常见的细胞衰老机制.ppt

一、细胞衰老的相关概念（熟悉） 细胞衰老（cell senescence)指细胞在正常环境条件下发生的生理、生殖能力的减弱以及形态改变，并趋向死亡的现象。 人体衰老与细胞衰老既有联系又有区别。 1.细胞的寿命界限 Hayflick界限：细胞有一定的寿命，其增殖能力有一定的界限 。 2.动物体细胞在体外传代次数与物种寿命有关 3.细胞的分裂能力与个体的年龄有关 4. 细胞核决定细胞衰老的表达 二、细胞衰老的特征（掌握） 1.细胞内水分减少 细胞脱水收缩。 不溶性蛋白质增多，细胞硬度增加，代谢速率减慢。 2.色素颗粒沉积增多 脂褐素--黄褐色的圆或椭圆形颗粒，由溶酶体转化而来。 肝、肌、神经细胞中的积聚最明显。 3.膜系统的衰老变化 （1）膜上微绒毛数目增加，补偿了衰老时细胞间联系的衰退； （2）细胞膜由液晶相转变为凝胶相，膜的流动性降低； （3）溶酶体的数量及体积 增加而酶活性降低。 （4）线粒体的数量增多、体积增大、嵴减少。 线粒体崩解是细胞衰老的重要标志。 （5）糙面内质网逐渐减少，高尔基体囊泡肿胀、扁平囊泡断裂崩解。 4.细胞核在衰老过程中的变化 染色质固缩化； 核膜内折。 三、细胞衰老的学说（了解） 1.《自由基学说》 2.《体细胞突变学说》 3.《衰老基因学说》 4.《线粒体学说》 5.《密码子限制学说》 6.《基因调节学说》 7.《端粒学说》 （一）自由基学说（Harman 1995年诺贝尔奖提名） （1）自由基(free radical)是含不成对电子的原子或基团，具有高度反应活性。可引发氧化性损伤的积累，最终导致细胞衰老。 人体遇到的自由基主要是氧自由基（95%以上）。 分为超氧阴离子自由基、羟自由基、脂氧自由基、NO2和NO自由基。 活性氧（过氧化氢、单线态氧和臭氧）。 自由基来源：外源性、内源性。 内源性自由基： a.由线粒体呼吸链电子泄漏产生； b.由氧化酶催化底物羟化产生。 （2）过多的自由基对细胞组分造成的损伤 ①氧化质膜中的不饱和脂肪酸； 膜脆性增加、膜结构改变 ②氧化蛋白质中的巯基； ③使DNA链断裂、交联、碱基羟基化、碱基切除等。 （3）细胞内清除过多自由基的机制 ①通过膜系统使自由基与 细胞其他组分隔离。 ②保护性的酶 超氧化物歧化酶（Mn-SOD、Cu/Zn-SOD） 过氧化氢酶（CAT） 谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）。 ③其他抗氧化物分子 维生素E、C、A，硒。 β－胡萝卜素、番茄红素、葡萄籽OPC。 （二）端粒学说 端粒由250-1500个TTAGGG重复顺序组成，记录细胞的年龄并预示死亡的时限。 端粒由端粒酶催化合成。端粒酶是一种RNA依赖性的DNA聚合酶。 端粒酶的结构示意图 蛋白质（绿色）与RNA（浅褐色）及DNA（紫色）联合在一起。 细胞分裂，染色体末端总有5-20个碱基对的片段丧失，端粒将逐渐缩短。 端粒酶活性（+）：胚胎、生殖和肿瘤细胞 端粒酶活性（-）：正常组织 肿瘤细胞为何永生？ 绝大多数恶性肿瘤具有端粒酶活性，而人正常体细胞中则没有。 端粒酶的作用机制——“爬行机制” 端粒酶利用酶分子内RNA亚基为模板，以5′→3′合成端粒的重复序列。 端粒酶的模板RNA与端粒3′端的杂交链之间发生移位和配对，周而复始。 端粒酶的作用机制 抗癌新策略：用RNAi抑制端粒酶 利用RNAi技术可以削弱癌细胞端粒酶的能力。 可为从事端粒酶癌症研究的科学家提供研制出前所未有的，能有效治疗85％癌症的抗癌药的机会。 小 结 细胞衰老指细胞在正常环境条件下发生的生理、生殖能力的减弱以及形态改变，并趋向死亡的现象。细胞有一定的寿命，它们的增殖能力有一定的界限。动物体细胞在体外传代次数与物种寿命及个体的年龄有关。 细胞衰老表现为细胞内水分减少、色素颗粒沉积增多、膜系统的衰老、核膜内折、染色质固缩化、蛋白质合成的速度下降、酶活性降低等特征。 自由基对细胞内脂类、蛋白质、DNA 的氧化性损伤积累是造成细胞衰老的主要原因之一。人体依靠膜系统隔离开产生自由基的物质或位点，以及保护性的酶和一些抗氧化物分子清除自由基，SOD是清除自由基的主要力量。 端粒记录细胞的年龄并预示死亡的时限。端粒长度是人衰老的生物学标志。 思 考 题 1.什么是细胞衰老？ 2.细胞衰老的特征主要有哪些？ 3.简述细胞衰老的自由基学说及人体消除自由基的机制？ 4.端粒学说主要有哪些内容？ 参考文献 1.宋今丹主编.《医学细胞生物学》第3版.北京：人民卫生出版社 2.杨抚华，胡以平主编.《医学细胞生物学》.北京：科学出版社 3.凌诒萍主编.《细胞生物学》.北京：人民卫生出版社 4.翟中和主编.《细胞生物学》.北京：高等教育出版社 5. /u/1