细胞凋亡的生物学特征
细胞生物学中的细胞凋亡
细胞生物学中的细胞凋亡细胞凋亡是细胞生物学中一个重要的概念，它是细胞自我死亡的一种形式。
细胞凋亡在生物体的发育、组织维持和免疫调节等方面起着重要作用。
本文将从细胞凋亡的定义、机制和调控等方面进行探讨。
细胞凋亡是一种高度有序的程序性细胞死亡过程。
相对于坏死，细胞凋亡具有以下几个特点：首先，细胞凋亡是一种主动的过程，细胞在内外环境的调控下主动选择死亡；其次，细胞凋亡过程中，细胞会出现各种形态上的变化，如细胞体积缩小、细胞核染色体凝缩和DNA断裂等；最后，细胞凋亡具有高度的保护性，不会引起炎症反应，从而对维持组织的稳定性起到重要作用。
细胞凋亡的机制十分复杂，涉及到一系列的分子信号通路。
其中，线粒体通路和死亡受体通路是两个主要的细胞凋亡通路。
线粒体通路主要通过释放线粒体内的细胞因子，如细胞色素c，来激活半胱天冬酶家族的半胱天冬酶-3，进而引发一系列的细胞凋亡反应。
而死亡受体通路则是通过细胞膜上的死亡受体与其配体结合，激活半胱天冬酶家族的半胱天冬酶-8，从而引发细胞凋亡。
细胞凋亡的调控是一个复杂而精细的过程。
在细胞凋亡过程中，一系列的调控因子参与其中，如Bcl-2家族蛋白、细胞凋亡蛋白激酶和miRNA等。
Bcl-2家族蛋白是细胞凋亡调控的关键因子，它们能够调控线粒体通路中的细胞色素c释放。
细胞凋亡蛋白激酶则是细胞凋亡信号通路中的重要组成部分，它们能够激活或抑制细胞凋亡的关键蛋白。
miRNA是一类小分子RNA，能够通过调控靶基因的表达来影响细胞凋亡的进行。
细胞凋亡在生物体的发育中起着重要作用。
在胚胎发育过程中，细胞凋亡能够通过精确的时机和空间调控来塑造器官和组织的形态。
在成体组织维持方面，细胞凋亡能够清除老化、受损和异常细胞，以维持组织的健康状态。
此外，细胞凋亡还在免疫调节中发挥着重要作用。
在免疫应答过程中，细胞凋亡能够通过清除异常和自反应的免疫细胞来维持免疫系统的平衡。
细胞凋亡的异常调控与多种疾病的发生和发展密切相关。
名词解释 细胞凋亡
名词解释细胞凋亡
细胞凋亡是指在生物体内部，细胞按照程序性死亡的过程。
这
个过程是由一系列精确的分子信号和细胞内部调控机制控制的。
细
胞凋亡在维持生物体内部组织结构和功能方面起着至关重要的作用。
细胞凋亡通常被认为是一种自我调控的过程，与坏死不同，它
是有序的、规范的细胞死亡。
在细胞凋亡过程中，细胞会出现一系
列特征性的变化，包括细胞体积减小、细胞核和细胞质的形态改变、DNA断裂和染色质凝集等。
这些变化最终导致细胞的死亡，而不会
引起炎症或对周围组织造成损害。
细胞凋亡在生物体内部起着多种重要的生理和病理作用。
在正
常生理条件下，细胞凋亡是维持组织稳态的重要机制，它可以帮助
清除老化、受损或异常细胞，促进组织的更新和修复。
在发育过程中，细胞凋亡也起着至关重要的作用，它可以帮助塑造器官和组织
的形态，促进生物体的正常发育。
另一方面，细胞凋亡也与多种疾病的发生和发展密切相关。
例如，癌症的发展通常伴随着凋亡抑制，导致异常细胞的不受控制增殖。
此外，多种神经退行性疾病和免疫性疾病也与细胞凋亡异常有
关。
总的来说，细胞凋亡是一个复杂的生物学过程，它在生物体内
部起着重要的调节作用。
对细胞凋亡的研究不仅有助于我们更深入
