第十五章细胞衰老与细胞凋亡演示文稿

第十五章细胞衰老与细胞凋亡演示文稿当前1页，总共39页。（优选）第十五章细胞衰老与细胞凋亡当前2页，总共39页。第一节细胞的衰老又称老化，指细胞随着年龄的增加，机能和结构发生退行性变化，趋向死亡的不可逆的现象。衰老和死亡是生命的基本现象，衰老过程发生在生物界的整体水平、种群水平、个体水平、细胞水平以及分子水平等不同的层次。细胞水平一、基本概念当前3页，总共39页。人胚的成纤维细胞：可持续分裂60-80次；40岁成人的成纤维细胞：可持续分裂40次；80岁老人的成纤维细胞：可持续分裂10-30次。随个体年龄的增长，体内细胞的增殖能力不断下降人细胞的最高分裂次数为60-80次！当前4页，总共39页。成纤维细胞的最高分裂次数与动物寿命有一定的比例关系

人：60-80次——100~150岁；鸡：15-35次——3~5年；小鼠：14-28次——2~3年；龟：90-125次——n×100岁；当前5页，总共39页。形态学：细胞膜、细胞核、代谢产物的积累生物大分子的改变:DNA,RNA,蛋白质等：氧化修饰二、衰老的表现当前6页，总共39页。（一）差错代谢废物积累：如：脂褐质自由基攻击：导致DNA、蛋白质变异基因转录和翻译差错导致相关突变三、细胞衰老的分子机理当前7页，总共39页。1、细胞有限分裂学说“Hayflick”极限，即细胞最大分裂次数。L.Hayflick(1961)报道，人的成纤维细胞在体外培养时增殖次数是有限的（60~70代）。细胞增殖次数与端粒DNA长度有关。2、重复基因失活学说：如哺乳动物rRNA基因数随年龄而减少。（二）遗传论学派当前8页，总共39页。子女的寿命与双亲的寿命有关；各种动物都有相当恒定的平均寿命和最高寿命；成人早衰症：平均39岁时出现衰老，47岁生命结束；婴幼儿早衰症：1岁时出现明显的衰老，12~18岁生命结束，Caenrhabditiselegans的平均寿命仅3.5天，该虫age-1单基因突变，可提高平均寿命65%，提高最大寿命110%。（三）、衰老基因学说当前9页，总共39页。第二节细胞死亡死亡是生命的普遍现象，时时刻刻发生。正常的组织中也发生细胞死亡，它是维持组织机能和形态所必需的。细胞死亡并非与机体死亡同步。机体死亡也并非与细胞死亡同步。当前10页，总共39页。细胞受到急性强力伤害时立即出现的反应。早期表现为细胞膜破坏，线粒体肿胀。继而溶酶体破裂,细胞内容物流出,引起炎症。细胞死亡的方式（一）、细胞坏死（二）、细胞凋亡生理条件下的细胞死亡当前11页，总共39页。三、细胞自嗜自噬作用主要是清除降解细胞内受损伤的细胞结构、衰老的细胞器、以及不再需要的生物大分子等。自噬作用在消化的同时，也为细胞的功能提供原料，即细胞结构的再循环。自噬作用机制失灵导致细胞异常甚至死亡。欧米伽体/自嗜前体的形成、自嗜体的形成、与溶酶体融合、降解、降解产物的释放等5个步骤。当前12页，总共39页。自嗜与细胞死亡：饥饿应激的反应死亡细胞内存在自嗜体发现自嗜是细胞死亡的一种形式，如何证明？凋亡的抑制剂；引起细胞死亡自嗜的抑制剂当前13页，总共39页。第三节、细胞凋亡：PCD与cellapoptosis体内健康细胞在特定的细胞外信号的诱导下，其死亡途径被激活，于是在有关基因的调控下发生死亡，称细胞凋亡(apoptosis)。细胞凋亡：他杀程序化细胞死亡(programmedcelldeath)：自杀。当前14页，总共39页。PCD是多细胞生物在发育过程中，一种由基因控制的主动的细胞生理性自杀行为。当前15页，总共39页。PCD和细胞凋亡的区别在以下方面：他杀与自杀PCD是功能性概念，凋亡是形态学概念。PCD的最终结果是细胞凋亡，但细胞凋亡并非都是程序化的。PCD存在于胚胎发育过程中。当前16页，总共39页。

