细胞色素 c
细胞色素 c (Cytochrome c) 是一种在进化上高度保守的小分子血红素蛋白（分子量约 12 kDa）。在正常的生理状态下，它作为电子传递链的核心成员，负责在线粒体呼吸链的复合物 III 和复合物 IV 之间转运电子。然而，一旦细胞受到凋亡诱导信号，细胞色素 c 会跨越受损的线粒体外膜释放到细胞质中。这一关键的“易位”被视为触发内源性凋亡途径的决定性分子开关，它直接诱导凋亡小体的形成并启动下游的 Caspase 级联反应。
核心双重机制：从能量工厂到行刑官
细胞色素 c 是生命活动中极少数具备完全不同、甚至相互对立的生理功能的分子：
- 生命动力（线粒体内）： 作为电子传递链的成员，它通过血红素中心的 Fe³⁺/Fe²⁺ 氧化还原循环，将电子从复合物 III（细胞色素 bc1 复合物）传递至复合物 IV（细胞色素 c 氧化酶），支持 氧化磷酸化 以合成 ATP。
- 死亡转换（细胞质中）： 当线粒体发生膜通透化（MOMP）后，细胞色素 c 释放到胞质。它与 Apaf-1 结合，在 dATP 的协助下诱导其发生变构。
- 凋亡小体组装： 变构后的 Apaf-1 寡聚化形成七聚体的 凋亡小体 (Apoptosome)，招募并激活 Pro-caspase-9，进而引发 Caspase-3/7 的连锁反应，执行细胞死亡。
生理状态对比：线粒体 vs 细胞质
| 分布位置 | 主要相互作用 | 生理影响 |
|---|---|---|
| 线粒体内膜 | 结合心磷脂、复合物 III/IV | 维持电子流动，产生能量，维持细胞生命力。 |
| 细胞质 | 结合 Apaf-1、dATP | 激活内源性凋亡级联反应，最终导致细胞死亡。 |
临床意义：标志物与靶点
细胞色素 c 在疾病诊断和治疗监测中具有特殊地位：
- 凋亡检测指标： 在实验室中，通过免疫荧光观察细胞色素 c 的“点状”（线粒体）向“弥散状”（胞质）转变，或通过 Western Blot 检测胞质组分，是判定 细胞凋亡 的金标准。
- 组织损伤标志： 在急性心肌梗死或严重肝损伤时，细胞大量坏死/凋亡导致细胞色素 c 释放到血清中，可作为评估损伤程度的循环生物标志物。
- 药物作用监测： 抗肿瘤药物（如 维奈克拉）诱导肿瘤细胞释放细胞色素 c，是评估其药效的关键下游生理事件。
关键相关概念
学术参考文献与权威点评 [Academic Review]
[1] Liu X, et al. (1996). Induction of apoptotic program in cell-free extracts: requirement for dATP and cytochrome c. Cell.
[权威点评]：Wang Xiaodong (王晓东) 实验室的里程碑发现，确立了细胞色素 c 诱导凋亡的生化基础。
[2] Reed JC. (1997). Cytochrome c: Can't live with it; Can't live without it. Cell.
[学术点评]：精辟论述了该蛋白作为呼吸链枢纽与自杀信号发射器的双向进化选择。
[3] Green DR, Kroemer G. (2004). The pathophysiology of mitochondrial cell death. Science.
[学术点评]：详述了细胞色素 c 释放后的下游空间调控及与病理状态的关联。