Apoptoza, czyli programowana śmierć komórki, jest jednym z najważniejszych procesów warunkujących istnienie złożonych organizmów wielokomórkowych. Dzięki niej organizm może usuwać komórki uszkodzone, zbędne lub niebezpieczne, zachowując jednocześnie równowagę między podziałami a obumieraniem. Zrozumienie apoptozy jest kluczowe nie tylko dla biologii rozwoju, lecz także dla zrozumienia mechanizmów nowotworzenia, chorób neurodegeneracyjnych, autoimmunologii oraz starzenia się organizmów.
Biologiczne znaczenie i odkrycie apoptozy
Termin apoptoza został wprowadzony w latach 70. XX wieku, aby opisać szczególny typ śmierci komórki obserwowany w mikroskopie, odmienny od klasycznej martwicy. W przeciwieństwie do gwałtownego, chaotycznego rozpadu charakterystycznego dla martwicy, apoptoza jest procesem uporządkowanym, sterowanym wewnętrznymi sygnałami komórki. Nazwa nawiązuje do greckiego słowa opisującego opadanie liści z drzewa, co dobrze oddaje ideę naturalnej, kontrolowanej utraty elementów organizmu, służącej jego całości.
Odkrycie mechanizmów apoptozy zawdzięczamy w dużej mierze badaniom na nicieniu Caenorhabditis elegans, u którego naukowcy śledzili losy wszystkich komórek podczas rozwoju. Okazało się, że pewna ich liczba zawsze, według z góry zaprogramowanego schematu, ulega samobójczej śmierci. Odkrycie genów regulujących ten proces doprowadziło do głębokiego zrozumienia konserwatywnych szlaków śmierci komórkowej, które zachowały się także u ssaków, w tym u człowieka. To przełomowe prace zostały uhonorowane Nagrodą Nobla.
W organizmach wielokomórkowych apoptoza bierze udział w kształtowaniu ciała, regulacji liczby komórek, eliminacji limfocytów rozpoznających własne antygeny czy usuwaniu komórek potencjalnie nowotworowych. Stanowi więc centralny element utrzymania homeostazy, czyli równowagi wewnętrznej. Bez apoptozy niemożliwy byłby prawidłowy rozwój embrionalny ani długotrwałe funkcjonowanie złożonych tkanek.
Równocześnie apoptoza jest procesem precyzyjnie kontrolowanym, a jej zaburzenia – zarówno nadmierne, jak i niewystarczające – mogą prowadzić do poważnych patologii. Nadmierna aktywacja szlaków śmierci komórkowej przyczynia się do neurodegeneracji, utraty komórek mięśniowych, czy uszkodzeń narządów w chorobach autoimmunologicznych. Z kolei upośledzenie apoptozy sprzyja przetrwaniu i namnażaniu się komórek nowotworowych.
Mechanizmy molekularne apoptozy
Apoptoza jest zorganizowanym ciągiem zdarzeń biochemicznych, w których kluczową rolę odgrywa specyficzna rodzina enzymów – kaspazy. Są to proteazy cysteinowe, syntetyzowane jako nieaktywne proenzymy, które ulegają aktywacji w odpowiedzi na sygnały inicjujące. Po uruchomieniu kaskady kaspazy tną liczne białka docelowe, doprowadzając do nieodwracalnego zainicjowania śmierci komórki. Można wyróżnić kaspazy inicjujące (np. 8, 9) oraz wykonawcze (np. 3, 7).
Szlaki prowadzące do aktywacji kaspaz tradycyjnie dzieli się na dwie główne drogi: zewnętrzną (receptorową) oraz wewnętrzną (mitochondrialną). Choć są one przedstawiane oddzielnie, w wielu komórkach ulegają wzajemnemu przenikaniu i wzmacnianiu sygnału. Dodatkowo opisano ścieżki alternatywne, w których uczestniczą białka szlaku autofagii lub specyficzne proteazy lizosomalne, jednak zasadniczą rolę w klasycznej apoptozie odgrywa system kaspaz.
Szlak zewnętrzny (receptorowy)
Szlak zewnętrzny rozpoczyna się od związania z powierzchnią komórki ligandów należących do rodziny TNF (tumor necrosis factor) z odpowiednimi receptorami śmierci, takimi jak Fas (CD95) czy receptor TNF-R1. Receptory te posiadają tzw. domenę śmierci, która po aktywacji rekrutuje białka adaptorowe, m.in. FADD, tworząc wielkocząsteczkowy kompleks DISC (death-inducing signaling complex).
