细胞凋亡的途径
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细胞凋亡的原理
细胞凋亡的原理
细胞凋亡是一种正常的细胞死亡过程，它在维持机体组织稳态和功能的平衡中起到重要作用。
细胞凋亡的原理涉及一系列复杂的信号传导机制。
细胞凋亡可以通过两种途径进行，即外源性或内源性途径。
在外源性途径中，细胞接受到外界环境的特定信号，如细胞因子、药物或细胞凋亡诱导信号，从而激活细胞凋亡途径。
而内源性途径则是由细胞内部的不适应因素或基因异常导致。
无论通过哪种途径，细胞凋亡一般包括两个主要的信号通路，即凋亡启动信号通路和凋亡执行信号通路。
在凋亡启动信号通路中，一些关键调节因子如凋亡诱导信号、受体激活和受体聚集等，会导致关键蛋白酶半活化，从而进一步激活凋亡执行信号通路。
凋亡执行信号通路是细胞凋亡的关键过程。
在这个通路中，蛋白酶家族主要包括半活化的半胱天冬酶样蛋白酶（caspase）
在内的一些酶类分子被激活，最终导致细胞核DNA和细胞膜
破坏，细胞发生明显的核浸润、胞质凝固和细胞外囊泡形成，最终细胞被分解为小颗粒，并很快被巨噬细胞摄取，防止了炎症反应的引发。
细胞凋亡的调控是一个复杂的过程，受到众多因素的影响。
一些调节因子如Bcl-2家族蛋白、p53蛋白和中性凋亡特异性酶-
1（ICE-1等）等，对细胞凋亡的调控起到至关重要的作用。
通过细胞凋亡的精确调控，机体可以保持组织的相对平衡，能
够清除老化、受损或异常细胞，同时也能够对病原体和恶性细胞做出反应。
细胞凋亡途径实验报告
细胞凋亡途径实验报告一、实验目的细胞凋亡是一种由基因调控的程序性细胞死亡方式，对于维持细胞内环境稳定、生物体的正常发育和生理功能具有重要意义。
本实验旨在探究细胞凋亡的主要途径，包括内源性线粒体途径和外源性死亡受体途径，以及相关的分子机制和检测方法。
二、实验原理（一）内源性线粒体途径细胞在受到内部或外部应激信号刺激时，线粒体外膜通透性发生改变，导致细胞色素 C 等凋亡因子释放到细胞质中。
细胞色素 C 与凋亡蛋白酶激活因子 1（Apaf-1）结合形成凋亡小体，激活 caspase-9，进而激活下游的 caspase 级联反应，最终导致细胞凋亡。
（二）外源性死亡受体途径死亡受体（如 Fas、TNFR1 等）与相应的配体结合后，通过其死亡结构域招募接头蛋白（如 FADD），进而激活 caspase-8。
激活的caspase-8 可以直接激活下游的 caspase 级联反应，也可以通过切割 Bid 蛋白使其形成 tBid，从而促进线粒体释放细胞色素 C，激活内源性凋亡途径。
（三）检测方法1、流式细胞术：通过检测细胞膜磷脂酰丝氨酸（PS）外翻、DNA 片段化等指标来定量分析细胞凋亡的比例。
2、荧光显微镜观察：使用荧光染料标记凋亡细胞的特征结构，如细胞核、线粒体等，直观地观察细胞凋亡的形态变化。
3、 Western blotting：检测凋亡相关蛋白（如 caspase-3、PARP 等）的表达和活化情况。
三、实验材料1、细胞系：＿____细胞株2、试剂：Annexin VFITC/PI 凋亡检测试剂盒、细胞色素 C 抗体、caspase-3 抗体、PARP 抗体、Fas 抗体、TNFR1 抗体等。
3、仪器：流式细胞仪、荧光显微镜、电泳仪、转印仪、酶标仪等。
四、实验步骤（一）细胞培养与处理将_____细胞株接种于培养皿中，在适宜的条件下培养至对数生长期。
分别使用不同的处理因素（如紫外线照射、化疗药物处理等）诱导细胞凋亡。
细胞凋亡途径实验报告
细胞凋亡途径实验报告一、实验目的细胞凋亡是一种重要的细胞程序性死亡方式，对于维持生物体的正常发育和稳态具有关键作用。
本实验旨在探究细胞凋亡的不同途径，深入了解细胞凋亡的分子机制和调控过程。
