形态学变化

在细胞凋亡的研究中，形态学观察揭示了变化的多阶段性。细胞凋亡通常涉及单个细胞，即使是少量细胞的凋亡过程也可能是非同步的。最初的变化表现为细胞体积的缩小，细胞间连接的消失，以及与周围细胞的分离。接着，细胞质的密度增加，线粒体膜电位减失，膜的通透性发生改变，导致细胞色素C释放至胞浆中。同时，细胞核的核质会浓缩，核膜与核仁逐渐破碎，DNA降解形成约180至200bp的片段。此时，细胞膜开始出现小泡状结构，内侧的磷脂酰丝氨酸转移至膜表面。虽然膜的结构仍旧完整，但最终凋亡细胞的残骸会被分割并包裹成称为凋亡小体的几何结构，且无细胞内容物外泄，从而不会引发周围的炎症反应。这些凋亡小体可以被邻近的专职或非专职吞噬细胞迅速吞噬。

生物化学变化

1）DNA的片段化

细胞凋亡的一个显著特征是细胞染色体DNA的降解，这是一种非常普遍的现象。细胞凋亡中DNA的降解具有特异性和规律性，所形成的不同长度的DNA片段通常为180-200bp的整倍数，正好对应于缠绕组蛋白寡聚体的长度。这进一步表明染色体DNA在核小体与核小体的连接处被切断，从而产生不同长度的寡聚核小体片段。研究表明，这种受控的DNA降解是由内源性核酸内切酶的作用所致，该酶在核小体连接部位切断DNA，从而在琼脂糖凝胶电泳上呈现特征性的梯状Ladder图谱，而坏死则表现为连续的弥漫图谱。

2）大分子合成

细胞凋亡的生化变化不仅限于DNA的降解，过程中通常伴随着新基因的表达及某些生物大分子的合成，起到了重要的调控作用。例如，尊龙凯时实验室发现，一种名为TFAR-19的分子在细胞凋亡时显著高表达。此外，在糖皮质激素诱导的鼠胸腺细胞凋亡过程中，通过添加RNA合成抑制剂或蛋白质合成抑制剂，可以有效抑制细胞凋亡的发生。