什么是细胞的自杀？

“细胞的自杀”，它的生物名称叫“程序性细胞死亡”，又可称作“细胞凋亡”，这种死亡方式，细胞首先皱缩，内部的染色体被切割分段，细胞核固缩、碎裂，形成凋亡小体，最终被体内的巨噬细胞吞噬，而被清除，这种死亡不会影响周围细胞，而是悄无声息地消失，称为“自杀”，就是因为这些细胞是自己按程序来结束“生命”的。

细胞的死亡有两种方式：另一种是，当细胞受到外部伤害时，细胞因丧失正常的生理功能而导致死亡，其表现是会出现炎症，因为细胞质的释放，影响周围细胞正常功能或是其他微生物作用，对细胞的杀伤没有选择性，可以引起局部组织的大量细胞死亡，这是我们熟悉的现象。

三位科学家的成果

二十世纪60年代，英国科学家悉尼·布雷内选择秀丽隐杆线虫，研究适合基因水平，并能确立完整的神经系统实验模型。布雷内选择秀丽隐杆线虫，是居于这种动物体形小，成年雌雄同体线虫总共才959个细胞，一生连发育中凋亡的131个细胞，共计1090个，不过这一小生物却有表皮、肠、神经、肌肉等多种细胞的分化；生长周期短，从受精卵到性成熟只需要三天半的时间，结构简单，通体透明，在显微镜下可以直接观察到它的每一个细胞，并且能够从产卵、孵化、生长、摄食到死亡的全过程，这样科学家可以全过程地观察到每一个细胞的生成、生长和最终的终结。更重要的是它是能自我繁殖的雌雄同体生物，非常利于得到具有同一基因的纯合体，另外，这种线虫还具有一种不能自我繁殖的雄性个体，它可以与雌虫交配，给雌虫子受精，又给科学家准备了一份可以将突变基因从一种线虫到另一种线虫的便利材料。布雷内的主要贡献是，合理地选择了实验材料，建立了最为丰富的突变体线虫株，并将线虫体、行为的改变与染色体上突变位点一一对应起来，使得基因分析能够与细胞分裂、分化，及器官的发育联系起来，并能够在显微镜下追踪这一系列过程，为另外两位科学家的发现奠定了基础。

苏尔斯顿和霍维茨通过艰苦的工作，确定了线虫发育过程中每一个细胞的分裂和分化及其最终命运，利用布雷内建立的突变的线虫株，发现并分离了一系列影响细胞凋亡的基因，包括ced-1、ced-2和nuc-1，提出生物发育过程中细胞的凋亡是由一系列基因控制的。1986年，霍维茨及其学生发现了线虫中细胞凋亡过程中起关键作用的两种基因：ced-3和ced-4。这两种基因的缺失将改变细胞的命运，使线虫原本正常情况下会死亡的细胞存活并继续分化下去。同时，对于早先发现的在细胞尚未亡中起作用的基因，他们也弄清了它们所起的确切作用。随后霍维茨的一位中国学生于1993年克隆出ced-3基因，并发现该基因表达的蛋白质与哺乳动物中的一种酶非常相似。该酶与细胞凋亡相关，这表明在哺乳动物中也存在引起细胞凋亡的基因及其表达。

细胞自杀的意义

发现细胞自杀的规律，首先人类更进一步认识生命，有些细胞牺牲是利于有机体的维持和更新，它们完成了自生的“使命”后，自己悄悄退出，如有明显变态发育的生物，要从一种形态转变为另一种形态，由于新形态所具有的功能与前一形态不同，在细胞功能上是有差异的，象蝌蚪变成青蛙，要退去尾巴，毛毛虫变成蛾或是蝴蝶等等，原来的细胞已经完成了使命，要退出个体发育又不影响后继生命体，这些细胞的死亡是如何进行的。其次，当细胞丧失了这种“自杀”功能时，癌症便发生了。这种细胞变得“永生不老”，持续进行细胞分裂增殖，失去控制。理解生物个体不能无限制地增大外观尺寸，在体内不停进行的细胞分裂，不会使各种器官增大得让有限空间不能容纳，细胞在新老交替中不会出现如炎症的病变。再次，当我们认识了细胞的凋亡规律之后，这一过程是由基因及相关物质调节控制的，在临床医学中，可以对引起病变的细胞实施选择性的、可控制的诱导，促使不正常细胞的凋亡，保护正常细胞，对癌症、肿瘤及许多目前的医学难症提供新的治疗方法，减少现有的物理化学方法在治疗过程中引起的毒副作用——也就是在杀死肿瘤细胞的同时，危及其相邻的正常细胞而引起新的不必要的组织或器官损伤。