二、实验原理细胞凋亡主要通过内源性途径（线粒体途径）和外源性途径（死亡受体途径）来实现。
内源性途径中，细胞内的应激信号，如 DNA 损伤、氧化应激等，会导致线粒体膜通透性改变，释放细胞色素C 等凋亡因子到细胞质中。
细胞色素 C 与凋亡蛋白酶激活因子 1（Apaf-1）结合，形成凋亡体，激活 caspase-9，进而激活下游的 caspase 级联反应，导致细胞凋亡。
外源性途径则是通过细胞表面的死亡受体，如肿瘤坏死因子受体（TNFR）、Fas 受体等，与相应的配体结合，招募并激活 caspase-8，启动凋亡信号传导。
三、实验材料1、细胞株：选用人肝癌细胞株 HepG2 作为实验对象。
2、试剂：细胞培养基（DMEM）、胎牛血清（FBS）、胰蛋白酶、Annexin VFITC/PI 凋亡检测试剂盒、线粒体膜电位检测试剂盒（JC-1）、caspase 活性检测试剂盒、抗caspase-8、抗caspase-9 等抗体。
3、仪器：CO2 培养箱、倒置显微镜、流式细胞仪、酶标仪等。
四、实验方法1、细胞培养将 HepG2 细胞接种于培养瓶中，在含有 10% FBS 的 DMEM 培养基中，置于 37°C、5% CO2 的培养箱中培养。
待细胞融合度达到 80%左右时，进行传代培养。
2、诱导细胞凋亡（1）内源性途径诱导：使用丝裂霉素 C（MMC）处理细胞，终浓度为1 μmol/L，处理 24 小时。
（2）外源性途径诱导：使用肿瘤坏死因子α（TNFα）处理细胞，终浓度为 20 ng/mL，处理 24 小时。
3、凋亡检测（1）形态学观察：通过倒置显微镜观察细胞形态的变化，如细胞皱缩、染色质凝集等。
（2）Annexin VFITC/PI 双染法：收集处理后的细胞，用 Annexin VFITC 和 PI 进行双染，然后通过流式细胞仪检测凋亡细胞的比例。
细胞凋亡的分子机制和调控
细胞凋亡的分子机制和调控细胞凋亡是机体中常见的一种细胞死亡方式，有利于维持机体内细胞种类的平衡。
细胞凋亡过程中，细胞内部的某些表现会发生变化，包括细胞体积的缩小、色素颗粒的凝聚、细胞核的碎裂等。
这些过程都需要经过严格的分子机制的调节和控制。
本文将探讨细胞凋亡分子机制和调控的相关知识。
一、细胞凋亡的分子机制1.细胞凋亡的两条途径根据通路的不同，细胞凋亡可以分为内源性和外源性两种途径。
内源性途径是通过一种叫作线粒体途径的过程触发的，又称为内部途径。
该途径受到一些生化环境变化，如氧化应激、DNA损伤以及蛋白质累积等因素的影响。
外源性途径是由一些细胞外的因素引起，比如受到外部放射线的照射、化学物质毒性的刺激等。
2.细胞凋亡的相关分子细胞凋亡过程中有许多分子参与了其中的调控和作用，比如凋亡相关蛋白（Apoptosis‐related proteins）、细胞因子（Cytokines）、Bcl‐2家族蛋白等。
其中，Bcl‐2家族蛋白是调控细胞死亡的最重要因素之一，负责机体细胞凋亡的平衡。
而Bcl‐2相似蛋白Bax则是Bcl‐2家族蛋白的最主要致死分子之一。
3.线粒体线粒体是调控机体细胞凋亡的重要器官。
细胞死亡途径的一部分——内部途径的第一步就是线粒体的程序性释放。
线粒体复合物能够从线粒体的膜中输送Bax蛋白至亚粒子结构中，并刺激激活细胞周期免疫原p53。
激活p53后，它进一步激活下游的信号通路，从而出发内部途径。
二、细胞凋亡的调控1.生存信号的影响生命信号是影响机体细胞存活状态的最主要因素之一。
当生存信号充足时，细胞内部便会对凋亡分子进行调控，从而保持生命活力。
当生存信号过少时，会导致细胞内部凋亡途径的开启，从而引发细胞凋亡。
2.凋亡相关蛋白的调节凋亡相关蛋白是调节细胞凋亡的最主要的因素之一。
Bcl‐2和Bax是该蛋白家族的重要代表成员。
Bcl‐2能够通过控制线粒体内钙离子的释放来防止细胞凋亡。
