细胞生物学课件 第十四章 细胞的衰老和死亡-final11

第十四章细胞的衰老及死亡细胞生物教研室邹志鹏一、细胞衰老(cellsenescence)及其表现海夫勒（Hayflick）界限正常细胞的衰老不可避免细胞衰老：增殖能力逐渐减弱，对环境适应能力逐渐降低的不可逆改变。生物体的衰老与细胞的衰老含义不同但却相互联系龟的寿命为200年，细胞可以传代140代；成年人的成纤维细胞可传20-30代；小鼠的寿命为3年，细胞可以传代12代；二、细胞衰老的形态学特征细胞膜内陷，流动性降低细胞质水分减少，致密体（脂褐素）积聚，空泡增多细胞器线粒体和尼氏体(神经元中的粗面内质网）减少包含物糖原颗粒减少细胞核核质比变大核膜内折染色质浓缩正常细胞与衰老细胞之对比核酸：复制与转录受阻，端粒DNA缩短。蛋白质：合成速率下降酶：酶分子的结构改变，酶活性减弱。脂类：不饱和脂肪酸被氧化。细胞增殖参数改变：细胞周期阻滞三、细胞衰老的生化及细胞学特征四、细胞衰老的可能机制五、细胞衰老的生物学意义总体来说，细胞的衰老导致生物体的衰老然而细胞衰老并非总是有害的，也可以作为机体一种限制肿瘤发生的方式。第二节细胞的死亡死亡是生命的普遍现象，细胞衰老的终末必将走向死亡。然而，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。一、细胞死亡的概念和标志细胞死亡：细胞生命现象不可逆的终止鉴别标志：活体染色台盼蓝死细胞蓝色二、细胞死亡的形式细胞凋亡(apoptosis)：有秩序、受控制并按某种预定程序发展的生理性的自然死亡过程。细胞坏死(necrosis)：由外部的化学、物理或生物因素造成的细胞病理性的突发死亡。三、细胞凋亡的特征

（一）细胞凋亡的形态学特征凋亡的起始凋亡小体的形成凋亡小体被吞噬图（a）示细胞凋亡的形态变化过程；图（b）示透射电镜下正常细胞与凋亡细胞的形态对比。凋亡的起始凋亡小体的形成凋亡小体被吞噬正常细胞凋亡细胞胸腺细胞正常凋亡凋亡的淋巴细胞吉姆萨染色1000×凋亡和坏死

的形态学差异内容物释放炎症坏死凋亡崩解凋亡小体吞噬细胞吞噬作用凋亡与坏死的差异最重要的差异：

坏死时细胞结构不完整，内容物释放出来，溶酶体活性增加剧烈的炎症反应（二）凋亡的生化特征最主要的生化特征：DNA梯形带（ladder）的形成DNAladder：基因组DNA被内源性核酸酶于核小体单位间切割，产生一系列长短不一的寡核苷酸片段，其长度为核小体长度的整数倍，凝胶电泳时呈现特征性的梯形DNA区带DNAladder的产生内源性核酸酶内源性核酸酶于核小体单位间（虚线处）切割基因组DNA,产生的一系列寡核苷酸片段长度为180-200bp的整数倍凋亡细胞DNAladder的检测2kb1kb0.5kb0.2kbABC琼脂糖凝胶电泳图A泳道：正常细胞的染色体DNA；B泳道：凋亡细胞的染色体DNAC泳道：DNA分子量marker高分子量低分子量+_四、诱导凋亡的机制

物理性因子：射线（紫外线，射线等），温度刺激等。

化学及生物因子：包括活性氧基团和分子，激素，肿瘤坏死因子（TNF）

机制：上述因子作用于细胞，胞内促凋亡信号通路在与促存活信号通路的斗争中占优势（打破平衡），激活了效应caspase，导致大量蛋白的降解及后续反应。五、凋亡的生物学意义1、调控多细胞生物个体发育例如：蝌蚪尾的消失，骨髓和肠的细胞凋亡小鼠趾间的发育2、清除受病毒感染的细胞3、清除损伤、衰老和突变的细胞细胞凋亡与肿瘤肿瘤实际上是癌细胞过度增殖而凋亡失控的疾病临床上用的化疗和放疗的实质是诱导癌细胞凋亡本章小结细胞衰老是细胞增殖能力和适应环境能力减弱的不可逆现象。衰老的细胞膜皱缩；胞内水分减少，细胞器减少，脂褐素增多；核质比增大，染色体固缩。衰老的细胞内大分子物质功能降低衰老的终末细胞必然死亡，但细