第 31 章：心脏疾病中的程序性心肌细胞死亡（Programmed Cardiomyocyte Death in Heart Disease）
31.1 引言：程序性细胞死亡在健康与疾病中的作用（Introduction: The Role of Programmed Cell Death in Health and Disease）
细胞死亡是组织重塑、更替与更新的必要组成部分。稳态要求程序化消除并替换衰老、转化或可能受损的细胞；响应功能需求变化的适应性组织重塑要求程序化消除细胞并伴以新组织生成；疾病相关性细胞丢失要求同类细胞的增殖与生长以维持正常组织功能。这些过程的死亡成分由形态学上可区分的细胞死亡形式介导，包括凋亡与坏死。坏死的特征为细胞肿胀、膜完整性丧失以及促炎介质释放，可波及大片组织；某些坏死是受调控的，而另一些则由压垮细胞稳态的损伤所诱发。相比之下，凋亡是一种更为整洁的细胞死亡形式，质膜完整性得以维持。凋亡失调与癌症（异常细胞未被正常凋亡清除）、神经退行性疾病（无法再生的神经元遭受凋亡性破坏）以及其他慢性退行性疾病相关。由于心肌细胞增殖速率较多数组织极低，心肌的程序性死亡产生肌肉净损失，若无抑制将最终导致心衰。因此令人惊讶的是，作为心脏通过增加肌肉质量代偿工作负荷增加的心脏肥大，却伴随着明确的程序性心肌细胞死亡遗传程序的诱导。事实上，程序性心肌细胞死亡几乎见于所有心肌疾病，由凋亡或坏死所致的心肌细胞丢失是心肌病理的重要贡献者。心衰标准药物治疗（ACE 抑制与 β 肾上腺素受体阻断）的部分获益可能源于对心肌细胞凋亡的抑制。
累积证据提示坏死与程序性凋亡的二元概念过于简化。存在多重相互作用且交叉对话的凋亡与非凋亡通路介导程序性细胞消除。与心脏病特别相关的是由细胞自身介导却导致 ATP 灾难性耗竭、细胞器与质膜完整性丧失的死亡。研究者将其命名为"程序性坏死"。调控、启动并介导此种细胞死亡形式的分子与生化通路近来获得研究，且越来越多地被牵涉至疾病。通用术语（受调控坏死、坏死性凋亡）描述的基本是同一过程。尽管凋亡与程序性坏死产生不同的细胞形态、由机制上不同的信号通路介导，二者在心肌中难以区分的特征引发了关于其各自病理作用的不确定性。程序性坏死的组织学标志物有限，目前最佳者或是白蛋白结合的伊文思蓝染料——通过从胞外空间进入胞质证明质膜完整性丧失。HMGB1（高迁移率族蛋白 B1，一种坏死标志物）的释放在体内难以使用。肌营养不良性钙化与补体激活可用于勾勒坏死组织，但这些标志物在传统坏死损伤与程序性坏死中均为阳性。广泛使用的线粒体凋亡通路标志物（细胞色素 c 释放、效应 caspase 激活、TUNEL 染色）对于凋亡性细胞死亡亦非完全特异，因为程序性坏死期间线粒体外膜破裂可导致同样的分子事件。
凋亡与程序性坏死均涉及（a）细胞表面死亡受体与（b）线粒体及内质/肌浆网。尽管对各死亡过程的通路与组分有基本理解，对调控——即决定特定线粒体走向凋亡或坏死的因素——知之甚少。凋亡与坏死细胞死亡通路的伴随激活使在任何病理情境下难以归因于凋亡或程序性坏死。同一组织内不同细胞可能因随机与非随机原因由两种机制清除，跨越从以凋亡为主到以坏死为主却兼有两者特征的连续谱。凋亡与坏死之间复杂关系突出一个在部署临床适用治疗之前必须解决的主要问题：能否减少心脏细胞死亡而不仅仅将一种死亡形式转化为另一种。对心脏疾病中程序性心肌细胞消除机制的更完整理解可能为回答此问题提供所需洞察。
31.2 心脏程序性细胞死亡的不同机制：凋亡与程序性坏死的形态学与通路总览（Different Mechanisms of Programmed Cell Death in the Heart: Overview of Morphologies and Pathways）
凋亡与心肌细胞消除、心室扩张与收缩功能障碍之间的因果联系已在众多实验模型中确立。在正常人类心脏，每 10,000–100,000 个心肌细胞中有一个 TUNEL 阳性；此患病率在人充血性心衰、心脏肥大与致心律失常性右室发育不良中增加逾 100 倍。即便在这些综合征中，TUNEL 标记仅见于每 100–1000 个心肌细胞中的一个，凋亡作为有意义的因素对人心衰的贡献继续被争论。部分原因是单一心肌细胞通过凋亡死亡所需时间尚未确切知晓。该参数对于多数哺乳动物细胞类型远小于 1 天，提示心肌细胞低绝对幅度的凋亡指数的累积效应可能可观，但较基线高 100 倍可相当可观。此外，凋亡信号可能以独立于细胞丢失的方式贡献于心衰。首先，caspase 对肌节组分的切割可导致收缩功能障碍。其次，若凋亡信号被激活但凋亡反应在不可逆细胞死亡之前被中断——例如通过药理学 caspase 抑制剂或同时上调内源性 caspase 抑制剂 XIAP 与 ARC——细胞可发展为不完全凋亡或"凋亡中断"表型。支持不完全凋亡发生于心衰的有力证据：组织学染色偶尔揭示细胞色素 c 的胞质定位与 caspase 3 的蛋白水解加工（使用针对切割后活性片段的特异抗体），却缺乏特征性晚期凋亡性核凝聚与寡核小体 DNA 断裂。此类细胞被称为"僵尸心肌细胞"——细胞色素 c 渗漏的线粒体导致 ATP 产生受损，使细胞既不具动力也不死亡。若广泛存在，此状况可不引起心肌细胞物理性脱落而损害心肌收缩性。一个未决问题是凋亡中断是否仅将细胞导向程序性坏死。这不仅对理解心脏疾病程序性细胞死亡机制重要，亦关系到抑制凋亡的治疗结果。
依赖 caspase 的凋亡。典型凋亡信号通过 caspase 蛋白酶激活发生，终止于效应 caspase caspase 3、6、7 的激活。然而 caspase 级联可由响应不同类型生理信号的两条独立机制刺激：外源性或死亡受体通路通过激活细胞表面"死亡"受体启动激活启动子 procaspase 8；相比之下，内源性或线粒体通路由线粒体细胞色素 c 向胞质释放触发，促进包含并激活 procaspase 9 的凋亡体形成。因此，外源性与内源性凋亡通路均导致 caspase 激活。两通路间的交叉对话可放大凋亡信号并提高细胞杀伤效率。与凝血级联中的蛋白酶类似，caspase 以无活性的酶原形式合成并维持，以级联方式激活，于天冬氨酸残基之后切割肽键。近端或启动子 procaspase-8、-9 与 -10 通常以单体存在，通过二聚化在外源通路死亡诱导信号复合物、内源通路凋亡体中激活。激活的启动子 caspase 经历自切割，随后切割下游效应子 procaspase-3、-6 与 -7，后者切割关键细胞结构与调控蛋白并激活其他凋亡介质。