而Bax则是促进细胞凋亡的重要因素，经它介导的线粒体复合物的形成，让程序性细胞死亡途径开启。
细胞凋亡及其机制与调控
细胞凋亡及其机制与调控细胞凋亡是一种程序性死亡过程，它在生物体发育、维持组织稳态和免疫系统中都扮演着至关重要的角色。
细胞凋亡是通过一系列复杂的分子信号途径来进行调节的，其机制与调控是当前细胞生物学领域研究的热点和难点。
一、细胞凋亡机制细胞凋亡是由一系列分子信号途径所调控的，其中最早被研究的是线粒体途径和死受体途径。
1. 线粒体途径线粒体途径是细胞凋亡中最重要的一个通路，大多数形式的细胞凋亡都要经过线粒体途径。
该途径的关键点是Bcl-2蛋白家族成员，Bcl-2家族蛋白具有抗凋亡和促凋亡作用。
当细胞受到外部刺激或其他信号的刺激后，Bcl-2家族蛋白会发生变化，使其失去应有的抗凋亡功能，从而导致线粒体膜的通透性增加、细胞内Ca2+浓度增高，引发内质网的应激反应。
2. 死受体途径死受体途径是细胞凋亡中另一个重要的通路，一般与线粒体途径同时活跃。
死受体途径的开启需要受体介导的蛋白质互相作用，形成信号复合物。
由于该途径中的信号复合物具有多样性，导致该途径对不同的外部刺激产生不同的反应。
二、细胞凋亡调控细胞凋亡的调控非常复杂，其涉及到大量的分子互作、信号转导和基因调控等生物学现象。
1. CaspaseCaspase是细胞凋亡中最关键的蛋白质，其主要功能是切割活性蛋白，导致细胞的死亡。
通常情况下，由于Caspase存在巨大的催化能力，所以它具有不可逆性，一旦被激活，就会持续地进行凋亡。
2. Bcl-2家族蛋白Bcl-2家族蛋白是细胞凋亡中重要的负调控因子，其主要作用是阻止细胞凋亡。
Bcl-2家族蛋白可以相互作用形成复合物，从而改变线粒体通透性，调节胞内Ca2+浓度，以及启动线粒体的自噬作用。
3. RNA后转录调控RNA后转录调控是细胞凋亡中新兴的分子机制，它主要通过调控基因表达水平来影响细胞状态。
许多miRNA在对基因调控中各种复杂的生物学过程中，也扮演着非常重要的角色。
miRNA可以通过靶向特定的mRNA来调节其下降和上合成，进而影响细胞凋亡的进行。
细胞凋亡途径及其调控机制
细胞凋亡途径及其调控机制细胞凋亡是一种常见的细胞死亡方式，与细胞增殖和炎症等生理现象密切相关。
细胞凋亡的过程非常复杂，涉及到多种信号通路的调节，其中最为重要的就是细胞凋亡途径及其调控机制。
一、细胞凋亡的途径目前已经发现了多条细胞凋亡途径，主要包括内源性途径和外源性途径两种。
(一) 内源性途径：内源性途径主要通过细胞内部信号通路的调节来触发细胞凋亡。
1、线粒体途径：线粒体是细胞内能量代谢的中心之一，线粒体内的某些因子可以与其他凋亡信号通路融合，促进凋亡的发生。
2、荷尔蒙途径：细胞的荷尔蒙分泌受到一定的调节，荷尔蒙途径可以通过这种方式来调节细胞凋亡。
3、细胞增殖途径：如果细胞增殖不受控制或者过快，就会引发细胞凋亡。
(二) 外源性途径：外源性途径主要是指通过外界或者环境因素来触发细胞凋亡的途径。
1、光照、辐射等外部因素：大量的高能亮度能够对人体及各种生物产生破坏性作用，其涉及到的生化环节就是外源性途径的一种表现。
2、化学物质等环境因素：环境化学物质中的苯、甲苯等可能导致细胞凋亡，这是一种通过化学物质交互来触发细胞凋亡的外源性途径。
二、细胞凋亡的调控机制细胞凋亡的调控机制主要涉及到内外因素的作用，研究这些调控机制对于治疗人类疾病或者改善人体生理状态有着重要的意义。
(一) 内因素调控机制内因素主要包括细胞内部控制因素和细胞周期调控因子等。
1、细胞内部控制因素：这些因素可以通过蛋白质转录或者信号转导系统来调节细胞凋亡的发生。
例如，p53蛋白可以引发细胞凋亡。
2、细胞周期调控因子：与细胞周期密切相关，可以调节细胞的生存或者死亡，例如p16蛋白可以促进细胞凋亡。
