细胞死亡的特征与形式
细胞死亡的形式被人为地划分了，尽管它们被明确地定义了，但它们并不是彼此无关的，有时是非常紧密的。例如，细胞凋亡可以转化为细胞坏死。以下是细胞死亡的三种形式的特点。
（1）细胞坏死
细胞坏死一般认为是由病理因素造成的一种无规则的细胞死亡形式。通常当细胞受到严重和急性的损伤（如急性缺氧或突然的营养供给不足）、严重的物理化学伤害（如热、清洗剂、强碱、辐射等）都会引起细胞坏死。细胞坏死时，细胞膜和细胞质中细胞器的膜都发生破裂，细胞质外溢。细胞核在坏死过程中发生的主要变化有：①核浓缩。细胞核体积变小，染色质浓缩、深染。②核碎裂。核染色质凝集崩解，呈碎片状聚集在核膜处。随着核膜的破裂，染色质的颗粒直接分散于细胞质中，如果细胞膜也被破坏，核内碎片状染色质就可散布于细胞外。③核溶解。细胞坏死时，细胞解体的同时释放出内含物，很容易引起周围组织发生炎症。在炎症区域的修复过程中，常伴有组织或器官的纤维化，也可以形成瘢痕。
细胞坏死长期以来被认为是一个被动的过程。然而，最近的研究表明，一些蛋白质可能参与了细胞坏死的信号调控。有研究表明，受体作用蛋白激酶3（RIP3）可能是确定TNF-α诱导的细胞坏死的关键蛋白。RIP3是一个蛋白酶家族，它与另一个家族成员RIP1和蛋白激酶MLKL一起形成坏死起始体（necrosome initation bodies）。在TNF-α的诱导下，RIP3使MLKL 357位苏氨酸和358位丝氨酸磷酸化，正式激活的坏死起始体进一步介导细胞坏死。这些研究表明细胞坏死也是程序性的。
细胞坏死是机体对外界病理刺激的一种重要反应，它可以通过细胞死亡和炎症反应消除病理刺激对机体的影响，但也可能诱发相关疾病。
（2）细胞凋亡
细胞凋亡是一种程序性的细胞死亡，细胞发出特定的信号，引起一系列的细胞反应，最终导致细胞死亡。这是一个基因调控的细胞“自杀”过程，在这个过程中，大多数细胞成分被分解，伴随着一系列明确的形态变化。细胞凋亡是一个有序的过程，是程序性细胞死亡的主要途径。
细胞凋亡在维持多细胞生物体内稳态中起着重要作用。假如细胞凋亡调控失败，则机体会出现严重的损伤。细胞凋亡具有重要的生理和病理意义。例如，发育过程中清除多余的细胞、肿瘤监测（清除那些已经受到不可逆损伤的细胞）、调控免疫功能（清除与T淋巴细胞已经紧密结合的细胞）、与神经性退行疾病相关（如阿尔茨海默病、帕金森病、亨廷顿舞蹈病）、通过生存因子（神经营养因子）调节发育过程中神经细胞与靶细胞的数量等。(https://www.daowen.com)
细胞凋亡具有独特的形态学和生化特征。其形态学特征是整个细胞和细胞核萎缩（萎缩率约70%）并与周围细胞失去附着，细胞表面形成小泡和凋亡小体，染色质分解成小片段。在细胞凋亡的早期，染色体聚集在细胞核膜周围发生凝缩，细胞整体萎缩，细胞核和细胞质碎片形成凋亡小体，包括结构完整的细胞器和染色体碎片，随后被吞噬细胞（如巨噬细胞、上皮细胞）清除。凋亡发生过程中细胞膜保持完整，细胞内容物不释放出来，所以并不会导致炎症。
细胞凋亡还会引起一系列的生化变化，有利于邻近细胞或巨噬细胞对其的识别和吞噬。首先，膜上的磷脂酰丝氨酸由膜内向膜外翻转，可作为早期凋亡细胞的特殊标记。其次，半胱氨酸蛋白水解酶（cysteine aspartic acid specific protease）caspase家族存在于胞质中，能够特异地切割靶蛋白的天冬氨酸位点，是参与细胞凋亡过程的重要酶。在细胞凋亡过程中，这些蛋白酶形成一系列的级联反应，激活或失活靶蛋白，介导各种凋亡事件。此外，由于核酸内切酶的激活，染色质核小体之间的连接被破坏，裂解成长度为180～200 bp及其倍数的DNA片段，凋亡细胞的DNA在琼脂糖凝胶电泳中呈阶梯状。当细胞坏死时，DNA被随机分解成任意长度的片段，琼脂糖凝胶电泳呈现出弥漫的DNA图谱。但是近年来有研究发现，有些发生凋亡的细胞的染色质DNA并不降解，说明DNA降解并不是细胞凋亡的必要标志（图12-1）。
从形态学上看，细胞凋亡过程可分为以下几个阶段：①细胞凋亡诱导期。凋亡诱导因子可以通过复杂的信号转导途径将信号传递到细胞内，由细胞决定是生存还是死亡。②执行期。决定死亡细胞按预定程序开始凋亡，激活凋亡所需的各种酶，降解相关物质，形成凋亡小体。③消亡期。凋亡细胞被周围吞噬细胞降解。从细胞凋亡开始到出现凋亡小体仅需几分钟，整个凋亡过程可持续4～9 h。
图12-1 细胞凋亡与细胞坏死的形态比较示意图
（3）细胞自噬性死亡
细胞自噬性死亡是指细胞死亡过程中，没有观察到细胞凋亡或坏死的特征，但细胞表现出自噬的特征，使细胞死亡。自噬是指细胞质中受损或功能降解的细胞器、蛋白质等大分子被包裹和分离，以及与溶酶体融合、内容物被消化的过程。当细胞受损或衰老时，细胞可通过自噬清除受损或衰老的细胞器。当细胞受到微生物或毒素的感染时，细胞可以通过自噬来消除这些微生物或毒素。因此，自噬也是一种有效的细胞保护机制。