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细胞凋亡的生物学意义

发布时间: 2023-07-25  点击次数: 333次

细胞凋亡的生物学意义主要表现在:①细胞凋亡在生物界中普遍存在。②细胞凋亡是多细胞生物体的生命活动中不-可-缺-少的组成部分,是其自身借以存活的需要,因而贯穿于全部生命周期中,无论是低等动物还是高等动物均是如此。③细胞凋亡是生物在进化过程中所形成的细胞主动死亡的一种主要方式。

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细胞凋亡有重要的生理和病理意义,其作用主要表现在三个方面:

①确保正常发育、生长。机体的发育、生长过程不仅仅需要细胞的增殖与细胞分化,也需要细胞凋亡参与组织器官的形成和成熟,一旦细胞凋亡发生缺陷,如使促进细胞凋亡基因敲除(knockout),可以出现器官发育障碍。细胞凋亡可清除多余的失去功能价值的细胞,这种细胞大多数在发育早期阶段死亡。

②维持内环境稳定。突变、受损或衰老的细胞如果继续存留在机体内会有负面效应,如诱发肿瘤。目前认为,肿瘤的发生是因为细胞凋亡存在缺陷,使突变、受损或衰老的细胞能够持续增殖。为了维持内环境的稳定,机体必须及时清除这些细胞,让新生细胞取代其功能,清除的主要途径是细胞凋亡。如子宫内膜在周期性的增生之后由于激素撤退而发生细胞凋亡,然后脱落。实际上,通过细胞凋亡被机体清除的细胞数量相当惊人,每秒钟可以达到数百万个细胞。

③发挥积极的防御功能。细胞凋亡参与了机体的防御反应,例如,当机体受到病毒或细菌感染后,受到感染的细胞即出现凋亡,使细胞内整合或未整合的病毒 DNA RNA同感染细胞一起死亡,也能够使细胞内的细菌同感染的细胞同归于尽,阻止病原体继续感染其他细胞和病原体的复制。

深化对细胞凋亡的认识,也促使人们对疾病的发生、发展和治疗开阔了新的视野,即从细胞死亡的角度看待生物体的命运,该“死亡"的细胞,如肿瘤细胞、自身反应性免疫细胞、发育早期幼稚细胞出现死亡缺陷,是导致肿瘤、自身免疫性疾病和发育障碍的主要发病机制之一。有许多学者试图通过诱导肿瘤细胞凋亡阻止其细胞继续增殖,以治疗癌症。不应该“死亡"的细胞,如神经元、心肌细胞、肝实质细胞的过多死亡,与老年性痴呆,心肌缺血-再灌注损伤、肝硬化的发病有关。在这些疾病中,如果减少细胞凋亡,可缓解疾病的进程。Feng等运用秋水仙碱能够拮抗“死亡配体"诱导的肝细胞死亡,避免肝细胞大量凋亡,保存肝细胞,有利于肝脏发挥其功能。

目前已证实,既往所提及的细胞坏死中也存在大量的细胞凋亡现象。因此,可以说凋亡现象广泛存在于生物体中,是对机体的生长发育有利的生物学现象,但某些重要器官发生过量的凋亡,必然使其实质细胞大量减少,降低其生物学功能,也影响机体的功能。在多器官功能衰竭中,部分原因是大量器官实质细胞凋亡和坏死,导致器官功能显著下降,而出现功能衰竭。

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