(二) 外因素调控机制外因素主要包括细胞外部因素、药物等。
1、细胞外部因素：环境因素、化学物质等可以影响细胞凋亡的发生。
2、药物：药物在体内也可以起到调节细胞凋亡的作用。
例如，白藜芦醇和多巴胺等都可以促进细胞凋亡。
综上所述，细胞凋亡途径及其调控机制是十分复杂和重要的生理现象。
植物细胞凋亡的信号途径及分子机制
植物细胞凋亡的信号途径及分子机制植物细胞凋亡是指植物细胞在生长、发育和环境压力等多种因素作用下，发生programmed cell death（PCD）的过程。
与动物细胞凋亡相比，植物细胞凋亡的研究还相对较少，但随着分子生物学和生物化学工具的不断改进，我们对植物细胞凋亡信号途径及分子机制的了解越来越深入。
一、植物细胞凋亡的信号途径1. 内源性因子信号途径：在植物发育和代谢过程中，产生的一些内源性因子诱导细胞的凋亡。
比如有机过氧化物，超氧离子和H2O2等可以通过ROS信号途径引起植物细胞凋亡。
2. 外源性因子信号途径：植物细胞可以通过感知外界环境变化，比如缺水、盐度和病原体的侵染，从而引起细胞凋亡。
其中外源性信号是通过植物细胞表面或细胞内受体来感知的。
3. 其他因素信号途径：植物细胞凋亡还可以通过内源性物质的来源和信号传递途径等其他因素来引起。
二、植物细胞凋亡的分子机制1. 保护蛋白家族的作用：在细胞的凋亡过程中，一些保护蛋白可以通过调节质膜电位、细胞质Ca2+浓度、ROS的代谢、一氧化氮和过氧化氢等物质，从而对细胞凋亡进行调控和抑制。
2. 转录因子的参与：植物细胞凋亡还可以通过转录因子等蛋白质的参与实现。
比如在植物细胞凋亡过程中，AP2蛋白可以通过增强细胞内一氧化氮的水平，从而促进细胞的凋亡。
3. 磷酸水平的调节：磷酸水平的改变也可以参与植物细胞凋亡的过程。
比如在低磷环境下，磷酸酯酶的表达会上调，从而提高细胞内磷酸水平，促进细胞的凋亡。
4. 各种激素的参与：生长素、脱落酸、角质素等多种植物激素都可以参与植物细胞凋亡的过程。
比如在植物细胞发生凋亡时，ABA的含量会上升，从而促进细胞凋亡。
总的来说，植物细胞凋亡的信号途径及分子机制非常复杂，涉及多种物质的参与。
在今后的研究中，我们需要针对不同的物质、不同的条件去具体探究其在植物细胞凋亡中的作用机制，从而更好地理解植物细胞凋亡的过程。
细胞凋亡的不同途径及其调控机制
细胞凋亡的不同途径及其调控机制细胞凋亡是细胞自我死亡程序，细胞凋亡能够有效地清除有害的、异常的或已损坏的细胞，从而维持组织的稳定性和健康状态。
细胞凋亡发生的方式有多种，包括内源性和外源性途径，这些途径通过不同的信号传导通路来调控细胞凋亡。
一、外源性凋亡途径外源性凋亡途径发生在细胞接受到来自外部环境的死亡信号时。
这些信号能够通过细胞膜上的受体或细胞膜内的信号传导分子进入细胞内，从而导致细胞凋亡。
常见的外源性死亡途径有：1. Fas信号通路Fas信号通路是一种基于细胞膜上的TNF受体家族成员Fas（CD95）接受到配体FasL信号而引发的凋亡途径。
激活Fas信号通路会导致协同蛋白CASPASE-8的活化和敲除凋亡效应器蛋白CAS-PASE-3，从而引发细胞凋亡。
2. TNF-α信号通路TNF-α信号通路源于肿瘤坏死因子TNF-α活化其膜上受体TNFR1并引发的信号通路。
该通路包含了多余CASPASE的活化和产生，这些CASPASE会进一步激活货运途径中的合成酶，最终导致细胞死亡。
二、内源性凋亡途径内源性凋亡途径是由于细胞内环境受到损伤，误差或异常信号而引发的过程。
该途径是常规的，也可对多种细胞产生多种软性、质量异常和最终灭亡细胞，常见的多种内源性凋亡途径有:1.线粒体凋亡途径线粒体凋亡途径是内源性凋亡中最重要的信号通路。
该途径由细胞内环境的改变引发，陈列物质会引起线粒体膜电位降低，导致细胞内部电子传递链受到影响以及线粒体透过膜传出线粒体细胞凋亡信号分子。