地理解生命的本质，也为疾病的治疗和预防提供了重要的理论基础。
细胞凋亡的生物学特性及表观遗传调节的作用
细胞凋亡的生物学特性及表观遗传调节的作用细胞凋亡是一种重要的细胞程序性死亡方式，其在维持生命健康和发挥特定生理功能等方面具有重要的生物学特性。
除此之外，细胞凋亡还与表观遗传调节密切相关。
本文将简要介绍细胞凋亡的生物学特性以及表观遗传调节对其的调控作用。
一、细胞凋亡的定义及特性细胞凋亡是一种死亡方式，它在细胞外部刺激下或通过内在机制进行调节。
它通常被认为是有组织的细胞程序性死亡，具有以下几个特点：1. 外观形态特征：细胞凋亡时，细胞的形态会发生改变。
细胞核缩小、核内染色质凝集，最终分裂成小的碎片，并被邻近细胞或巨噬细胞吞噬。
2. 肾形体形成：在细胞凋亡过程中，肾形体是一个典型形态特征。
这是许多使用光镜观察的凋亡过程中发现的。
3. 富含酶类体：在细胞凋亡时，富含酶类体也明显增多，其中凋亡酶是最为重要的。
4. 脱离基质：细胞凋亡时，细胞的脱离基质是一个有趣的特征，它与程序性死亡的物理特性有关。
5. 外部刺激：多种刺激因素可触发细胞凋亡。
其中包括细胞因子等不同类型的刺激。
细胞凋亡通常被认为是保持细胞内稳定性的一种方式。
二、表观遗传调节对细胞凋亡的调控作用表观遗传调节包括DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等，这些遗传调节方式已证实对细胞凋亡的调控具有重要的作用。
1. DNA甲基化DNA甲基化是一种已知的表观遗传方式。
它通过转移甲基基团从S-腺苷甲硫氨酸（SAM）到DNA的DNA甲基转移酶催化下发生。
DNA甲基化是一个非常复杂的过程，由细胞周期和环境影响。
例如，DNA甲基转移酶3α在调控胰岛素激素对凋亡促进作用的过程中起重要作用。
2. 组蛋白修饰组蛋白修饰是另一种被广泛认知的表观遗传方式，在细胞凋亡过程中发挥重要作用。
例如，在Bcl-2蛋白调控的凋亡过程中，Bim蛋白通过介导组蛋白修饰来促进凋亡过程。
3. 非编码RNA非编码RNA（ncRNA）是一类并不编码氨基酸序列的RNA。
ncRNA在调控基因表达和细胞凋亡等生物过程中具有重要作用，与miRNA、siRNA、piRNA等RNA都密切相关。
细胞凋亡
多发性硬化症
3.病毒感染
AIDS
Gp120糖蛋白-CD4结合→ CD4+细胞凋亡 Fas基因表达↑ HIV -感染→ CD4+细胞→合胞体形成 T细胞激活→AICD 巨噬细胞→TNF分泌↑ HIV -感染→tat蛋白表达→ CD4+细胞 产生氧自由基 AICD：激活诱导细胞死亡
细 胞 凋 亡
凋 亡 细 胞 清 除
Caspases活化 ∶ 巨噬细胞 ↓ 吞噬、分解 凋亡小体形成
凋亡诱导因素 + 受体 cAMP Ca2+ 神经酰胺 死亡信号 信 号 转 导 Dnase激活 Caspases激活
细胞膜
凋亡相关 基因激活
细胞核
凋亡过程Ⅰ
（二）细胞凋亡的调控
1. 细胞凋亡相关因素
提高AI（凋亡指数）/PI（增殖指数）是肿瘤 治疗的目标。
2. 自身免疫病—胸腺负选择机制失调
T细胞在胸腺发育过程中的正负选择