W obrębie kompleksu DISC dochodzi do rekrutacji i aktywacji prokaspazy-8 lub prokaspazy-10. Po ich przecięciu i przejściu w formę aktywną uruchamiają one kaspazy wykonawcze (np. kaspazę-3), co prowadzi do degradacji białek cytoplazmatycznych, jądrowych i elementów cytoszkieletu. W niektórych typach komórek kaspaza-8 może także aktywować białko Bid z rodziny Bcl-2, które łączy szlak receptorowy z mitochondrialnym, wzmacniając sygnał śmierci.
Szlak wewnętrzny (mitochondrialny)
Szlak wewnętrzny jest wrażliwy na bodźce pochodzące z wnętrza komórki: uszkodzenia DNA, stres oksydacyjny, brak czynników troficznych, zaburzenia metaboliczne czy nieprawidłową aktywację onkogenów. Centralną rolę pełnią tu mitochondria oraz białka rodziny Bcl‑2. Część z nich działa proapoptotycznie (Bax, Bak, Bad), inne mają funkcje antyapoptotyczne (Bcl-2, Bcl-xL).
Równowaga pomiędzy frakcją pro- i antyapoptotyczną decyduje o stabilności zewnętrznej błony mitochondrialnej. Po przechyleniu tej równowagi na korzyść białek proapoptotycznych dochodzi do tzw. mitochondrialnej przepuszczalności błony. Umożliwia ona uwolnienie do cytoplazmy czynników prośmierciowych, w tym cytochromu c. Cytochrom c wiąże się w cytosolu z białkiem Apaf-1 i prokaspazą-9, tworząc wielkocząsteczkowy kompleks zwany apoptozomem.
W obrębie apoptozomu dochodzi do aktywacji kaspazy-9, a następnie kaskadowej aktywacji kaspaz wykonawczych. Mitochondria mogą także uwalniać inne czynniki, jak AIF czy endonukleaza G, które uczestniczą w degradacji DNA w sposób częściowo niezależny od kaspaz. To pokazuje, że mitochondria są nie tylko centrum energetycznym, ale także kluczowym węzłem decyzyjnym w sprawie przeżycia lub śmierci komórki.
Cechy morfologiczne apoptozy
W mikroskopie świetlnym i elektronowym apoptoza ma charakterystyczny obraz, odróżniający ją od martwicy. Początkowym etapom towarzyszy obkurczenie komórki i kondensacja chromatyny przy wewnętrznej błonie jądrowej. Błona komórkowa pozostaje nienaruszona, lecz obserwuje się tworzenie pęcherzykowatych wypustek, nazywanych blebami, a następnie podział komórki na niewielkie ciałka apoptotyczne.
DNA ulega pocięciu w regularnych odcinkach, co w analizach biochemicznych daje charakterystyczny wzór „drabinki” w elektroforezie. Ciałka apoptotyczne zawierają fragmenty cytoplazmy, jądra oraz organelli. Są one szybko rozpoznawane i fagocytowane przez sąsiednie komórki lub makrofagi dzięki ekspozycji na ich powierzchni sygnałów „zjedz mnie”, takich jak fosfatydyloseryna. Ten sposób usuwania komórek zapobiega wyciekowi zawartości do przestrzeni pozakomórkowej i nie wywołuje silnej reakcji zapalnej.
Różnica w reakcji tkanek na apoptozę i martwicę ma ogromne znaczenie fizjologiczne. Martwica wiąże się z pęknięciem błony komórkowej, napływem jonów, gwałtownym obrzękiem i rozerwaniem komórki, co skutkuje uwolnieniem licznych mediatorów zapalenia. Apoptoza jest procesem cichym immunologicznie, a jej prawidłowy przebieg stanowi warunek uniknięcia przewlekłego stanu zapalnego i wtórnych uszkodzeń.
Rola apoptozy w rozwoju, zdrowiu i chorobie
Apoptoza stanowi integralny element rozwoju organizmu od najwcześniejszych etapów ontogenezy. Podczas embriogenezy umożliwia modelowanie struktur ciała poprzez selektywne usuwanie komórek. Klasycznym przykładem jest kształtowanie palców u kończyn kręgowców: początkowo tworzy się ciągła płetwopodobna płytka, a przestrzenie między palcami powstają właśnie w wyniku kontrolowanej apoptozy komórek tkanki łącznej.
