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细胞死亡,是“自杀”还是“意外”?

时间:2022-10-20 08:26:15 来源:科普之家 作者:北京科学中心 栏目:头条 阅读:135

审核专家:纪十

生命领域观察者

人有生老病死,细胞也不例外。作为生物体的基本单位,细胞的“生老病死”和健康息息相关。在漫长的进化历程中,生物体的细胞也有了各种各样的死亡形式。

细胞死亡途径包括凋亡(又可以细分为细胞凋亡和坏死性凋亡)、自噬、细胞焦亡、铁死亡和坏死。看着这些名词是不是感觉到非常困惑,这都是啥,怎么这么多这么混乱......其实它们可以按照一个比较简单的分类标准来划分,分为程序性死亡和非程序性死亡两种。

动物细胞的结构 来源丨维基百科

什么是所谓的“程序化”呢?相信大家对计算机编程有一定程度的了解,我们的电脑会根据设定好的程序一步一步运行下去,这样跟着设定规规矩矩地运行就叫做程序化。

同样,我们的身体也是如此。细胞本身就存在着一个“程序”,如果细胞根据“程序”的设定工作运行直至死亡,那么我们就称它的死亡是程序性死亡。但是如果细胞中途出了点小事故,脱离了“编程”控制,那么这样死亡的细胞就是非程序性死亡。

细胞的非程序性死亡

首先我们来了解一下非程序性死亡的方式,它只有一种情况——坏死,导致细胞坏死的原因是多方面的,下文会详细介绍。实际上,坏死通常被认为是一种非程序化的、不受调节的细胞死亡过程。如果说其他的细胞是“寿终正寝”的话,那么坏死绝对算是中途出了“意外事故”。那么什么会导致这种“意外事故”的发生?事故受伤的细胞又该何去何从呢?

显微镜下的上皮细胞 来源丨维基百科

既然我们给它取的名字叫坏死,那它死亡的环境肯定非常恶劣。恶劣的条件例如:外伤、缺血、持续高温、强酸强碱环境、辐射、毒素及免疫细胞攻击等。

此时,细胞内ATP水平下降至细胞没有办法维持细胞生理活动(细胞质是消耗ATP的主要场所)。同时,细胞质出现空泡,细胞膜损伤,细胞内所包含的物质,例如破碎的细胞器和染色质碎片因为细胞的“有心无力”而拼命“越狱”,引起周围组织炎症反应,加重了恶劣程度。最后细胞实在无力承受,只能坏死。

血红细胞 来源丨pixabay

那么坏死之后的细胞又会怎么样呢?它有四个出路:溶解吸收,分离排除,机化和包绕与钙化。溶解吸收就是坏死细胞被人身体溶解吸收。分离排出就是简单粗暴地清理出去。如果说分离排出是扔垃圾,那么机化就是废物利用了。坏死组织的周围组织会抓住机会,扩充实力,努力把坏死组织取代。而包绕与钙化就是更进一步的机化,针对的坏死组织的范围更大,方法也更加完善。

细胞的程序性死亡

说完了非程序性死亡,接下来就是程序性死亡的主场了。细胞程序性死亡就包括我们上面提到了除了坏死以外的其他的所有死亡方式了。细胞程序性死亡按其发生机制不同可以分为凋亡、自吞噬性程序性细胞死亡、非凋亡性细胞程序性死亡、细胞有丝分裂灾难、胀亡等,且每种方式的机制非常复杂,我们就不一一进行详细说明了。

细胞的坏死和凋亡 来源丨高中生物(人教版)

细胞程序性死亡方式多样又是身体设计好的,那么它有什么样的好处呢?细胞程序性死亡伴随一个生物体的整个发育过程,是一种由基因决定的自然有序的细胞死亡方式,能够起到“化作春泥更护花”的效果。

细胞凋亡的图解 来源丨维基百科

程序性死亡的细胞很快便在身体的指挥下被附近的其他组织清除,身体设定好的“程序”使这一切井井有条。细胞程序性死亡作为细胞的一种本能,在生物体的进化、生物个体的稳定以及多个系统的发育中发挥了重要的作用。

在大多数情况下,正是因为细胞程序性死亡人体才能完成新陈代谢,成就更健康的我们;而细胞非程序性死亡却会影响机体功能正常运行,甚至可能造成其他不可预计的后果。研究细胞坏死的方式能帮助我们找到人体死亡的原因,甚至找到长寿的秘诀,因此我们要向为了我们的身体健康而“壮烈牺牲”的细胞致敬!

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