细胞凋亡（Apoptosis）是由基因控制的一种细胞程序性死亡模式，往往伴随着染色质凝结、细胞器的超微结构改变、细胞皱缩、质膜起泡和DNA片段化等特征。细胞凋亡是生命的基本现象，是维持体内细胞数量动态平衡的基本措施，我们可以通过检测DNA片段化水平和半胱氨酸蛋白酶激活程度来判断凋亡的发生。生物学意义上，机体在胚胎发育阶段，通过细胞凋亡途径清除多余或已完成使命的细胞，保证了胚胎的正常发育；而在成年阶段，凋亡可以清除衰老和病变的细胞，保证了机体的健康。

细胞凋亡的启动

细胞凋亡受到多种信号调控，不同的外界因素启动凋亡的方式不同，所引起的信号转导也不尽相同。常见的凋亡引发机制有，细胞膜受体（如Fas，TNFR）介导的途径，内质网应激、细胞内稳态紊乱引发的凋亡信号，以及线粒体氧化应激，导致Cyto C释放和Bcl-2家族所调控的重要途径。由此可见，细胞凋亡是一个复杂的过程，其多样性赋予了细胞可以准确执行凋亡的能力。

细胞凋亡的核心 - Caspase家族

总的来说，细胞凋亡的调节大致可以分为Caspase依赖的和不依赖的两类，对于Caspase的抑制，大多是延缓了细胞凋亡的过程，并不能完全避免凋亡的发生，但是，对于凋亡研究来说，Caspase仍然是其核心机制分子。Caspase家族包含多种蛋白，其中Caspase-1和-4主要负责白介素前体的活化，不直接参与凋亡信号的传递。被称为凋亡启动蛋白的Caspase-2, -8, -9, -10和-12主要负责对执行者的前体进行切割，从而产生有活性的效应蛋白。执行者Caspase-3,-6和-7则可以直接切割细胞核和细胞质中的结构蛋白和调节蛋白，执行凋亡程序。一般来说，PARP和Lamin A/C等靶蛋白可被活化的Caspase剪切，成为凋亡的标记，ROCK被切割则会影响质膜的稳定性，促进凋亡的发生。

细胞凋亡的抑制 - Bcl-2家族

除了由死亡受体引发的外源性凋亡，以线粒体外膜蛋白Bcl-2为核心的内源性凋亡，同样是重要的调节机制。Bcl-2家族主要包括抑制凋亡成员Bcl-2、Bcl-w、Bcl-xL等，它们通过抑制Bak和Bax，从而抑制凋亡的发生。线粒体在受损时，会释放多种促凋亡因子，例如AIF、ENDO-G和Cyto C等等，它们可以通过或者不通过Caspase，发挥凋亡的诱导功能。

当出现饥饿、DNA损伤或者内质网应激时，Bcl-2的活性受到抑制，间接促进Bax调节线粒体外膜通透性，进而引发细胞凋亡。但是，死亡受体同时具有负反馈调节功能，通过对NF-κB的激活，可以抑制凋亡的发生。同时，营养因子和一些细胞因子，可以激活Akt通路，抑制Bad的活性从而促进Bcl-2的凋亡抑制功能。MAPK同样可以被这些抗凋亡配体激活，正向促进Bcl-2的表达，抑制凋亡的发生。