细胞凋亡（Apoptosis）是细胞程序性死亡的一种形式，伴随典型的细胞形态和生化改变。

细胞凋亡这一概念最早在1972年由J.F.R.Kerr等人在研究组织变化时提出的（KerrJFR等，1972）。细胞凋亡又称为细胞程序化死亡，是指细胞受到特定的细胞内信号或细胞外信号的诱导刺激，激活下游的死亡途径，在基因的调控下进行的一系列的细胞死亡过程。

细胞凋亡是细胞的一种自我更新方式，它可以发生在不同的细胞类型中，如内皮细胞、神经细胞等。

它发生在各种疾病及药物治疗过程中，对疾病的发生和发展具有重要意义。

近年来，对细胞凋亡及其机制的研究进展非常迅速，成为当代生物学研究最活跃领域之一。

图1.细胞凋亡过程

在细胞凋亡过程中，会产生许多种标志性的生理现象。随着凋亡程度的进一步加深，产生的生理现象也各有不同。

早凋时期：细胞膜结构发生改变，细胞膜磷脂酰丝氨酸（PS）外翻、Bcl-2等凋亡相关蛋白激活、胞内Caspase酶激活、线粒体膜电势崩溃等。凋亡中期：亚G1期细胞群增加。晚凋时期：细胞核皱缩、DNA片段化、细胞膜出芽，形成凋亡小体。

图2.细胞凋亡发生过程特征示意图

最原始的多细胞生物只是一堆单细胞聚集在一起，彼此之间没有分工。当细胞之间有了分工和协作，机体就需要能够控制这些细胞的行为——包括必要的时候让它们死掉。

在发育过程中很多不需要的细胞都是以凋亡的方式被清除的。

比如一些脏器的空腔就是因为里面原来的细胞死掉了才空出来的。

比如我们人类胚胎的一定时期也有尾巴，尾巴的消失也是通过类似的机制。

再比如从蝌蚪到青蛙的变化过程中尾巴的消亡上也是通过细胞凋亡处理掉的。

形象一点说，没有细胞凋亡的“雕琢”，我们就不可能成为千姿百态的动物，而只能是一个肉球。

生物体的细胞总是处于新旧更替中，老去的细胞大多也是通过凋亡结束生命的。在凋亡的过程中细胞内的一些蛋白会被降解，染色体被切割成短片段，而细胞膜则一直保持完整，并且膜表面会出现特定的标志，告诉吞噬细胞这是一个凋亡了的细胞。吞噬细胞将凋亡的细胞吞噬消化，细胞的内容物不会泄漏，不会造成“环境污染”。

相反经历坏死（necrosis）的细胞细胞膜会破裂，细胞内容物泄漏，进而会引起炎症反应，表现为局部肿胀、发热、疼痛，并对身体造成一定的伤害。

既然细胞凋亡在生命活动中如此重要，凋亡的异常也就会造成一些疾病。例如老年痴呆症、帕金森氏症等就是因为一些本来不该凋亡的神经细胞凋亡了；

相反如果一些细胞中的凋亡途径被抑制，开始无节制的疯长则可能形成肿瘤。

通过对凋亡机制的深入研究，如今人们可以通过尖端生物科技对细胞凋亡进行调节。比如一些抗癌药物能特异地激活某些癌细胞的凋亡途径，高效杀死癌细胞。

比如利用自体免疫细胞杀灭肿瘤及变异细胞：在体外用一些细胞因子,复苏和增殖，使它变成一种杀伤细胞,这种杀伤细胞可以识别肿瘤细胞进行杀灭。

再比如补充新鲜细胞替换衰老细胞：医学界的“万用细胞”干细胞及时补充替代坏死细胞，改善细胞的新陈代谢；发挥其多项分化的潜能，增加功能细胞的数量、增强细胞活性，达到治疗疾病、修复亚健康、延缓衰老的目的。

现代研究发现细胞老化有时会成为癌症的帮凶，同时也导致了疾病和衰老。通过对细胞凋亡与再生机制的研究，人们向往的健康和长寿逐渐被细胞和组织水平的抗衰老“黑科技”真正达到：干细胞和免疫细胞抗衰老技术给人类带来了福音。