第十三章细胞衰老与凋亡详解演示文稿

第十三章细胞衰老与凋亡详解演示文稿本文档共30页；当前第1页；编辑于星期三\14点3分优选第十三章细胞衰老与凋亡本文档共30页；当前第2页；编辑于星期三\14点3分细胞的寿限细胞也同生物体一样，有一定的寿命，体内总有细胞不断地衰老与死亡,同时又有细胞的增殖与新生进行补充。这不仅发生在胚胎发育过程中，在成年体内的各组织器官中也有细胞的死亡。本文档共30页；当前第3页；编辑于星期三\14点3分■Hayflick界限(Hayflicklifespan)1961年，Hayflick首次报道了体外培养的人的成纤维细胞具有增殖分裂的极限。他利用来自胚胎和成体的成纤维细胞进行体外培养，发现：胚胎的成纤维细胞分裂传代50次后开始衰退和死亡，相反，来自成年组织的成纤维细胞只能培养15-30代就开始死亡。本文档共30页；当前第4页；编辑于星期三\14点3分体外培养的年轻和老的人成纤维细胞的显微形态本文档共30页；当前第5页；编辑于星期三\14点3分图物种的寿命与体外培养时细胞传代次数的关系长寿物种的细胞体外培养的代数比短寿物种的细胞代数多，表明细胞的衰老是由生物本身的程序决定的。灰色部分表示生物的寿命，白色部分部份表示体外培养传代的次数。本文档共30页；当前第6页；编辑于星期三\14点3分一、细胞衰老的特征（一）形态变化本文档共30页；当前第7页；编辑于星期三\14点3分本文档共30页；当前第8页；编辑于星期三\14点3分二、细胞衰老的分子机理■复制衰老的机制

人类染色体末端普遍存在端粒结构，但各类细胞端粒长度各有差异，一般体细胞的端粒比生殖细胞短。人类染色体端粒是由250～1500个进化上高度保守的TTAGGG重复顺序组成，是由端粒酶催化合成的。正常人二倍体成纤维细胞在体外培养时随代数的增加，细胞中的端粒以一定速率缩短，DNA每复制一次，端粒就缩短一段。人体血细胞与皮肤细胞端粒长度也随增龄而相应缩短。因此，端粒记录着细胞的年龄并预示它死亡的时限。本文档共30页；当前第9页；编辑于星期三\14点3分■衰老的遗传程序论(geneticprogramtheory)衰老的遗传程序论认为衰老是遗传上的程序化过程，衰老是受特定基因控制的。一切生理功能的启动和关闭都是按照一定程序进行的。这一理论有三方面的证据的支持：①Hayflick的细胞培养实验；②发现人从30岁开始，人体各种器官的功能有1%的减退；③衰老基因控制的早老综合症。本文档共30页；当前第10页；编辑于星期三\14点3分图早老症儿童与正常儿童的比较左边是一个正常健康的9岁儿童，右边是一个患早老症的8岁儿童本文档共30页；当前第11页；编辑于星期三\14点3分■衰老的损伤积累论损伤的积累可以通过细胞成分的磨损和撕裂的方式或合成错误的方式出现。这些错误包括DNA复制错误、蛋白质合成错误。最有代表性的理论是错误成灾理论。它是指细胞大分子合成错误成灾。意思说,细胞里的核酸和蛋白质在生物合成中如果由于某些原因发生差错,当变质的非功能蛋白达到一定水平时,出现完全丧失功能的“错误灾难”。

本文档共30页；当前第12页；编辑于星期三\14点3分■细胞衰老的线粒体损伤论用聚合酶链式反应(PCR)法检查发现，成人心脏、肌肉和脑的线粒体有DNA片段低水平的丢失，胎脑和胎心则无此现象。此外，老年糖尿病亦与线粒体DNA的损伤有关等。研究发现老龄人各种mtDNA缺失突变存在突变“热点”，即缺失突变的缺失片段5‘和3‘端断裂位点的侧翼具有4-13bp同向重复序列，如5kb常见缺失的侧翼为13pb的5‘ACCTCCCTCACCA重复顺序。动物实验也证实线粒体DNA有随年龄增加，其丢失频率升高现象。本文档共30页；当前第13页；编辑于星期三\14点3分二、细胞死亡(celldeath)

细胞死亡的一般定义是细胞生命现象不可逆的停止。细胞死亡有两种形式：一种为坏死性死亡，是由外部的化学、物理或生物因素的侵袭而造成的细胞崩溃裂解；另一种为程序性死亡，是细胞在一定的生理或病理条件下按照自身的程序结束其生存。多细胞生物随时都在进行着有规律的程序化细胞死亡，如人类的淋巴细胞系统、神经系统等。本文档共30页；当前第14页；编辑于星期三\14点3分第二节程序性细胞死亡程序性细胞死亡又称为细胞凋亡(apoptosis)。是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序性的死亡，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，因而是具有生理性和选择性的。本文档共30页；当前第15页；编辑于星期三\14点3分细胞凋亡和坏死的区别：本文档共30页；当前第16页；编辑于星期三\14点3分ContrastofApoptosisandnecrosisApoptosisNecrosisDeathbyapoptosisisaneat,orderlyprocess本文档共30页；当前第17页；编辑于星期三\14点3分本文档共30页；当前第18页；编辑于星期三\14点3分本文档共30页；当前第19页；编辑于星期三\14点3分一、细胞凋亡的概念及生物学意义概念：是由一系列基因控制并受复杂信号调节的细胞自然死亡的现象。

生物学意义：细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进行，自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。本文档共30页；当前第20页；编辑于星期三\14点3分本文档共30页；当前第21页；编辑于星期三\14点3分二、细胞凋亡的特征

细胞凋亡的形态学特征细胞凋亡的生化特征本文档共30页；当前第22页；编辑于星期三\14点3分（一）细胞凋亡的形态学特征凋亡的起始：细胞器、染色质等开始变化。凋亡小体的形成：质膜包裹染色质和细胞器。凋亡小体的消化：被吞噬细胞消化。本文档共30页；当前第23页；编辑于星期三\14点3分A、NormalcellB、Apoptosis:Apoptoticbodies本文档共30页；当前第24页；编辑于星期三\14点3分本文档共30页；当前第25页；编辑于星期三\14点3分本文档共30页；当前第26页；编辑于星期三\14点3分（二）细胞凋亡的生物化学特征

◆细胞凋亡的主要特征是形成大小为180-200bp特征性的DNAladders。◆凋亡细胞组织转谷氨酰胺酶tTG积累并达到较高水平。本文档共30页；当前第27页；编辑于星期三\14点3分细胞色素c诱导的凋亡细胞DNA电泳图1．细胞色素c诱导0h2．细胞色素c诱导1h3．细胞色素c诱导2h4．细胞色素c诱导3h5．细胞色素c诱导4h6．阴性对照7．Marker（自赵允、翟中和）本文档共30页；当前第28页；编辑于星期三\14点3分表程序性细胞死亡与细胞坏死的比较比较内容程序性细胞死亡细胞坏死质膜不破裂发生破裂细胞核固缩，DNA片段化弥漫性降解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质生化改变溶酶体的酶增多溶酶体解体蛋白质合成有无基因活动由基因调控无基因调控自吞噬常见缺少线粒体自身吞噬肿胀诱发因素生理性信号强烈刺激信号对个体影响生长、发育、生存所必需引起炎症