細胞毒性（）是指化學物質、物理因子或是免疫細胞對活細胞造成損傷或導致其死亡的能力，是藥理學、毒理學與生物醫學研究中的一項關鍵指標。細胞毒性與效果不同，後者僅會抑制細胞生長與增殖，而不直接導致細胞死亡。細胞毒性劑可誘發一系列細胞反應，包括抑制細胞生長、誘導細胞凋亡或是細胞壞死，以及破壞細胞代謝或結構的完整性。評估細胞毒性是衡量藥物化合物、化學品及生物材料安全性和有效性的基礎，有助於預測潛在的不良反應並在治療的開發方面提供指導。
目前常規採用多種分析方法對體外（in vitro）細胞毒性進行表徵與定量，包括基於、細胞膜通透性、代謝活性或細胞增殖等技術。這些方法不僅能評估細胞活力，更能為毒性反應的潛在機制提供關鍵見解。
種類
細胞毒性所誘導的生物形態學改變主要可分為三大類：細胞凋亡（apoptosis）、自噬（autophagy）及細胞壞死（necrosis），每一類別均具備獨特的形態結構與分子機制特徵。
細胞凋亡（第一型細胞死亡）的特徵包括細胞核濃縮、細胞收縮、，以及形成隨後由吞噬作用清除的凋亡小體（）。這一受控過程涉及特定的訊息傳遞路徑，最終導致胱天蛋白酶活化與DNA斷裂。自噬依賴性細胞死亡（第二型）則表現為細胞質高度並含有大量自噬體，同時僅伴隨輕微的細胞核變化。此過程通常涉及透過溶酶體途徑降解胞器的異化作用（分解代謝）。相比之下，細胞壞死（第三型）以胞器和細胞膜腫脹為特徵，最終導致膜破裂及細胞內容物不受控地釋放，進而引發發炎反應。壞死通常與破壞細胞穩態及能量代謝的急性嚴重損傷有關，例如三磷酸腺苷（ATP）耗竭或細胞膜完整性喪失。
科學家隨著研究深入，在原有的三大分類基礎上進一步擴展這一架構，納入在機制上截然不同的細胞死亡形式，例如、細胞焦亡及鐵死亡。雖然這些形式各自具有獨特的形態特徵，但它們之間也經常存在特徵重疊的現象，而進一步凸顯細胞毒性分類的複雜性，也反映出人類對細胞死亡機制理解的演進過程。
衡量
製藥工業廣泛應用細胞毒性分析，以評估化合物的毒性效果。研究人員在藥物研發中，於開發針對快速分裂癌細胞的療法時，可能會篩選具有細胞毒性的化合物。反之，研究人員也常針對高通量篩選所產生的初步"先導化合物" （Hits）進行評估，以便在進入後續開發階段前，先行排除具有非預期細胞毒性的候選藥物。
細胞膜完整性
評估細胞膜完整性是最常見的方法之一。健康細胞會排除如台盼藍或碘化丙啶等活體染料，而受損的細胞膜則會讓這些染料進入，並將細胞內組分染色。基於蛋白酶的生物標記也能區分同一群體中的活細胞與死細胞。活細胞蛋白酶僅在具有完整細胞膜的細胞中保持活性，而死細胞蛋白酶則僅在細胞膜破裂後，才能在培養基中偵測到。
其他分析方法則依賴於細胞的氧化還原活性。包括MTT試驗、產生水溶性產物的XTT試驗（XTT assay），以及透過比色反應測量還原電位的MTS試驗。活細胞會將MTS試劑轉化為有色的甲臢產物。另一種相關分析則採用螢光染料阿爾瑪藍。
其他方法
其他方法包括試驗 (SRB) 、WST試驗（WST assay）及。為盡量減少特定分析產生的假陽性或是假陰性，可將多種分析組合並按順序應用於同一組細胞。例如，市面上已有LDH-XTT-中性紅 (NR)-SRB的組合試劑盒販售。
無標記技術也被用於即時監控細胞毒性。（ECIS）透過測量生長在金膜電極上的貼壁細胞之電阻抗變化，提供動力學資訊，而非單一的終點測量結果。
標記
具有細胞毒性的物質（如生物醫療廢棄物）及其收集容器與存放環境，通常標有專屬的警示符號，其特徵為一個三角形邊框內含大寫字母"C"。
預測
針對此極為重要的課題：基於先前的實驗數據，利用電腦模擬技術來預測化合物的細胞毒性。為實現此目標，研究者已開發出多種定量構效關係（QSAR）模型與虛擬篩選方法。此外，由美國多個聯邦機構合作的"21世紀毒理學"（Toxicology in the 21st Century）計畫，也針對這些預測工具進行獨立的對照研究，以驗證其準確性與可靠性。
免疫系統
（ADCC）描述某些具細胞毒性的淋巴細胞（其具備毒殺標靶細胞 - 例如癌細胞 - 的能力），此過程需要標靶細胞先被抗體精確標記。另一方面，廣義的淋巴細胞介導的細胞毒性不一定需要由抗體介導，即可對特定的標靶細胞產生毒殺作用。（CDC）亦然，後者是由補體系統所介導，透過破壞標靶細胞膜的完整性來執行細胞毒性。
具細胞毒性的淋巴細胞可分為三類：
*細胞毒性T細胞
*自然殺手細胞
*NKT細胞（自然殺傷T細胞）
參見
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*膜囊泡運輸
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引用
外部連結
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