第十五章 程序性细胞死亡和细胞衰老.pptVIP

本文档由安树正分享 仅供学习者参考 请勿另作他用 第十五章 程序性细胞死亡与细胞衰老 第一节、程序性细胞死亡 第二节、细胞衰老 第一节 程序性细胞死亡 程序性细胞死亡（programmed cell death, PCD)最初是发育生物学中提出的概念，其含义是发育过程中发生的某些细胞的大量死亡，而这种细胞死亡要求特定的基因表达。 动物细胞的程序性死亡 一、动物细胞的程序性死亡 细胞凋亡（apoptosis） 细胞坏死（necrosis） 细胞自噬（autophagy） 第二节 细胞衰老 一、衰老的涵义 二、细胞衰老的概念及特征 三、细胞衰老的机理 “衰”与“老” “衰”是指功能或体力的减退。 “老”是指年龄超过某一界限。 衰老是机体在退化时期生理功能下降和紊乱的综合表现，是不可逆的生命过程。衰老是客观存在的，是细胞生命活动的客观规律。机体的衰老与细胞的衰老是相关联的。 衰老有三种表现形式： 生理性衰老、病理性衰老、心理性衰老 二、细胞衰老的概念及特征 细胞衰老（cell aging,cell senescence) 是细胞在形态、结构及生化组成上发生改变，进而发生生理功能障碍的现象，是一种细胞的重要生命活动现象。 Hayflick关于细胞增殖能力和寿命是有限的观点。细胞，至少是培养的二倍体细胞，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。 细胞衰老的基本特征 细胞来源 人胚肺成纤维细胞 中年人成 纤维细胞 老年人成 纤维细胞 可增殖代数 40-60 20 2-4 不同年龄来源的人成纤维细胞的增殖代数 细胞衰老的基本特征 细胞膜化学成分改变，使得细胞膜黏滞性增加，流动性降低，间隙连接减少。 多种细胞器结构及功能发生改变，如：线粒体数目减少，形态异常，嵴退化，rER减少，致密沉积等。 细胞核增大，核膜内折，染色质固缩。 细胞内化学组成及生化代谢发生变化。 三、细胞衰老的机理 自由基理论 细胞程序死亡理论 细胞程序死亡理论 大多数细胞在发育到一定阶段后会出现正常的自然死亡，这是一种主动的细胞代谢过程，是按照细胞本身的遗传结构和程序进行的。 认为生物氧化过程中会产生一些高活性的化合物，它们能导致细胞结构与功能发生改变，与细胞衰老直接相关。 自由基理论 第二节 细胞凋亡(Apoptosis) 细胞凋亡的概念及其生物学意义 细胞凋亡的形态学和生物化学特征 细胞凋亡的分子调控机理 细胞凋亡 细胞凋亡的概念和特征 细胞凋亡的生理意义 细胞凋亡的检测方法 细胞凋亡的概念和特征 概念：细胞凋亡这种死亡方式是自然的生理学过程，是受基因调控的主动的生理性细胞自杀行为。 细胞凋亡的形态学特征 生化特征 细胞凋亡过程中,DNA发生特征性的断裂,形成180-200bp或其整数倍的DNA片断，同时细胞内的一些生物代谢活动发生变化。 细胞凋亡的生理意义 个体发育中幼体器官的缩小和退化，蝌蚪的变态。 发育器官的雕凿成型，哺乳动物胚胎指（趾）的形成。 淋巴细胞的克隆选择过程中，凡是不能区分“自我”与“异我”抗原的淋巴细胞均发生凋亡。 组织细胞群体的调节，脊椎动物的神经系统的发育。 在成熟的动物个体中，机体通过调节细胞凋亡与细胞增殖的速率来维持组织器官细胞数量的稳定。 人体细胞凋亡的失调，包括不恰当的激活或抑制会引发多种疾病。 细胞凋亡研究的模式动物：线虫 2002年的诺贝尔生理学和医学奖授予了在器官发育和程序性细胞死亡研究领域中做出奠基性贡献的3位科学家:英国的Brenner、Sulston和美国的Horvitz。 他们创造性地用线虫作为实验模型,实现了对器官发育过程中细胞分裂、分化的原位观察,完成了细胞图谱的绘制, 在此基础上发现并研究了调控器官发育程序性细胞死亡的关键基因及其功能并进一步在高等哺乳动物中发现了相关功能基因。 细胞自噬 寿命较长的细胞结构及蛋白质通过细胞自噬途径，由溶酶体进行降解。 细胞自噬的特征是细胞中出现大的双层膜包裹的自噬泡，称为自噬小体。 生理状态下，细胞自噬主要发生在个体遭遇营养危机的时候以及胚胎发育期间，细胞依靠降解自身物质来产生能量，最终导致死亡。 细胞自噬可能是细胞凋亡的补充途径。 多细胞及单细胞生物均可发生细胞自噬 细胞坏死(necrosis) 长期以来细胞坏死被认为是一种被动的死亡方式，当细胞受到意外损伤，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下细胞坏死才会发生。此时细胞内ATP浓度已下降到无法维持细胞存活的水平。 在细胞坏死时，细胞质出现空