外源性死亡受体通路。外源性凋亡信号通路的功能是向细胞传递细胞外死亡信号，以可溶性或细胞结合死亡配体形式的死亡形式呈现。该通路在缺血再灌注中激活并影响梗死面积，但相对内源性通路处于次要地位——后者介导范围更广的相关死亡信号。外源性通路由死亡配体与其心肌细胞受体的结合启动，例如 Fas 配体与其肉膜死亡受体 Fas 的结合。受体-配体相互作用触发 Fas 受体构象变化，诱导其细胞内死亡域与各种衔接蛋白及 procaspase-8 的结合。所形成的死亡诱导信号复合物（DISC）将在坏死一节更详细描述（详见 31.4）。procaspase-8 或 -10 募集至 DISC 经由强制邻近导致其自激活并启动 caspase 级联。外源性凋亡信号通路通过 caspase-8 切割并激活促凋亡 Bcl-2 BH3-only 亚家族成员 Bid 而放大；截短 Bid（tBid）转位至线粒体并与 Bax 相互作用，产生与内源性凋亡通路的交叉对话。外源性凋亡信号通路受 c-FLIP 抑制；较短 FLIP 同种型由两个死亡效应域（DED）组成，可抑制 DISC 组装。较长 FLIP 同种型与 procaspase-8 同源，但因催化半胱氨酸的突变性取代而缺乏 caspase 蛋白水解活性。低浓度下长 FLIP 可募集并激活 procaspase-8，但较高浓度下则具抑制作用。外源性通路凋亡亦受 ARC（凋亡抑制因子，具有 caspase 募集域）与 Fas 及 FADD 相互作用阻断 DISC 形成的抑制。
Bcl-2/线粒体内源性通路。内源性或线粒体 caspase 通路负责转导心脏中大多数凋亡刺激。多种不同的凋亡刺激（营养与氧剥夺、存活因子丧失、氧化应激与错误折叠蛋白）通过 Bcl-2 家族蛋白在线粒体的作用汇聚。反过来，线粒体控制启动 caspase 级联的凋亡蛋白的释放。Bcl-2 蛋白根据反映不同功能的结构特征分为亚家族。抗凋亡 Bcl-2 蛋白（均为"多结构域"）包括 Bcl-2 本身与 Bcl-xL。促凋亡 Bcl-2 家族成员包括多结构域与 BH3-only 蛋白。多结构域促凋亡蛋白（包括 Bax 与 Bak）作为效应子；BH3-only 蛋白（均为促凋亡）作为感受器。多种这些因子在心脏病中受到动态调控，心肌细胞生死在很大程度上由这些促与抗凋亡因子的相对表达与活性水平决定。凋亡信号在细胞应激被促凋亡 BH3-only Bcl-2 家族成员感受时启动，这些成员经历快速转录上调与/或翻译后加工与激活。激活的 BH3-only 因子与多结构域促凋亡 Bcl-2 因子 Bax 或 Bak 相互作用，导致线粒体外膜通透化与线粒体凋亡蛋白向胞质释放。无活性 Bax 通常居于胞质，但响应凋亡刺激经历构象变化暴露其 C 端跨膜域，启动转位至线粒体或 ER。Bax 激活受包括 ARC 在内的多种 Bax 结合蛋白控制。静止 Bax 居于胞质，Bak 在外线粒体膜上组成性锚定。在多种系统中 Bax 与 Bak 在线粒体外膜通透化中功能冗余，但在包括心脏的其他系统中其效应是叠加的。Bax 与 Bak 介导的线粒体外膜通透化机制尚未完全理解，涉及复杂的同源与异源寡聚化模式。线粒体外膜通透化将通常被隔离的线粒体凋亡蛋白释放入胞质，在胞质中展现细胞毒性质。
例如，线粒体细胞色素 c 是电子传递链与氧化磷酸化及 ATP 合成所涉及的关键组分。然而胞质细胞色素 c 与 dATP 及衔接蛋白 Apaf-1 形成大分子复合物。细胞色素 c 与 Apaf-1 的相互作用触发后者构象变化，刺激其寡聚化并促进启动子 procaspase-9 募集至七聚体复合物（即凋亡体）。凋亡体内的 procaspase-9 激活、经历自切割，然后切割并激活效应子 procaspase-3 与 -7。与外源性凋亡通路相同，通过内源性通路的信号传导受各种抗凋亡因子严密调控。Bax 与 Bak 的促凋亡效应受抗凋亡 Bcl-2 蛋白 Bcl-2 与 Bcl-xL 约束。IAP（凋亡抑制蛋白）家族成员（如 XIAP）通过封闭底物进入而结合并直接抑制已激活的下游 caspase caspase-3 与 -7。IAP 亦具有 E3 泛素连接酶活性，标记 caspase 以便蛋白酶体降解。线粒体凋亡蛋白 Smac/DIABLO 与 Omi/HtrA2 结合并防止 IAP 对 caspase 的抑制。Omi/HtrA2 亦为可切割并灭活 XIAP 的丝氨酸蛋白酶。Smac/DIABLO、Omi/HtrA2 与 ARC 的作用提示细胞色素 c 释放可能不足以完全执行凋亡信号传导，可能需要同时灭活持续约束凋亡的细胞机器。
虽然钙在细胞死亡中的主要作用可能是刺激线粒体通透性转换并启动程序性坏死（详见下文），心肌细胞钙的增加可直接激活非 caspase 半胱氨酸蛋白酶 calpain 1 与 2。calpain 激活可通过蛋白水解加工促凋亡蛋白 Bid 与 Bax 增加凋亡。calpain 对 Atg5 的切割可通过处理片段与 Bcl-xL 的相互作用触发凋亡。calpain 亦可能通过蛋白水解激活或降解 caspase 调节凋亡。这些 calpain 潜在效应很可能是语境依赖性的，钙刺激的蛋白水解在多大程度上贡献于凋亡相对于程序性坏死仍未确定。
