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醫學聲明 。
壞死 （英語：Necrosis ），又稱細胞壞死 ，被認為是一種由外部或內部物理 性因素（例如熱力 、應力 和輻射 等）、強鹼 、強酸 及毒物 等化學 性因素，以及內毒素 和病原體等生物性因素誘發的永久性細胞或活體組織 死亡，並且具有是混亂無序且基本上不可控（部分類型的壞死是可以被信號傳導通路所控制，例如死亡域受體和類鐸受體 ）的特徵，一旦發生則難以逆轉。它跟細胞凋亡 不同，細胞凋亡是細胞正常性的死亡，通常對生物的身體及成長是有益的，而壞死通常是指因外在因素造成病理性或非正常的細胞死亡 。
因棕色遁蛛 咬傷而造成的組織壞死 壞死並不是在2005年首次報道的「程序性壞死」（Necroptosis），兩者不能混作一說。程序性壞死是一種程序性細胞死亡 ，並且與細胞凋亡的病理學特徵截然不同，它的發生不由胱天蛋白酶 主控，而且沒有粒線體細胞色素c 的釋放[ 1]
細胞壞死有六種常見且獨特的形態學模式[ 2]
凝固性壞死 [ 2] 光學顯微鏡 進行觀察。凝固作用是蛋白質變性的結果，導致白蛋白 轉變為牢固和不透明的狀態[ 3] 缺氧 或低氧環境中。凝固性壞死主要發生在腎臟 、心臟 和腎上腺 等組織中[ 3] 缺血 也經常會導致凝固性壞死[ 4] 液化性壞死 [ 2] 白細胞 ，膿液 通常呈乳黃色[ 2] 消化酶 和脂質 的含量很高，因此細胞可以很容易地被自身的酶 所消化[ 3] 壞疽性壞死 （Gangrenous necrosis）可以被理解是一種類似於組織被木乃伊化的凝固性壞死。它是下肢和胃腸道缺血的特徵。如果壞死組織繼發腐敗菌感染，液化性壞死就會發生[ 5] 乾酪樣壞死 [ 3] 結核桿菌 、真菌 和某些外來物質 引起。乾酪性壞死的組織看起來像塊狀的白色奶酪，並且易碎。乾酪性壞死的細胞被分解，但是未被完全消化，並且留下顆粒狀顆粒[ 3] [ 2] 肉芽腫 同樣具有這種特徵[ 6]
壞死也有其他非常特殊的形態學模式，例如壞疽（嚴重缺氧的肢體在臨床實踐中使用的術語）、由於螺旋體 感染而引發的梅毒腫性壞死（gummatous necrosis）和由於器官或組織的靜脈 引流受阻而引發的出血性壞死（hemorrhagic necrosis）。 被某些蜘蛛 咬傷可能導致細胞壞死。在美國 ，只有棕色遁蛛 造成的咬傷能發展為壞死。已知在其他國家也具有相同屬的蜘蛛，例如南美的智利遁蛛 紅螯蛛屬 和Hobo spider 在鼴形鼠亞科 中，壞死過程取代了在許多生物中使用的系統性細胞凋亡 的作用。低氧條件，例如鼴形鼠亞科洞穴中常見的條件，通常會導致細胞凋亡。為了適應更高的細胞死亡趨勢，鼴形鼠亞科在腫瘤抑制蛋白p53 中進化出一種突變 ，以阻止細胞凋亡。人類 癌症患者 俱有類似的突變，並且認為鼴形鼠亞科更易患癌症 ，因為它們的細胞無法凋亡。根據羅徹斯特大學 進行的一項研究，鼴形鼠亞科的細胞在三天之內，就會因過度刺激而釋放β型干擾素 。細胞增殖受到細胞凋亡的抑制。在這種情況下，β型干擾素會觸發細胞壞死，而這種機制還殺死了鼴形鼠亞科的癌細胞。 由於這種腫瘤抑制機制，鼴形鼠亞科和其他鼴形鼠科 對癌症具有抵抗力[ 7] [ 8]