正选择：与非已抗原-MHC抗原结合的TCR 的单阳性细胞保留存活，进入外周T细胞库 负选择：与自身抗原-MHC抗原结合的TCR 的双阳性细胞通过细胞凋亡被清除 负选择失调→多发性硬化症、胰岛素依赖性糖
9.炎症反应
局部炎症反应
局部无炎症反应
细胞凋亡与坏死的比较
坏死
强刺激
凋亡
弱刺激
ATP(-) 溶酶体释出，炎症反应
ATP 细胞吞噬，无炎症反应
四. 细胞凋亡的过程及调控
（一）细胞凋亡的过程
凋 亡 诱 因 凋 亡 信 号 转 导
cAMP Ca2+ 神经酰胺
受体
死 亡 信 号
凋 亡 基 因 激 活
免疫细胞的凋亡
三、生物大分子的合成
凋亡过程的发生一般需要合成新的RNA和蛋白质， 如在激素、射线作用下，或由于去除生长因子等 所引起的细胞凋亡中，即为如此。蛋白质或RNA合 成抑制剂如吐根碱、放线菌素等可抑制这种类型 凋亡的发生。
TNFR超家族成员的膜配体都是II型膜蛋白，这些 配体构成了TNF超家族。
（一） TNFR超家族的结构特征
TNFR超家族和TNF超家族是以结构为基础的，各 成员间不仅在氨基酸序列上具有不同程度的同 源性，而且在空间结构上也很相似。
TNFR超家族成员均为I型跨膜糖蛋白，它们在胞 膜外区含有2-6个约由40个氨基酸残基组成的富 含半胱氨酸的结构域(cysteine-rich domain, CRD)。
上述结果提示，PKC在成熟或未成熟淋巴细胞的凋 亡信号传递过程中发挥不同效应。
（七）超抗原、丝裂原
超抗原金色葡萄球菌肠毒素可诱导胸腺内CD4+CD8+ 细胞凋亡
丝裂原PWM可诱导成熟及未成熟T细胞凋亡。
第三节 细胞凋亡的生化改变
一、胞内Ca2+ 浓度增高
在所有类型的细胞凋亡过程中，都观察到胞内Ca2+ 浓度增高，这可能是由于Ca2+内流所致。
（1） Fas与FasL的结构与分布
Fas（CD95）也称Apo-1，Fas基因定位于人染 色体10q24.1。其编码产物分子量为45kDa的 I 型 跨膜蛋白，由胞外区（157aa）、跨膜区（17aa） 及胞浆区（145aa）组成。
对Fas胞浆区氨基酸序列的比较发现，它与TNFRI 有一段68aa的同源序列，这段序列对Fas和TNFRI 所介导的细胞凋亡起着决定性的作用，用基因突 变的方法将同源区进行改造后，它们就丧失了致 凋亡的能力，所以这一同源区被命名为死亡结构 域（death domain，DD）。
凋亡细胞的形态学特征
凋亡细胞的形态学特征细胞凋亡是一种程序性死亡，是细胞在生长、发育和成熟过程中的必要环节。
在生命的过程中，细胞凋亡是一种正常的细胞死亡方式，是维持生命平衡的重要手段。
细胞凋亡的形态学特征是指在细胞死亡的过程中，细胞形态发生的变化，这些变化包括细胞体积缩小、细胞核碎裂、胞浆内出现嗜酸性小体等，这些特征可以用来鉴定细胞凋亡的类型。
细胞凋亡的形态学特征可以分为三个阶段：早期凋亡、中期凋亡和晚期凋亡。
早期凋亡的特征是细胞体积缩小，胞质内出现嗜酸性小体，细胞核形态改变，核周围出现一圈明显的浓缩环。
中期凋亡的特征是细胞核发生碎裂，形成小的核小体，称为凋亡体。
凋亡体周围被一层细胞膜包裹，形成凋亡小体。
晚期凋亡的特征是凋亡小体被胞吞噬，形成凋亡细胞。
早期凋亡的形态学特征是细胞体积缩小，胞质内出现嗜酸性小体。
细胞体积缩小是由于胞内的水分子向细胞外部移动，导致细胞体积减小。