程序性细胞死亡与细胞坏死的区别比较项目程序性细胞死亡细胞坏死诱导因素体内生理性信号强烈的刺激因素质膜不破裂发生破裂细胞质由质膜包围形成凋亡小体溢出，细胞破裂成碎片细胞器无明显变化肿胀、破坏细胞核固缩、断裂核被膜破裂染色质沿核膜凝缩成半月形团块松解成网状DNA有规律降解，呈现梯形电泳带随机降解基因活动由基因调控无基因调控代谢反应有蛋白酶参与的级联反应无有秩序的代谢反应对个体影响个体正常存活需要有破坏作用，引起炎症反应当前17页，总共39页。ApoptosisNecrosis当前18页，总共39页。形态学变化：

Early:染色质凝缩，细胞体收缩

Later:形成死亡小体

Atlast:吞噬二、细胞凋亡的过程当前19页，总共39页。胸腺细胞：细胞膜正常凋亡当前20页，总共39页。胸腺细胞：细胞核正常凋亡当前21页，总共39页。ApoptosisinducedbyCytoCLane1．0h2．1h3．2h4．3h5．4h6．Control7．Marker

180~200bpDNAladder,当前22页，总共39页。死亡信号激活死亡受体蛋白酶级联反应系统激活蛋白酶被激活切割关键性蛋白质细胞内细胞外细胞死亡细胞外信号转变成细胞内信号三、细胞凋亡的分子机制涉及一系列相关基因的功能当前23页，总共39页。（一）细胞外途径：当前24页，总共39页。（二）细胞内途径：Mitochondrialpathway刺激信号Bcl-2家族:BadorBax插入内膜释放细胞色素C结合Apaf-1,CaspaseCascade,…当前25页，总共39页。1，Fas及其配体Fas为TNF受体超家族成员之一，胞内区具有死亡结构域。Fas配体表达与T细胞，TNF超家族的细胞表面分子当前26页，总共39页。与FasL结合，Fas胞内端形成death-inducingsignalingcomplex（DISC）:包括Fas受体、接头蛋白FADD和Caspase，将细胞外的凋亡信号转导至细胞内，激发Caspase级联反应，最后导致凋亡。。FasSignalingPathwayDISC当前27页，总共39页。caspase，蛋白水解酶，凋亡的执行者Activesite:CysteineCleavagesite:Asparaticacid

CysteineAsparaticacidspecificproteaseAsp----Xxx2，Caspase级联反应切冬酶(caspases)：蛋白质水解酶级联途径中具有专一性切割蛋白质分子中的Asp-X肽键活性的半胱氨酸蛋白酶系。又被称为胱冬肽酶当前28页，总共39页。具有自身活化和活化其它切冬酶的能力。最初翻译产物为无活性酶原，在Asp-X键处被切割成亚基后才组装成四聚体活性酶(2大亚基和2小亚基)当前29页，总共39页。当前30页，总共39页。1、凋亡启动者:caspase-2,caspase-8,caspase-9andcaspase-102、凋亡执行者:caspase-3,caspase-6，caspase-7and14(morphologychange)3、炎症调节者:caspase-1,andcaspase-113组caspase:当前31页，总共39页。与相邻细胞脱离接触；细胞骨架重新装配；DNA复制和修复过程被关闭；mRNA无法剪接；DNA受破坏；核结构紊乱。切冬酶细胞解体凋亡小体许多蛋白质切割吞噬信号发出被吞噬清除当前32页，总共39页。当前33页，总共39页。3，Bcl2家族包含一个叫Bcl-2同源（BH）结构域的区域。根据包含BH结构域的数目和是否激活或者抑制细胞凋亡，Bcl-2家族分为3个亚家族：多结构域，促凋亡：包括两个叫Bax和Bak的蛋白，他们具有数个BH结构域，直接结合于线粒体膜上触发了细胞色素C的释放，促进了细胞凋亡。多结构域，抗凋亡：包括Bcl-2本身和Bcl-X1，主要通过结合促凋亡蛋白质如Bax和Bak而抑制凋亡的发生。BH3-only，促凋亡：包括了Bad,Bim,Bid和其他蛋白的一大组蛋白质。BH3-only亚家族结合和抑制多结构域抗凋亡蛋白（比如Bcl2），所以促使细胞凋亡。当前34页，总共39页。当前35页，总共39页。P53与细胞凋亡当前36页，总共39页。最早的人类对肝脏具有再生能力的认识

宙斯禁止人类用火，普罗米修斯就帮人类从奥林匹斯偷取了火，触怒宙斯。宙斯将他锁在高加索山的悬崖上，每天派一只鹰去啄食他的肝。第二天普罗米修斯的肝又会恢复，这样就可以让鹰有永恒的食物而普罗米修斯则受到无止境的折磨。这样持续了几千年直到恶鹰被射死。当前37页，总共39页。

肝脏与其它组织器官不同，肝脏具有强大的再生能力。