凋亡途径
细胞凋亡可以通过两种不同的途径之一启动;内在或外在途径。这两者都有一个共同的效应通路，叫做执行阶段．
内在途径
内在途径触发细胞凋亡以回应内部刺激:
- 生化压力
- DNA损伤(这会激活p53基因，从而阻止细胞周期并启动DNA修复。如果这种修复尝试不成功，则可以诱导细胞凋亡）
- 生长因子缺乏
固有通路由两组分子调节，bcl - 2和Bax.．Bax的激活导致Bax-Bax二聚体的形成，进而增强各种凋亡刺激的作用，增加细胞对凋亡的敏感性。Bcl-2家族包括支持凋亡和反对凋亡的成员，而正是这些成员之间的平衡决定了细胞对凋亡的易感性。
这几组分子的相对浓度之间的平衡建立了一个的分子开关它决定了一个细胞是会在内部刺激下存活还是发生凋亡。
外在途径
外在途径触发细胞凋亡以回应外部的刺激，即通过特定配体结合在“死亡”的受体在细胞表面。
这些受体是典型的肿瘤坏死因子受体(TNFR)基因家族，如TNFR1或FAS。这些受体的结合导致下游的激活Caspase酶．
执行阶段
细胞凋亡的起始无论是内在或外在途径导致级联激活还存在。这些是特化的蛋白酶，通常作为不活跃的前体驻留在细胞内。
细胞凋亡首先被激活引发剂还存在例如caspase 8，它的作用是将其他的前caspase切割成活性的“刽子手”caspase。这些刽子手caspases然后导致各种细胞结构的降解，如细胞骨架和细胞核。例如，caspase 3激活DNAse -导致DNA片段。
这些过程导致细胞内的各种形态变化，如核收缩(固缩)和碎片化(核破裂）.与此同时，细胞本身会收缩，但重要的是，它保留了完整的原生质膜。死亡细胞要么是立即死亡吞噬被邻近的细胞或分解成更小的膜结合的囊泡，被称为凋亡小体，最终被吞噬。
细胞凋亡的角色
除了提供一种细胞死亡的调节形式，例如对DNA损伤不可修复的细胞，细胞凋亡在其中起着主要作用胚胎发育。通过凋亡去除细胞负责组织的形态和形状的发展，包括:
- 指间细胞死亡，允许手指分离
- 细胞死亡脐尿管，允许去除膀胱和脐带之间的冗余组织
- 细胞死亡导致发育早期的残余细胞被清除，例如前肾
- 切除Müllerian或沃尔夫管道当胎儿的性别被确定时
- 神经管背侧细胞死亡关闭
- 在腭突融合后切除多余的上皮口腔顶部的发育
如果细胞凋亡在这些部位失败，或者在其他对细胞发育至关重要的部位失败，各种情况就会发生，包括并指(蹼指)、腭裂或脊柱裂。
图2 - 泌尿系统的发展。细胞凋亡具有细胞死亡的作用，导致从早期的开发中删除痕迹残余物，例如静脉曲张。
调节细胞凋亡
调节细胞凋亡的因素有多种，可能是细胞内的，也可能是细胞外的。外部信号包括生长因子或来自其他细胞的特定信号，而内部因素包括DNA损伤或细胞分裂失败。
| 细胞凋亡诱导物 | 细胞凋亡抑制剂 |
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临床相关性-并指
并指是最常见的先天性四肢畸形，每3000个活产儿中就有1个会发生。它是指出生后由于细胞凋亡失败，两个或更多的手指仍然融合在一起。
根据融合程度可分为简单或复杂、完整或不完整:
- 简单的并指-相邻的手指只有软组织连接
- 复杂的并指-相邻的手指的骨头也融合在一起
- 完整的并指-皮肤一直融合到指尖
- 不完整并指-皮肤只是与指尖部分融合
在早期治疗大多数内侧和外侧趾的并指，以避免随着生长而相互弯曲。
图3 -新生儿的手显示两个手指完整复杂的并指