线粒体重塑与凋亡。细胞色素 c 的凋亡性释放与线粒体分裂的不可逆改变相关，由线粒体分裂蛋白 Drp1 募集介导。同时线粒体融合因外膜线粒体融合蛋白 mitofusin 1（Mfn1）与/或内膜融合蛋白 Opa1 抑制而受损。Opa1 与细胞色素 c 在凋亡早期阶段释放，伴 TIMMP8a。线粒体分裂与凋亡之间的关系尚未完全理解：通过消融或显性抑制分裂蛋白 Drp1 或其辅因子 Fis1 细胞得到保护，而 Fis1 过表达足以诱导细胞色素 c 释放。虽然线粒体分裂常被观察到且有时对凋亡必不可少，丰富的数据支持线粒体分裂与融合独立于程序性细胞死亡的内稳态功能：缺乏 Bax 与 Bak 的小鼠胚胎成纤维细胞在内源性通路刺激后不发生凋亡，但线粒体分裂得以保留。以 Drp1 诱导线粒体分裂甚至可通过防止线粒体放大钙信号而中断钙诱导的程序性细胞死亡。
非 caspase 依赖性凋亡。"非 caspase 依赖性凋亡"由线粒体凋亡蛋白凋亡诱导因子（AIF，可能与第二线粒体凋亡蛋白核酸内切酶 G 联合）介导。从线粒体释放时，AIF 与核酸内切酶 G 转位至细胞核并执行大规模（200 至 50 kb）DNA 片段化而不激活 caspase。该通路如何引起细胞死亡尚不清楚，尽管名为"凋亡"，AIF 实际上可能是涉及 PARP1 的坏死通路的一部分。AIF 诱导的细胞死亡可能在 I/R 与氧化剂损伤中具有重要功能，calpain 在 AIF 从线粒体释放中可能起作用。有趣的是 AIF 亦为氧化还原酶，对正常生理重要——harlequin 小鼠是一种自然发生突变体，缺乏 80% 野生型 AIF，自发发展为神经退行性疾病。
31.3 程序性坏死的分子机制：死亡受体、线粒体与 RIP 激酶（Molecular Mechanisms of Programmed Necrosis: Death Receptors, Mitochondria, and RIP Kinases）
不仅线粒体是 caspase 依赖与独立凋亡关键介质的来源，它们亦是通过线粒体通透性转换孔（MPTP）开放介导程序性坏死的中心效应物。由于线粒体生成的 ATP 用于驱动兴奋收缩偶联所需功率巨大，线粒体占心肌质量约三分之一。线粒体完整性维持为线粒体内膜电化学梯度（Δψm）提供 ATP 合成所需的动力。在高胞质钙浓度条件下或当钙以离散脉冲从肌浆网呈递至线粒体时，线粒体电子传递链被中断导致 Δψm 耗散（详见下文），正常不可渗透的线粒体内膜变得可渗透（所谓的线粒体通透性转换 MPT）由此引起的水渗透性内流导致线粒体基质肿胀与变形。在此条件下 ATP 合酶逆转，线粒体成为细胞能量的净消耗者而非产生者。由此产生的生物能量危机严重损害最基本的细胞稳态功能，使质膜失稳并产生特征性坏死性细胞肿胀（形态学上区别于皱缩的凋亡细胞）。因此，透射电镜下线粒体肿胀是坏死的特征，而凋亡中线粒体形态学完整直至晚期。细胞内稳态崩溃使细胞走向坏死性死亡。由于线粒体肿胀使外线粒体膜破裂，通常被隔离的细胞色素 c 释放可启动内源性凋亡通路。然而这些事件在线粒体通透性转换后对细胞死亡的贡献程度尚不明确。同组织不同细胞甚至同一细胞不同线粒体可能因可用 ATP 水平不同而不同程度受凋亡或程序性坏死影响。虽然分离线粒体上直接施加钙诱导的肿胀是 PTP 开放的标准实验室测定，证据提示在原位由于胞质因子稳定作用 PTP 相对不敏感于钙。因此对于 PTP 开放显著的体内情境如缺血心肌，钙超载引发的 MPTP 开放可能与其他敏化因子（增加 ROS 与磷酸盐浓度）协同发生。
死亡受体与 RIP。依赖于细胞类型与生理背景，死亡受体激活可诱导存活、凋亡、坏死甚至细胞增殖。以肿瘤坏死因子 α（TNFα）作为死亡受体通路激活的例子，TNF 处理多数细胞诱导活跃的细胞存活通路。然而在某些条件下，此细胞存活通路可被终止并由凋亡性细胞死亡通路替代。若凋亡信号被抑制，TNF 刺激则产生细胞坏死。机制上这些事件由两个不同蛋白复合物介导。复合物 I 促存活：TNF 与 TNFR1 结合促进衔接子 TRADD（通过死亡域与 TNFRSF1A 关联）、丝氨酸/苏氨酸激酶 RIP1（受体相互作用蛋白 1）、TRAF2（TNF 受体相关因子 2）与凋亡抑制蛋白（IAP）1 和 2 的募集。除抑制内源性凋亡通路中已激活的效应 caspase 外，IAP1 与 2 具有诱导 RIP1 K63 多泛素化的 E3 泛素连接酶活性，导致 TAK1（TGF-β 激活激酶 1）的募集与激活。TAK1 进而通过 IKK（IκB 抑制因子激酶）磷酸化激活转录因子 NF-κB（核因子 κ 轻链增强子激活 B 细胞）。NF-κB 转位至细胞核促进促存活基因表达。
TNFR1 复合物 I 在内吞后转变为激活细胞死亡通路的 TNFR1 复合物 II。TNFR1 自内化复合物中分离，RIP 经 CYLD（圆柱瘤病蛋白）与 A20 去泛素化，FADD 与 procaspase-8 被募集，激活外源性凋亡细胞死亡通路。caspase-8 亦切割 RIP1 与 RIP3 使其不能刺激坏死。RIP1 的 C 端切割片段亦可激活 caspase-8，与凋亡信号协同。然而若 caspase 级联被药理学或 caspase-8 基因抑制所中断，RIP1 与相关 RIP3 相互作用并使其磷酸化。RIP3 反过来磷酸化多种分解代谢酶导致活性氧增加并促进坏死。RIP1 与 RIP3 磷酸化的关键底物尚未完全鉴定——这些底物据推测参与糖酵解、谷氨酰胺分解增强与 ROS 产生，是程序性坏死执行的代谢驱动因素。
31.4 线粒体通透性转换孔的分子组分（Molecular Components of the Mitochondrial Permeability Transition Pore）
线粒体通透性转换孔（PTP）是非选择性、钙敏感的孔，在正常不可渗透的线粒体内膜中开放时允许小分子（包括质子）沿其浓度梯度扩散。这耗散 Δψm 并消除 ATP 合酶所用的质子动力。当线粒体 ATP 合酶逆转在细胞范围内普遍化时，线粒体净 ATP 消耗产生生物能量危机与代谢性休克即细胞坏死。溶质丰富基质中的渗透性水进入引起其肿胀。由于外线粒体膜面积小于高度折叠的内膜，后者扩张导致前者破裂，释放细胞色素 c 并触发凋亡体组装与 caspase 激活（ATP 耗竭与质膜完整性丧失——"非凋亡"——是细胞死亡的机制）。
