《细胞生物学》教学课件：细胞衰老与死亡.pdf

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1、第十四章细胞衰老与死亡Cellsenescenceandcelldeath学习重点：ü掌握细胞衰老与机体衰老的概念；机体组织细胞动态分类及Hayflick界限?ü掌握程序性细胞死亡与细胞凋亡的概念；掌握细胞内外信号诱导细胞发生凋亡的传导途径；细胞凋亡的调控的机制。ü熟悉衰老在整体及组织器官和细胞水平的主要表现及基础，细胞衰老的机制；熟悉各学说主要观点及意义。ü了解近年来对细胞衰老的机制研究取得的重大进展。ü了解细胞凋亡与各种疾病的关系。细胞衰老与死亡3第一节、细胞的衰老细胞衰老与死亡4基本概念细胞衰老（cellagingorcellsenescence）：指细胞在正常环境条件下发生的细胞

2、生理功能和增殖能力减弱以及细胞形态发生变化并趋向死亡的现象。衰老（agingorsenescence）：又称老化，指在正常状况下生物发育成熟后，随年龄增加，自身机能减退，内环境稳定能力与应激能力下降，结构、组分逐步退行性变，趋向死亡，不可逆转的现象。5细胞衰老等于机体衰老？ü机体衰老与细胞衰老是两个不同的概念，两者都是生物体的正常生命现象；ü对于单细胞生物，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；ü对于多细胞生物，机体衰老并不等于机体内所有的细胞均衰老；某些细胞的衰老并不意味着机体的衰老；ü个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。细胞衰老与死亡6一、哺乳类动物的细胞寿命高等动物体内存

3、在了3种不同类型的细胞：•接近于动物的整体寿命的细胞。在胚胎发育终了时，这些细胞不再增加数量，在个体的生长期中它们可增长细胞体积，以使其与躯体成比例。它们随着个体衰老而衰老，或者由于这些细胞的衰老、死亡引起个体死亡。如神经细胞、肌肉细胞、多形核白细胞•缓慢更新的细胞，它们的寿命短于动物的平均寿命，如肝细胞，胃壁细胞等。•快速更新的细胞，如皮肤的表皮细胞、红细胞和白细胞等。7成年小鼠各类细胞的寿命接近或等于动物缓慢更新（长于30天，短于快速更新（少于30天）自身寿命的细胞动物平均寿命）的细胞的细胞神经元肾上腺皮质细胞皮肤表皮细胞肾上腺髓质细胞肾皮质细胞口腔和胃肠道上皮细胞胞骨细胞唾液腺细胞

4、红细胞和白细胞肌细胞胰脏腺泡细胞及胰岛细胞角膜上皮细胞胃酶原细胞胃壁细胞脂肪细胞肝细胞肾髓质细胞8二倍体细胞在体外的增殖能力是无限的吗？二、Hayflick界限(HayflickLimitation）Hayflick等人提出：①体外培养的二倍体细胞的增殖能力和寿命不是无限的，而是有一定限度的，这是有名的Hayflick界限（Hayflicklimitation).②细胞的增殖能力与供体年龄有关。③不同物种的细胞最大分裂次数与动物平均寿命成正比的关系。9体外培养的几次和50次的人成纤维细胞的显微形态衰老细胞核膜内折10不同年龄人成纤维细胞分裂代数的比较供者年龄群体分裂代数人胚胎40～60出

5、生后至15岁20～4015岁以上10～30早老症患者2～1011不同种属的平均寿命及其成纤维细胞的分裂代数种类平均寿命（年）培养细胞分裂代数海龟17590～125人11040～60鸡315～35小鼠3.514～2812决定细胞衰老的因素在细胞核内部杂交不分裂松弛素B年年轻老离杂交分裂心年老年轻细胞核胞质体13三、衰老细胞的变化（一）细胞的形态改变141、细胞内水分减少•衰老细胞：细胞收缩,体积缩小•原因：细胞内亲水胶体系统的胶粒失去电荷而互相合并，胶体失水，导致细胞硬度增加，代谢速率减慢。152、脂褐质的形成•衰老细胞中常沉积着一些色素或腊样物质，叫脂褐质或致密体。•脂褐质主要是由溶酶体

6、转化而来的。•在分裂指数低或不分裂的细胞积聚明显。脂褐质是一些长寿命的蛋白质和DNA、脂类共价缩合形成的巨交联物，次级溶酶体是形成脂褐质的场所，由于脂褐质结构致密，不能被彻底水解，又不能排出细胞，结果在细胞内沉积增多，阻碍细胞的物质交流和信号传递，最后导致细胞衰老，如老年性痴呆（AD）就是由β-淀粉样蛋白沉积引起的，因此β-AP可做为AD的鉴定指标。脑细胞：无脂褐质散在的脂褐质颗粒脂褐质成簇出生的小鼠3-5月龄老年16图12-3细胞内的脂褐素A.光镜下细胞内的脂褐质B.电镜下细胞内的脂褐质173、细胞核的变化•核膜内折是衰老细胞核结构中最明显的变化。•染色质固缩•细胞核增大•核小体DNA

7、变短184、细胞膜的变化•膜流动性减弱，刚性增强•膜组成和结构改变，磷脂含量降低、脂质过氧化•膜通透性降低195、细胞质的变化•内质网的变化数量减少，内质网排列无序，膜腔膨胀，膜面上核糖体减少，细胞蛋白质合成能力下降。•线粒体的变化线粒体的数量随着年龄的增大而减少，而其体积则随着年龄的增大而增大。线粒体DNA的损伤程度增加，线粒体DNA的转录产物减少。•高尔基体变化囊泡肿胀、断裂、崩解，分泌功能及囊泡运输功能减退。20（二）细胞衰老