《细胞衰老与死亡200912》.ppt

细胞的衰老与死亡 第一节细胞的衰老 细胞衰老(cellular aging)： 机体细胞在形态、结构和 生理 功能逐渐衰退的总现象。 一、细胞的寿命 细胞，至少是培养的细胞，不是不死的，而是有一定的寿命； 它们的增殖能力不是无限的，而是有一定的界限，这就是Hayflick界限。 1.细胞体外传代数与物种的寿命相关 与细胞来源个体的年龄成反比 Werners syndrome 小鼠各类细胞的研究 二、细胞衰老的表现 1.代谢废物积累2.损伤修复学说3.衰老基因学说 4.端粒与端粒酶学说 5.自由基的学说 代谢废物积累 脂褐质(lipofuscin): 细胞衰老时出现的一种棕黄色的小体，主要成分是不溶性的蛋白颗粒，在电镜下可见是由单位膜包裹的。在衰老的神经细胞和肌肉细胞中较多。 细胞杂交实验 异质双核细胞 端粒 每条染色体具有两个末端，端粒就是指染色体末端部分，这部分DNA由上千个重复序列组成。 端粒酶 端粒酶是一种由蛋白质和RNA组成的核糖核蛋白酶。具有延长端粒末端重复序列的功能，如果端粒酶活性丧失，端粒将逐渐缩短，从而导致细胞衰老。 自由基学说 自由基是指在外层轨道上具有不成对价电子的原子或原子团，如“H”、“CH3”……等。自由基氧化能力很强，极易自行结合成为稳定的分子，或与其他物质发生反应产生新的自由基，因此自由基反应一般是连锁反应。 自由基的学说 细胞死亡及机体死亡 细胞死亡 机体死亡 心跳 瞳孔 体温 脑死亡 荧光染色显示，细胞核皱缩，染色质凝聚碎裂，形成凋亡小体；对照细胞核呈现均匀，明亮的荧光。 细胞凋亡的形态结构 3.细胞凋亡的生化特征 细胞核内的DNA被核酸内切酶特异地在核小体连接段间降解，产生若干由180-200bp及其不同倍数组成的寡核苷酸片断。这些DNA片断在琼脂糖凝胶电泳时呈现梯状DNA区带图谱（DNA ladder）,这是最典型的凋亡指标 。 细胞凋亡与细胞坏死的区别 特征 特征 细胞凋亡与细胞坏死的区别 特征 细胞凋亡与细胞坏死的区别 特征 细胞凋亡与细胞坏死的区别 特征 细胞凋亡与细胞坏死的区别 特征 细胞凋亡与细胞坏死的区别 特征 细胞凋亡与细胞坏死的区别 特征 细胞凋亡与细胞坏死的区别 特征 细胞凋亡与细胞坏死的区别 特征 二、细胞凋亡的生物学意义 1.线虫的ced基因 决定细胞是否进入死亡程序的基因： Ces1、ces2、egl1 线虫的ced基因 核酸酶基因： nuc-1 哺乳类细胞凋亡的基因调控 (1)Caspases的作用机制 Caspases 特异地剪切天冬氨酸残 基后的肽键（Asp-x) （2）Bcl-2 (B-cell lymphoma2)家族 抑制细胞凋亡的基因： Bcl-2、Bcl-Xl、Bag1、Bcl-1 促进细胞凋亡的基因： Bax、Bcl-Xs、Bak、Bad Bcl-2/Bax比例大于50%，细胞存活 Bax同源二聚体占优势，细胞凋亡 四、细胞的凋亡与肿瘤的关系 系统性红斑狼疮 蝌蚪向蛙发育的变态反应中程序性细胞死亡的作用 程序性细胞死亡在小鼠脚趾形成中的作用 二、细胞凋亡的生物学意义 免疫系统 T,B细胞分化发育 皮肤 表皮，指甲 雌雄同体的秀丽新小杆线虫 生命周期短，细胞数量少。其神经系统由302个细胞组成。来源于407个前体细胞 与死亡有关的决定基因： ced9 、 ced3、ced4、(促) 抑制 与死亡吞噬有关的基因： ced1、2、5、6、7、8、10 正常细胞 启动死亡程序 ces-2 线虫细胞凋亡相关基因作用示意图 走向死亡 的细胞 ces-1egl-1 ced-9ced-3ced-4 执行死亡程序 线虫细胞凋亡相关基因作用示意图 死细胞 ced-1ced-2ced-5ced-6ced-7ced-8ced-10 nec-1 被吞噬处理 线虫细胞凋亡相关基因作用示意图 降解细胞 线虫细胞凋亡相关基因作用示意图 线虫细胞凋亡相关基因作用示意图 正常细胞 走向死亡细胞 死细胞 降解细胞 启动死亡程序 执行死亡程序 被吞噬处理 ces-2 ces-1 egl-1 ced-9 ced-3 ced-4 ced-1 ced2 ced-5 ced-6 ced-7 ced-8 ced-10