细胞生物学：细胞死亡与衰老-课上演示版

1、细胞死亡细胞死亡 Introduction 细胞死亡是终末分化细胞的唯一归宿 Lifetime 120 days5 days 生死平衡细胞数量 细胞死亡的类型及意义细胞死亡的类型及意义 细胞凋亡 (Apoptosis) 细胞衰老 (Senescence) 细胞坏死 (Necrosis) 细胞自噬 (Autophagy) 角质化 (Cornification) “死得其所” 细胞凋亡（细胞凋亡（Apoptosis） vApoptosis：“falling off” v程序性死亡 凋亡小体 膜结构完整 无炎症反应 短片：短片：Apoptosis 引起细胞凋亡的上游信号引起细胞凋亡的上游信号 v物理

2、性因子： 射线（紫外线、射线等） 温和温度刺激（热激、冷激） v化学因子： 活性氧基团、DNA损伤药剂 v自稳机制： 基因突变 基因组损伤 异常分化及发育 细胞凋亡的生理意义细胞凋亡的生理意义 个体发育：清除多余的细胞免疫耐受：清除识别自身肽段的T细胞生理性保护：清除异常细胞 v凋亡小体形成 染色质断裂 200bp 质膜反折包裹染色质片 段及细胞器形成凋亡小 体 凋亡小体脱离细胞母体 v吞噬 “将我吃掉”信号分子 临近细胞吞噬凋亡小体 溶酶体内降解 细胞凋亡过程概述细胞凋亡过程概述 v凋亡起始 表面特化结构消失 胞间接触消失 细胞膜完整 核糖体脱离内质网 内质网与质膜融合 染色质固缩沿核膜分布

3、 细胞凋亡的检测方式细胞凋亡的检测方式-TUNEL assay vDNA断裂处 3末端的荧光标记 细胞凋亡的检测方式细胞凋亡的检测方式 FCM PI v固定破膜PI染色 v亚G1峰 凋亡晚期 FCM PI & Annexin V v固定PI & AnnexinV双染 磷脂酰丝氨酸外翻 其他检测方式其他检测方式 v形态学观察 vDNA电泳 v彗星电泳 vCaspase 3 剪切 v细胞色素c 释放 v线粒体膜电位 下降 v核片段ELISA vCaspase 3 活性 细胞凋亡与疾病细胞凋亡与疾病 v凋亡逃逸： 癌症发生 v过度凋亡： T细胞过度凋亡 艾滋病 神经细胞过度凋亡 阿尔兹海默病 Cas

4、pase 凋亡蛋白水解体系凋亡蛋白水解体系 上游凋亡信号的接收：多变 下游凋亡反应的启动：固定模式化 Caspase：存在于细胞质中的一类蛋白水解酶家族， 能够特异地切割靶蛋白天冬氨酸残基后的肽键。 无活性酶原形式有活性的酶 起始caspase活化下游效应caspase活化凋亡 “去意已决”：级联水解 不可逆Caspase底物：Caspase 结构蛋白 信号蛋白 酶 Caspase酶原：原结构域+大亚基结构域+小亚基结构域 活性caspase：2*大亚基+2*小亚基 起始caspase活化： 上游募集聚合活化复合物彼此切割 同性活化 下游caspase活化：上游caspase切割下游caspa

5、se 级联放大反应 异性活化 Caspase 凋亡蛋白水解体系凋亡蛋白水解体系 v外源途径： trigger：死亡受体+配体（TNF家族） 起始caspase：8、10 活化复合物：死亡诱导信号复合物（DISC） v内源途径： trigger：细胞色素c释放+Apaf-1 起始caspase：9 活化复合物：凋亡复合体（apoptosome） caspase依赖型细胞凋亡途径依赖型细胞凋亡途径 Bcl-2 family proteins Caspase非依赖型细胞凋亡途径非依赖型细胞凋亡途径 v线粒体释放 凋亡诱导因子（AIF）入核DNA凝集、断裂 5104bp 限制性内切核酸酶G 入核切割D

6、NA 200bp vNK细胞 杀伤性T细胞分泌： 穿孔蛋白（perforin） 颗粒酶（granzyme） 坏死与凋亡坏死与凋亡 v凋亡：死的“干干净净” 质膜完整 无炎症反应 v坏死：细胞胀破 质膜破碎 内含物外泄 炎症反 应 v坏死起因：意外损伤 营养缺乏 自噬（自噬（autophagy） v自我吞噬过程 自噬溶酶体 自我清理 自我保护 v囊泡结构出现自噬体形成溶酶体融合 细胞衰老（细胞衰老（Senescence） v体细胞（前体细胞）培养的传代限制 传代次数越多 衰老现象越明显 v衰老细胞结构变化： 核膜内折 染色质固缩 内质网蛋白质合成量减少 扁平肿胀 细胞内脂褐质积累 胞间连接减少 v衰老生物学特征： 不可逆的生长停滞 衰老相关的-半乳糖苷酶活化 端粒：端粒：“分子时钟分子时钟” v端粒酶维持端粒长度 v体细胞端粒酶活性失活 v端粒变短=“DN