第16章 细胞死亡与细胞衰老

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1、第16章细胞死亡与细胞衰老MitosisApoptosis细胞增殖和细胞死亡对生物体具有同样重要的意义Homeostasis稳态细胞死亡的分类根据形态特征来分:凋亡；坏死；自噬根据酶学标准来分:caspase依赖的细胞死亡；caspase非依赖的细胞死亡等根据功能方面来分:程序性或意外细胞死亡,生理性或病理性细胞死亡根据免疫学特征来分:引起免疫反应和不引起免疫应答的细胞死亡本章主要内容细胞死亡细胞凋亡细胞坏死自噬性细胞死亡细胞衰老第一节细胞死亡细胞死亡是指细胞生命活动的结束细胞死亡的方式：1.细胞凋亡（apoptosis）2.坏死（necr

2、osis）3.自噬性细胞死亡（autophagiccelldeath）一、细胞凋亡细胞凋亡是受基因控制的主动的细胞生理性自杀或谋杀行为1972年，澳大利亚病理学家Kerr提出细胞凋亡（apoptosis）apoptosis（apo-ptosis）源自古希腊语，意指花瓣或树叶的脱落、凋零。这一命名的生物学意义在于强调这种细胞死亡方式是正常的生理过程（一）细胞凋亡的特征凋亡的起始凋亡小的形成吞噬（二）细胞凋亡的检测方法1.形态学观察——染色法台盼蓝；DAPI；吉姆萨染色法等DAPI染色显示凋亡细胞的染色质凝集A.正常细胞核B.凋亡细胞核（二）细

3、胞凋亡的检测方法2.DNA电泳凋亡时，细胞内特异性核酸内切酶活化，染色质DNA在核小体间被特异性切割，DNA降解成180～200bp或其整数倍片段细胞凋亡的典型特征——DNA梯状条带（DNAladders）（二）细胞凋亡的检测方法3.DNA断裂的原位末端标记法转移酶介导的dUTP缺口末端标记测定法（TUNEL）脱氧核糖核苷酸末端转移酶（不需要模板！）能对DNA分子断裂缺口中的3′-OH进行原位标记凋亡细胞的核DNA断裂后产生3′-OH末端，因此可借助一种可观测的标记物如荧光素对单个凋亡细胞核或凋亡小体进行原位染色（二）细胞凋亡的检测方法3.

4、DNA断裂的原位末端标记法（二）细胞凋亡的检测方法3.DNA断裂的原位末端标记法原位末端标记法显示斑马鱼胚胎发育过程中的细胞凋亡（二）细胞凋亡的检测方法4.彗星电泳法正常细胞的核无DNA断裂泳动时保持圆球形凋亡细胞中的DNA降解片段在电场中泳动速度较快，细胞核呈现出慧星式图案（二）细胞凋亡的检测方法5.流式细胞分析左图：正常细胞周期右图：地塞米松处理的细胞在G1峰左侧可见一典型的凋亡峰型（亚二倍体峰）（二）细胞凋亡的检测方法6.检测细胞膜成分变化检测磷脂酰丝氨酸的外翻检测caspases的激活检测Cytc的释放检测线粒体膜电位的变化等“ea

5、tme”signalisthepresenceofphosphatidylserinemoleculesintheouterleafletofPMofapoptoticcells.细胞凋亡早期，位于细胞膜内侧的磷脂酰丝氨酸（PS）迅速翻转到细胞膜外侧，使得PS暴露在细胞膜表面，可以用PS与抗凝血剂AnnexinV的相互作用检测外翻的PS（二）细胞凋亡的检测方法（三）细胞凋亡的生理学及医学意义细胞凋亡在正常发育、自稳态的维持、免疫耐受的形成、肿瘤监控等过程中均发挥重要作用确保正常发育、生长维持内环境稳定发挥积极的防御功能凋亡失调：不恰当激活或

6、抑制；过度凋亡导致疾病AIDS：HIV诱导淋巴细胞凋亡自身免疫疾病：激活的淋巴细胞凋亡缺陷癌症：凋亡缺陷老年痴呆/中风：过多神经细胞凋亡细胞凋亡使得神经细胞与靶细胞的数量相匹配发育过程中神经细胞的数量较靶细胞多。靶细胞通过分泌存活因子来调节神经细胞的数量。不能获得足够存活因子的神经细胞发生凋亡，使得剩下的神经细胞与靶细胞的数量相当动物蜕变过程中幼体器官的缩小和退化（如蝌蚪尾的消失等）也是通过细胞凋亡来实现的高等哺乳类动物指（趾）间蹼的消失、颚融合、肠管腔道的形成、视网膜发育等过程都必须有细胞凋亡的参与动物发育过程中的细胞凋亡细胞凋亡参与了免

7、疫耐受的形成细胞凋亡剔除被病原体感染的细胞（四）细胞凋亡的分子机制动物细胞的凋亡诱导因子大致分为：①物理性因子：包括射线（紫外线、γ射线等），较温和的温度刺激（如热激、冷激）等②化学及生物因子：包括活性氧基团和分子（超氧自由基、羟自由基、H2O2）、钙离子载体、VK3、视黄酸、细胞毒素、DNA和蛋白质合成的抑制剂（如环已亚胺）、正常生理因子（激素，细胞生长因子等）的失调，以及凋亡因子如肿瘤坏死因子α（tumornecrosisfactorα,TNFα）处理等（四）细胞凋亡的分子机制动物细胞凋亡的阶段：接受凋亡信号；凋亡相关分子的活化；凋亡的

8、执行；凋亡细胞的清除动物细胞凋亡的途径Caspase依赖性和不依赖于Caspase的细胞凋亡1.Caspase(Cysteineasparticacidspecificprote