PTP 的精确结构与功能特征仍不清楚。核心 PTP 一度被认为是由外线粒体膜的电压依赖阴离子通道（VDAC）与线粒体内膜的腺嘌呤核苷酸转运体（ANT）组成的多膜蛋白复合物。然而现已清楚这些蛋白均非 PTP 的核心组分，尽管 ANT 发挥重要调控作用（见下文）。位于线粒体基质的亲环蛋白 D（CyP-D）亦是孔的重要调控者，虽非核心组分。
腺嘌呤核苷酸转运体（ANT）。ANT 是 ADP/ATP 交换蛋白，是线粒体内膜上最丰富的蛋白。使用 ANT1-ANT2 双敲除小鼠的最初遗传实验证明两种同种型对 PTP 功能均非关键，但最近发现的第三个小鼠 ANT 基因引发关于功能冗余的问题。ANT1-ANT2 的缺失降低孔对钙的敏感性。事实上，化学修饰 ANT 长期被用于调节 MPTP 开放。羧基苍术苷与钙将 ANT 稳定于胞质（"c"）构象并刺激 MPTP 开放，而米酵菌酸将 ANT 稳定于基质（"m"）构象并抑制 MPTP 开放。腺嘌呤核苷酸与 ANT 结合削弱钙诱导的 MPTP 开放，而氧化应激（敏化 MPTP 于钙）氧化基质面向的二硫键并干扰腺嘌呤核苷酸结合。累积的数据提示 ANT1-ANT2 在孔功能中至少具有调控作用。
电压依赖阴离子通道（VDAC）。ANT 是线粒体内膜的主要蛋白，VDAC 是线粒体外膜上最丰富的蛋白。VDAC 可作为低分子量（<5 kDa）物质的孔。因 VDAC 与 ANT 共纯化，曾推测这两种蛋白连接线粒体外膜与内膜并形成从胞质延伸至基质的孔。然而 VDAC 在 MPTP 功能中的必要作用不太可能——所有三个小鼠 VDAC 基因（VDAC1、VDAC2、VDAC3）的缺失不损害 MPTP 开放。
亲环蛋白 D。由 ppif 基因编码的亲环蛋白 D 是 ANT 结合的线粒体基质肽基脯氨酰顺反异构酶，是环孢素 A 介导 MPTP 开放抑制的靶标。其正常生理功能尚未确切知晓，但可能包括线粒体钙外排的调控。三个独立小组报道 ppif 消融显著损害线粒体通透性转换。亲环蛋白 D 过表达亦足以诱导 MPTP 开放。脯氨酰异构酶活性对亲环蛋白 D 在 MPTP 中的功能重要，因为以野生型而非异构酶缺陷型亲环蛋白 D 重建 ppif 零细胞恢复 MPTP 开放。ppif 消融已被用于证明 MPTP 介导的细胞死亡在心肌与脑 I/R、阿尔茨海默病、肌营养不良、糖尿病与心衰小鼠模型中的作用。高钙浓度在缺乏亲环蛋白 D 时仍可诱导 MPTP 开放，提示其为孔调控者而非 MPTP 的必要结构组分。
接受手术主动脉缩窄诱导慢性压力过载或游泳诱发运动诱导"生理性"肥大的亲环蛋白 D 敲除（ppif 零）小鼠较野生型对照更易发展为心衰。由于 ppif 零小鼠心脏在基线时表型正常并被证明对遗传因素诱导的程序性心肌细胞坏死具有保护作用，亲环蛋白 D 消融的其他后果被调查：缺乏亲环蛋白 D 或以环孢素 A 抑制亲环蛋白 D 的线粒体显示基质钙水平增加与钙外排减少，提示亲环蛋白 D 在促进线粒体钙外排中的可能生理作用。这是需要进一步研究的有趣可能性。
磷酸盐载体（PiC）。磷酸盐载体蛋白位于线粒体内膜，如其名称所示转运无机磷酸盐，刺激 MPTP 开放。磷酸盐载体亦结合亲环蛋白 D 与 ANT，从而调控 MPTP。ANT、磷酸盐载体与亲环蛋白 D 可能形成 MPTP 调控复合物，尽管磷酸盐载体在 MPTP 开放中的必要功能仍有待通过基因消融测试。
31.5 自噬、内质网应激与程序性细胞死亡的关系（Autophagy, ER Stress Response, and Their Relationship to Programmed Cell Death）
自噬。虽然程序性坏死与凋亡无疑为细胞清除机制，自噬主要是应激期间诱导的存活机制。一个悬而未决的问题是过多自噬是否可矛盾地促成细胞死亡。自噬是通过溶酶体降解对细胞器、蛋白与膜脂质进行分解代谢的过程。它为饥饿细胞提供氨基酸、游离脂肪酸与能量，并在蛋白与细胞器质量控制中扮演重要角色。自噬通常分为三类功能：分子伴侣介导的自噬，其中与 Hsc70 结合的蛋白被导向溶酶体进行降解；微自噬，介导衰老或功能障碍细胞器的选择性消除；巨自噬（后文简称自噬），是大细胞器与长寿命蛋白内稳态溶酶体降解的主要机制。由于蛋白更新持续进行，自噬通常是连续的家务管理过程，可由饥饿与其他应激诱导。自噬的结构标志是称为自噬体的双膜囊泡，包裹待降解蛋白或细胞器。自噬体以复杂过程形成，由涉及 Beclin-1、UVRAG、Vps34 与其他因子的囊泡成核启动，随后由 Atg12 与 Atg8 介导囊泡延伸。自噬体首先吞噬靶蛋白，然后与溶酶体融合（形成自噬溶酶体），导致蛋白货物的溶酶体降解。
自噬受 mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶蛋白）与 Beclin-1 严密调控。在正常内稳态条件下，自噬通过 mTOR 介导的 Atg 蛋白磷酸化与失活而被强直性抑制。营养剥夺期间减少的 PI3K-Akt 信号抑制 mTOR 激酶，去抑制自噬。饥饿亦通过 Beclin-1（一种 BH3-only 蛋白）与 III 类 PI3K Vps34 的结合直接诱导自噬，刺激自噬体形成。重要的是促存活 Bcl-2 蛋白 Bcl-2 与 Bcl-xL 可与 Beclin-1 的 BH3 域结合，在不促进凋亡的情况下抑制心肌细胞自噬。