线粒体内端口激活CASP3和进一步细胞凋亡的过程。
此通路中，BCL-2家族和协同蛋白CAS-PASE的调节沉默是关键的环节。
2.内质网蛋白酪氨酸磷酸化DPERK信号通路内质网蛋白酪氨酸磷酸化DPERK信号通路是一条由PERK一个激酶底物（例如EIF2α）的起始段激活的安排道路，这可实现对内质网（ER）受到应力的调节。
这个通路会激活CHOP信号分子和CASP12，调节细胞死亡。
细胞凋亡机制及调控途径
细胞凋亡机制及调控途径细胞凋亡是一种自我调控的程序性细胞死亡方式，在维持生物体内稳态中起着重要的作用。
凋亡对于体内异常或受损细胞的去除、组织发育和免疫维护等过程至关重要。
细胞凋亡可以通过不同的机制进行，其中包括线粒体途径、死受体途径和内质网途径。
这些机制可以通过一系列调控途径进行精确调节和控制。
本文将详细介绍细胞凋亡的机制以及调控途径，以期深入理解细胞凋亡及其潜在应用。
细胞凋亡的机制主要有三条主要途径：线粒体途径、死受体途径和内质网途径。
线粒体途径是最早被发现的一条途径，其通过调控线粒体膜通透性来诱导凋亡。
在正常情况下，线粒体膜通透性维持较低水平，使得细胞内的凋亡抑制蛋白质如凋亡抑制蛋白（Bcl-2）家族在细胞膜上起作用，从而抑制凋亡的发生。
然而，当细胞受到内外环境刺激（如DNA损伤、细胞因子信号）时，Bcl-2家族的调控失衡，导致线粒体膜通透性的改变，释放出各种促凋亡因子，如细胞色素C、凋亡诱导因子（AIF）等，进而启动细胞凋亡程序。
除了线粒体途径外，死受体途径也是细胞凋亡的重要通路。
死受体途径主要通过调控细胞膜上的死亡受体家族来诱导细胞凋亡。
典型的死受体包括肿瘤坏死因子受体（TNFR）家族成员，如肿瘤坏死因子受体1（TNFR1）、肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体受体（TRAIL-R）等。
当这些受体与其相应的配体结合后，会激活一系列信号转导分子，例如Fas相关死亡域（FADD）等，最终导致细胞凋亡。
内质网途径是近年来新近发现的一种细胞凋亡机制。
内质网是细胞中重要的质膜系统，其在维持蛋白质修饰、折叠和分泌过程中起着重要的作用。
当细胞发生内质网应激（例如蛋白质累积、缺氧等）时，内质网途径被激活。
在这种情况下，内质网应激传感器，如蛋白激酶RNA依赖激酶样内质网激酶（PERK）、内质网膜结合蛋白（IRE1）等会通过磷酸化反应激活编码下游因子如CCAAT/增强子结合蛋白（CHOP），引起细胞发生凋亡。
细胞凋亡的发生和抑制涉及许多调控途径。
细胞凋亡途径的调控和信号传导
细胞凋亡途径的调控和信号传导细胞凋亡是一种细胞自我消亡的过程，通常与生长、发育和维护机体稳态的调节相关。
细胞凋亡的途径很复杂，包括内源性和外源性两种途径。
1. 内源性凋亡途径内源性凋亡途径是指由于内源性因素引起的细胞内部代谢失衡，导致凋亡发生。
人体细胞会释放细胞因子，通过调节自身信号传导通路来正常分裂或死亡。
但是，由于某些损伤或刺激，细胞内部环境受到了干扰，导致细胞凋亡。
细胞凋亡的内源性途径主要包括线粒体途径、蛋白酶途径和内质网途径。
其中，线粒体途径又称为凋亡信号放大器途径，发挥了细胞凋亡途径中的至关重要的作用。
线粒体途径受到的刺激可以引起过氧化物酶酶体水平的上升，导致细胞氧化应激，并导致线粒体膜电势决定性的下降和线粒体膜通透性过高。
线粒体向细胞质释放出凋亡因子Cyt c和海绵蛋白AIF等，触发一系列的结构性变化和信号传导。
2. 外源性凋亡途径外源性凋亡途径是指细胞对外部刺激、病毒感染等因素引起细胞死亡的过程。
外源性凋亡途径受到的刺激可以触发凋亡原受体FasL/FasR途径和Toll样受体途径等封装体系，导致下游信号传导的激活。