Procesy te nie ograniczają się wyłącznie do kończyn. Apoptoza uczestniczy w formowaniu przewodu pokarmowego, układu nerwowego, narządów płciowych, struktur serca oraz wielu innych elementów anatomicznych. W układzie nerwowym w czasie rozwoju powstaje nadmiar neuronów, z których część ulega następnie eliminacji, jeżeli nie nawiążą one prawidłowych połączeń synaptycznych. Dzięki temu powstają funkcjonalnie zoptymalizowane sieci neuronalne.
Utrzymanie homeostazy tkanek
W dojrzałym organizmie apoptoza jest stale aktywna, choć zwykle nieuświadamiana. Stanowi ona przeciwwagę dla proliferacji komórek, zwłaszcza w tkankach o wysokim obrocie komórkowym, takich jak nabłonek jelita, naskórek czy szpik kostny. Każdego dnia w ciele człowieka giną i są zastępowane miliardy komórek, a ich śmierć jest ściśle kontrolowana, aby liczba komórek w tkance pozostawała względnie stała.
Układ odpornościowy wykorzystuje apoptozę jako narzędzie kontroli jakości i samoregulacji. Niedojrzałe limfocyty T i B podlegają selekcji w grasicy i szpiku kostnym; te, których receptory zbyt silnie rozpoznają własne antygeny, są eliminowane właśnie drogą programowanej śmierci. Dzięki temu zmniejsza się ryzyko autoagresji. Po zakończeniu odpowiedzi immunologicznej większość aktywowanych limfocytów efektorowych również ginie apoptotycznie, zapobiegając nadmiernemu i przewlekłemu pobudzeniu układu immunologicznego.
Apoptoza a nowotworzenie
Jedną z fundamentalnych cech komórek nowotworowych jest ich zdolność do unikania apoptozy. W prawidłowych warunkach komórki z uszkodzonym DNA lub nieprawidłowo zainicjowanym cyklem podziałowym są kierowane na drogę śmierci. Kluczową rolę odgrywa tu białko p53, często nazywane strażnikiem genomu. Aktywuje ono ekspresję genów proapoptotycznych i zatrzymuje cykl komórkowy w odpowiedzi na uszkodzenia materiału genetycznego.
Mutacje w genie kodującym p53 należą do najczęstszych zmian obserwowanych w nowotworach człowieka. Ich skutkiem jest utrata zdolności do zatrzymania podziałów i indukcji apoptozy, co umożliwia przeżycie komórek z licznymi mutacjami. Nowotwory wykorzystują również inne strategie: nadekspresję antyapoptotycznych białek Bcl-2, utratę receptorów śmierci, zaburzenia w aktywacji kaspaz czy modyfikację sygnałów z mikrośrodowiska guza.
Współczesna onkologia w coraz większym stopniu koncentruje się na przywracaniu wrażliwości komórek nowotworowych na apoptozę. Projektuje się leki, które naśladują działanie proapoptotycznych białek, hamują białka antyapoptotyczne lub reaktywują upośledzone szlaki sygnałowe. Celem jest doprowadzenie do samobójczej śmierci komórek guza przy względnym oszczędzeniu komórek prawidłowych, co stanowi jedno z kluczowych wyzwań terapii celowanych.
Apoptoza w chorobach neurodegeneracyjnych i autoimmunologicznych
Nadmierna lub niekontrolowana aktywacja apoptozy może prowadzić do stopniowej utraty komórek w narządach o ograniczonej zdolności regeneracyjnej. Szczególnie wrażliwy jest układ nerwowy. W chorobie Alzheimera, Parkinsona czy w chorobie Huntingtona obserwuje się liczne cechy odpowiadające apoptozie: aktywację kaspaz, fragmentację DNA, kondensację chromatyny i fragmentację neuronów.
Mechanizmy prowadzące do nadmiernej śmierci neuronów są złożone i obejmują toksyczną kumulację białek, stres oksydacyjny, zaburzenia mitochondrialne oraz przewlekłe stany zapalne w obrębie mózgu. W miarę jak rozumiemy te procesy, pojawia się możliwość projektowania terapii neuroprotekcyjnych ukierunkowanych na hamowanie nadmiernej apoptozy lub stabilizację mitochondriów, choć praktyczne zastosowanie takich podejść wciąż napotyka liczne przeszkody.
