细胞死亡、应激与衰老

坏死

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想象一栋楼有两种倒下的方式。一种是拆迁队把它一块块拆下来,把瓦砾整齐地运走。另一种是大楼被铁球砸中,墙壁向外爆裂,碎片和灰尘四处飞散,警报大作,清理队伍匆忙赶来。细胞凋亡是整洁的第一种;坏死是暴烈的第二种。坏死是由严重、突发的损伤所导致的细胞死亡,细胞会胀大并破裂,而不是被整齐地打包起来。

坏死传统上被描述为意外的、非计划的死亡,不过科学家现在知道某些形式其实是受调控的(参见坏死性凋亡)。在常见的、由损伤驱动的那种坏死里,一种破坏性的冲击——缺氧、极端高温或低温、毒物、物理创伤或感染——使细胞不堪重负。它的能量供应崩溃,于是控制水分平衡的泵失灵了。细胞及其细胞器吸水膨胀,直到质膜破裂。一旦破裂,所有内部物质——酶、信号分子、细胞碎片——都泄入周围的组织。免疫系统把这些泄出的物质解读为危险信号,触发炎症:发红、肿胀、发热,以及清理细胞的招募。

与细胞凋亡的关键区别在于那份脏乱以及其后果。细胞凋亡安静、受控、需要耗能,且不引发炎症;坏死则突然、外漏、引发炎症。正是这种炎症,使得坏死成为心脏病发作、中风、冻伤、严重感染和坏疽中大量组织损伤的根源——泄出的物质会伤害健康的邻居,把伤害进一步放大。弄清正在发生的是哪一种死亡,在医学上很重要,因为这两者的处理方式截然不同。

心脏病发作时,一条被堵塞的动脉切断了对部分心肌的供氧。这些细胞失去能量,再也无法运转它们的水泵;它们胀大并破裂。内容物泄出,引发炎症,连邻近组织也可能受损。这就是坏死——那种暴烈、外漏的死亡,与细胞凋亡整洁的自我毁灭形成鲜明对比。

坏死:细胞胀大、破裂、内容物外泄,引发炎症。

并非所有坏死都是纯属意外的。坏死性凋亡是一种真正受程序控制的形式,外观像坏死一样脏乱,却是由特定蛋白开启的——所以“非计划”只是一个有用的初步印象,并非全貌。

又称
necrotic cell deathaccidental cell death细胞坏死