嗜酸性小体是一种由于溶酶体膜破裂而释放出来的酸性蛋白质小体，它们在细胞凋亡的早期阶段出现，可以通过荧光显微镜观察到。
早期凋亡的另一个特征是细胞核形态改变，核周围出现一圈明显的浓缩环。
这是由于核内的染色质浓缩而形成的，这种浓缩环也称为凋亡核周围浓缩带。
凋亡核周围浓缩带是细胞凋亡的一个重要标志，可以用来区分细胞凋亡和坏死。
中期凋亡的形态学特征是细胞核发生碎裂，形成小的核小体，称为凋亡体。
凋亡体是细胞凋亡的标志性结构，是由于核内的染色质断裂而形成的。
凋亡体的大小和形状各异，通常呈现为球形或棒状，大小约为1-5微米。
凋亡体周围被一层细胞膜包裹，形成凋亡小体。
凋亡小体是由于细胞膜包裹凋亡体而形成的，大小约为5-20微米。
晚期凋亡的形态学特征是凋亡小体被胞吞噬，形成凋亡细胞。
凋亡小体被胞吞噬后，形成的细胞被称为凋亡细胞。
凋亡细胞的形态表现为细胞体积进一步缩小，胞质浓缩，细胞核消失，胞膜破裂，凋亡小体释放到细胞外。
总之，细胞凋亡的形态学特征是细胞在死亡的过程中发生的相应变化，包括细胞体积缩小、胞质内出现嗜酸性小体、细胞核形态改变、核周围出现一圈明显的浓缩环、细胞核发生碎裂形成凋亡体、凋亡体周围被一层细胞膜包裹形成凋亡小体、凋亡小体被胞吞噬形成凋亡细胞等。
什么是细胞凋亡？细胞凋亡的形态学及生物化学改变,及其分子生物学基础
什么是细胞凋亡？细胞凋亡的形态学及生物化学改变，及其分子生物学基础细胞凋亡是指由于某种刺激，细胞主动地走向死亡的过程。
这是一个自然的、可控制的细胞死亡方式，不会对周围的细胞造成损害，同时对于个体的正常生长发育以及维护内部稳态非常重要。
一、细胞凋亡的形态学改变细胞凋亡的形态学改变可以分为四个阶段：1. 收缩期：细胞体积缩小，胞浆变得均匀致密。
2. 凋亡体形成期：在核DNA断裂后，细胞内会出现许多较大的凋亡小体，形成独立的球形空泡。
3. 凋亡体成熟期：凋亡小体逐渐增大，细胞颗粒、嗜酸性颗粒、溶酶体等被逐一崩解。
4. 色素消失期：通过吞噬细胞，凋亡小体渐渐消失，只有一些色素残留。
二、细胞凋亡的生物化学改变1. 膜磷脂转移酶（PLC）：促进胞内相对富含磷酸脂的一侧向细胞凋亡因子信号的传递。
2. 一氧化氮合酶（iNOS）：以胞内的抗氧化物质作为底物产生一氧化氮，增加细胞凋亡因子对细胞膜外受体的敏感性。
3. 半胱氨酸脱氢酶（CAS）。
抑制根除细胞的去饱和脂肪酸产生，从而增加活性氧的水平。
三、细胞凋亡的分子生物学基础细胞凋亡通路中的分子具有分子分化性。
细胞凋亡分子包括凋亡蛋白酶、Bcl-2蛋白家族、PI3K/Akt信号通路、MAPK信号通路以及p53等关键蛋白。
在这些蛋白的发挥作用的过程中，蛋白的抑制作用和促进作用都非常重要。
细胞凋亡不仅仅是一个细胞失活、损失、死亡的过程，而是一个非常重要的机制，对于维护生命健康有着非常关键的作用。
通过对于细胞凋亡形态学及生物化学改变、分子生物学基础的深入学习，在很大程度上可以帮助人们更好地了解细胞凋亡，这对于循证医学等领域的发展也有着非常重要的意义。
细胞凋亡的形态学变化
细胞凋亡的形态学变化细胞凋亡是一种重要的细胞死亡方式，它在生物体发育、免疫调节和疾病发展等过程中起着至关重要的作用。
细胞凋亡的形态学变化是其最早被观察到的特征之一，本文将详细探讨细胞凋亡的形态学变化及其在生物学中的意义。