W chorobach autoimmunologicznych, takich jak toczeń rumieniowaty układowy czy reumatoidalne zapalenie stawów, istotną rolę może odgrywać nieprawidłowa eliminacja komórek apoptotycznych. Jeżeli ciałka apoptotyczne nie zostaną szybko usunięte, ich zawartość może zostać rozpoznana przez układ odpornościowy jako antygeny, co sprzyja powstawaniu autoprzeciwciał. Z drugiej strony, zaburzenia szlaków apoptozy w limfocytach autoreaktywnych utrudniają ich usuwanie, nasilając proces autoimmunizacji.
Starzenie się a apoptoza
Starzenie się organizmu wiąże się z kumulacją uszkodzeń molekularnych, w tym w materiale genetycznym i białkach. Komórki w odpowiedzi na te uszkodzenia mogą wchodzić w stan senescencji (trwałego zatrzymania podziałów) lub kierowane są na szlak apoptozy. Z jednej strony chroni to organizm przed nowotworami, z drugiej prowadzi do stopniowego ubytku funkcjonalnych komórek w tkankach, takich jak mięśnie, serce czy neurony.
W tkankach o ograniczonej regeneracji nadmierna apoptoza przyczynia się do pogorszenia funkcji narządów wraz z wiekiem. Jednocześnie proces starzenia komórkowego zaburza sprawność mechanizmów usuwania komórek apoptotycznych, sprzyjając przewlekłemu, niskiego stopnia stanowi zapalnemu określanemu jako „inflammaging”. Zrozumienie związku między apoptozą, senescencją a odpornością na stres komórkowy stanowi jedno z centralnych zagadnień współczesnej biologii starzenia.
Apoptoza w badaniach naukowych i medycynie
Postęp w zrozumieniu apoptozy był możliwy dzięki rozwojowi metod badawczych pozwalających wykrywać i analizować komórki w trakcie programowanej śmierci. Wykorzystuje się zarówno techniki mikroskopowe, jak i biochemiczne oraz cytometryczne, które pozwalają na ilościową ocenę nasilenia apoptozy w tkankach i hodowlach komórkowych. Dzięki temu można badać wpływ leków, toksyn, promieniowania czy mutacji genetycznych na los komórek.
Jedną z najbardziej rozpowszechnionych metod jest barwienie TUNEL (Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling), pozwalające wykryć fragmentację DNA typową dla apoptozy. Z kolei analiza ekspozycji fosfatydyloseryny na zewnętrznej warstwie błony komórkowej przy użyciu znakowanej aneksyny V umożliwia wczesne wykrycie komórek apoptotycznych jeszcze przed utratą integralności błony. Cytometria przepływowa pozwala na równoczesną analizę wielu markerów śmierci i żywotności komórkowej.
Apoptoza jako cel terapii przeciwnowotworowych
Jednym z najbardziej aktywnych obszarów badań jest modulowanie apoptozy w terapii raka. Leki cytotoksyczne, radioterapia czy niektóre terapie biologiczne wywierają swój efekt właśnie poprzez indukcję programowanej śmierci komórek nowotworowych. Problemem jest jednak rozwój oporności, wynikający z adaptacji szlaków sygnałowych i zmian w ekspresji białek regulujących apoptozę.
Nowoczesne podejścia obejmują stosowanie inhibitorów białek Bcl-2 (np. wenetoklaks), które uwrażliwiają komórki na sygnały proapoptotyczne. Inne strategie polegają na wzmacnianiu aktywności terapii wykorzystujących receptory śmierci, takich jak TRAIL, lub na odtwarzaniu funkcji białka p53. Istotne jest przy tym zrozumienie, że komórki nowotworowe mogą również przełączać się na inne formy śmierci, np. nekroptozę czy piroptozę, jeśli apoptoza jest zablokowana.
Hamowanie apoptozy w chorobach degeneracyjnych
W wielu chorobach neurodegeneracyjnych, kardiologicznych czy metabolicznych celem terapii jest raczej ochrona komórek przed przedwczesną śmiercią. Badane są związki hamujące aktywację kaspaz, stabilizujące mitochondria lub zmniejszające stres oksydacyjny. Potencjalne zastosowania obejmują leczenie udarów mózgu, zawałów serca, urazów rdzenia kręgowego czy przewlekłych chorób neurodegeneracyjnych.
