程序性细胞死亡与细胞衰老

《程序性细胞死亡与细胞衰老》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2021/7/171第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老●程序性细胞死亡（programmmedcelldeath,PCD）●细胞衰老（cellageing或cellsenescence）2021/7/172程序性细胞死亡动物细胞程序性死亡细胞凋亡（apoptosis）细胞坏死（necrosis）细胞自噬（autophagy）植物细胞与酵母细胞的程序性死亡植物细胞的程序性死亡：木质部管状细胞的成熟过程，植物细胞在受到真菌或细菌感染后会发生主动快速死亡。死亡细胞的残余被细胞壁固定在原位，被液泡中水解酶消化。酵母细胞的程序性死亡：与动物程序性死亡类似。2021/7/173细

2、胞凋亡(Apoptosis)●细胞凋亡的概念和特征●细胞凋亡的生理意义：对于动物个体的正常发育，自稳态的维持，免疫耐受的形成，肿瘤监控等多种生理及病理过程具有重要意义。蝌蚪尾的消失，发育过程中手和足的成形过程；脊椎动物的神经系统的发育；凋亡不足导致肿瘤在内的多种疾病，调亡过度导致机体免疫功能的丧失。●细胞凋亡的检测方法●细胞凋亡的分子机制2021/7/174细胞凋亡的概念和特征●细胞凋亡生物学意义：强调这种细胞的死亡方式是自然的生理学过程，是受基因调控的主动的生理性细胞自杀行为。●动物细胞凋亡的过程，在形态学上分为三个阶段：◆凋亡的起始：细胞表面的特化结构如微绒毛消失

3、，细胞间接触的消失，但细胞膜依然完整；线粒体大体完整，但核糖体逐渐从内质网上脱离，内质网囊腔膨胀，并逐渐与质膜融合；染色质固缩，形成新月形帽状结构等形态，沿着核膜分布；◆凋亡小体的形成：核染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器如线粒体一起聚集，为反折的细胞质膜所包围。细胞表面产生了许多泡状或芽状突起，逐渐形成单个的凋亡小体；◆凋亡小体逐渐为邻近的细胞或体内的吞噬细胞所吞噬，凋亡细胞的残余物质被消化后重新利用。2021/7/175细胞凋亡的检测方法◆形态学观测：染色法（台盼蓝）、透射和扫描电镜观察。◆DNA电泳：DNA片段就呈现出梯状条带。◆TUNEL测定法，即DNA

4、断裂的原位末端标记法。◆彗星电泳法（cometassay）：将细胞裂解处理，电泳并用荧光染料染色，凋亡细胞DNA降解片断在电场中泳动速度快，使细胞核呈彗星式图案。◆流式细胞分析：凋亡细胞DNA断裂和丢失，呈亚二倍体状态，用碘化丙腚染色使DNA产生激发荧光。2021/7/176细胞凋亡的分子机制●诱导细胞凋亡的因子●Caspase家族与凋亡◆Caspase◆Caspase依赖性的细胞凋亡▲死亡受体起始的外源途径▲线粒体起始的内源途径◆Caspase非依赖性的细胞凋亡◆生死抉择：细胞凋亡的调控2021/7/177诱导细胞凋亡的因子◆物理性因子，包括射线（紫外线，射线等）

5、，较温和的温度刺激（如热激，冷激）等。◆化学及生物因子：包括活性氧基团和分子，钙离子载体，维生素K3，视黄酸，细胞毒素，DNA和蛋白质合成的抑制剂，正常生理因子（激素，细胞生长因子等）失调以及肿瘤坏死因子（TNF）处理等。2021/7/178Caspase◆Caspase：是一组存在于细胞质中具有类似结构的蛋白酶，活性位点均包含半胱氨酸残基，裂解靶蛋白位点是天冬氨酸残基后的肽键，因此称为天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解酶（Cysteineasparticacicspecificprotease），即Caspase。负责选择性切割蛋白质，使靶蛋白活化或失活。◆线虫(

6、C.elegans)凋亡研究发现ced3，ced4基因促进细胞凋亡，ced9基因阻止ced3/ced4的激活，抑制细胞凋亡。Ced3哺乳类同源物是白介素-1β转换酶（Interleukin-1βconvertingenzyme，ICE），被命名Caspase-1：◆哺乳动物细胞Caspase家族成员有15种。◆细胞凋亡的分为激活期和执行期两个阶段。2021/7/179细胞凋亡分为两个阶段激活期：前期细胞应答死亡信号，起始Caspase活化。凋亡信号刺激→酶原分子在特异性的Asp位点被切割→形成两个大小亚基的异二聚体→具有活性的Caspase；执行期：后期执行Caspa

7、se活化，执行细胞死亡程序。起始Caspase招募执行Caspase酶原分子后→进行切割→产生具有活性的执行Caspase→切割细胞内重要的结构和功能蛋白→细胞凋亡。已知执行Caspase底物约280种。起始Caspase和执行Caspase组成细胞内凋亡信号的联级分子网络，凋亡程序一旦启动，网络顶端起始Caspase首先活化，切割下游Caspase酶原，使得凋亡信号在短时间内迅速放大并传递到整个细胞，产生凋亡效应。2021/7/1710死亡受体起始的外源途径▲凋亡信号通路：死亡配体主要是肿瘤坏死因子（TNF)家族成员，死亡配体的生物学功能是通过与细