自噬作为饥饿条件下代偿性存活机制的作用被广泛承认，但自噬在心脏及其他地方对程序性细胞死亡的贡献程度仍有争议。当自噬超出正常内稳态限度且必需细胞器被不恰当地消除时，自噬可能促成细胞死亡。自噬性细胞死亡的特征是死亡细胞中自噬囊泡的存在。此类自噬囊泡对细胞死亡是否必需、无关或甚至反映正在进行代偿性机制尚不清楚。若自噬性细胞死亡存在，自噬与死亡过程之间联系知之甚少。例如自噬性细胞死亡的死亡机器甚至标志物尚未被鉴定。因此多数自噬性细胞死亡研究涉及对自噬本身的操控。心肌细胞自噬的最初报告描述了培养胎鼠心脏中的退变与自噬体。含自噬体的心肌细胞此后被描述于衰竭、肥大与慢性缺血心脏中。有人提示自噬以主要方式贡献于心衰中心肌细胞脱落，基于自噬组织学标志物较凋亡更高的患病率。然而颗粒状泛素"自噬性"包涵体的存在可能并非完全特异。此外自噬与凋亡的相对速率不可能从患病率的瞬时快照测定确定。最后心衰中的自噬标志物可能是代偿性保护性反应以恢复耗竭的 ATP 水平。另一方面若自噬延伸至线粒体与其他对维持细胞功能重要的细胞器，则细胞可能更快速地推向代谢性休克。这与任何自噬的病理后果由刺激性质与细胞反应背景决定的想法一致。
细胞死亡与 ER 应激反应。除作为钙储存与释放的主要胞内位点（因此是 MPTP 开放的重要参与者）外，内质网与肌浆网是新合成蛋白从核糖体转运而来并折叠成最终构象的场所。异常蛋白折叠与分选启动称为未折叠蛋白反应（UPR）的 ER 应激反应，其主要功能为使错误折叠蛋白复性。ER 可能通过由其钙储存功能紊乱、其蛋白折叠功能或可能通过其他 ER 内在机制启动的机制介导细胞死亡。Bax 与 Bak 调控基线 ER 管腔钙浓度，是响应 ER 毒性损伤（主要是氧化应激与某些脂质）时有多少钙可用于转移至线粒体的关键决定因素。钙从 ER 至线粒体的传递可通过胞质或通过两个细胞器之间的直接连接发生，以触发 MPTP 开放与坏死性死亡或凋亡性死亡（后者通过机制不清的途径）。细胞死亡亦可作为强烈或延长 UPR 的一部分被诱发。例如作为 UPR 一部分诱导的转录因子 CHOP 可转录调控多种 Bcl-2 蛋白以诱导凋亡。除这些钙与 UPR 相关 ER 死亡通路外，ER 似乎具有定义不清的内在回路，可通过激活与外源性或内源性通路相关的多种 caspase 引发细胞死亡。有趣的是最初被认为对 ER 诱导死亡关键的 caspase-12 的作用已被后续工作严重质疑。
31.6 心肌梗死中的程序性细胞死亡（Programmed Cell Death in Myocardial Infarction）
相比其他细胞类型，心肌细胞本质上对凋亡具有抗性，原因是高水平的抗凋亡因子与相对低水平的中心凋亡因子 Apaf-1。因此胞质（即线粒体外）细胞色素 c 的可视化在心肌细胞中并非等同于细胞死亡。这加上 TUNEL 标记对凋亡的非特异性，造成了关于心脏疾病中细胞死亡机制的不确定性。例如在程序性细胞死亡作为不同病理生理过程被描绘之前，且在更近的坏死可被细胞调控的认识之前，心肌细胞于心肌梗死后死亡的方式被假定为传统（即未受调控的）坏死。在现代时代，凋亡与坏死的相对频率以核 TUNEL 标记作为凋亡性 DNA 片段化的指标与体内施用抗肌球蛋白作为坏死质膜渗漏的标志物评估。细胞凋亡的 TUNEL 标记于永久冠脉闭塞 2 小时内出现，4.5 小时达峰，随后于 24 小时内下降。相比之下坏死细胞的肌球蛋白染色于缺血后 6 小时才出现，持续 24 小时。尽管可从这些数据得出凋亡为心肌梗死后早期细胞死亡主要形式的结论，但由于 TUNEL 测定潜在缺乏特异性，凋亡与坏死速率可能未被准确界定。
心肌缺血与再灌注刺激梗死区、相邻区及距缺血区远处不同形式的心肌细胞与非心肌细胞死亡。深层梗死区细胞是否完全由坏死或凋亡与坏死的联合杀死仍有争议。梗死与梗死后边缘带及远端心肌中的细胞似乎以凋亡形式死亡，但根据外部与内在因素的坏死与/或自噬有贡献。虽然冠脉再灌注减少总体心肌细胞死亡，它加速心肌细胞凋亡。
心肌梗死中的凋亡。外源性死亡受体与内源性线粒体凋亡信号通路均于心肌梗死后激活。缺乏 Fas 死亡受体的（lpr 小鼠）于体内 I/R 或离体灌注心脏中发展为更小梗死。TNFα 信号轴的遗传操控对心肌梗死中死亡受体坏死通路的作用提供了额外洞察：TNFR1 与 TNFR2 同时缺失增加永久冠脉闭塞后的梗死面积，而 TNFα 的低水平过表达或激活 NF-κB 的 TRAF2 过表达保护心肌免受 I/R 缺血性损伤。总体上这些结果提示 TNF 死亡受体通路的细胞存活臂可能在限制心肌梗死方面比细胞死亡臂在扩展心肌梗死方面更为重要。
内源性线粒体凋亡信号在心肌梗死中的作用获得实验数据的强烈支持：在鼠心肌细胞中强制表达抗凋亡 Bcl-2 减少梗死面积、降低心肌细胞凋亡并在短暂冠脉闭塞后改善心功能。促凋亡多结构域蛋白 Bax 的基因消融获得类似的保护效应。外源性与内源性凋亡通路部分通过 caspase-8 与 calpain 介导的 Bid 蛋白水解激活相互沟通；Bid 敲除小鼠显示更小的心肌梗死。同样地，靶向消融促凋亡 BH3-only 因子 PUMA 与 Bnip3 减少全心 I/R 或梗死后的心肌损伤。
抑制外源性与内源性凋亡通路的 caspase 抑制剂 ARC 在心肌细胞中高表达。ARC 抑制 DISC 组装（外源性通路）并抑制 Bax 激活/线粒体转位，从而阻断缺氧诱导的细胞色素 c 释放。心肌细胞中强制表达 ARC 减少梗死面积。ARC 缺陷小鼠是否于 I/R 后发展为更大梗死或报告效应是否归因于混合遗传背景上的少量动物尚不清楚。ARC 零小鼠的 I/R 表型尤难评估因为野生型小鼠中的 ARC 蛋白于 I/R 期间在蛋白酶体中迅速降解，亦削弱了内源性 ARC 的心肌保护作用。
最后实验性基因治疗使用心脏腺病毒转导组成性活性 Akt 减少梗死面积、降低心肌细胞凋亡并改善缺血后心功能。这些心肌保护效应归因于 Akt 介导的对多种促凋亡因子（包括 Bad、Bax 与 Foxo）的磷酸化与失活。来自众多遗传小鼠模型与瞬时基因表达研究的累积数据明确证明程序性心肌细胞死亡通过外源性与内源性凋亡通路在永久与延长、短暂缺血导致的心肌梗死后最终梗死面积与心室功能中具有重要作用。