细胞凋亡的形态学变化主要包括细胞体积缩小、核染色质凝聚和核内核外囊泡形成。
首先，细胞凋亡发生时，细胞体积会明显缩小，称为细胞收缩。
这是由于细胞内的细胞骨架和细胞质骨架发生重组导致的，细胞内的细胞器也会被重新排列。
细胞收缩是细胞凋亡的早期特征之一，它与细胞内的凋亡信号通路的激活有关。
其次，细胞凋亡的形态学变化还包括核染色质的凝聚。
正常情况下，细胞核内的染色质是均匀分布的，但在细胞凋亡过程中，染色质会变得更加浓缩和凝聚。
这是由于细胞凋亡信号通路的激活导致核内的DNA断裂和染色质的重排。
核染色质凝聚是细胞凋亡的一个重要标志，它可以通过核染色质染料如伊红染液或DAPI进行观察和检测。
最后，细胞凋亡的形态学变化还包括核内核外囊泡的形成。
在细胞凋亡过程中，细胞核内和核外会形成许多囊泡，称为凋亡小体。
这些凋亡小体由磷脂和蛋白质组成，它们可以通过电子显微镜观察到。
凋亡小体的形成是细胞凋亡的一个重要步骤，它们可以通过胞吞作用被周围的细胞或巨噬细胞摄取和清除。
细胞凋亡的形态学变化在生物学中具有重要的意义。
首先，它可以通过形态学的观察和分析来鉴定细胞是否发生凋亡。
细胞凋亡的形态学变化是细胞凋亡的早期特征，可以通过显微镜观察到。
其次，细胞凋亡的形态学变化还可以用于研究细胞凋亡的调控机制和信号通路。
通过观察细胞凋亡的形态学变化，可以了解细胞凋亡的发生和进程。
最后，细胞凋亡的形态学变化在疾病的诊断和治疗中也具有重要的价值。
许多疾病如肿瘤和神经退行性疾病都与细胞凋亡的异常有关，通过观察细胞凋亡的形态学变化可以对这些疾病进行诊断和治疗。
综上所述，细胞凋亡的形态学变化是细胞凋亡的重要特征之一，它包括细胞体积缩小、核染色质凝聚和核内核外囊泡形成。
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细胞凋亡的生物学特征
细胞凋亡是受到高度调节的一种生理性细胞死亡过程，是受基因调控的一个主动连续的程序化反应。
它不仅有形态学上的改变，而且具备生化变化的特征。
一、形态学改变
细胞凋亡是在一定的生理或病理条件下，遵循自身的程序，结束其生命的生理性死亡，此时细胞在形态上首先变圆，随即与邻近细胞脱离，失去微绒毛，胞质浓缩，内质网扩张呈泡状并与细胞膜融合，核染色质密度增高呈半月形，并凝聚在核膜周边，核仁裂解，进而胞膜内陷，自行分割为多个外有膜包裹、内涵物不外溢的凋亡小体（apoptosis body），最终被相邻的细胞所识别、吞噬或自然脱落而离开生物体，其DNA迅速被核酸内切酶降解，产生若干大小不一的寡核苷酸碎片，在琼脂糖凝胶电泳上呈现阶梯状核蛋白区带图谱，这些区带是由于产生了不同倍数的180~200bp核酸片段，但在整个过程中，线粒体内的DNA并不发生断裂。
这种死亡过程没有溶酶体及胞膜破裂，细胞内涵物不外泄。
近年来的研究发现，凋亡细胞表面糖蛋白的末端唾液酸残基丢失，膜磷脂层不对称性破坏，磷脂酰丝氨酸暴露等改变，均可促进吞噬细胞对凋亡细胞的识别，因此，凋亡时常无炎症反应。
也正是因为这个缘故，长期以来凋亡一直未引起人们的重视。
一系列的研究观察发现，细胞凋亡具有以下特征：①由于细胞核酸内切酶激活，使DNA特征性荧光染色减少；②细胞质膜完整；③线粒体仍有跨膜电位；
