第十三章细胞死亡与衰老课件.ppt

细胞凋亡与细胞坏死的区别 特征 细胞凋亡 细胞坏死 诱导因素 生理及弱刺激 强烈刺激 受累范围 单个细胞丢失 成群细胞死亡 膜完整性 保持到晚期 早期即丧失 细胞体积 减少、固缩 增大肿胀 染色质 凝聚成半月形 稀疏成网状 细胞器 无明显变化 肿张破坏 溶酶体 保持完整 破坏外溢 细胞形状 形成凋亡小体 破裂成碎片 基因组DNA 有控降解 随机降解 大分子合成 一般需要 不需要 基因调控 有 无 后果 不引起炎症反应 引起炎症反应 意义 生理死亡方式 病理死亡方式 / 自噬性细胞死亡 细胞自噬（autophagy）：细胞通过溶酶体与双层膜包裹的细胞自身物质融合，从而降解细胞自身物质的过程。 寿命短的蛋白：泛素-蛋白酶体降解途径 寿命长的蛋白：细胞自噬（溶酶体） 细胞自噬 酵母中的细胞自噬 植物细胞的程序性死亡 超敏反应 管状细胞 第二节　细胞的衰老 又称老化，指细胞随着年龄的增加，机能和结构发生退行性变化，趋向死亡的不可逆的现象。 衰老和死亡是生命的基本现象，衰老过程发生在生物界的整体水平、种群水平、个体水平、细胞水平以及分子水平等不同的层次。 衰老：随着年龄的增加，机体的功能呈现退化性变化，并伴随生殖能力下降和死亡率上升的现象。 个体衰老 细胞衰老 细胞器衰老 生物大分子衰老 Hayflick界限(Hayflick Limitation） 概念：关于细胞增殖能力和寿命是有限的观点 细胞，至少是培养的二倍体细胞，不是不死的，而是有一定的 寿命；它们的增殖能力不是无限的，而是有一定的界限，这就 是 Hayflick界限。 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，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 40-60 20 2-4 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. 一、细胞衰老的特征（一）形态变化 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。 1.?DNA：复制与转录受阻，端粒DNA、mtDNA缺失。DNA氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度降低。 2.? RNA：含量降低。 3.?蛋白质：含成下降，发生修饰、交联。 4.? 酶分子：活性中心被氧化，金属离子丢失，酶分子的二级结构，溶解度，等电点发生改变，酶失活。 5.?脂类：不饱和脂肪酸被氧化。 （二）分子水平的变化 衰老相关b-半乳糖苷酶表达 20代年轻细胞 55代衰老细胞 （一）差错学派 代谢废物积累：如：脂褐质 自由基攻击：导致DNA、蛋白质变异，正常细胞内存在清除自由基的防御系统： 酶系统：超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化氢酶(CAT)，谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)； 非酶系统：维生素E，醌类等电子受体。 二、细胞衰老的分子机理 1、细胞有限分裂学说 “Hayflick”极限，即细胞最大分裂次数。 L.Hayflick (1961)报道，人的成纤维细胞在体外培养时增殖次数是有限的（