线粒体与细胞凋亡

凋亡（apoptosis）是一个生理性的细胞自我毁灭过程，在胚胎发育、生物体内环境的稳定及多细胞生物防御外在及内在伤害等方面均起着重要的作用。凋亡过程的紊乱，可能与许多疾病的发生有直接或间接的关系，如肿瘤、自身免疫病、神经退行性病变及局部损伤等。能够诱发细胞凋亡的因素有很多，如射线、能够引起染色体损伤的药物、细胞自身表达的一些受体分子等。凋亡细胞表现出一些共同特征，如形态学改变，包括膜小泡形成，细胞皱缩，凋亡小体形成；生物化学特性改变，如胞膜内磷脂酰丝氨酸外翻，DNA片段化，细胞骨架解离，细胞内功能蛋白降解等。细胞凋亡是细胞由于降解酶，主要是水解酶，如蛋白酶与核酸酶作用，在近乎正常的细胞质膜内趋向死亡，这与坏死时细胞质膜早期破坏不同。

线粒体是细胞内主要的ATP生产中心，在细胞凋亡、人的衰老、癌症、信号转导的发生过程中起着非常重要的作用。近年来，线粒体被视为细胞凋亡的关键元件。对线粒体与细胞凋亡之间联系的早期认识来自于Newmeyer等对爪蟾卵细胞提取物的无细胞凋亡体系的研究，发现卵细胞提取物的线粒体组成可以使游离细胞核的染色体凝集，提示了线粒体在细胞凋亡中的作用。越来越多的研究表明，在凋亡信号的刺激下，线粒体的膜电位会丢失，线粒体的通透性会发生变化，各种凋亡因子会从线粒体释放到细胞质中，它们或激活caspase，或独立地破坏核染色质，从而表现出细胞凋亡的各种形态特征，即胞质浓缩，DNA的大规模片段化，最后细胞膜内陷形成凋亡小体。弄清线粒体在细胞凋亡中的作用机制对于研究细胞凋亡的调控机制具有重要的理论意义同时对于开发药物来治疗癌症、老年痴呆症也具有广阔的应用价值和开发前景。本节就线粒体在细胞凋亡过程中的作用进行概述。