细胞为什么要“自杀”?

01、细胞自杀人们把它形象地称为细胞凋亡(apoptosis) 。在发育过程中很多不需要的细胞都 是以凋亡的方式被清除的,没有细胞凋亡的“雕琢”,我们就不 可能成为千姿百态的动物,而只能是一个肉球 。

细胞为什么要“自杀”?


【细胞为什么要“自杀”?】秋天到来的时候,树叶由绿转黄,从树梢上飘落下来 。这一幕对于生活在温带的人们来说是再熟悉不过的了,即便是为树叶凋零而落泪的文人也知道这些树并 没有生病,更没有死,它们明年春天还会发芽 。树叶的凋零是一个生理过程,是树木抵御寒冬的一种策略 。有时气温骤降,比如提前下了一场大雪,树叶也会纷纷掉 落 。这时如果你足够细心,就会发现这些落叶和正常凋零的树叶是不同的,因为它们还没来得及经历凋零的程序,就在短时间内被冻伤或冻死了 。
细胞的凋亡
细胞为什么要“自杀”?


树 叶的凋零是看得见的器官水平的变化,在细胞水平也有一个类似的凋零现象,人们把它形象地称为细胞凋亡(apoptosis) 。细胞凋亡是一个主动的,按部 就班的过程,它涉及到一系列基因的表达、酶促反应以及亚细胞水平的变化 。也就是说,细胞凋亡是一种程序性死亡(programmed cell death) 。与程序性死亡相对的是意外死亡,比如我们把一只活着的虾扔到热油锅里,虾身上的细胞什么程序也来不及运行就都死掉了 。
乍一看,细胞给自己准备一套精密复杂的“自杀”程序似乎有些不可思议 。生物不都是在千方百计地生存吗?为什么又要处心积虑地去死呢?然而,这里的死只是细胞的死亡,而不是生物体的死亡 。能够控制身体细胞的死亡对于多细胞生物来说是至关重要的 。
最原始的多细胞生物只是一堆单细胞聚集在一起,彼此之间没有分工 。当细胞之间有了分工和协作,机体就需要能够控制这些细胞的行为——包括必要的时候让它们死 掉 。如果这些细胞还像单细胞生物那样自顾自地生长,那么它们到头来还是聚在一起的一堆细胞,而不会是一个“有机”的整体 。在发育过程中很多不需要的细胞都 是以凋亡的方式被清除的,比如一些脏器的空腔就是因为里面原来的细胞死掉了才空出来的;再比如蝌蚪有尾巴,而青蛙没有尾巴,从蝌蚪到青蛙的变态过程中尾巴 上的细胞也是通过凋亡处理掉的 。还有我们人类胚胎的一定时期也有尾巴,我们尾巴的消失也是通过类似的机制 。形象一点说,没有细胞凋亡的“雕琢”,我们就不 可能成为千姿百态的动物,而只能是一个肉球 。
细胞为什么要“自杀”?


生物体的细胞总是处于新旧更替中,老去的细胞大多也是通过凋亡结束生命的 。在凋亡的过 程中细胞内的一些蛋白会被降解,染色体被切割成短片段,而细胞膜则一直保持完整,并且膜表面会出现特定的标志,告诉吞噬细胞这是一个凋亡了的细胞 。吞噬细 胞将凋亡的细胞吞噬消化,细胞的内容物不会泄漏,不会造成“环境污染” 。相反经历坏死(necrosis)的细胞细胞膜会破裂,细胞内容物泄漏,进而会引 起炎症反应,表现为局部肿胀、发热、疼痛,并对身体造成一定的伤害 。机体的细胞时刻处于新生和死亡的动态平衡之中,我们体内每天都有数以百亿计的细胞死 去,但我们并不会因此感到任何不舒服,这就是因为它们是通过细胞凋亡这种安全的途径死掉的 。

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