细胞衰老和死亡-细胞生物学.ppt

十四章 细胞衰老与死亡一个细胞从干细胞逐步分化成熟、然后衰老死亡的过程称为一个细胞的生命期（life span）。  第一节 细胞衰老  第二节 细胞死亡 第一节 细胞衰老 (Cell aging) 细胞衰老：细胞群体在一定的生命期内，形态、结构和功能发生一系列退化性变化并最终走向死亡的过程。 Hayflick极限 体外培养的细胞增殖能力不是无限的，传代次数有一定的界限，称为“ Hayflick极限”。 传代次数与物种寿命有关：小鼠寿命3年，传代12次；龟寿命200年，传代140次。 传代次数与个体年龄成反比：人胚胎，40-60代； 幼年，20-40代；成年，10-30代；早老病儿童，2-10代。 二、细胞衰老的机制 1.损伤-应答理论 损伤的累积和对损伤的两方面共同决定 细胞的衰老和寿命。 应答能力的强弱由物种的特定基因决定。 三、细胞衰老的特征 1. 水分减少、体积改变 2. 生化代谢与化学组成的改变 蛋白质合成速度下降，酶含量减少或功能降低。 3. 代谢废物——脂褐素的堆积 脂褐素的堆积严重影响细胞的代谢活动。 第二节 细胞死亡 (Cell death) 一、 细胞凋亡的概念 细胞死亡有两种形式：细胞凋亡和细胞坏死 细胞凋亡（apoptosis): apoptosis为希腊语，原指秋天时树叶自然凋零。细胞凋亡指细胞在一定的生理和病理条件下，遵循自身的程序，自己结束生命的过程。 细胞坏死(necrosis): 外来致病因素作用下使得细胞正常代谢活动被强行中断而引起的“意外”的、被动性死亡过程；只见于病理情况下。 细胞坏死 细胞凋亡 二、细胞凋亡的生物学意义 1. 细胞凋亡与个体发育 在个体发育过程中的细胞凋亡是保证个体正常发育所必需的。 2. 细胞凋亡与免疫 形成自身抗原耐受、防止过高的免疫应答、激活淋巴细胞对靶细胞的凋亡。 凋亡小体 细胞凋亡的生化特征 * * 请带着以下问题学习本章内容： 1.什么是细胞衰老，细胞衰老与机体衰老有什么关系？ 2.细胞为什么会死亡？细胞死亡有哪些形式？ 细胞生命周期 一、细胞衰老是机体衰老的基础 到 代谢产物中引发细胞损伤的主要是氧自由基。 氧自由基导致DNA损伤、脂类过氧化、蛋白质变性，特别是对DNA的损伤超过一定限度 后，细胞就走向死亡。 细胞内存在一套抗氧化酶及抗氧化小分子，如超氧化物歧化酶（SOD），谷胱苷肽等 能够清除代谢过程中产生的氧自由基，以 降低其导致的损伤作用。 返回 2.端粒理论 端粒是位于染色体两端的重复DNA序列， 细胞分裂时，部分端粒丢失，被细胞 感知为DNA损伤。 端粒酶可补充丢失的端粒。 端粒的长度决定细胞的寿命，端粒的缩短 导致细胞的衰老和死亡。 4. 细胞膜化学成分及功能的改变 磷脂含量下降，细胞膜的黏滞性增加，流动性降低，导致细胞膜转导 跨膜信号和物质转运的功能大大降低。 5. 细胞结构的改变 多种细胞器的形态功能发生改变，如细胞核、线粒体、溶酶体等。 坏死 凋亡 程序性细胞死亡（PCD）指在生长发育过程中 细胞在基因调控下，按照一定时空顺序发生的 生理性死亡。 细胞凋亡是形态学的概念，程序性细胞死亡 是功能上的概念。 3. 细胞凋亡与衰老 通过凋亡可及时清除衰老细胞，降低机体癌变的危险。 4. 细胞凋亡与损伤修复 当DNA损伤不可逆转时，可通过细胞凋亡清除损伤细胞。 5. 细胞凋亡与肿瘤 细胞增殖与凋亡的速度平衡失调可造成肿瘤的发生。 1.形态学特征 2.生化特征 3.线粒体结构和功能的改变 三、细胞凋亡的特征 to back 生化特征 （1）胱冬肽酶级联反应及其在 凋亡中的作用 （2）DNA的降解 （3）ATP的消耗 返回 细胞凋亡过程中涉及到一系列胱冬肽酶 （caspase）,由这些蛋白酶构成的级联反应 是凋亡过程的核心。 1）胱冬肽酶级联反应 2）胱冬肽酶的作用底物 3）胱冬肽酶在细胞凋亡中的作用 返回 返回 胱冬肽酶在细胞凋亡中的作用： 灭活细胞凋亡发生的抑制剂 直接破坏裂解细胞结构 裂解某些功能性的酶蛋白 返回 back 四、细胞凋亡的信号转导 1.细胞凋亡的两种基本途径 （1）死亡信号途径 （2）线粒