細胞發生凋亡時,現象如何?

2020-12-05 每日生物評論

網友最近被網劇《隱秘的角落》洗腦,多梗頻出的該劇要素很多。今天要說的這個梗就是「凋亡」細胞了。說到「凋亡」,大家可能就會想到生命的來去匆匆,忍不住感慨「死如落葉般靜美」,殊不知「落紅不是無情物,化作春泥更護花」。凋亡細胞用自己生命終結,成就了整個生命體發育的進程。這正是生命光輝的綻放,值得研友們進行深入地探索。那麼究竟何為細胞凋亡呢?

細胞凋亡是指為維持內環境穩定,由基因控制的細胞自主的有序的死亡。細胞凋亡與細胞壞死不同,細胞凋亡不是一件被動的過程,而是主動過程,它涉及一系列基因的激活、表達以及調控等的作用;它並不是病理條件下,自體損傷的一種現象,而是為更好地適應生存環境而主動爭取的一種死亡過程。細胞發生凋亡時,就像樹葉或花的自然凋落一樣,對於這種生物學觀察,借用希臘「Apoptosis」來表示,意思是像樹葉或花的自然凋落,可譯為細胞凋亡。那麼凋亡到底是個什麼樣的存在?

細胞凋亡是動物發育過程中的必經之路,看了以下的例子,生命體發育過程中,細胞凋亡現象無處不在:

1.從蝌蚪到蛙的變態發育;

2.昆蟲的蛻變;

3.高等哺乳動物指間蹼的消失,如人體胚胎發育中,胚胎長到第5周時出現扁盤狀的肢體萌芽,手指和腳趾之間的蹼消失,四肢才能順利形成其最終形態;

4.眼睛中玻璃體和晶狀體的細胞死亡,是眼睛對光通透重要的一步。

就算在成熟的個體中,細胞凋亡也是必不可少的:

5.細胞數目和組織大小的控制;

6.組織的更新(如鼻的嗅表皮、皮膚表皮細胞的更替);

7.免疫系統對喪失功能的或是有潛在危險的細胞進行選擇和清除,如自然殺手細胞(NK)對癌細胞的非專一性胞殺作用;

8.清除壞變的細胞賦予中樞神經系統可塑性。研究人員嘗試在胚胎期激活小鼠的bcl-2基因。該基因會阻止神經細胞的細胞凋亡過程。出生的小鼠腦部神經元數量因此比正常的小鼠多,容積變大。但在測試中顯得比正常小鼠遲鈍;

9.對生殖細胞進行選擇(大約95%的生殖細胞會在其成熟之前通過細胞凋亡被清除)。

蛋白質水平的Annexin V系列細胞早期凋亡試劑盒(KTA0001),檢測磷脂醯絲氨酸(PS)的外翻:

線粒體膜電位檢測,JC-1(KTA4001)

細胞水平的Caspase系列試劑盒(KTA3020),檢測凋亡相關蛋白Caspase的表達量,檢測中期凋亡:

分子水平TUNEL試劑盒(KTA2010),檢測細胞凋亡晚期試劑盒 Caspase半胱氨酸蛋白酶家族引發的級聯反應是細胞凋亡過程的中心環節,其激活主要包括線粒體依賴途徑和死亡受體介導的信號轉導途徑,激活後的下遊Caspase,通過切割特異性底物,導致細胞凋亡。

文章來源:每日生物評論

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