医学生物学生命的个体发育剖析.ppt

在正常情况下，控制生长发育的基因在各个发育时期有序地开启和关闭。机体发育到生命的后期阶段才开启的基因控制机体的衰老过程，正是由于这些基因的改变而引起机体一系列结构、功能的改变。 生命的个体发育 3．衰老 （2）衰老机制 基因调控学说 3．衰老 （2）衰老机制 端粒、端粒酶与衰老 染色体末端普遍存在端粒结构，端粒是决定细胞增殖能力的计时器，端粒长，细胞的增殖能力强，反之则短。端粒由端粒酶合成，以保持染色体的稳定性，端粒酶仅在生殖细胞、一些干细胞及部分肿瘤细胞中才有活性。 生命的个体发育 随着年龄的增长，细胞分裂次数增加，端粒长度随之缩短的现象，称为端粒消减(telomere attrition)，当端粒减至临界长度，细胞出现传代极限(Hayflick限度)，不再分裂，细胞衰老。 生命的个体发育 3．衰老 （2）衰老机制 端粒、端粒酶与衰老 3．衰老 （2）衰老机制 自由基与衰老 自由基是指那些在外层轨道上具有不成对电子的分子或原子基团，它们都带有未配对的自由电子，这些自由电子使这些物质具有高反应活性。 生命的个体发育 随着年龄的增加，细胞内清除自由基的酶活性降低，清除力下降，使自由基积聚，对细胞质膜、内膜系统以及核膜的损害增强，生物膜脆性增加，对离子尤其是K+离子的通透性发生改变，使细胞内依赖DNA的RNA聚合酶活性受到抑制，导致细胞衰老。 生命的个体发育 3．衰老 （2）衰老机制 自由基与衰老 3．衰老 （2）衰老机制 线粒体与衰老 mtDNA裸露于基质，缺乏结合蛋白的保护，最易受自由基伤害，而催化mtDNA复制的DNA聚合酶γ不具有校正功能，复制错误频率高，同时缺乏有效的修复酶，故mtDNA最容易发生突变。 生命的个体发育 mtDNA突变使呼吸链功能受损，进一步引起自由基堆积，恶性循环，导致衰老。 mtDNA缺失与衰老及伴随的老年衰退性疾病有密切关系。 生命的个体发育 3．衰老 （2）衰老机制 线粒体与衰老 3．衰老 （2）衰老机制 神经内分泌-免疫调节与衰老 下丘脑是人体的衰老生物钟，下丘脑的衰老是导致神经内分泌器官衰老的中心环节。由于下丘脑-垂体内分泌腺轴系的机能衰退，使机体内分泌机能下降。随着下丘脑的“衰老”，免疫功能减退，尤其是胸腺随着年龄增长而体积缩小，重量减轻。 生命的个体发育 3．衰老 （2）衰老机制 其他学说 干细胞衰老学说 体细胞突变学说 差错灾难学说 交联学说 代谢学说 生命的个体发育 4．死亡与寿命 机体的死亡即个体生命的终结。医学上判定死亡的标志是心跳与呼吸停止。心、脑电图平波，瞳孔反射消失等。 但是，机体的死亡并非全部细胞同时停止生命活动，只有当脑细胞死亡后，脑功能完全丧失，才被视为死亡个体。 生命的个体发育 生命的个体发育 四、发育异常 1．发育异常的原因 胚胎发育是细胞增殖、分化、胚层形成、组织器官发生、胚体整合等一系列发育事件组成的一个复杂的程序性过程。是基因和稳定的环境相互作用的结果。任何影响这一过程的因素都会导致发育异常而引起先天畸形。 引起畸形的因子称为致畸因子。 生命的个体发育 内因：主要是遗传因素 外因：指环境条件，哺乳动物还包括母体子宫环境 多种因素均可引起发育异常，但不外乎两大类：内因和外因。 大多数出生缺陷是遗传因素和环境因素相互作用的结果。 1．发育异常的原因 生命的个体发育 1．发育异常的原因 （1）环境因素 众多环境因素有明显的致畸作用。例如，生物因素、物理因素、化学因素、以及父母年龄过高、母亲妊娠期间酗酒、大量吸烟、严重营养不良、维生素和微量元素缺乏等均可导致先天畸形。 生命的个体发育 1．发育异常的原因 （1）环境因素 胚胎发育期，细胞增殖速度快；胎儿期，胚体生长快，都需要大量的热量。如果母体摄入热量不足、蛋白质缺乏、维生素缺乏，或者孕妇患妊娠高血压，使孕妇子宫-胎盘血流量减少，母体运送到胚胎的营养减少，或者服用影响代谢的药物等，均可引起胎儿严重生长发育迟缓或畸形。 生命的个体发育 1．发育异常的原因 （2）遗传因素 染色体畸变 单基因遗传病 多基因遗传病 生命的个体发育 1．发育异常的原因 （3）环境因素和遗传因素的相互作用 单纯由遗传因素或环境因素引起的发育异常是少数，多数是两者相互作用的结果。 环境因素改变胚胎的遗传构成引起发育异常 胚胎的遗传构成决定胚胎对致畸因子的易感性 生命的个体发育 2．发育异常易感期 发育中的胚胎受到致畸因子作用以后，是否会发生畸形，发生何种畸形，这不仅取决于致畸因子的性质和胚胎的遗传组成，还与胚胎发育的阶段有关。 一般而言，胚胎发育的各个阶段均可发生畸形，但易发程度有很大差别。 生命的个体发育 2．发育异常易感期 胚胎敏感期(sensitive period) 配子形成和受精阶段：对射线比较敏感 受精后两周内：性激素和孕激素