凋亡的形态特征和发生机制是什么？

凋亡的细胞形态学变化及其发展过程主要是通过透射电镜和 扫描电镜观察到的。凋亡细胞的核变化发生较早，染色质浓缩， 形成新月体或帽状结构聚集于核膜下，核仁解体为许多嗜锇酸的 细小颗粒；以后核皱缩直至碎裂。凋亡开始时细胞体积缩小变 圆，细胞表面的特殊结构如微绒毛、细胞连接等减少甚至完全消 失，胞质密度增强，细胞器结构基本保留但呈浓缩状，线粒体结

构无显著变化，有的内质网扩张并与细胞膜融合。稍后细胞...

凋亡的细胞形态学变化及其发展过程主要是通过透射电镜和 扫描电镜观察到的。凋亡细胞的核变化发生较早，染色质浓缩， 形成新月体或帽状结构聚集于核膜下，核仁解体为许多嗜锇酸的 细小颗粒；以后核皱缩直至碎裂。凋亡开始时细胞体积缩小变 圆，细胞表面的特殊结构如微绒毛、细胞连接等减少甚至完全消 失，胞质密度增强，细胞器结构基本保留但呈浓缩状，线粒体结

构无显著变化，有的内质网扩张并与细胞膜融合。稍后细胞显著 变形，胞体部分向外膨出形成大囊泡，成为特征性的“发泡现 象”，部分则呈“痉挛”样收缩，同时质膜卷曲内摺，包绕胞浆 基质、细胞器和核碎片，最终整个细胞进一步崩解成为互相分离 的大小不等的有质膜围绕的凋亡小体（图01)。有的凋亡小体内 包有核物质，有的只含有胞质成分，其中细胞器质膜仍保存。组 织内凋亡小体形成后很快被邻近的巨噬细胞及其它固有的细胞 (如上皮细胞，甚至肿瘤细胞）识别、吞噬和消化。体外细胞培 养中凋亡细胞的结局与在体内组织中不同，因无巨噬细胞的吞 噬，凋亡小体可被其他死亡细胞所释放的溶酶体酶溶解，类似细 胞坏死的后期变化。

有关凋亡发生机制，在20世纪80年代初发现凋亡细胞内的 DNA内切酶激活，后者将核双股DNA在核小体连接区切割成180

~2G0bp (即核小体DNA长度）整倍数的大小不一片段，电泳时 呈现阶梯状条带。一度曾认为这是凋亡的特征和关键机制，但 90年代以来的研究表明细胞凋亡的机制远较此为复杂，有许多 至今未知的细节。一般认为细胞接受到某种（些）凋亡信号后， 启动细胞内一系列基因（称凋亡相关基因，其中包括一些癌基因 和抑癌基因，如8€1-2家族、〇-111^、1)53等），表达产生多种 蛋白酶、蛋白激酶、受体蛋白等，其中有的分子参与凋亡信号传 递，有的对凋亡的进程起到正或负调节作用，还有的是执行凋亡 的效应分子。但迄今对于细胞内分子水平的变化与凋亡细胞的一 系列细胞水平的变化（如染色质的凝聚、细胞骨架的解聚或重 组、巨噬细胞对凋亡小体的识别和吞噬等）之间的联系还不很清 楚，尚在研究中。

目前病理学对细胞凋亡的检测常用以下几种方法。①一般光 镜观察：HE染色的组织切片中凋亡细胞很难确认，低倍镜下易 误认为分叶核白细胞或核碎裂的坏死细胞。树脂包埋的组织薄切 片在高倍镜下可以分辨其中典型形态的凋亡细胞。但是据研究， 细胞凋亡过程短暂，从最初出现核染色质变化到凋亡小体的形成 可短至只需数分钟，凋亡小体形成后至被吞噬消化大约也只需数 小时，所以在组织切片中能看到的凋亡细胞数量实际是很少的， 难以作定量分析；②超薄切片电镜观察：如上已述，凋亡细胞具 有一定的超微结构特征，电镜技术可以较准确地判定单个的凋亡 细胞，但由于视野所限，无法对组织中凋亡发生的总体情况进行 检测和分析；③TUNEL法：TUNEL的全称是1虹-11^(^6(1- dUTP nick end labeling,即末端脱氧核苷酸转移酶（TdT)介导的 dUTP缺口末端标记法。此方法是基于认为凋亡细胞的特征是细 胞内有许多在核小体连结处被切断的DNA片段，其3' - OH末端 可在TdT介导下与试剂中已标记的脱氧核苷酸（常用为dUTP) 结合，通过标记物（常用荧光素FITC、地高辛/辣根过氧化物酶 或碱性磷酸酶）的显示来识辨凋亡细胞。由于此方法可用于石蜡 包埋标本，可显示常规切片上不能确定的凋亡细胞，且在组织中

原位显示，易于识别凋亡细胞的性质，是当前流行使用的一种方 法，但现有不少人对其特异性提出疑问。坏死晚期由于内源性核 酸内切酶和蛋白酶的作用，DNA被切割成大小不等的片段，也 可能出现TUNEL标记阳性；而细胞出现典型凋亡的形态改变时， 也可不伴有核小体间的DNA降解，因此宜将TUNEL标记与细胞 形态特点结合进行判断；④免疫组化法：已知某些凋亡相关基因 编码的蛋白如Fas、Bel - 2与凋亡的关系较密切。此技术为病理 医生所熟悉，并有市售的抗体，但其特异性及敏感性有待确定； ⑤核酸凝胶电泳法：此技术显示的阶梯形条带在一段时间内被认 为是判断凋亡最可靠的标准，但近年来对此已有异议。此外，这 种方法可用于培养细胞而不适用于组织标本，故此处不赘述。