细胞凋亡（Apoptosis）是一种由基因调控的程序性细胞死亡方式，是维持机体内正常细胞数量、清除异常细胞和维持组织稳态的重要机制。细胞凋亡起初被视为一种病理性现象，但随着研究的深入，人们逐渐认识到细胞凋亡在生物体内的广泛存在和重要作用。细胞凋亡的调控异常与多种疾病的发生密切相关，如肿瘤、神经系统疾病和自身免疫性疾病等。本文将介绍细胞凋亡的两大途径：内源性途径和外源性途径。
一、内源性途径
内源性途径是在细胞内部发起的凋亡信号传导通路，也称为线粒体途径或粒细胞凋亡通路。该途径主要包括线粒体透漏和细胞凋亡执行器级联反应两个过程。
1. 线粒体透漏
线粒体透漏是内源性途径的起始点。在正常的细胞生理状态下，线粒体在细胞内起着能量代谢和细胞呼吸的重要作用。然而，当细胞受到内外部应激或损伤时，线粒体膜的通透性会改变，释放多种凋亡调节蛋白，如细胞色素c（Cytochrome c）、第二线粒体活化因子（Smac/Diablo）和凋亡诱导因子（AIF）等。
2. 细胞凋亡执行器级联反应
在线粒体透漏后，释放的细胞色素c能与凋亡蛋白Apaf-1（Apoptotic protease activating factor-1）和ATP（adenosine triphosphate）结合，形成复合物，进而激活半胱天冬酶家族的酶caspase-9。激活的caspase-9会进一步激活caspase-3，引发一系列的蛋白酶级联反应，最终导致细胞核酸和蛋白质的降解，细胞凋亡的发生。
二、外源性途径
外源性途径是由细胞外部刺激引起的细胞凋亡。这种途径主要通过死亡受体信号通路实现，也被称为死亡受体途径或胞外途径。
1. TNF受体家族介导的途径
TNF（Tumor Necrosis Factor）受体家族包括TNFR1（TNF Receptor 1）和Fas（CD95）等。在外源性途径中，TNF受体家族的配体与相应的受体结合，激活受体内部的死亡结构域（Death Domain），进而招募和激活FADD（Fas-Associated Death Domain）蛋白。激活的FADD进一步结合和激活caspase-8，从而引发细胞凋亡。
2. TNF样凋亡诱导配体受体（TRAIL）途径
TRAIL（TNF-Related Apoptosis-Inducing Ligand）是一种与TNF家族相似的细胞因子，能够结合TRAIL受体，包括DR4和DR5。当TRAIL与受体结合时，会激活受体内部的死亡结构域，最终激活caspase-8，引发细胞凋亡。
细胞凋亡的两大途径在机体内具有不可或缺的作用。内源性途径主要通过线粒体透漏和细胞凋亡执行器级联反应来调控细胞凋亡的发生。外源性途径则通过TNF受体家族和TRAIL受体来激活caspase-8，触发细胞凋亡。这两个途径在生理和病理过程中都起着重要的调节作用，对于维持机体内正常细胞数量、清除异常细胞以及组织稳态的维持具有重要意义。
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