细胞死亡的方式

秦四哥

细胞死亡是生物界普遍存在的生命现象，其方式多种多样，近年来对细胞死亡机制的认识不断深入。

1非程序性细胞坏死

非程序性死亡是由于理化或生物因素作用引起细胞无序的非正常死亡，是被动的死亡过程，通常其细胞信号转导不能被抑制剂阻断。坏死初期，线粒体和内质网肿胀裂解，蛋白质颗粒增多，细胞核固缩或断裂。随着蛋白变性降解，原有微细结构降解。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。坏死细胞的形态改变主要是由酶性消化和蛋白变性引起的。参与此过程的酶，如果是来源于死亡细胞本身的溶酶体，称为细胞自溶；若来源于浸润坏死组织内白细胞的溶酶体，则称为异溶。另有一种坏死性的细胞死亡有信号转导途径，具有主动性。有关报道介绍，一种化学小分子Necrostatin-1，能抑制肿瘤坏死因子与受体的结合，专一性地阻断细胞坏死，但对凋亡没有抑制作用，故被命名为程序性坏死（又称坏死样凋亡）。

2程序性细胞死亡

程序性细胞死亡是为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主、有序的死亡，共同点是细胞主动的死亡过程，细胞信号转导能够被抑制剂阻断。程序性细胞死亡的分类方式包括基于死亡机制和基于形态学分类的两种。

2.1基于死亡机制的程序性细胞死亡分类

该分类方式包括细胞凋亡、自噬、类凋亡、细胞有丝分裂灾难和胀亡。

2.1.1细胞凋亡

1972年，Kerr和Mark从形态学的角度描述了细胞的生理死亡，并命名为细胞凋亡。细胞凋亡是一种经典型的程序性细胞死亡，涉及胱天蛋白酶（caspase）的水解、活化和信号传递过程。表现为染色质凝集、边缘化，细胞皱缩，细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸外翻，细胞出芽形成凋亡小体等。细胞凋亡信号转导通路有两条：外源性通路（死亡受体通路）和内源性通路（线粒体通路）。两条信号通路汇集于下游的效应caspase。效应caspase在细胞凋亡的执行阶段能够直接引起重要蛋白质的降解和核酸酶的激活并最终导致细胞凋亡。也有一些凋亡不依赖于caspase，而是通过诱导凋亡因子等发挥效应。

2.1.2自噬

自噬是指细胞内的溶酶体降解自身细胞器和其他大分子的过程。电镜下可观察到胞质中有大量包裹着细胞浆和细胞器的空泡结构，为双层膜的自噬泡。自噬泡与溶酶体发生融合，包裹着的待降解物质被各种酶催化分解成小分子，进入三羧酸循环。

自噬是细胞处于恶劣环境时的一种生存机制。

2.1.3类凋亡

2000年，Sperandio等在293T细胞系中超表达胰岛素样生长因子受体时，发现一种与经典凋亡不同的死亡表型。表现为胞浆空泡化，线粒体和内质网肿胀，但没有核固缩现象。类凋亡与细胞分化、生物体发育、神经变性和何杰金氏淋巴瘤有关。

2.1.4细胞有丝分裂灾难

1989年，LisaMolz等发现对热敏感的一种酵母突变株，细胞分裂时染色体分离发生异常。这种在DNA发生损害时，细胞无法进行完全的分裂从而导致四倍体或多倍体的现象，称为细胞有丝分裂灾难。这种程序性细胞死亡一般没有溶酶体的参与，且死后会被吞噬细胞所吞噬。

2.1.5胀亡

1910年，von Reckling-hausen在骨软化病个体中发现由于缺血而肿胀死亡的骨细胞，叫胀亡。胀亡的形态学特征是细胞肿胀、体积增大，胞浆空泡化，波及细胞核、内质网、线粒体等结构。胀亡细胞周围有明显的炎症反应，以前被认为是坏死前的被动死亡阶段，但是近年来的研究更倾向于胀亡是一个程序性的细胞死亡。例如，解偶联蛋白高表达的细胞因缺乏能量，细胞膜上的离子泵功能丧失从而导致胀亡，而抑制解偶联蛋白可以抵抗胀亡却不能抵抗凋亡。

2.2基于形态的程序性细胞死亡分类

该分类方法包括基于细胞核改变的分类和Clarke分类。

2.2.1基于细胞核改变的分类

根据细胞死亡时细胞核变化是否明显，可将程序性细胞死亡分为凋亡、凋亡样程序性细胞死亡、坏死样程序性细胞死亡。凋亡细胞的染色质凝聚成球状或半月状；凋亡样程序性死亡的细胞的染色质凝聚程度较低，比凋亡细胞的染色质疏松；坏死样程序性死亡的细胞一般无染色质凝聚或者只有疏松的点状分布。

2.2.2Clarke分类

1990年，Clarke等将程序性细胞死亡分为I类、Ⅱ类和Ⅲ类。I类为凋亡和细胞有丝分裂灾难，一般没有溶酶体的参与，且死后会被吞噬细胞所吞噬；Ⅱ类是自噬，形成的自吞噬泡与溶酶体融合后被消化，最被吞噬细胞吞噬；Ⅲ类是坏死样程序性细胞死亡，这类细胞死亡没有溶酶体的参与。

2.3形态学分类与机制分类的关系

基于死亡机制与基于形态的程序性细胞死亡分类有重叠，两者的关系和联系见表1。

——肖安庆.生物学教学.2016年（第41卷）第12期