確定是否為壞死需要具有以下的條件：
首先，必須要在顯微鏡 的觀察下呈壞死樣細胞的典型形態學 特徵是必備條件。第二，要壞死細胞中的細胞膜 完整性是否受到破壞。第三，壞死周圍組織的炎性反應是與細胞凋亡的重要區別特徵。第四，壞死中普遍存在的下游應答機制是自噬溶酶體的活化。第五點則是粒線體膜 電勢 和內質網應激的缺失。第六，部分壞死樣細胞的活性氧自由基 濃度 會增加，但是ROS的活性氧在壞死的發生及發展中沒有發揮關鍵性作用。第七，細胞的死亡是否能被necrostatin-1（一種特異性的RIP1抑制劑）特異性地抑制 。最後，壞死通路激活的重要標誌是分子受體相互作用蛋白1 RIPK3 混交激酶域蛋白 磷酸化 。因此，在病理學 上較容易鑒別壞死和凋亡[ 9]
第一是腫瘤壞死因子 TNF-R1 RIPK3 混交激酶域蛋白 N末端 的絲氨酸/蘇氨酸激酶活性允許其參與壞死的調控[ 1] 親環素 腺嘌呤核苷酸移位酶 [ 10] 激酶 活性[ 11] 信號分子 ，啟動下游的信號傳導通路，以及MLKL磷酸化和膜結合死亡執行程序，最終發生壞死[ 12] 第二是RIP1/RIP3信號傳導通路。腫瘤壞死因子與TNF-R1在壞死信號的刺激下結合，形成腫瘤壞死因子受體相關死亡域蛋白 IκB 激酶 亞基 ）加入此復合物後，會形成更大的聚合物 。聚合物中的IκB 激酶因發生磷酸化而促進核因子的釋放。TRADD和TRIP1同時間將從膜相關復合物上脫落，而caspase-8、Fas相關死亡域蛋白 寡聚體 ，接著從細胞質 轉移到細胞膜 ，其N末端插入到細胞膜的結構 內，並且與膜上的心磷脂 和磷脂醯肌醇 結合，因形成孔道而釋放細胞內的物質，以及鈉和鈣的內流，最終發生壞死[ 13] [ 14] [ 15] 第三是PKC-MAPK-AP-1相關的信號傳導通路。蛋白激酶C經zVAD的誘導後，激活絲裂原活化蛋白激酶 cJUN氨基末端激酶 AP-1轉錄因子 （AP-1），令其參與到壞死的調控和信號傳導中，並且承擔類似於RIP1/RIP3信號傳導通路中，重要信號因子NF-κB 的角色。 第四是ROS相關的代謝調控途徑，包括直接方式及間接方式。直接方式即由ROS阻斷細胞的能量代謝鏈，因細胞能量代謝出現障礙而直接引致細胞死亡。間接方式即ROS活化後對細胞器膜產生的損傷效應。在溶酶體及粒線體等重要亞細胞結構受到ROS的損傷而出現通透性的改變後，會導致細胞能量出現障礙和大量溶酶體 的釋放及活化，誘發細胞的自我消化，從而加速細胞死亡。然而，ROS誘發的細胞死亡是壞死的主要執行程序，還是部分細胞發生的個別死亡現象尚有爭議[ 16]
引起壞死的外部因素包括機械性創傷（對身體的物理損害會導致細胞破裂）、對血管的損害（可能會破壞相關組織的血液供應），以及局部缺血 等[ 17] 溫度 會導致壞死[ 17] 凍傷 中，會形成晶體，從而增加剩餘組織和液體的壓力，繼而導致細胞破裂。在極端條件下，組織和細胞會通過對膜和細胞質不受控制的破壞過程而死亡[ 18]
