酶的相互 竞争，调控基因 的表达
组蛋白修饰：通 过乙酰化酶和去 乙酰化酶的相互 竞争，调控基因 的表达
非编码RNA：通 过microRNA和 long non-coding RNA等非编码RNA 的调控，影响细 胞凋亡的进程
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简介：microRNA是一类非编码RNA，通过与靶基因的mRNA结合来调控基因的表达。
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作用机制：microRNA通过与靶基因的mRNA结合，降低靶基因的表达水平，从而影响细胞凋亡的进程。
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调控细胞凋亡：某些microRNA可以促进细胞凋亡，而另一些则可以抑制细胞凋亡。这些microRNA通过 调控凋亡相关基因的表达来发挥作用。
表观遗传学与细 胞凋亡的关系： 表观遗传学的异 常会导致细胞凋 亡的异常，从而 影响生物体的发 育和疾病的发生
细胞凋亡与疾病的 关系
细胞凋亡在肿瘤发生中的作用：细胞凋亡的异常可以促进肿瘤的形成和发展。 细胞凋亡与肿瘤治疗的关系：诱导细胞凋亡是许多肿瘤治疗方法的机制之一。 细胞凋亡与肿瘤预后的关系：细胞凋亡的检测可以预测肿瘤的预后。 细胞凋亡与肿瘤免疫的关系：细胞凋亡可以影响肿瘤免疫反应，从而影响肿瘤的发生和发展。
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细胞凋亡是细胞为了维持内环境稳 定而主动采取的一种死亡过程
细胞凋亡对于维持生物体的正常发 育和健康至关重要
细胞凋亡的起始： 细胞受到内部或 外部信号的刺激， 启动凋亡过程。
细胞凋亡的执行： 细胞内部的酶系 统被激活，开始 分解细胞结构。
细胞凋亡的完成： 细胞膜内陷，形 成小泡，将细胞 碎片包裹起来， 然后被周围的细 胞吞噬。
细胞的凋亡和程序性死亡
汇报人：XXX
单击输入目录标题 细胞凋亡的概述 程序性死亡的介绍 细胞凋亡和程序性死亡的关联
细胞凋亡和程序性死亡的研究意义 细胞凋亡和程序性死亡的未来展望
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细胞凋亡的概述
细胞凋亡的定义
细胞凋亡是一 种程序性死亡 过程，由基因
控制
细胞凋亡是生 物体正常发育 和维持稳态的
细胞的解体：细胞膜破裂，细胞内 容物释放到周围环境中，细胞解体
细胞凋亡的意义
维持细胞数量平衡：通过 清除多余或受损的细胞， 保持细胞群体的健康和活
力。
促进发育和生长：在胚胎 发育和器官形成过程中， 细胞凋亡有助于去除不需 要的细胞，保证器官的正
常发育。
维持免疫系统平衡：细胞 凋亡在免疫系统中起着重 要作用，可以帮助清除感 染细胞和自身反应性细胞，
未来研究方向
细胞凋亡和程 序性死亡的分
子机制研究
细胞凋亡和程 序性死亡的调
控网络研究
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
细胞凋亡和程 序性死亡的功
能研究
细胞凋亡和程 序性死亡的临
床应用研究
潜在的治疗策略
细胞凋亡和程序 性死亡在疾病治
疗中的作用
利用细胞凋亡和 程序性死亡进行
个性化医疗
开发针对细胞凋 亡和程序性死亡
的药物
细胞凋亡和程序 性死亡在再生医
重要机制
细胞凋亡的异 常与多种疾病 相关，如癌症、 神经退行性疾
病等
细胞凋亡的研 究对于理解生 命现象和疾病 治疗具有重要
意义
细胞凋亡的过程
细胞凋亡的启动：接收到凋亡信号 后，细胞开始启动凋亡程序
细胞核的破裂：细胞核破裂，DNA 被释放到细胞质中
最新程序性死亡与细胞凋亡-精品课件
4．程序性衰老（programmed senescence）
生物的生长、发育、衰老和死亡都由基因程 序控制的，衰老是某些基因依次开启或关闭 的结果。
第二十二页，编辑于星期日：二十点 三十五分。
5．复制性衰老（replicative senescence）
Sculpting the digits in the developing mouse paw by apoptosis（Wood 2000）
第十页，编辑于星期日：二十点 三十五分。
（二）病理学意义
1. 病原体侵染；
– 诱导凋亡——HIV
– 抑制凋亡——Poxvirus
2. 细胞凋亡不足
子断裂缺口中的3‘-OH进行原位标记； 5.彗星电泳法-----原理：将单个细胞悬浮于琼脂糖凝胶中，
经裂解处理后，再在电场中进行短时间电泳，并用荧光染料 染色。凋亡细胞的DNA讲解片段泳动速度较快，使细胞核 呈现出一种彗星式的图案，正常无DNA断裂的细胞核呈圆 球形。
第十二页，编辑于星期日：二十点 三十五分。
7. ATM
– 是DNA损伤检验的重要蛋白激酶，能激活P53。
第三十八页，编辑于星期日：二十点 三十五分。
Caspase-8引起caspase级联反应，激活Caspase-3、6 、7。
Caspase可降解结构蛋白、信号蛋白、转录调控蛋白、周 期蛋白等等。
细胞的增殖次数是有限的，称“Hayflick”极限。如人 胚成纤维细胞可培养60-70代。
DNA每复制一次端粒就缩短一段，到一定程度时 ，则激活DNA损伤检验，细胞凋亡。人的成纤维 细胞端粒每年缩短14-18bp。
端粒酶可修复端粒，此酶仅在干细胞中表达。
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。
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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
名称仍应独立地继续使用下去,正如它最初提出的那样,PCD揭示了发育中的细胞正常死亡的内在时间机制。