细胞生物学课件：细胞死亡与衰老

细胞死亡Introduction细胞死亡是终末分化细胞的唯一归宿

Lifetime120days5days生死平衡→细胞数量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（Apoptosis）Apoptosis：“fallingoff”程序性死亡凋亡小体膜结构完整无炎症反应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细胞凋亡的检测方式-TUNELassayDNA断裂处3’末端的荧光标记细胞凋亡的检测方式–FCMPI固定→破膜→PI染色亚G1峰凋亡晚期FCMPI&AnnexinV固定→PI&AnnexinV双染磷脂酰丝氨酸外翻细胞凋亡与疾病凋亡逃逸：肿瘤发生过度凋亡：T细胞过度凋亡艾滋病神经细胞过度凋亡阿尔兹海默病Caspase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caspase

级联放大反应异性活化Caspase凋亡蛋白水解体系外源途径：

trigger：死亡受体+配体（TNF家族）初始caspase：8、10

活化复合物：死亡诱导信号复合物（DISC）

内源途径：

trigger：细胞色素c释放+Apaf-1

初始caspase：9

活化复合物：凋亡复合体（apoptosome）caspase依赖型细胞凋亡途径Bcl-2familyproteinsCaspases非依赖型细胞凋亡途径线粒体释放凋亡诱导因子（AIF）→入核→DNA凝集、断裂5×104bp

限制性内切核酸酶G→入核→切割DNA200bpNK细胞杀伤性T细胞分泌：穿孔蛋白（perforin）颗粒酶（granzyme）引起细胞凋亡的上游信号物理性因子：射线（紫外线、γ射线等）温和温度刺激（热激、冷激）化学因子：活性氧基团、DNA损伤药剂自稳机制：基因突变基因组损伤异常分化及发育

坏死与凋亡凋亡：死的“干干净净”质膜完整无炎症反应坏死：细胞胀破质膜破碎内含物外泄炎症反应坏死起因：意外损伤营养缺乏自噬（autophagy）自我吞噬过程自噬溶酶体自我清理自我保护囊泡结构出现→自噬体形成→溶酶体融合细胞衰老（Senescence）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衰老生物学特征：不可逆的生长停滞衰老相关的β-半乳糖苷酶活化端粒：“分子时钟”端粒酶维持端粒长度体细胞端粒酶活