死亡起源（十三）

红茶.

这篇文章我一直希望用一种科普的手法来写，只是生命中的许多机制实在太复杂，很难用简单的文字来描述。我知道，如果各位看官有耐心看到这里，就会发现，这篇文章的某些部分已经开始变得有些象教科书一般的枯燥了，呵呵。不过，这篇文章中最枯燥的部分已经快过去了，下面稍微复杂一些的，是细胞的自杀（凋亡），不过，如果看过前面部分关于“受体”和“激素”的介绍以后，其实也不难理解。细胞作为我们生命中的基本单位，它们的主动自杀行为，也是本文不可绕过的部分。

3.2.6 细胞的主动自杀 ——凋亡（apoptosis)

细胞作为我们生命的一个基本单位，其实有点像一个计算机程序设计中被封装的“对象”（Object)。我们本就是从单细胞生物演化过来的，所以，这个基本单元在亿万年的演化过程中，早已演化出了它自己的一套非常独立而且被封装的机制。和计算机程序中被封装的各种“对象”或者"函数”一样，它也拥有“应用程序接口”，可以接受各种“输入参数”和“输入信号”，并对这些信号做出各种反应。它自身内部也有自己的一套独立的控制程序，有自己独立的生命控制循环。细胞各种复杂行为当中，和我们相关的话题是：它在 “永生”的同时，也是在不断的“自杀”（凋亡）的。而且，相比起细胞坏死，细胞的凋亡，是更常见的细胞死亡形式。

细胞也是会死亡的。细胞的死亡分为两种：1.细胞坏死（Necrosis）；2.凋亡（apoptosis）。

细胞坏死（Necrosis）指的是细胞或活体组织因为非正常原因造成的永久性死亡。这通常是指因外在因素造成非正常、病理性的细胞死亡，它会造成疾病，甚至个体死亡。

相对于细胞坏死，我们体内更常见的细胞死亡方式是“细胞的凋亡”（apoptosis），这是一种细胞主动的程序化自杀行为（programmed celldeath）。而且，和细胞坏死不同的是，细胞的凋亡，不会引发机体的“炎症反应”。（注：“炎症反应“（Inflammation）是指我们的免疫系统中的“先天免疫系统”为移除有害刺激或病源体及促进修复的保护措施，并非如“后天免疫系统”般，是针对特定病源体。关于“炎症反应”，我们在讨论癌症的时候，还会提到。）

细胞的凋亡分为“内源性凋亡”和“外源性凋亡”。简单的说起来，细胞就像是一个计算机程序中被封装的“对象”，当它接受到外界通知它死亡的信号的时候，它通过一系列复杂的级联反应，自己将自己破坏，导致死亡。同时，作为一个封装对象，它内部也有一套自杀程序。当它感应到自身内部出现了一些问题的时候（比如DNA遭到破坏），也可能触发它启动它的自杀程序，导致它的死亡。它最后会分裂成许多个被细胞膜包裹的“凋亡小体”（apoptotic bodies），然后被巨噬细胞吞噬。由于整个过程中，细胞器（organelle）等细胞内容物并没有泄漏溢出，所以细胞的凋亡不会引发炎症反应。（注：细胞遭到破坏后，内容物溢出会刺激免疫系统中的“先天免疫系统”，产生红肿等炎症反应）

关于细胞凋亡，稍微详细一些的过程是这样的：

1. 外源途径：我们前面已经讨论过了，细胞表面是有许多“受体”（Receptor) 的，这些受体的作用，就是用来和“配体”（ligand）结合，接受外部给它的信号的。这个配体可以是可以是任何的小分子或离子甚至是蛋白质。这和计算机程序中，各种“封装对象”的参数及其输入方式是一模一样的。细胞的众多受体中，有些受体是所谓的“死亡受体”（death receptors），它们用来接收的，便是“死亡信号”。如下图所示，细胞表面上的FAS，TNF-R1，TRAIL-R1等等，都是“死亡受体”或者 “肿瘤坏死因子受体”，它们与配体结合，可以对细胞产生死亡激励信号，激活细胞内部的“凋亡蛋白酶”（Caspase）等等，再通过一系列的级联反应，最后导致细胞的凋亡。

2. 内源途径（也叫线粒体途径）：细胞作为一个独立的封装对象，除了接受外部信号外，它也可以感知自己本身出现的问题。比如当它的DNA受到损伤时，这套自杀机制也可能会被激发。它通过一系列程序，改变线粒体内外膜的通透性，使得线粒体内部的一些内容物（如细胞色素C等等）释放到细胞质中，然后这些物质也会激活“凋亡蛋白酶”，再通过一系列的级联反应，最后导致细胞的凋亡。大体就是这么个过程。

                              

图55. 细胞主动自杀（凋亡）的两种信号通道。（1）外源途径，图中可以看见细胞膜上面的诸如FAS，TNF-R1，TRAIL-R1等等受体，这些受体是所谓的“死亡受体”或者“肿瘤坏死因子受体”，当它们接受到“死亡信号”，也就是那些小分子的“配体”（图中的FAS L, TNF, TRAIL等等）信号，会激活凋亡蛋白，导致细胞的凋亡。（2）内源途径，通常由线粒体触发，也会激活凋亡蛋白，导致细胞凋亡。

图56. 组织中细胞凋亡过程示意。其实细胞的凋亡，未必是因为不健康，有些时候，仅仅是结构或者功能的需要，我们的机体也会诱导我们组织的某些细胞凋亡，特别在胚胎发育过程中，这种被诱导的细胞凋亡非常普遍。比如：胚胎发育中，眼睛的玻璃体和晶状体的细胞凋亡，是实现眼睛对光线的通透的重要的一步。 图片来自维基百科

花上这么一小段篇幅介绍细胞的凋亡，主要是为了方便后面的讨论。总之，我们知道了，我们的细胞是浸泡在一个信号的海洋里面的，诸多信号中，有一类信号是“死亡信号”，我们的细胞可以接收“死亡信号”，并在“死亡信号”的通知下，主动自杀死亡。有这么个概念就足够了。

同时，相信大家都应该知道，我们体内的细胞是一直在死亡，一直在更新的，只是，我们体内的细胞的死亡，主要是因为细胞的主动自杀，而不仅仅是所谓的细胞的“老死”。

关于细胞的凋亡机制实际上非常复杂，同样也存在着许多未了机制，不过，我们暂时把细胞当作一个可以接受信号和参数的，和计算机程序设计中类似的，被封装的“对象”来看，也就够了………

待续..........

晓风残杨柳

每天都来学习，就是有点短

yuansoul

线粒体 本身就是 入侵的单元

并且线粒体还有至少三种形态，最活跃的应该是散开的团带，也就是近似原始的自我复制的异养生

红茶.

yuansoul 发表于 2017-7-14 09:08
线粒体 本身就是 入侵的单元

并且线粒体还有至少三种形态，最活跃的应该是散开的团带，也就是近似原始的 ...

线粒体是外来体，这个目前应该是没有争议的了。

争议的是，在这么多年里，线粒体到底是一次进化，还是多次净化的结果？

伊娃瓦力

还没死呀

伊娃瓦力

还没死呀？

xqliu

学习一下啦，谢谢提供分享。

yuansoul

红茶. 发表于 2017-7-14 09:10
线粒体是外来体，这个目前应该是没有争议的了。

争议的是，在这么多年里，线粒体到底是一次进化，还是 ...

线粒体 应该是 平行出现在自养 时段。早期，应该是 rna + 氨基酸 形成的可以自我复制 的模式。 异养、自养混合模式。

btwxhello

学习一下，好好看看