细胞生物学_细胞凋亡与衰老.ppt

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1、第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老●程序性细胞死亡(programmedcelldeath,PCD)●细胞衰老(cellularaging或cellsenescence)第二节细胞衰老细胞衰老含义是复制衰老（replieativesenescence）：指体外培养的正常细胞经过有限次数的分裂后，停止分裂，细胞形态结构和生理代谢活动发生显著的衰退现象。1881年魏斯曼有机体终究会死亡；后来carrel细胞不死性观点持续到上世纪50年代；1961Hayflick发表了细胞分裂是有限的，正常细胞衰老的形态结构等变化事实。●Hayflick界限(HayflickL

2、imitation）●细胞在体内条件下的衰老●衰老细胞结构的变化●细胞衰老的分子机理●细胞衰老与个体衰老和癌症的关系细胞衰老可看作有机体在长期演化中形成的防止细胞过度生长（即癌化）的机制。P465--466一、Hayflick界限(HayflickLimitation）●概念：体外培养的正常细胞，不是不死的，细胞的寿命是有一定界限的，细胞的增殖能力也是有一定的界限的，这就是Hayflick界限。即是关于细胞增殖能力（细胞最大分裂次数）和寿命是有限的观点。◆癌细胞或培养的细胞系是不正常细胞，其染色体数目或形态已经不同于原先的细胞◆细胞的增殖能力与供体年龄有

3、关◆物种寿命与培养细胞寿命之间存在着一定的关系●二倍体细胞的衰老是由细胞本身决定的◆决定细胞衰老的因素在细胞内部，而不是外部的环境◆是细胞核而不是细胞质决定了细胞衰老细胞来源人胚肺成纤维细胞中年人成纤维细胞老年人成纤维细胞可增殖代数40-60202-4不同年龄来源的人成纤维细胞的增殖代数二、细胞在体内条件下的衰老●在机体内，细胞的衰老和死亡是常见的现象，甚至在个体发育的早期也会发生;●正常情况下终生保持分裂的细胞，其分裂能力是否随着有机体年龄的增高而下降？它们会不会衰老？◆衰老动物体内，细胞分裂速度显著减慢，其原因主要是G1期明显延长;◆衰老个体内的环境

4、因素影响了细胞的增殖和衰老;◆骨髓干细胞移植实验说明随着年龄的增加，干细胞增殖速度也趋缓慢.三、衰老细胞结构的变化●细胞核的变化●内质网的变化:衰老动物内质网成分弥散性地分散于核周胞质中，粗面内质网的总量似乎是减少了●线粒体的变化:通常，细胞中线粒体的数量随龄增长而减少，其体积则随龄增加增大。●致密体的生成：致密体是衰老细胞常见的结构，大多数动物细胞在衰老时都有致密体的积累如老年色素、黄色素、脂色素、血色素等。（来源可能是溶酶体、线粒体）●膜系统的变化细胞核的变化◆体外培养的二倍体细胞，细胞核随着细胞分裂次数的增加不断增大◆细胞核的核膜内折（invagi

5、nation）、染色质固缩化膜系统的变化◆衰老的细胞，其膜流动性降低、韧性减小◆衰老细胞间间隙连接;细胞膜内（P面）颗粒的分布也发生变化四、细胞衰老的分子机理●端粒与衰老：发现端粒长度确实与衰老有着密切的关系，提出细胞衰老的“有丝分裂钟”学说（Harley,1990），涉及端粒损伤p53活化，启动复制衰老，CDKI的p16维持衰老状态p464图●氧化性损伤学说：代谢过程中产生的活性氧基团或分子（ROS---O2-，OH-，H2O2），引发的氧化性损伤的积累，最终导致衰老。（来源终末分化细胞研究资料，不能完全解释周期中细胞。）●rDNA与单细胞生物的衰

6、老:酵母染色体外rDNA环（ERC）的积累，导致细胞衰老。●SGS1基因和WRN基因与衰老：SGS1基因和WRN基因同源,编码解旋酶;酵母sgs1突变体寿命明显短于野生型（平均9.5代:24.5代）;wrn突变引发早老症.第一节程序性细胞死亡(programmedcelldeath,PCD)●程序性细胞死亡的概念及其生物学意义●动物细胞凋亡的形态学和生物化学特征●动物细胞凋亡的分子机制●植物细胞与酵母细胞的程序性死亡（自学）一、程序性细胞死亡的概念一、程序性细胞死亡（programmedcelldeath,PCD）指细胞受严格的遗传机制决定的程序性调控，

7、由基因决定的自动结束生命的过程。二、细胞凋亡apoptosis：（apo－ptosis）源自于希腊语，意指树叶或花的脱落、凋零。这种细胞死亡是受基因调控的细胞自杀行为，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，故常常被称为细胞编程性死亡。生物学意义强调细胞死亡是自然的生理现象。是20世纪70年代发现在生理或某些病理条件下由基因控制的一种单个细胞温和死亡形式，为维持内环境稳定的生命机制。三、动物细胞死亡的３种方式：细胞凋亡、坏死、自噬。程序性细胞死亡的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

8、起着非常关键的作用：更新衰老耗损的细胞；病菌感染的细胞清除；平衡组织器官体积的大