细胞死亡与自噬

细胞可以通过程序性细胞死亡来分解自身，并通过自噬来回收自身组分，这两个受调控的过程对发育和体内平衡至关重要。

Definition

程序性细胞死亡是受基因控制的、有序的细胞分解过程；自噬是细胞将其自身组分递送至溶酶体进行降解和回收的受调控过程。

Scope

本领域涵盖程序性细胞死亡，主要是细胞凋亡及其半胱天冬酶的分子机制以及激活它们的通路，以及自噬，即通过溶酶体对细胞组分进行受调控的降解和回收，包括它们在发育、质量控制和应激反应中的作用。

Sub-topics

• 细胞凋亡与程序性细胞死亡
• 自噬与溶酶体降解

Core questions

• 为什么细胞会经历程序性死亡而不是简单地被动死亡？
• 哪些分子机制执行细胞凋亡？
• 自噬如何捕获和降解细胞组分？
• 细胞死亡和自噬如何促进发育和体内平衡？

Key theories

细胞凋亡作为程序性细胞死亡

细胞携带着一种内在的、基因编码的程序，当被触发时，它会以有序的方式分解细胞，而不会引起周围组织的炎症，这使细胞凋亡区别于被动坏死。

自噬作为受调控的自我降解

一组保守的基因指导膜的形成，这些膜吞噬细胞质物质并将其递送至溶酶体进行降解，从而提供回收和质量控制。

Mechanisms

在细胞凋亡中，信号汇聚于半胱天冬酶（蛋白酶），这些蛋白酶一旦通过内在的线粒体通路或外在的死亡受体通路被激活，就会裂解细胞靶点并将细胞分解成膜包裹的细胞小体，这些小体随后被邻近细胞清除。在自噬中，双层膜自噬体包裹部分细胞质或受损细胞器，并与溶酶体融合，水解酶在溶酶体中分解内容物以供再利用。这两个过程都受到严格调控，并在细胞存活与清除和更新之间取得平衡。

Clinical relevance

程序性细胞死亡和自噬在发育过程中塑造组织，清除受损细胞和组分，并维持细胞内稳态，使其成为细胞生物学的基础。这里的处理是描述性的，不具指导性。

History

Kerr、Wyllie和Currie于1972年命名了细胞凋亡，Horvitz在线虫中的遗传学研究确定了保守的死亡机制；Ohsumi在酵母上的工作定义了自噬基因，确立了两者均为受调控的程序。

Key figures

• John Kerr
• Andrew Wyllie
• Robert Horvitz
• Yoshinori Ohsumi

Seminal works

• kerr1972
• ohsumi2014

Frequently asked questions

细胞凋亡与坏死有何不同？

细胞凋亡是一种有序的、受调控的自我分解过程，它将细胞包装以便清洁清除，而坏死是损伤引起的一种不受控制的死亡，会使细胞内容物溢出并可能引起附近组织的炎症。

自噬有什么作用？

自噬回收细胞自身的组分，在应激期间提供构建块，并作为质量控制的一部分清除受损的细胞器和蛋白质。