心肌梗死中的程序性坏死。细胞钙增加是缺血乃至更大程度上再灌注组织的标志。如前所述，钙是 MPTP 开放——程序性坏死机制——的强效刺激。在心脏缺血期间减少的冠脉血流产生组织缺氧，将心肌细胞转向无氧代谢并产生细胞内酸中毒。过量质子（H⁺）通过 Na⁺/H⁺ 交换器从心肌细胞输出，导致细胞内 Na⁺ 增加，反过来通过 Na⁺/Ca²⁺ 交换器被去除，从而增加细胞内钙。钙亦从缺血受损线粒体与肌浆网释放。
由于亲环蛋白 D 是 MPTP 的关键调控者，缺乏亲环蛋白 D 的细胞或小鼠已成为研究 MPTP 开放与程序性坏死在多种疾病中影响的有用工具：亲环蛋白 D 零细胞对氧化应激与钙诱导的细胞死亡具有抗性，但对凋亡刺激具有正常敏感性。体内实验数据提供令人信服的支持，证实在 MPTP 介导的程序性坏死可在心肌梗死中具有重大影响。ppif 基因的遗传消融与亲环蛋白 D 本身的药理学抑制（环孢素 A 或 sanglifehrin A）在体内 I/R 期间减少梗死面积。
心肌梗死中的自噬。自噬的组织学与生化标志物于心肌梗死或 I/R 损伤后早晚期均增加，但显然后果不同。延长心肌缺血强效激活 AMPK（AMP 激活蛋白激酶），其抑制自噬抑制因子 mTOR。AMPK 激活的净效应因此为自噬诱导，心肌细胞中强制表达显性负 AMPK 突变体既抑制自噬又增加缺血心脏中的梗死面积。这些结果与自噬在永久冠脉闭塞中的代偿性作用一致，对营养剥夺的心肌细胞赋予细胞保护。另一方面 I/R 期间自噬激活由 Beclin-1 上调介导且似乎有害，因 beclin-1+/- 表现为更小梗死。因此自噬诱导的机制与生理背景似乎决定其最终是保护心肌细胞免受损伤还是促成其死亡。
31.7 心力衰竭中的程序性细胞死亡（Programmed Cell Death in Heart Failure）
收缩性心衰指心脏泵血功能不足以满足代谢需求的任何状况。其为受液体状态（前负荷）、逐分钟心肌收缩功能变化与血压（后负荷主要决定因素）影响的临床诊断。相比之下心肌病指通常独立于急性功能状态导致心衰的内在功能障碍。扩张型心肌病是心衰的最常见原因，其组织学标志是心肌细胞丢失或"脱落"导致室壁变薄与心腔扩张。程序性细胞死亡被牵涉至心肌细胞脱落。
心力衰竭中的凋亡。虽然急性心肌梗死在离散时间窗内导致集中爆发的细胞死亡，扩张型心肌病与慢性、惰性程序性心肌细胞丢失相关。人心衰或实验性心衰中的实际凋亡速率尚未确定，但在终末期扩张型人心肌病心脏中报道为 0.08%–0.25%，相比之下正常心脏为 0.001%–0.002%。因此心衰心脏中凋亡较对照增加 1 至 2 个数量级。凋亡的绝对发生率足够低以至于引发怀疑——程序性心肌细胞死亡是否能以任何有意义的方式贡献于心室重塑与心脏失代偿。该问题于心脏特异性转基因小鼠研究中得到解答——这些小鼠表达具有低组成活性的突变 caspase-8。携带 caspase 转基因的心脏具有 0.023% 的心肌细胞凋亡指数（相比非转基因对照的 0.002%），但仍在仅 8 周内发展为严重扩张型心肌病并在数月内死于心衰。表达蛋白水解无活性 caspase-8 的小鼠完全正常，排除了与细胞死亡信号无关的效应。此外心肌病可通过药理学 caspase 抑制预防。这些结果证明慢性低水平心肌细胞凋亡在没有其他诱发事件的情况下足以产生致死性心肌病。
通过 Gαq 强制表达心肌细胞肥大信号通路的自主激活首次说明了内源性凋亡机制足以引起代偿性肥大失代偿与向扩张型心肌病转变。Gαq 信号蛋白转导刺激心肌肥大的关键激素-受体对（1 型血管紧张素 II 受体、α1 肾上腺素能受体、内皮素受体）的信号。心脏特异性转基因 Gαq 过表达因此在没有任何血流动力学过载的情况下导致心肌肥大。然而 Gαq 过度表达或叠加血流动力学应激（如妊娠）下，Gαq 小鼠快速进展为暴发性扩张型心肌病，伴随显著高的心肌细胞凋亡指数并常以致死性心衰告终。后续研究显示 Gαq 信号基因重编程心脏，增加多种促凋亡因子包括 Nix/Bnip3L 的表达。
正如促凋亡因子的转录上调可使心脏对程序性心肌细胞死亡敏感，正常内在细胞存活通路的丧失可引起心衰。gp130 是心肌肥大因子心肌营养素 1 与其他白介素的细胞因子受体。心室限制性 gp130 基因消融不产生基线表型。响应压力过载，gp130 零小鼠发展为广泛心肌细胞凋亡导致心脏扩张与衰竭，相比之下野生型对照具有典型代偿性肥大。Gαq 转基因与 gp130 敲除小鼠中的发现共同显示正常心脏适应在多大程度上关键依赖于细胞死亡与细胞存活通路之间的生理平衡。
心力衰竭中的程序性坏死。心肌细胞坏死仅在近期才被识别为可能在实验性心衰中具有贡献性作用，临床数据基本是推论性的。人心衰的病理学研究支持凋亡与坏死均增加的概念。然而小鼠中亲环蛋白 D 缺失改善钙超载与阿霉素诱导的心衰。亲环蛋白 D 抑制例如环孢素 A 的持续临床研究应有助于描绘程序性坏死在人心脏病中的后果。
心力衰竭中的自噬。来自衰竭人心脏的心肌被描述为具有异常丰度的自噬体，被许多人解释为自噬速率增加。如上所述自噬可具有保护效应或可能促成程序性细胞死亡。因此心衰中自噬体增加的意义不清。遗传模型已被用于尝试阐明该议题：实验性通过成年小鼠心脏中 Atg5 缺失减少自噬导致心室扩张与功能障碍，伴随形态学异常线粒体与肌节结构、泛素化蛋白丰度增加与 ER 应激诱导的凋亡增加。相比之下发育早期心脏中 atg5 缺失耐受良好（推测因另一功能相似的自噬因子的代偿性上调），但压力过载诱发心脏扩大与衰竭。这些数据被解释为揭示自噬在正常心脏内稳态与对血流动力学应激的代偿性反应中的必要作用。相比之下当自噬通过 beclin-1 等位基因消融在压力过载心脏中受损时，结果为减少的不良重塑与心室功能障碍。atg5-/- 与 beclin-1+/- 实验中不一致结果的原因不清。beclin-1+/- 小鼠亦被用于评估自噬在表达 R120G 突变 αB 晶状体蛋白心脏发生的聚集体性结蛋白相关心肌病中的作用。此处自噬抑制增加泛素化蛋白、胞内蛋白聚集体、心肌纤维化、心脏功能障碍与死亡率，提示自噬在此疾病中具适应性功能。这些 beclin-1+/- 研究共同表明自噬在压力过载中扮演有害角色，但在结蛋白相关心肌病中是适应性反应，与其心脏疾病中的雅努斯样角色一致。值得注意的是这些研究证明自噬与心脏重塑之间的联系，但不提供自噬与细胞死亡之间的直接联系。