外源性凋亡途径因其受到许多外部因素的调节，使得其发生的机制更加复杂。
3. 记忆性凋亡路线在细胞凋亡过程中，细胞被激活并且记忆了一段时间的生存和较为平稳运转的状态，这样，即使当前生命能量需要的供应有所减少，由于有记忆性凋亡路线存在，这类细胞也不会继续生命周期的正常秩序，而是选择进入凋亡状态。
4. 信号传导细胞凋亡途径中的信号传导复杂且多样，许多信号都可以控制凋亡途径。
细胞内信号途径包括Caspase途径、Akt途径、MAPK 途径等等。
Caspase途径是凋亡途径中最重要的信号通路之一，参与细胞凋亡的执行者Caspase-3、Caspase-7、Caspase-8以及Caspase-9的激活与调控，也被广泛研究。
此外，MAPK途径和Akt途径分别在凋亡途径中发挥了关键性的作用，MAPK途径通过增加Bax/Bcl-2比例发挥了作用，而Akt途径则通过FasL/FasR途径发挥作用。
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按照起始caspase的不同，可将哺乳细胞的凋亡分为三种基本的途径。
一种称为外在途径（extrinsic pathway），由细胞表面的死亡受体如Fas和肿瘤坏死因子受体家族（tumour necrosis factor receptor，TNF-R）引发;另一种称为内在途径（intrinsic pathway）或线粒体途径（mitochondrial pathway），由许多应激条件、化学治疗试剂和药物所起始（Nicholson, 1999；Denault和Salvesen，2003）;第三种途径是内质网应激所导致的caspase-12的活化，从而导致凋亡。
细胞凋亡的途径摘要细胞凋亡是机体维持自身稳定的一种基本生理机制，是有许多基因产物及细胞因子参与的一种有序的细胞自我消亡形式。
通过细胞凋亡，机体可消除损伤、衰老与突变的细胞来维持自身的稳态平衡和各种器官及系统的正常功能。
由于细胞凋亡是一种复杂的生理及病理现象，所以在其发生的3个阶段中涉及不同的信号转导途径及其调控。
关键词细胞凋亡线粒体内质网caspase家族NO 疾病细胞凋亡（apoptosis）是一种有序的或程序性的细胞死亡方式，是受基因调控的细胞主动性死亡过程，是细胞核受某些特定信号刺激后进行的正常生理应答反应，然后凋亡的细胞将被吞噬细胞吞噬。
经研究发现，不管是单细胞生物还是多细胞生物，细胞凋亡被称为细胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）[1]。
是因为细胞死亡往往受到细胞内的某种遗传机制决定的“死亡程序”控制的。
也会因为它的失调，机体也会失去稳定性，引发人类疾病如肿瘤、免疫系统等疾病[2]。
由于它保证多细胞生物的健康生存过程中的重要性，引起了人们对其途径的广泛深入的研究，成为目前生命科学研究的热点之一。
但其凋亡的途径不是很清楚，本文从多个方面概述了细胞凋亡途径。
1 细胞凋亡形态学上的特征细胞凋亡（apoptosis）是1972年由Kerr教授根据形态学特征最先提出的[3],主要强调的是这种细胞凋亡是自然界中的生理学过程，是受基因调控的主动的生理性细胞自杀行为。
为此，在形态学上把细胞凋亡分为3个阶段[3]：第一个阶段是凋亡的开始。
此阶段只是进行数分钟，细胞中所表现的特征是：微绒毛消失，细胞间接触消失，但是质膜保持完整性，线粒体大体完整，核糖体逐渐与内质网脱离，内质网囊腔膨胀，并与质膜发生融合，染色质固缩等等。
第二阶段是形成凋亡小体。
核染色质发生断裂，形成许多的片段，与一些细胞器聚集在一起，然后被细胞质膜包围，形成凋亡小体。
第三阶段是凋亡小体被吞噬细胞所吞噬，而其残留物质被消化后重新使用。
细胞凋亡是一个主动性自杀过程，所以它是一个耗能的过程，需要ATP提供能量。