④保留了AIP依赖的溶酶体质子泵；⑤蛋白含量明显减少，因为内源性蛋白酶被激活；⑥在胸腺细胞，凋亡发生在G0期；⑦前进光散射减少和直角散射不变（HL-60细胞）或增加（胸腺细胞）。
如果将其主要特征加以归纳，则在细胞凋亡与细胞坏死间具有以下不同（表20-1，图20-1）。
表20-1 细胞凋亡与细胞坏死的区别
细胞凋亡细胞坏死
细胞器保持完整细胞器（线粒体、内质网）膨胀细胞（胞质）体积减小细胞体积增大
形成凋亡小体细胞破碎
细胞内涵物不外溢，小体被吞噬细胞内涵物外溢
无炎症反应有炎症反应
DNA电泳呈梯状分布（180~200bp 的倍数）DNA碎片、无序
细胞凋亡的过程大致可以分为3个阶段：①染色体压缩从而呈致密碱性染色；②核离散；③细胞体积缩小，细胞密度增大。
此时胞质细胞器压缩，但线粒体的形态仍保持正常。
随后细胞膜和细胞核分离，形成有一定比例的核糖体、细胞器和核物质的凋亡小体。
这种凋亡小体可以从上皮表面脱落或被巨噬细胞吞噬而清除，也可以被周围上皮细胞或邻近瘤细胞吞噬。
对于绝大多数类型的细胞来说，凋亡过程的最后阶段都会发生细胞核DNA的降解，降解后产生的DNA片段由180bp的多聚体组成，因此在琼脂糖凝胶上表现为特征性凋亡“梯形”电泳
（ladder pattern）。
因凋亡细胞的凋亡小体均为膜所包裹，胞内物质不释放出来，所以就不会诱发炎症反应。
而细胞坏死则正好相反，它是由于细胞膜的直接破坏而引起大量水进入细胞内，使细胞发生肿胀进而细胞破裂，如能及时去除引起细胞损伤的因素，上述早期反应尚可逆转。
但是细胞坏死与凋亡不同，细胞坏死的早期反应包括个阶段：①线粒体外膜肿胀而密度增加；②核染色质呈絮状；③蛋白质合成减慢。
如刺激持续存在，则会发生不可逆的细胞变性。
这是因为胞质Ca2+水平增高后会引起一系列细胞改变，包括细胞骨架的破坏和溶酶体酶的释放，线粒体的进一步肿胀，磷脂酶的激活，pH值的下降以及代谢转向无氧糖酵解等。
最后可以观察到细胞核的溶解和细胞膜与细胞器的破裂。
在细胞坏死过程中，细胞核结构发生改变，而细胞内容物释出胞外，从而诱发炎症反应。
二、生化改变
1.凋亡性核酸内切酶早在20世纪70年代就有人发现在正常细胞中存在由Ca2+和Mg2+依赖性内源性核酸内切酶，这种Ca2+、Mg2+依赖性核酸内切酶是一种双链DNA内切酶，将这类与凋亡有关的核酸内切酶DNase，统称为凋亡性酸性内切酶（apoptotic endonuclease）。
经这种酶切割后所产生的DNA最小单位长度为180bp，其余DNA片段长度为180bp的倍数（寡聚体），经此酶的消化，可产生类似凋亡细胞的DNA降解现象，Ca2+和Mg2+能激活此酶的活性，Zn2+显著抑制其作用。
DNA的切割动力学分析表明，这种DNA降解片段可以在1~2h 内检测到，DNA降解过程从细胞死亡前5h开始，到24h绝大多数凋亡细胞降解达到高峰。
细胞凋亡的一个显著特征是其基因组DNA降解为长180~200bp或其倍数的“梯状DNA片断”（见后）。
Wyllie等最早发现这是由于DNaseⅠ酶（Ca2+、Mg2+依赖性核酸内切酶）被激活后，降解基因组DNA引起的。