Strategie te napotykają jednak istotne trudności. Całkowite zablokowanie apoptozy byłoby niebezpieczne, gdyż sprzyjałoby nowotworzeniu i akumulacji uszkodzonych komórek. Konieczne jest więc precyzyjne, czasowo i przestrzennie ograniczone modulowanie szlaków śmierci komórkowej. Wymaga to dogłębnego poznania różnic pomiędzy regulacją apoptozy w różnych typach komórek, a także w warunkach fizjologicznych i patologicznych.
Apoptoza w odpowiedzi na infekcje
W walce z patogenami apoptoza odgrywa podwójną rolę. Z jednej strony zakażone komórki często są celowo kierowane na drogę programowanej śmierci, aby ograniczyć możliwość replikacji wirusów czy bakterii wewnątrzkomórkowych. Układ odpornościowy, a szczególnie cytotoksyczne limfocyty T i komórki NK, wykorzystują ligandy receptorów śmierci oraz wydzielanie granzymów do indukcji apoptozy komórek docelowych.
Z drugiej strony liczne patogeny wykształciły mechanizmy unikania apoptozy gospodarza. Niektóre wirusy kodują białka podobne do Bcl-2, hamujące ścieżkę mitochondrialną, inne zakłócają działanie kaspaz lub modifikują ekspresję genów proapoptotycznych. Bakterie wewnątrzkomórkowe również potrafią wpływać na los zainfekowanej komórki, opóźniając jej śmierć do czasu zakończenia cyklu replikacyjnego. Zrozumienie tego „wyścigu zbrojeń” pomiędzy komórkami gospodarza a patogenami jest istotne dla projektowania nowych terapii przeciwinfekcyjnych.
Znaczenie zrozumienia apoptozy dla przyszłości biologii i medycyny
Analiza apoptozy wprowadziła nową jakość do postrzegania życia komórek. Pokazała, że ich los nie jest jedynie wynikiem przypadkowych uszkodzeń czy braku składników odżywczych, lecz efektem skomplikowanego systemu decyzyjnego, który integruje sygnały zewnętrzne i wewnętrzne. Komórka niejako waży korzyści płynące z dalszego istnienia wobec zagrożeń, jakie mogłaby stworzyć dla organizmu jako całości.
Współczesna biologia systemowa próbuje opisywać sieci sygnałowe kontrolujące apoptozę za pomocą modeli matematycznych, analizując dynamikę i stabilność różnych stanów komórki. Takie podejście pozwala przewidywać, jak komórki zareagują na określone bodźce – na przykład dawki leku przeciwnowotworowego – oraz jakie zmiany genetyczne mogą przesunąć punkt równowagi między przeżyciem a śmiercią.
Stale rośnie liczba odkrywanych form śmierci komórkowej: nekroptoza, piroptoza, ferroptoza czy paraptosis. Każda z nich ma odmienną regulację i konsekwencje dla tkanek. Apoptoza stanowi jednak punkt odniesienia, wobec którego definiuje się pozostałe procesy. Zrozumienie wzajemnych interakcji pomiędzy tymi ścieżkami jest konieczne, aby świadomie projektować interwencje terapeutyczne oparte na modulowaniu losu komórki.
Coraz wyraźniej widać też, że apoptoza nie jest zjawiskiem izolowanym. Silnie łączy się z regulacją autofagii, odpowiedzią na stres retikulum endoplazmatycznego, gospodarką wapniową oraz metabolizmem energetycznym. Badania tych powiązań umożliwiają zrozumienie, dlaczego ta sama terapia może prowadzić do zupełnie różnych efektów w odmiennych typach komórek czy u różnych pacjentów. Personalizacja medycyny w dużej mierze będzie polegała na analizie indywidualnych różnic w funkcjonowaniu szlaków śmierci komórkowej.
Apoptoza, choć kojarzona ze śmiercią, w istocie jest procesem głęboko podporządkowanym zachowaniu życia – nie pojedynczej komórki, lecz całego organizmu i jego populacji komórek. Pozwala na nieustanną odnowę, selekcję i doskonalenie tkanek, chroniąc przed chaosem niekontrolowanych podziałów i destrukcyjnych mutacji. Zrozumienie jej mechanizmów oraz umiejętne, precyzyjne sterowanie tym procesem stanowi jeden z najważniejszych kierunków rozwoju współczesnej nauki o życiu.
FAQ – najczęściej zadawane pytania o apoptozę
Czym apoptoza różni się od martwicy?
