自从细胞从受精卵中诞生出来的那一刻开始,死亡就以基因的形式潜伏在细胞中,即所有细胞随身携带用来消灭自己的武器。其中最为奇幻的武器是一柄双刃剑。一方面,他可能会令机体夭折;另一方面,它又是机体发育所不可或缺的。
这一现象就是细胞凋亡。它指的是一种由基因控制的细胞死亡。实际上每个细胞都处于这种凋亡机制的永恒威胁下。只有当激发细胞凋亡的基因产物和禁止这种基因表达的基因产物保持某种微妙的平衡,细胞才能够生存。一旦天枰向细胞凋亡基因的方向倾斜,细胞内就会产生半胱氨酸蛋白酶,这是一种负责实施自我毁灭的酶。而自我毁灭的过程,只需要几分钟。
细胞凋亡是一种正常态的细胞死亡。
细胞凋亡能对细胞进行筛选和淘汰,使机体器官成形。
细胞凋亡能够保护细胞免受非正常细胞及可能挚爱的无序细胞分裂所害。这便是这一机制的阳脸。
但只要出现对细胞生存不利的条件,如毒素入侵、辐射影响等,细胞凋亡机制就可能在任何恰当的时刻展露其狰狞的阴脸。因此,在多种致命的神经退行性疾病中,我们都可以看到细胞凋亡现象。
在细胞形成之初就潜伏在基因组中的致命机制,并非只有细胞凋亡这一种--------还有一种限制细胞繁殖的机制。培养基中胚胎细胞可分裂的次数是有限的,大约一年后,它们的分裂就会最终停止。细胞分裂次数的极限取决于个体的年龄,个体的年龄越大,其细胞可分裂的时间越短。
这种现象的机理在于细胞每分裂一次,位于染色体末端的DNA组织,端粒就会缩短一截。
细胞中还有一种端粒酶,它能够合成一些替代性的DNA序列以控制端粒缩短的程度。而端粒酶的生产会随着细胞的年龄而变化。
成年细胞不产生端粒酶,在某个特定阶段之后,细胞核内染色体会变得不稳定,使细胞丧失分裂的能力,这时细胞便进入了“复制老化”的关键阶段。
人活到高龄,其细胞复制能力已经减退到极限,而复制能力的老化使得细胞对任何不测都失去了防线,特别是对产生于细胞自身运行中的意外丧失了抵御能力。
细胞不可避免的衰竭主要是由线粒体造成的。线粒体是细胞内的一种微小组织,其职责是将由血液带来的细胞的食物(葡萄糖)转化成直接被细胞利用能量分子三磷酸腺苷(ATP)。这种转化反应需要氧的参与,并且会生成一种对机体分子极具侵害性的成分--------自由基。
细胞中拥有能有中和自由基的工具。不过,随着时间的推移,这些工具本身也会因为受到自由基降解而渐渐失效。
线粒体并非产生自由基的唯一源头,人体的免疫反应以及许多环境因素都能生产自由基。
细胞死亡可能以细胞凋亡或者自体吞噬的形式出现。自体吞噬也是一种有基因决定的死亡机制,它可能会在半胱氨酸蛋白酶基因变质而使细胞凋亡无法进行时启动。它还可能表现为比前两者简单得多但同样彻底的一种毁灭模式-------细胞坏死。
凋亡、自体吞噬和坏死,这便是斯堡死亡的三种方式,而复制能力老化及新陈代谢老化则为他们的发生创造了有利条件。
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