细胞凋亡与程序性细胞死亡

细胞凋亡是一种有序的、受基因控制的细胞死亡形式，它能干净利落地分解细胞，这一过程对于组织塑形和清除不需要的细胞至关重要。

Definition

细胞凋亡是一种受调控的程序性细胞死亡形式，细胞通过激活内部蛋白水解程序，将其分解成膜包裹的碎片，以便进行干净的清除。

Scope

本主题涵盖细胞凋亡的形态学和目的、执行细胞凋亡的半胱天冬酶（caspase）蛋白酶、激活它们的内在线粒体途径和外在死亡受体途径、调节性Bcl-2蛋白家族，以及凋亡细胞的清除。

Core questions

• 细胞凋亡与意外细胞死亡有何区别？
• 半胱天冬酶在执行细胞凋亡中扮演什么角色？
• 内在途径和外在途径如何触发细胞凋亡？
• Bcl-2家族如何调节生或死的决定？

Key theories

细胞凋亡作为一种受调控的程序

Kerr、Wyllie和Currie将细胞凋亡确定为一种独特的、受控的细胞死亡模式，具有特征性形态，与被动坏死不同。

程序性细胞死亡的遗传控制

对线虫的遗传分析揭示了指导程序性细胞死亡的明确基因，从而建立了细胞凋亡背后保守的分子机制。

Mechanisms

细胞凋亡由半胱天冬酶执行，这些蛋白酶以非活性前体的形式存在，一旦被激活，就会裂解许多细胞靶点，从而分解细胞，同时保持膜的完整性。内在途径通过使线粒体通透来响应内部应激，释放激活半胱天冬酶的因子，这受促凋亡和抗凋亡Bcl-2家族蛋白平衡的调控。外在途径由细胞表面的死亡受体配体触发。由此产生的凋亡小体被邻近细胞识别和吞噬，从而避免炎症反应。

Clinical relevance

细胞凋亡塑造发育中的组织，清除多余或受损细胞，并平衡细胞生成，使其成为发育和体内平衡的基础。此处处理为描述性而非规定性。

History

Kerr、Wyllie和Currie于1972年对细胞凋亡的描述从形态学上对其进行了定义；Horvitz在Brenner建立的线虫模型中工作，识别了控制程序性死亡的基因，并揭示了它们的保守性。

Key figures

• John Kerr
• Andrew Wyllie
• Robert Horvitz
• Sydney Brenner

Seminal works

• kerr1972
• horvitz1986

Frequently asked questions

什么是半胱天冬酶？

半胱天冬酶是执行细胞凋亡的蛋白酶；它们以非活性形式产生，一旦被激活，就会切割特定的细胞蛋白，以受控方式分解细胞。

细胞凋亡在发育过程中为何重要？

程序性死亡清除不再需要的细胞，有助于塑造指状结构并消除多余细胞，这对于正常发育至关重要。