程序性细胞死亡方式简述

摘 要 细胞死亡是维持组织和机体正常功能必不可少的过程。当细胞受到严重损伤时，细胞的功能及结构会发生不可逆的变化，即细胞死亡。根据其过程可控与否，分为不可控的意外细胞死亡（Accidental Cell Death，ACD）和可控的调节性细胞死亡（Regulated Cell Death，RCD），而在生理条件下的RCD又被称为程序性细胞死亡（Programmed Cell Death， PCD）。程序性细胞死亡是当前研究的热点之一，研究清楚细胞死亡过程的调控机制及信号通路，有助于理解细胞的运作机制，为解决肿瘤、免疫性疾病等临床医学难题提供理论价值。本文将简单介绍几种常见的程序性细胞死亡方式。

关键词 细胞死亡 程序性细胞死亡

中图分类号：Q942文献标识码：A

程序性细胞死亡是一种受基因调控，并通过多种细胞信号通路共同作用的程序化死亡。目前已知的程序性死亡方式有11种：

1细胞凋亡（Apoptosis）

细胞凋亡是在细胞基因的调控下，激活胱天蛋白酶Caspase级联凋亡反应的一系列的细胞死亡过程。在这一过程中往往伴随着细胞染色质凝缩，DNA断裂，磷脂酰丝氨酸外翻，凋亡小体出现等。

目前已知的细胞凋亡途径主要有3种：由死亡受体介导的外源途径、线粒体介导的内源途径和内质网途径。

2铁死亡（Ferroptosis）

与经典的细胞凋亡不同，铁死亡过程中没有染色质凝缩等细胞凋亡标志性现象，但是会伴随着线粒体皱缩和脂质氧化物的积聚。使用细胞凋亡的抑制剂并不能抑制铁死亡，而使用铁离子螯合剂可以抑制细胞的铁死亡过程。很多疾病均报道与铁死亡有关，包括肿瘤、中风等。

铁死亡过程中细胞内脂质氧化物出现异常积累，并在鐵离子催化下产生大量脂质，破坏细胞内氧化还原代谢反应，最终导致细胞死亡。

3坏死性凋亡（Necroptosis）

坏死性凋亡是具有坏死特征的一种PCD。包括细胞膜破裂，细胞器肿胀，并引起炎症反应。

RIPK3激活MLKL是坏死性凋亡的关键调节通路：首先抑制Caspase-8的激活从而抑制凋亡途径的启动，凋亡途径被抑制后，RIPK1和RIPK3结合形成坏死小体，激活MLKL。MLKL被激活后转位到细胞质膜，破坏质膜完整性，引起炎症反应，完成坏死性凋亡。

4细胞焦亡（Pyroptosis）

细胞焦亡是一种通过炎症小体激活的PCD，这一过程中伴有细胞肿胀与炎症反应。

细胞受到细菌、病毒等外界因素刺激时，会活化Caspase-1或Caspase-4、5、11，被激活的上游Caspase蛋白再进一步切割Gasdermin D，最终导致细胞膜裂解并释放炎症因子。

5依赖性细胞死亡（Parthanatos）

依赖性细胞死亡是一种通过PARP-1激活的新型PCD，PARP-1激活后促进AIF从线粒体释放，AIF转入至细胞核内，导致DNA断裂，进而引起细胞死亡。它不依赖于Caspase家族蛋白，Caspase抑制剂无法阻止其发生。

6细胞自噬（Autophagy）

细胞自噬是指细胞将折叠出现错误的蛋白及损坏的细胞器用自噬小泡包裹后传递至溶酶体中降解的过程。帕金森、肿瘤等疾病都与细胞自噬功能的缺失有所关联。LC3-II、Beclin-1和P62是激活细胞自噬发生的标志蛋白。

7细胞侵入性死亡（Entosis）

研究人员发现在上皮细胞的死亡中，有些细胞能经内化过程侵入临近的宿主细胞，被溶酶体降解而死亡，这种死亡方式被称为Entosis。

Entosis激活后主要通过调控细胞粘附和细胞骨架重排通路发挥作用，参与调控的蛋白包括肌动蛋白、肌球蛋白等。

8溶酶体依赖性死亡（Lysosome-dependent cell death）

溶酶体依赖性死亡是由LMP释放的水解酶或铁介导的一种细胞死亡形式，其特征是溶酶体破裂。细胞内活性氧的积累或脂质氧化物的积累，导致溶酶体破裂，溶酶体中的蛋白水解酶被释放到细胞质中导致细胞死亡。

9 NETosis

NETosis是由NET激活的新型PCD，NET是细胞受到损伤和感染时释放到胞外的网状DNA-蛋白结合物。

NETosis由多个信号通路共同调节，包括NAPDH氧化酶介导的活性氧累积、细胞自噬和颗粒酶的释放和转运等。

10 Oxeiptosis

Oxeiptosis是一种由活性氧介导的新型PCD，活性氧在细胞中的积累激活氧化应激调控因子KEAP1，进而激活AIFM1，导致细胞死亡。

11碱死亡（Alkaliptosis）

碱死亡是一种依赖于碱性pH内环境的新型PCD，其死亡过程主要通过NF- B通路调节。目前其具体作用机理还不清楚。

作者简介：李贝贝，1995年09月03日，女，山东省临沂市人，中国海洋大学海洋生命学院细胞生物学专业在读研究生，研究方向：细胞工程。

参考文献

[1] Tang，D.&R.Kang&TV.Berghe&P.Vandenabeele&G.Kroemer.The molecular machinery of regulated cell death[J].Cell Research，2019，29（05）：347-364.