蝌蚪气泡病是什么样( 六 )


上图:细胞死亡的两种形式,凋亡(右)和坏死(左) 。
细胞凋亡和坏死的不同细胞凋亡,或程序性细胞死亡(PCD),引起细胞收缩,在细胞膜上形成气泡状斑点,细胞核遗传物质和蛋白质原料发生降解,细胞内线粒体分解,释放出细胞色素 。凋亡产生的细胞碎片会被各自包裹在自己的膜中 , 其他化学物质(如ATP和UTP)则自由释放 。这些化学物质引导巨噬细胞(清道夫)发现并消除死细胞及其碎片 。这种“吃自己”的信息是由细胞膜中呈惰性的磷脂触发的 , 巨噬细胞在清扫过程中会释放抑制炎症反应的细胞因子 。
但如果,细胞是受外因坏死的,其表面会膨胀或形成液泡,其内部结构迅速膨胀或收缩,破坏了细胞的过程和化学结构 。细胞色素和细胞膜磷脂(称为磷脂酰丝氨酸)的无节制释放引起周围组织的迅速反应,导致肿胀(发炎)和水肿 。坏死也经常通过凋亡的方式触发其他细胞死亡 。与凋亡不同 , 坏死细胞不会被巨噬细胞靶向以清除其细胞碎片,因此细胞破裂的影响会迅速扩散并长时间扩散到全身,引起强烈的炎症反应 。
上图:坏死和凋亡的显微照片 。
凋亡是能量依赖性的,这意味着它需要来自细胞的能量才能完成细胞死亡的程序,从而完成“细胞自杀” 。而细胞坏死不需要细胞的任何能量输入,因为外部因素或局部感染是引发坏死的原因 。
上图:正常细胞与凋亡细胞的内部形态差别 。
卡斯帕酶(Caspases,胱天蛋白酶)看名字应该是该蛋白酶含有半胱氨酸和天门冬氨酸 。
导致细胞自杀的凋亡途径,主要的分子信号是胱天蛋白酶 。而细胞坏死有时也会用到胱天蛋白酶 , 但程度要小得多,并且大体不利用胱天蛋白酶,因为细胞自身在坏死事件中以不受控制的方式被破坏 。例如,被有毒蜘蛛咬伤的组织死亡或坏死的过程 。
研究已经确定了多达13种胱天酶,大致分为触发酶、效应酶或执行酶(直接触发细胞死亡的那些)和炎症酶等 。尽管听起来很像,但炎症性胱天蛋白酶实际上是抑制炎症的 。由于细胞坏死缺乏炎性的胱天蛋白酶输入,所以坏死细胞表现出大量的炎症 。
上图:凋亡的生化路径 。
由于凋亡是生物体细胞平衡的正常过程,因此没有与该过程相关的明显病状 。我们每天都在经历着细胞的凋亡 。相反,坏死是生物体细胞平衡的不受控制的变化,因此它总是有害的,并导致明显的负面症状 。
细胞坏死在早期伴随发炎,因为破裂或受损细胞的成分(包括细胞结构,细胞质和DNA / RNA)被释放 。对于生物体而言,这些不受管制的蛋白质、化学物质和遗传物质流动会触发免疫系统的紧急响应,例如用于保护周围组织的炎症,以及白细胞、巨噬细胞和T细胞的迅速繁殖增加以抵抗感染 。这些反应通常伴随着新陈代谢的增强和发烧,这会导致疲劳和免疫系统整体削弱 。
如果不及时治疗,坏死组织将失去血管 , 这意味着它们将失去血液供给,从而开始连片死亡 。发生这种情况时,被称为坏疽,这种情况下组织最终会连片死亡,必须切除以阻止坏死继续扩展 。这是很多时候感染造成截肢的根本原因 。
上图:被棕色隐士蜘蛛咬伤后导致的组织坏死 。看起来就像是蜡像被烧掉了一块,好可怕 。如果细胞凋亡不正常如果那些使身体保持平衡的细胞过程造成太多细胞凋亡或引阻碍了细胞凋亡时,细胞凋亡就可能变得异常 。据信许多自身免疫性疾病,例如肌肉营养不良和阿尔茨海默氏病 , 与过度的细胞凋亡有关 , 导致肌肉或神经细胞提早凋亡 。细胞不受控制地生长 , 则意味着凋亡发生得不够频繁,通常会导致肿瘤,而肿瘤本身可能会变成癌症 。


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