II アポトーシスの形態と分子イベントの概要
アポトーシスによる細胞死は、開始、死の決定、実行、巻き込みの4つの連続した段階に分けることができます。 様々な細胞ストレスは、細胞内シグナル伝達経路の活性化やセカンドメッセンジャーの放出によってアポトーシスを開始させることができます。 細胞死の引き金となるものには、電離放射線、化学療法剤、温熱療法、成長因子の欠乏などがあります。 また、Fasリガンド（FasL）や腫瘍壊死因子（TNF）など、他の細胞から提示される分子も、適切な受容体を持つ細胞にアポトーシスを誘導することができる。 細胞は、増殖シグナルと細胞死シグナルの両方を含む、さまざまなシグナルを同時に受け取ることがある。 これらのシグナルに応答して、細胞は自分の状況を判断し、アポトーシスによって自殺するかどうかを決定しなければならない。 この段階で重要な制御分子は、Bcl-2タンパク質ファミリーのメンバーであるが（White, 1996; Yang and Korsmeyer, 1996）、その作用のメカニズムは完全には解明されていない。 一旦、細胞が死を決断すると、実行者として働く分子が活性化されます。 さまざまな多細胞生物で研究されているすべてのタイプのアポトーシスでは、実行者には細胞質プロテアーゼが含まれ、その大部分はカスパーゼと呼ばれるファミリーに属しています（Nicholson and Thornberry, 1997; Alnemri, 1997）。 これらのプロテアーゼは、特定の細胞タンパク質を攻撃して、重要な細胞プロセスや構造を不可逆的に破壊します。
アポトーシスに伴う形態学的変化は明確で、よく特徴づけられています(Wyllie, 1987; Darzynkiewicz et al., 1997)。 アポトーシスを受けた細胞は、急速に収縮して凝縮し、隣接する細胞から引き離されます。 細胞質の体積が減少した結果、細胞膜はブローブや突起を形成し、細胞は水ぶくれのようになります。 また、細胞内のカルシウムイオン濃度の急激な上昇もよく見られます（Schwartzman and Cidlowski, 1993）。 核膜は丸くなり、クロマチンは凝縮して核膜付近に三日月状に密集して集合する。 クロマチンの凝縮は、1つ以上の核内エンドヌクレアーゼによるDNAの二本鎖切断（Wyllie et al., Montague and Cidlowski, 1996）と、プロテアーゼによる核膜の分解（Lazebnik et al., 1995）と関連しています。
アポトーシス中のDNA分解は、正確で再現性のあるパターンで起こります（Wyllie et al., 1992; Montague and Cidlowski, 1996）。 最初に、染色体DNAは約50〜300キロベースの大きなセグメントに切断されます（Oberhammerら、1993年）。 すべてではありませんが、ほとんどのアポトーシスの例では、これらのドメインはその後、ヌクレオソーム間の開裂によってさらに小さな断片に消化されます。 アポトーシスした核からDNAをアガロースゲル電気泳動で分離すると、これらのモノまたはオリゴヌクレオソームの断片が185～200塩基対（bp）の倍数で並ぶ特徴的なパターンが得られ、DNAラダーと呼ばれます（Tilly and Hsueh, 1993）。 このDNA断片化に関与するエンドヌクレアーゼは、いくつかの候補が示唆されているものの、確信を持って同定されていない（Montague and Cidlowski, 1996）。 いくつかの研究では、DNase IまたはIIの役割を示唆しているが、これらの酵素は通常、核には存在しない。 おそらくより良い候補は、アポトーシスの核抽出液から単離されたNUC18と呼ばれる18kDのCa2 +/Mg2 +依存性エンドヌクレアーゼで、シクロフィリンAと高い相同性があることがわかった。NUC18はDNAを50kDの断片に切断する役割を果たしていると思われる。 さらに、アポトーシス時に活性化する新規な95kDのCa2 +/Mg2 +依存性エンドヌクレアーゼも同定されている（Pandey et al.
アポトーシス細胞のミトコンドリアの変化は、細胞の凝縮と核の崩壊に先立って起こり、アポトーシスの必須の初期イベントである可能性があります（Petitら、1996年、Kroemer、1997年）。 ミトコンドリアは、膜電位の脱分極（Δψm）を示し（Marchettiら、1996年、Zamzamiら、1995b、Zamzamiら、1996年）、これはミトコンドリアの透過性遷移（MPT）ポアの開通によるものと思われます（Zoratti and Szabo、1995年）。 MPTの直前または直後にアポトーシスのミトコンドリアから細胞質に放出されたタンパク質は、クロマチン凝縮やDNA断片化を誘発する能力があります（Liu et al,
死にかけている細胞は、アポトーシス小体と呼ばれるいくつかの丸い膜で囲まれた断片に分裂し、食細胞によって貪食され分解されます(Savill et al., 1993; Hart et al., 1996)。 アポトーシス部位に隣接する上皮細胞、内皮細胞、線維芽細胞がアポトーシス小体を取り込んでいる可能性があります。 また、いくつかの研究では、「プロの」マクロファージが細胞死の部位にリクルートされ、アポトーシス体の食作用の多くを担っていることを示しています（Hopkinson-Woolleyら、1994年、Camp and Martin、1996年）。 この飲み込みにより、細胞間スペースへの細胞破片の漏出による炎症反応を防ぐことができます。 アポトーシス細胞は、糖、脂質、タンパク質などの細胞表面分子の変化を含む、食細胞を引き寄せるための様々なシグナルを示します。
アポトーシスの細胞事象はネクローシスのそれとは対照的ですが、どちらも最終的には細胞の死をもたらします（Darzynkiewicz et al.、1997）。 壊死（事故による細胞死）は、壊滅的な傷害により細胞が急速に、ほとんど瞬間的に死滅することを特徴とする。 壊死した細胞は大きな体積に膨らみ、ミトコンドリアの体積が劇的に増加します。 細胞膜が破壊され、細胞の内容物が放出され、典型的には炎症反応を起こして隣接する細胞にダメージを与える。 壊死の際には、DNAの分解が起こることもあるが、その切断部位はランダムであり、その結果、断片のサイズは様々である。
プログラムされた細胞死（PCD）という用語は、生物の正常な発生過程における細胞の死を説明するためによく使われます。
プログラムされた細胞死(PCD)という用語は、生物の正常な発達過程における細胞の死を表すのによく使われます。 別の方法としては、アポトーシスという用語をPCDのメカニズムの1つを説明するものとして定義することがあります。 この章では、細胞外の異常なストレスによって引き起こされる細胞死をアポトーシスと呼び、発生的に運命づけられた正常なアポトーシスによる細胞死をPCDと呼んでいます。