細胞凋亡概述

凋亡和壞死是兩種常見細胞死亡方式，具有截然不同的特征。凋亡是細胞程序性死亡的主要表現形式，是一個主動的生理反應；壞死則是細胞對嚴重損傷的一種被動反應和變性過程。凋亡過程受細胞內一系列相關的分子所調控，涉及一系列復雜的生理生化反應，并伴隨有典型的形態學改變，最終導致細胞的解體。凋亡細胞的許多形態學改變是特征性的，甚至是唯一與凋亡相關的，因此可以作為檢測凋亡的基礎。凋亡檢測的關鍵是將凋亡細胞與正常細胞以及壞死細胞進行準確的區分。

細胞凋亡發生時，染色體DNA以核小體為單位發生降解，細胞核濃縮，碎裂的核物質被胞膜包裹游離出細胞外，成為凋亡小體。這些特征性變化可以通過顯微鏡直接觀察，或用某些熒光染料染色后，在熒光顯微鏡下觀察，或進行流式細胞分析。然而這些特征通常難以與壞死細胞進行準確區分。

凋亡早期階段，細胞膜雖然能夠維持結構的完整，但喪失了其磷脂分子分布的非對稱性，導致細胞膜內側的磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine, PS）翻轉到細胞膜外側，使凋亡細胞易被吞噬細胞識別。通過對膜上的磷脂酰絲氨酸進行染色即可區分正常細胞與凋亡細胞，再進一步對核進行染色，由于有完整結構的膜屏障，凋亡細胞的核無法被染色，而壞死細胞可以被染色，這樣就準確地區分了凋亡細胞和壞死細胞。細胞凋亡時，伴隨一系列蛋白酶學的改變，多種Caspase活性變化參與凋亡的啟動、執行過程。檢測Caspase活性變化，是分析凋亡發生機制和特征的另一方法。某些情況下，凋亡細胞不具有全部的凋亡特征，例如特征性的DNA片段化不明顯，而出現DNA隨機降解；有時Caspase活性的改變與凋亡不相關，即凋亡時Caspase活性不變，而Caspase活性變化但無凋亡發生。總的來說，觀察凋亡時，應該觀察反映凋亡不同特征的幾個指標，綜合分析。