31.8 程序性心肌细胞死亡的遗传与药理学抑制（Genetic and Pharmacological Inhibition of Programmed Cardiomyocyte Death）
来自凋亡性心肌病遗传模型的机制洞察。线粒体 Bcl-2 家族蛋白是程序性细胞死亡的中心调控者或所谓"看门人"。Bax 与 Bak 介导的线粒体外膜通透化由促凋亡 BH3 域-only 因子促进。Bcl-2 家族多种蛋白的动态调控已在临床与实验性心衰中观察到，被认为贡献于程序性心肌细胞死亡。详细的信息可用于 BH3-only 样蛋白 Nix 在心脏肥大中的转录上调。心衰进展由 Nix 介导的内源性/线粒体凋亡 caspase 信号级联激活以及 Nix 介导的 SR-线粒体交叉对话与 MPTP 依赖性程序性坏死所诱导，并构成应激依赖性程序性心肌细胞死亡引起心脏疾病的原型。
Nix mRNA 最初于心脏中检测到并发现于遗传（Gαq 介导）心肌肥大中上调。Gαq 异源三聚体蛋白 α 亚基的转基因过表达自主激活通常由神经激素-受体相互作用在压力过载肥大中诱导的肥大信号通路。因此 Gαq 心脏发展为模拟压力过载肥大的心肌肥大但缺乏心脏负荷或局部或全身神经激素释放的改变。此外由于下游 Gq 偶联受体信号以绕过受体方式被激活，信号不受正常脱敏作用影响即持续。在 Gαq 过表达中复现的压力过载表型特征包括肥大相关失调基因模式与心肌病性扩张伴功能失代偿，关联心肌细胞凋亡。因此使用微阵列的转录组分析被用于鉴定贡献于 Gαq 模型中凋亡的遗传因子，识别 Nix/Bnip3L。后续分析显示 Nix 上调亦见于小鼠与人压力过载肥大。在成纤维细胞中转染 Nix 通过激活内源性通路诱导凋亡，且小鼠中心脏特异性 Nix 强制表达在 1 周龄时产生快速进展且均匀致死性心衰，伴大量心肌细胞 TUNEL 标记。条件性心脏特异性 Nix 过表达揭示压力过载心脏对 Nix 介导的凋亡敏感，提示 Nix 协调转录与生理性程序性心肌细胞死亡触发因素。
Bnip3 是另一种促凋亡 Bcl-2 家族成员，其于缺血后心脏中的转录调控介导梗死后重塑（但非梗死面积）。这些发现一起将受调控死亡基因与程序性心肌细胞丢失机制联系至血流动力学应激或梗死心脏的重塑，并确立 Nix 作为压力过载肥大中介导不良重塑的关键诱导因子，伴 Bnip3 在心肌梗死后的类似功能。与所有促凋亡 Bcl-2 因子一样，Nix 通过刺激线粒体外膜通透化并释放激活 caspase 的细胞色素 c（其诱导寡核小体 DNA 降解）诱导 caspase 依赖性凋亡。然而仅约 80% 转染 Nix 定位于线粒体，其余定位于细胞网状结构即心肌细胞的肌浆网。有趣的是作为转录上调结果在压力过载肥大中增加的 Nix 优先定位于心肌肌浆网而非线粒体。来自 Nix 转基因与 Nix 敲除小鼠的分离心肌细胞研究揭示肌浆网定位的 Nix 增加心肌细胞肌浆网钙储备，类似成纤维细胞中的 Bax。该发现连同使用 phospholamban 基因敲除小鼠的遗传互补实验结果，确立了 Nix、网状钙与程序性心肌细胞消除之间的机制联系。
钙可通过接合"钙热点"从肌浆网转运至线粒体，从而刺激程序性坏死性细胞死亡。Nix 介导的网状钙储备增加与网状-线粒体钙转运作为 MPTP 介导细胞死亡的机制的作用于表达特异靶向于线粒体或肌浆/内质网的突变 Nix 蛋白的细胞与转基因小鼠心脏中进行检测。线粒体靶向的 Nix 在不影响 Δψm 情况下激活 caspase 介导的凋亡。相反网状靶向的 Nix 产生与 Δψm 耗散相关的细胞死亡，并被 MPTP 的药理学（环孢素 A）或遗传（亲环蛋白 D 基因消融）抑制所预防。重要的是线粒体靶向 Nix 介导的 Nix 诱导凋亡证明对多结构域蛋白 Bax 或 Bak 的必要需求，而网状靶向 Nix 介导的 MPTP 开放产生的坏死性细胞死亡无需 Bax 或 Bak。Nix 介导的平行凋亡与坏死性心肌细胞死亡通路的体内相关性通过 ppif（亲环蛋白 D）消融选择性挽救网状靶向转基因 Nix 心肌病揭示，对线粒体靶向 Nix 心肌病影响甚小。由于心脏肥大中内源性上调结果产生的 Nix 优先定位于肌浆网，MTPT 介导的程序性坏死可能具有与凋亡相等或更大的重要性作为肥大失代偿中程序性心肌细胞死亡的机制。
通过 Nix 促进肌浆网-线粒体钙转移的钙热点的存在支持心肌肌浆网与线粒体之间质性不同的物理相互作用即线粒体-SR 拴连的存在。线粒体-SR 相互作用可被视为细胞信号传导中间体交叉对话的原型：在此实例中物理相互作用的性质可能由钙单向转运体激活的高钙需求决定。由于其具有低钙亲和力，钙单向转运体仅在钙浓度远高于钙从肌浆网通过 ryanodine 受体或三磷酸肌醇作用释放后胞质所见浓度时被激活。由于肌浆网钙的线粒体摄取仍发生，提出离散微域沿 ER-线粒体界面存在，通过其钙扩散受限。两个细胞器之间高钙浓度因此被维持，从而激活线粒体单向转运体机制。线粒体存在于多种细胞类型中网状结构邻近的观察与网状钙释放激活线粒体脱氢酶调节 ATP 合成强化了这一概念。显然由于线粒体单向转运体的钙摄取打开 MPTP，SR-线粒体拴连与这些高钙微域的维持可能在程序性细胞死亡中起作用。Mfn2 基因消融改变线粒体与内质网的结构，缺乏 Mfn2 的成纤维细胞显示 ER 与线粒体之间平均距离增加。当前模型具有 ER 定位的 Mfn2 与线粒体 Mfn1 和/或 Mfn2 像魔术贴一样相互作用，拴连两个细胞器。