其次此过程中质膜保持完整，内含物也不发生外泄。
2 细胞凋亡的基本机制细胞凋亡的途径复杂，在不同环境、不同细胞或不同刺激的情况下，细胞凋亡的途径是不同的，而且细胞凋亡的信号途径具有多样性，这使得凋亡的发生及调控机制非常复杂。
本章将从以下几个方面来说明细胞凋亡途径。
2.1线粒体途径及调控线粒体为一双层膜围成的囊状结构，外膜与内膜间的空腔称为外室，由内膜包围的腔称为内室或线粒体基质，线粒体外膜通透性较大，而内膜通透性比较小。
然而质子泵存在于内膜，它将基质内质子泵输入外室，从而形成横跨线粒体内膜的线粒体跨膜电位。
线粒体跨膜电位的改变与许多的机制有关。
Zamzami等[4]报道膜通透性改（permeability transition,PT）的孔位位于线粒体内外膜间，是一种由蛋白质组成的复合体。
该复合体由胞质的己糖激酶、外膜的peripheral bermdiazepine receptor (PBR)、电位依赖的阴离子通(voltage —depedentanion channel，VDAC)、外室的肌酸激酶、内膜的腺苷酸转运蛋(adeninenucleotide trans[cx：ator，ANT)及基质的亲环蛋白D(cyelophilin D)组成。
通过实验证明，细胞凋亡时，PT孔开放，并且促进PT孔开放的物质可诱导细胞凋亡，而抑制PT孔开放的物质可阻止细胞凋亡。
此外，线粒体跨膜电位改变与Caspase家族也有关系。
Caspase是一组存在于细胞质中具体类似结构的蛋白酶。
它们的活性位点均包括半胱氨酸残基，能够特异的切割靶蛋白天冬氨酸残基后的肽键。
Caspase主要负责的是选择性地切割某些蛋白质，切割的结果是使靶蛋白活化或失活，并非完全降解。
迄今为止，Caspase家族已有15种，其中Caspase-1和11主要负责白介素前体的活化，不直接参与凋亡信号的传递；Caspase-2，-8，-9，-10，-11主要负责对执行者得前体进行切割，从而产生有活性的执行者；Caspase-3，-6，-7主要负责切割细胞核内、细胞质中的结构蛋白和调节蛋白。
目前很多研究表明Caspase-1和3与线粒体跨膜电位之间的关系，可以通过对Fas/APO-1诱导胸腺细胞凋亡研究证实。
通过研究表明：所有动物细胞都具有类似的凋亡机制，蛋白酶Caspase在其中发挥很重要的作用，这种凋亡方式被称为Caspase依赖性的细胞凋亡，近几年来，还发现细胞中还存在Caspase不依赖性的细胞凋亡。
在哺乳动物细胞中，Caspase依赖性的细胞凋亡主要通过两条途径引发的：由死亡受体起始的外源途径和线粒体起始的内源途径。
凋亡诱导因子（apoptosis inducing factor,AIF）是1999年克隆的第一个能够诱导Caspase非依赖性细胞凋亡的因子。
在凋亡过程中，AIF从线粒体转移到细胞质内，进而进入细胞核，引起核内DNA凝集并断裂形成许多片段。
最后，线粒体跨膜电位改变与Bcl-2有关。
Bcl-2家族主要包括抑制凋亡的成员如Bcl-2、Bcl-W、Bcl-Xl等。
Bcl-2是线虫抗凋亡蛋白Ced9的同源物。
Bcl-2家族成员含有一个或者多个BH结构域，大多存在于线粒体外膜上，或受信号刺激后转移到线粒体外膜上。
通过实验证明：Bax与Bcl．Xc调节细胞凋亡是依赖TM结构域．未激活的Bax与Bcl-XL存在于胞浆。
Hsu等报道在胸腺细胞凋亡早期，Bax与Bal-XL的分布发生改变，从胞浆移到线粒体膜Bad因为没有TM结构域而分布于胞浆，与Bax和Bal-XL一样，当H202诱导心肌细胞凋亡时，它从胞浆移到线粒体膜,除去TM后的Bcl-2其抑制凋亡作用随不同的实验体系而不同，这可能与Bcl-2在不同实验体系中的作用强弱以及它在内质网与核膜上的作用大小有关. 2.2内质网信号途径及调控内质网是细胞内蛋白质合成的主要场所，同时也是Ca2+的主要储存库。