Apoptoza jest procesem kontrolowanej, programowanej śmierci komórki, przebiegającym z zachowaniem ciągłości błony komórkowej i bez silnej reakcji zapalnej. Komórka obkurcza się, jej DNA ulega uporządkowanej fragmentacji, a całość rozpada się na ciałka apoptotyczne, szybko fagocytowane przez sąsiednie komórki lub makrofagi. Martwica natomiast to gwałtowna, niekontrolowana śmierć komórki, zwykle spowodowana urazem lub niedokrwieniem. Błona komórkowa pęka, zawartość komórki wydostaje się na zewnątrz, silnie pobudzając stan zapalny i mogąc uszkadzać okoliczne tkanki.
Dlaczego apoptoza jest ważna w rozwoju organizmu?
Apoptoza pełni kluczową rolę podczas rozwoju embrionalnego i późniejszego kształtowania organizmu, ponieważ umożliwia selektywne usuwanie komórek zbędnych, źle zlokalizowanych lub nieprawidłowo funkcjonujących. Dzięki niej formują się złożone struktury anatomiczne, jak palce u kończyn czy światło przewodu pokarmowego. Nadmiar powstających w rozwoju neuronów jest redukowany poprzez eliminację tych, które nie nawiązały właściwych połączeń synaptycznych. Proces ten optymalizuje sieci nerwowe, układ odpornościowy i inne tkanki. Bez apoptozy doszłoby do niekontrolowanego nagromadzenia komórek, wad rozwojowych i zaburzeń funkcjonalnych, co uniemożliwiłoby prawidłowe działanie organizmu.
Jakie znaczenie ma apoptoza w nowotworach?
W nowotworach zdolność komórek do unikania apoptozy jest jedną z kluczowych cech złośliwości. Prawidłowe komórki z poważnymi uszkodzeniami DNA powinny wejść na drogę programowanej śmierci, co chroni organizm przed transformacją nowotworową. Komórki rakowe często zawierają mutacje w genie p53 lub innych regulatorach, co blokuje ten mechanizm bezpieczeństwa. Dzięki temu nawet silnie uszkodzone komórki mogą się dzielić i gromadzić kolejne mutacje. Współczesne terapie przeciwnowotworowe starają się przywrócić wrażliwość guza na apoptozę, np. poprzez hamowanie białek antyapoptotycznych lub reaktywację zablokowanych szlaków, tak aby komórki nowotworowe same inicjowały swój zorganizowany zgon.
Czy apoptoza zawsze jest korzystna dla organizmu?
Apoptoza jest zasadniczo procesem ochronnym i niezbędnym, ale jej skutki zależą od kontekstu. W warunkach fizjologicznych pomaga utrzymać równowagę liczby komórek, usuwa te uszkodzone lub potencjalnie nowotworowe i kształtuje struktury tkanek. Jednak nadmierna lub niewłaściwie ukierunkowana aktywacja apoptozy może prowadzić do patologii. Przykładowo, w układzie nerwowym nadmierna śmierć neuronów przyczynia się do chorób neurodegeneracyjnych. W sercu czy mięśniach szkieletowych nadmierna utrata komórek utrudnia regenerację i pogarsza funkcję narządów. Z kolei zbyt słaba apoptoza sprzyja nowotworzeniu lub zaburzeniom immunologicznym. Dlatego kluczowa jest precyzyjna regulacja – ani za mało, ani za dużo.
W jaki sposób naukowcy badają apoptozę w laboratorium?
Badanie apoptozy opiera się na zestawie metod pozwalających wykrywać charakterystyczne zmiany w komórkach. Wykorzystuje się barwienie TUNEL do wykrywania fragmentacji DNA, a także znakowaną aneksynę V, która wiąże się z fosfatydyloseryną eksponowaną na zewnętrznej stronie błony komórkowej we wczesnej apoptozie. Cytometria przepływowa umożliwia ilościową ocenę odsetka komórek apoptotycznych w dużych populacjach oraz analizę współwystępowania różnych markerów. Mikroskopia świetlna i elektronowa pozwala obserwować typowe cechy morfologiczne: obkurczenie komórki, kondensację chromatyny czy ciałka apoptotyczne. Dodatkowo analizuje się aktywność kaspaz i poziom białek z rodziny Bcl-2. Te techniki łącznie dają szczegółowy obraz przebiegu programowanej śmierci komórek w różnych warunkach eksperymentalnych.
