细胞程序性死亡是细胞间发生的细胞自然死亡的现象,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。细胞程序性死亡作为细胞的一种基本生物学现象,在多细胞生物中它可以去除不需要的或异常的细胞;它在生物体的进化、生物个体的稳定以及多个系统的发育中发挥重要的作用。这一过程若调控发生异常便会导致有问题或恶性细胞不受控制地增长,比如癌症;若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。
早在170年前,人们就在细胞中观察到了自然发生的细胞死亡现象,然而长期以来它都被视为是一种细胞被动现象,以及生物系统的一个必然归宿点。直到科学家们逐渐展开对蚕和蝌蚪的发育定时细胞死亡研究,在这些早期的研究中发现当蛋白质或RNA合成受到抑制时有可能导致细胞死亡发生延迟,神经细胞的存活需要一类称作神经营养因子的细胞外存活因子的支持。最初人们只是将神经营养因子视为是细胞存活必需的一种特殊的营养物质,然而后来的研究证实这些因子是通过抑制细胞内自杀性程序来支持细胞存活的。更深入的研究表明这一机制并不仅局限于神经系统,这种对于细胞外存活信号的竞争是一种广泛存在于动物体内控制细胞数量的重要机制. 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,PCD在发育阶段和成人后的生命过程中会发挥保护作用清除异常及潜在危险的细胞。它会产生一些特殊效应突变,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。
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。 |
ScienCell活/死细胞染色试剂盒采用双色荧光分析方法,可以在荧光显微镜、荧光读片器和流式细胞仪中,方便地从动物死细胞中鉴别活细胞。由于膜完整性的改变,活细胞呈现荧光绿色,死细胞呈现荧光红色。