然而，Eastman等的研究发现，某些类型细胞的凋亡，其胞内Ca2+并不增加，DNaseⅠ酶亦未显示活性，而DNaseⅡ（一种pH依赖性核酸内切酶）却显示出较强活性，同时这些凋亡细胞内pH（pHi）均降至6.4左右，这正是广泛存在于真核细胞内的DNaseⅡ酶的适宜pH值，结果这些细胞的基因组DNA是由DNaseⅡ降解成梯状DNA片断。
这一研究表明：DNaseⅠ并非是惟一参与细胞凋亡的内切酶；另一种内切酶DNaseⅡ则参与了与酸性pHi相关的细胞凋亡形成。
目前已有更多的实验证明，
胞内酸性pH或H+浓度的增加可促发凋亡的形成，其机制可能与相关蛋白酶类的激活有关。
Park等在细胞培养中，通过改变pH研究白血病HL-60细胞凋亡，发现当培养基（细胞外pH）pHe=6.2~6.4时细胞pHi为6.6~6.9即诱发凋亡；当pHe=5时，细胞则表现为坏死形式。
这一实验显示了胞内pHi可在一定范围内决定细胞的死亡形式。
Gottlieb等则以细胞表面Fas蛋白抗体、放线菌酮及紫外线分别处理细胞，发现当细胞pHi降至6.8以下后，才相继出现“梯状DNA片断”及凋亡的形态特征，进一步表明了酸性pHi参与调控细胞凋亡的发生。
研究发现，内源性核酸内切酶活性可能与拓扑异构酶有关。
目前已知细胞内有2类拓扑异构酶，即TopoⅠ和TopoⅡ，其功能是在DNA上产生单链和双链缺口并消除染色质DNA的扭力，TopoⅠ和Ⅱ均不具有内切酶活性，目前尤对TopoⅡ更加重视，因为有人提出TopoⅡ可能起使染色体解旋的作用，使内源性核酸内切酶更容易接近切割点。
值得强调的是虽然DNA降解，在电泳上呈梯状分布（DNA ladder）对鉴定细胞凋亡具有一定重要性，但也并非绝对，有时形态学上可见明显凋亡表现，但可不存在DNA的梯状分布；反之，在肝细胞坏死时，也可以见到梯状DNA。
2.钙离子的动员细胞内Ca2+和蛋白质的磷酸化参与解导细胞凋亡。
细胞内Ca2+浓度升高，激活了Ca2+依赖性酶活性，这些酶包括核酸内切酶、钙蛋白酶（calpain）和谷氨酰胺转移酶（transglutaminase）等，它们分别导致DNA 的降解和染色质凝集，细胞骨架紊乱与细胞皱缩以及胞质蛋白质交联，维持凋亡小体完整，防止细胞内涵物外溢等。
Ca2+也可使蛋白激酶C（PKC）激活，引起离子通道改变，G蛋白的磷酸化和cAMP的升高等，这些变化均与细胞凋亡密切相关。
Mc Conkey等提出钙动员的作用模式，他们认为，糖皮质激素结合到膜受体上以后，需要合成蛋白质来构建连接胞膜和胞核的钙通道，使Ca2+到达胞核激活内源性核酸内切酶，因此，在细胞凋亡中细胞内储藏钙的动员可能比细胞外钙动员更为重要。
3.大分子的合成在研究用糖皮质激素诱导胸腺细胞凋亡时发现，放线菌素D等能抑制凋亡细胞的形态学改变和DNA切割，这可能与放线菌素D 等抑制了细胞内RNA和蛋白质等大分子物质有关。
在用辐射、类固醇和细胞毒性药物等诱发的凋亡中，也观察到此现象。
用人粒细胞白血病HL-60进行研究
时发现，当大分子合成受抑制时，加入微管结构破坏剂秋水仙碱时，也可诱导细胞凋亡。
显然在这些情况下，内源性核酸内切酶已存在于细胞内，在蛋白激酶作用下可能被激活，从而引起细胞凋亡。
有关实验表明，RNA合成抑制剂或蛋白质合成抑制剂均能阻止或推迟细胞死亡，这也表明凋亡是一个需要某些新合成蛋白质大分子参与的主动过程。