壞死
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想像一棟樓有兩種倒下的方式。一種是拆遷隊把它一塊塊拆下來,把瓦礫整齊地運走。另一種是大樓被鐵球砸中,牆壁向外爆裂,碎片和灰塵四處飛散,警報大作,清理隊伍匆忙趕來。細胞凋亡是整潔的第一種;壞死是暴烈的第二種。壞死是由嚴重、突發的損傷所導致的細胞死亡,細胞會脹大並破裂,而不是被整齊地打包起來。
壞死傳統上被描述為意外的、非計畫的死亡,不過科學家現在知道某些形式其實是受調控的(參見壞死性凋亡)。在常見的、由損傷驅動的那種壞死裡,一種破壞性的衝擊——缺氧、極端高溫或低溫、毒物、物理創傷或感染——使細胞不堪重負。它的能量供應崩潰,於是控制水分平衡的泵失靈了。細胞及其細胞器吸水膨脹,直到質膜破裂。一旦破裂,所有內部物質——酵素、訊號分子、細胞碎片——都洩入周圍的組織。免疫系統把這些洩出的物質解讀為危險訊號,觸發發炎:發紅、腫脹、發熱,以及清理細胞的招募。
與細胞凋亡的關鍵區別在於那份髒亂以及其後果。細胞凋亡安靜、受控、需要耗能,且不引發發炎;壞死則突然、外漏、引發發炎。正是這種發炎,使得壞死成為心臟病發作、中風、凍傷、嚴重感染和壞疽中大量組織損傷的根源——洩出的物質會傷害健康的鄰居,把傷害進一步放大。弄清正在發生的是哪一種死亡,在醫學上很重要,因為這兩者的處理方式截然不同。
心臟病發作時,一條被堵塞的動脈切斷了對部分心肌的供氧。這些細胞失去能量,再也無法運轉它們的水泵;它們脹大並破裂。內容物洩出,引發發炎,連鄰近組織也可能受損。這就是壞死——那種暴烈、外漏的死亡,與細胞凋亡整潔的自我毀滅形成鮮明對比。
壞死:細胞脹大、破裂、內容物外洩,引發發炎。
並非所有壞死都是純屬意外的。壞死性凋亡是一種真正受程式控制的形式,外觀像壞死一樣髒亂,卻是由特定蛋白開啟的——所以「非計畫」只是一個有用的初步印象,並非全貌。