引起壞死的內部因素包括玻璃體營養不良、神經細胞的損傷和麻痺。胰腺酶（一種脂酶）是脂肪組織壞死的主要原因[ 17] 補體系統 、細菌毒素、已活化的自然殺傷細胞 ，以及腹膜巨噬細胞 等[ 19] [ 19] 蛇毒 酶 並導致細胞死亡[ 17] 大虎頭蜂 造成的刺傷也會造成壞死性傷口[ 20] 病理學 的特徵是細胞因子 的分泌 不足，而一氧化氮 和活性氧類 會伴隨著細胞的嚴重壞死性死亡[ 17] 氧氣 、葡萄糖 和其他營養因子的大量消耗，並且引起內皮細胞和神經元 、心肌 細胞及腎 細胞等周邊組織，不增殖細胞的大量壞死性死亡[ 19] [ 17] 胱天蛋白酶 ，並且壞死，故而研究人員已經證明壞死細胞死亡的發生，不僅可以發生在病理過程中，而且可以發生在組織更新、胚胎發育 和免疫反應等正常過程中[ 17]
壞死被認為是不受管制的過程[ 21] 體內 可能存在兩種廣泛的壞死途徑[ 21] 缺血性細胞死亡 固縮 現象。最終細胞核溶解到細胞質 中，即核溶解 [ 21] 細胞核 破裂成碎片，即核碎裂 [ 21]
更多資訊：心肌梗死診斷
壞死的核變化及其變化的特徵取決於其DNA分解的方式：
核溶解：由於降解導致的去氧核糖核酸 丟失，細胞核內的染色質 會褪色。
核碎裂：細胞核碎片完全擴散。
固縮：細胞核縮小，出現染色質凝結。 壞死中其他典型的細胞變化包括：
除此之外，在較大的組織學範圍內，pseudopalisades（false palisades）是指圍繞壞死組織的細胞密集區域，而Pseudopalisading 壞死表明是侵襲性腫瘤[ 22]
壞死的原因很多，故而治療是基於壞死的產生方式。治療壞死通常涉及兩個不同的過程，通常必須先處理導致壞死的根本原因，然後才能處理死亡組織。
清創術 是壞死的標準療法，通過手術或非手術手段清除死亡的組織。根據壞死的嚴重程度，其範圍可能從去除小塊皮膚到完全切除受影響的四肢或器官。以化學方法清除壞死組織是另一種選擇，其中酶清創劑分為蛋白酶解 、纖維蛋白分解 膠原酶 ，用於靶向死亡組織的各種成分[ 23] Lucluc sericata 蛆療法 [ 24] 在心肌梗塞 等局部缺血的情況下，對組織血液 供應的限制會導致缺氧，並且產生活性氧類，而活性氧類會與蛋白質 和膜發生反應，並且破壞蛋白質和膜，然而可以採用抗氧化劑來清除活性氧類[ 25] 由物理因素引起的傷口（包括物理創傷 和化學灼傷 抗生素 和抗炎性藥物 治療，防止細菌感染和炎症，而保持傷口清潔免受感染也可以防止壞死。 化學品和有毒物質（例如藥物 、酸及鹼）與皮膚會發生反應，導致皮膚脫落及壞死。因此，治療包括鑑定和終止使用對皮膚有害的藥物，然後治療傷口（包括預防感染及儘可能使用免疫抑制 療法，例如消炎藥或免疫抑製劑等）[ 26] 蛇咬傷 後的治療為例子，使用抗蛇毒血清 可以阻止毒素的傳播，同時利用抗生素來阻止感染[ 27] 即使阻止導致細胞壞死的最初原因後，壞死的組織仍會保留在體內。機體對細胞凋亡的免疫反應（涉及細胞物質的自動分解和再循環），卻不會被壞死細胞的死亡所觸發的，因為凋亡途徑並不能正常運作[ 28]
如果缺乏鈣就不能合成果膠 ，故而因不能結合細胞壁 而阻礙了分生組織 ，最終導致莖、根尖和葉邊緣壞死[ 29] 阿拉伯芥 中發生，而索諾拉沙漠 中的仙人掌 （如巨人柱 和Pachycereus pringlei Drosophila mettleri
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