心脏疾病中程序性心肌细胞死亡的药理学靶向。将心脏疾病遗传模型中获得的洞察转化为临床需要评估提供与成功遗传操控相同效应的小分子。由于心衰中的程序性细胞死亡以相对低的速率发生于整个慢性功能性心衰失代偿过程中，多数转化研究在缺血性心脏缺血损伤模型中进行，目的是中断缺血后细胞死亡的急性爆发。在心脏病啮齿类模型中药理学 caspase 抑制中断凋亡已使梗死面积减少约 20%–50%。抑制 MPTP 介导的坏死伴亲环蛋白 D 抑制剂环孢素 A 亦获有利结果：接受急性经皮血运重建的透壁心肌梗死患者于冠脉成形术与/或支架植入前接受环孢素 A（n=30）或生理盐水（n=28）。环孢素 A 治疗减少由肌酸激酶释放与磁共振成像测量的心肌梗死面积，虽然肌钙蛋白 I 水平未受影响。在随访研究中环孢素 A 治疗赋予的梗死面积早期获益在 6 个月后仍维持，数据亦提示左室功能的适度（非显著）改善。
程序性抗细胞死亡疗法在心脏病中的临床前与临床评估处于其初期阶段。小啮齿类中的阳性发现需要在具有更"人类样"心脏的更大动物模型中验证，且猪与人初步研究中的阳性发现将需通过大型前瞻性试验转化为临床。
本章个人批注
读这一章时我反复感受到的是"Dorn 与 Kitsis 不断在凋亡与程序性坏死之间划线又擦线"的论证节奏。一方面他们强调两条通路形态学、分子机制、能量学截然不同；另一方面又用整个"31.2 节中段"与"31.7 节心力衰竭"反复说明二者在体内无法截然分开——caspase-8 中断把细胞推向 RIP1/RIP3 坏死、阿霉素钙超载通过亲环蛋白 D 而非 Bcl-2 杀死心肌、Nix 在肌浆网定位时通过 MPTP 而非 Bax/Bak 杀人——这种"分类困难"本身是心肌细胞作为终末分化、低增殖、低 ATP 储备细胞的特殊生物学后果：它没有神经元那种"凋亡还是坏死对结局影响不大"的奢侈，因为每一种死亡模式都直接对应肌节丢失、室壁变薄与 Laplace 不稳定性。
Nix 在 31.8 节中作为"原型"出现是本章最具整合性的贡献——它把 BH3-only 蛋白（凋亡词汇）、钙储备调控（ER 词汇）、MPTP 开放（坏死词汇）、线粒体-SR 拴连与 Mfn2（细胞器交叉对话词汇）在一只小鼠模型中串起来。这一以"一个分子、两种命运、两种细胞器定位"为骨架的论证风格让我想到 ch30 中 Beclin-1 的"双重角色"——同样是 Bcl-2 家族节点蛋白的语境依赖性功能切换。这种以单分子模型切入复杂系统的写作策略是 Hill/Olson 这本书中多位作者的共同特征，亦是阅读时寻找"整合性洞察"的高产位置。
我对"apoptosis interruptus / zombie myocytes"（31.1 节）的概念印象深刻。教科书通常呈现凋亡作为全或无事件，但 Narula 等人的组织学观察提示了"半成品死亡"——细胞色素 c 已渗漏、caspase 3 已切割、但核尚未凝聚、ATP 尚存的中间状态。这一中间状态在终末分化细胞（心肌细胞、神经元）中可能比在可再生细胞中持续更久，因此它从一个组织学描述性概念上升为一个具有治疗意义的假设——若把凋亡中断留在 zombie 状态，细胞仍不具收缩功能；若把凋亡继续推进则走向细胞丢失。该中间状态的命运决定（继续走向死亡、停留在 zombie、还是回退到存活）是 Caspase 抑制治疗可能反而有害的潜在解释，与 31.8 节中"抑制凋亡而仅仅把死亡形式转化为另一种"的开放问题形成一致。
本章与上一章（ch30 自噬）的衔接在多个节点出现——31.3 节中 calpain 切割 Atg5 触发凋亡、31.5 节中自噬作为 III 型程序性细胞死亡的可能形式、31.7 节中自噬在压力过载中的适应性 vs 失适应性、31.7 节中 Nix 在肌浆网定位时可能把钙同时导向 MPTP（坏死）与自噬（III 型 PCD）——这些交叉点表明在 2012 年这一领域正在从"细胞死亡形式分类"转向"细胞死亡形式之间的对话"。作者在 31.8 节末尾对临床转化（环孢素 A、Caspase 抑制）的反思与 ch28 中关于"40 年转化失败"的反思遥相呼应——亦提示读者：在程序性细胞死亡领域，遗传证据到临床获益之间的鸿沟可能与心肌保护领域一样深刻。
与上下章的衔接（一段话）
第 31 章置于第 30 章（自噬）与第 32 章之间。第 30 章聚焦于胞内蛋白与细胞器的质量控制机制——通过溶酶体途径降解错误折叠蛋白与功能障碍细胞器；第 31 章则将这些稳态机制的反面——细胞死亡——放在显微镜下，特别是凋亡与程序性坏死两条通路在心脏疾病中的并存与交叉。事实上两章共享核心生物学概念：Beclin-1 与 Bcl-2 相互作用（ch30 中的自噬抑制机制）正是本章 31.2 节提到的 Bax/Bcl-2 调控网络的延伸；本章 31.5 节中"自噬过多可否促成细胞死亡"的讨论是 ch30 中"Goldilocks zone"概念在死亡语境中的对应；而本章 31.8 节中 Nix 介导肌浆网钙增加的机制——Nix 与 phospholamban 通路、SR 钙储备——是 ch22、ch30 中反复出现的钙信号与肥大通路在程序性细胞死亡领域的延伸。第 31 章同时是 ch28（心肌保护）的逻辑延伸——ch28 中讨论的 IPC、postconditioning 与气体信号分子均最终作用于程序性细胞死亡（特别是 MPTP 与 caspase 通路），而本章 31.6 节明确指出 RIP1/RIP3 与复合物 II 通路是 IPC 保护效应的下游靶点之一。本章末尾关于"凋亡中断 vs 程序性坏死"的开放问题与"遗传证据到临床获益鸿沟"的反思，与 ch28 中关于 CAESAR 联盟与 40 年转化失败的反思在精神上一致——心脏疾病中细胞命运决定的干预远比想象中复杂。读者在阅读 ch31 时应将其视为：(a) ch30 自噬/蛋白稳态的另一面（细胞丢失而非蛋白清除），(b) ch28 保护机制的效应器靶点，(c) 为 ch32 及后续疾病章节提供细胞死亡机制的总览，处于"细胞稳态—细胞死亡—细胞保护"这一连续轴的最末端。