細(xì)胞凋亡(apoptosis)具有多種生化特征，包括細(xì)胞皺縮、質(zhì)膜起泡、染色體濃縮（固縮）、細(xì)胞核碎裂（核碎裂）、形成 DNA 條帶以及細(xì)胞最終被吞噬體吞入。相較于細(xì)胞壞死，凋亡細(xì)胞不會(huì)引發(fā)炎癥反應(yīng)，并且體內(nèi)細(xì)胞凋亡僅作用于單個(gè)細(xì)胞。

凋亡和壞死代表了細(xì)胞死亡的兩個(gè)極端，此外還存在其他變異形式。例如，壞死性凋亡或自噬，它們具有與細(xì)胞壞死和細(xì)胞凋亡相通的一些特性。細(xì)胞死亡的途徑很多，因此研究人員需要認(rèn)真觀察其形態(tài)學(xué)和生化特征，在謹(jǐn)慎選擇的時(shí)間節(jié)點(diǎn)檢測(cè)多個(gè)生化標(biāo)記物，確定具體實(shí)驗(yàn)體系內(nèi)的細(xì)胞死亡機(jī)制。

1.細(xì)胞凋亡的過程

健康細(xì)胞進(jìn)入凋亡是由信號(hào)決定的。細(xì)胞凋亡分為兩個(gè)階段：一、激活期：接受來自內(nèi)部和外部的死亡信號(hào)并作出反應(yīng)。二、死亡執(zhí)行期：即執(zhí)行一套死亡程序，如核固縮、細(xì)胞皺縮、細(xì)胞膜起泡和 DNA 片段化等。

2.動(dòng)物細(xì)胞中蛋白質(zhì)酶解級(jí)聯(lián)系統(tǒng)對(duì)凋亡的介導(dǎo)

所有的動(dòng)物細(xì)胞都有一種相類似的控制程序性細(xì)胞死亡的機(jī)制，即通過自殺性蛋白酶家族(caspase)的介導(dǎo)，在誘導(dǎo)程序性死亡信號(hào)的作用下通過自我切割而激活。激活的caspase又可激活家族中的其他成員，引起蛋白質(zhì)酶解的級(jí)聯(lián)反應(yīng)。但，caspase家族作用時(shí)分成一些亞組被激活，每一組caspase對(duì)應(yīng)不同的激活信號(hào)，如caspase-3、6、7和8在FAS/TNF介導(dǎo)凋亡中起作用；caspase-9和3一起參與線粒體中Apaf-I、細(xì)胞色素C介導(dǎo)的凋亡。

3.細(xì)胞外、細(xì)胞內(nèi)信號(hào)對(duì)凋亡的激發(fā)

細(xì)胞外信號(hào)來自相鄰細(xì)胞，如腫瘤壞死因子(TNF) 與其受體(TNFR) 結(jié)合，招募FADD、TRADD和前提caspase-8結(jié)合，激活 caspase-8 引起細(xì)胞凋亡。

細(xì)胞內(nèi)源信號(hào)包括DNA損傷、細(xì)胞質(zhì)中Ca2+濃度過高、極度氧脅迫，由細(xì)胞內(nèi)的損傷激活BCL-2 家族促凋亡前體蛋白(BAD/BAX)，從而引起細(xì)胞色素C與Apaf-1因子、前體caspase-9裝配成復(fù)合物，將前體caspase-9激活作為起始caspase，執(zhí)行細(xì)胞凋亡。