2、氧化损伤引起细胞凋亡的可能机制：
①引起DNA损伤，激活P53基因； ②引起DNA损伤，活化多聚ADP核糖合成酶，耗竭NAD，消耗
大量ATP； ③攻击细胞膜不饱和脂肪酸，脂质过氧化； ④激活Ca2+/Mg2+依赖的核酸内切酶； ⑤细胞膜损伤，Ca2+内流增多； ⑥损伤线粒体，使其膜通透性增加，膜电位发生改变； ⑦活化核转录因子NF-кB、AP-1，加速凋亡相关基因表达。
2、钙稳态失衡引起细胞凋亡的可能机制：
①激活Ca2+/Mg2+依赖的核酸内切酶，降解DNA链； ②激活谷氨酰胺转移酶，催化肽链间的酰基转移酶，肽链间
形成共价键，使细胞骨架蛋白分子间发生广泛交联，有利 于凋亡小体形成； ③激活核转录因子，加速凋亡相关基因表达； ④Ca2+在ATP的配合下使DNA链舒展，暴露核小体之间的连接 区内的酶切位点，有利于核酸内切酶切割DNA。
■细胞膜磷脂酰丝氨酸外翻
（caspase激活、PKC活化、蛋白合成等）
第二节 细胞凋亡的 影响因素及发生机制
一、常见诱导或抑制凋亡的因素
1.生理性凋亡信号： 激素和生长因子失衡—缺乏或过多
2.病理性凋亡信号： 氧化应激的作用
死亡受体的激活 线粒体结构和功能的改变
生物性 理化性 免疫性
诱导性因素（Inducers）
细胞凋亡名称的由来
1972年我和 Wyllie在研究中 观察到一种不同 于坏死的细胞死 亡方式，联想到 秋日落叶，我们
就把它称作
Apoptosis 细胞凋亡的概念
英国Aberdeen大学病理 系
Kerr教授
凋亡(apoptosis)：由内外源因 素触发细胞内预存的死亡程序而 导致的细胞死亡过程。
2002年10月7日英国人悉尼·布雷诺尔、美国人罗伯 特·霍维茨和英国人约翰·苏尔斯顿，因在细胞程序 性死亡方面的研究获诺贝尔生理与医学奖。
核小体连接区发生DNA降解，
寡核小体片段（160～200bp的倍数）
■钙超载（Calcium overload）
Ca2+载体A23187
B淋巴细胞内[Ca2+] ↑ 诱导B细胞凋亡
（Ca2+在细胞凋亡中充当凋亡信号传递的角色）
■内源性核酸内切酶激活

Ca2+/Mg2+增加核酸内切酶活性
Zn2+抑制核酸内切酶活性
调控细胞凋亡过程是防病治病的新途径
确保正常生长发育
CTL细胞杀死肿瘤细胞
例如：人胚胎肢芽发育过程中的指 （趾）间组织通过细胞凋亡机制而 被逐渐消除，形成指（趾）间隙。
细胞凋亡与坏死的区别
●诱导因素 ●基因调控 ●病变范围 ●细胞形态
●凋亡小体 ●炎症反应 ●生化特点 ●DNA分解
凋亡
生理性、病理性 有，主动过程 发生于单个细胞 细胞皱缩，核固缩， 胞膜及细胞器相对完整 有 缺乏 有新蛋白质合成，耗能 DNA片段化(180-200bp)，
（二）钙稳态失衡
1、细胞钙稳态失衡诱导细胞凋亡的依据：
①各种凋亡刺激所引起的凋亡是钙依赖过程； ②凋亡发生时胞浆Ca2+浓度显著上升，并在随后的一系列凋
亡改变中起关键性作用（核酸内切酶、需钙蛋白酶、磷脂 酶、谷氨酰胺转移酶的激活，细胞膜的空泡化）； ③钙稳态失衡参与多种凋亡相关疾病的发病（如神经退行性 疾病）。
细胞凋亡异常
APL
Apoptosis
凋亡细胞(扫描电镜) 凋亡细胞(透射电镜)
出芽
染色质边聚
凋亡小体形成
磷脂酰丝氨酸外翻
细胞凋亡与坏死的形态变化
细胞凋亡异常
2. 生化改变（The biochemical characteristics of apoptosis）
■DNA片段化（DNA ladding pattern） 激活核酸内切酶
电泳呈“梯”状条带
坏死
病理性损伤(低氧，毒素等) 无，被动过程 一般发生于多数细胞 细胞肿胀， 胞膜及细胞结构破坏 无 存在 无新蛋白质合成，不耗能 弥漫性降解，
电泳呈均一DNA片段
►凋亡时细胞的主要变化
1. 形态学改变
■凋亡细胞（实体细胞）与周围细胞脱接触 ■胞膜空泡化（Blebbing） ■细胞固缩（Condensation）、核固缩和发芽 ■凋亡小体（Apoptotic body）
第九章 细胞凋亡与疾病
第一节 概述 第二节 细胞凋亡的影响因素及发生机制 第三节 细胞凋亡过程与调控 第四节 细胞凋亡的常用检测方法简介 第五节 细胞凋亡调控异常与疾病
Clinical example
男婴， 头位剖宫产出生2天,体重3kg.产前诊断: 胎儿宫内窘迫,脐带绕颈,羊水过少.产后诊断缺血缺 氧性脑病,羊水污染Ⅰ度。生后牛奶喂养,第2天白天 哭吵,哭声大,面色红,心肺听诊无异常.晚上9:00入睡, 凌晨3:00发现患儿死亡.家属要求解剖查明死因. 结果:显微镜下可见大脑轻度水肿。原位末端标记法检测 发现大脑海马回细胞凋亡阳性率为55%,主要分布在低 氧敏感区；大脑脑干细胞凋亡阳性率为96%，主要分 布在与面部感觉、头部位置相关的背侧核区。 结论：宫内窘迫、脐带绕颈导致反复缺氧、羊水污染等 导致大量细胞凋亡，大脑关键区域（如脑干）功能丧 失致死。 思考： 1. 该患儿猝死的原因和机制是什么? 2. 为什么其大脑细胞会发生凋亡?
Sydney Brenner
H. Robert Horvitz John E. Sulston
细胞凋亡的意义
●生理意义 ○清除多余的、失去功能价值的细胞 确保器官、组织的正常生长、发育 ○清除受损、衰老和突变的细胞 ○维持内环境的稳定 ○清除受染细胞，发挥防御作用
●病理意义 ○该死的细胞不死（凋亡不足） ○不该死的细胞死亡（凋亡过度）
二、细胞凋亡的发生机制
(一)氧化损伤----形成氧化应激状态 1、氧化损伤诱导细胞凋亡的依据：
①各种氧化剂（如H2O2）可直接诱导细胞凋亡； ②抑制超氧化物歧化酶（supexoxide dismutase,SOD）活性
可诱导细胞凋亡； ③抗氧化剂（VitE、胡萝卜素等）可阻断有氧化应激背景的
各种凋亡诱导因素（TNF、电离辐射）引起的细胞凋亡。
抑制性因素（Inhibitors）
理化因素 射线、高温、强酸、 细胞因子 IL-2、NGF等
强碱、应激、抗癌药 激素
ACTH、睾丸酮、雌激素
激素和因子 糖皮质激素、TNF 其它
Zn2+、苯巴比妥、半胱氨
免疫性因素 CTL分泌的端粒酶
酸蛋白酶抑制剂、EBV、
病原体因素 HIV、HCV
牛痘、病毒、中性氨基酸