内质网对细胞凋亡的作用的作用表现在两个方面：一是内质网对Ca2+的调控，二是凋亡酶在内质网上的激活，Ca2+是真核细胞内重要的信号转导因子，它的动态平衡在细胞正常生理活动中起着很重要的作用。
因此，作为细胞内重要的钙库，内质网对胞质中Ca2+浓度的精确调控可细胞凋亡的发生。
很多文献指出，细胞在凋亡早期会出现胞质内Ca2+浓度迅速持续的升高，这种浓度升高来源于细胞外Ca2+的内流及胞内钙库的钙释放，相对高浓度的Ca2+可以激活胞质中的钙依赖性蛋白酶，又可以作用于线粒体，影响其通透性和膜电位的改变，从而促进凋亡。
但是内质网上Bcl-2家族中抑制凋亡蛋白则可以调节网腔中游离Ca2+浓度，使胞质的Ca2+维持在合适的浓度水平，进而起到抗凋亡的作用[5]。
2.3细胞凋亡的死亡受体途径及调控胞外的死亡信号可通过死亡受体转入细胞内。
死亡受体是一类跨膜蛋白，属于肿瘤坏死因子(TNF)受体基因家族成员，其细胞外有一段富含半胱氨酸的区域，胞质区有一同源的氨基酸残基组成的结构，有蛋白水解功能，称为“死亡区域”。
目前至少发现有五种死亡受体在细胞凋亡信号传导中发挥作用。
其中最典型的死亡受体有CD95(Fas或Apo1)和TNFR1(p55或CD120a)。
CD95与Fas配体结合后迅速诱导Fas阳性细胞凋亡。
Fas与Fas相关的死亡结构域蛋白（FADD）和Caspase-8组合形成复合体，可抑制FasL诱导的细胞凋亡。
2.4 其他因素与细胞凋亡的关系NO参与细胞凋亡关系密切，可诱发多种细胞发生凋亡，并与其他活性氧自由基的凋亡传导途径存在对话效应，NO诱导凋亡促进P53基因表达，其分子作用机理正是目前的研究的重点。
铅在工业上具有广泛的用途，但同时也易对环境和人畜健康造成严重危害，铅引起细胞死亡可通过两种不同的途径：一是为一定剂量的铅通过启动细胞内的凋亡程序，促使细胞凋亡；二是为在铅质量浓度过大时，直接引起细胞发生坏死。
3 细胞凋亡与一些疾病细胞凋亡是正常T细胞和B细胞分化和稳定的重要机制。
近年来，许多的研究表明细胞凋亡在自身免疫疾病机制中起到的重要作用。
Fas/FasL途径介导的细胞凋亡的抑制是产生自身反应性T细胞和自身抗体的主要原因，DNA低甲基化也会抑制细胞凋亡，导致自身反应性B细胞的增殖。
细胞凋亡受抑制，细胞存活期延长，死亡率下降，细胞数量增加，使得这些细胞表现出明显的生长优势，DNA受损的细胞得以持续生存，突变物积聚，从而促进肿瘤的发生发展。
综上所述，细胞凋亡途径主要是通过三个阶段的。
细胞凋亡在生理条件下作为机体细胞群生长消亡平衡的重要方式，与细胞增殖同等重要，共同维持细胞群的自身稳定。
细胞凋亡有利于器官形成，消除不必要的器官结构，控制细胞数量，消除异常、无功能和有害的细胞以及产生没有细胞器的分化细胞等功能。
参考文献[1]霍中和，王喜中，丁明孝主编.—3版[J].北京：高等教育出版社，2007.8:442-452[2石荣，贺福初.氧化还原与细胞凋亡的关联[Q]]. 军事医学科学院放射医学研究所基因组蛋白质组实验室.2004,16(2)[3]张晓辉，姚天明，黄高昇，等.细胞凋亡的最新研究进展[J].第四军医大学学报，2002,23(SI):42-44[4]王德成，高洪.细胞凋亡信号转导途径及调控的研究进展[S].动物医学进展.2003,24（6）：4-7[5]宋建领，王金萍，杨斌.细胞凋亡的研究近况[Q].云南畜牧兽医。
2003（1）[6]包红朵，丁月云，王恬.乳腺发育和乳腺疾病中细胞凋亡基因的表达规律[S].家畜生态学报.2008.9 29[5][7]李宏，冯有胜.线粒体CytC的释放机制及其在细胞凋亡中的作用[Q].生物信息学.2010.9 8（3）。