本硕-细胞衰老与死亡幻灯片.ppt

细胞膜皱折或起泡(ruffling/blebbing)；细胞核染色质边集(margination)；细胞质凝缩，细胞器拥挤，内质网扩张/质膜融合，小腔隙形成；凋亡小体形成。 细胞皱缩、体积缩小、连接消失 细胞质密度增加、细胞骨架断裂 线粒体膜电位消失、通透性改变 释放细胞色素C 核质浓缩、核膜核仁破碎 DNA降解180bp-200bp 磷脂酰丝氨酸外翻 胞膜结构完整 胞膜小泡状形成 凋亡小体 多阶段 三、细胞凋亡的形态学特征 凋亡小体 apoptotic body 核DNA断裂成核小体片段，染色质边聚，核纤层断裂消失，核膜断裂形成核碎片。细胞质不断脱水浓缩，体积减小。通过发芽、起泡等方式形成一个球形的突起，并脱落形成一些大小不等，内含胞质、细胞器及核碎片的小体称为凋亡小体。 形成方式： (1) 发芽脱落 凋亡细胞内线粒体、内质网等细胞器和其它胞质成分一起被内质网膜包裹形成自噬体，与凋亡细胞膜融合后，自噬体排出细胞外成为凋亡小体。 凋亡细胞内聚集的染色质块，经核碎裂形成大小不等的染色质块，然后整个细胞通过发芽、起泡等方式形成一个球形的膜包小体，内含胞质、细胞器和核碎片，脱落形成凋亡小体。 (2) 自噬体形成 三、细胞凋亡的形态学特征 四、凋亡细胞的生化特征 （一）染色质裂解——DNA片段化 （三）胞浆Ca2+、pH的变化 （二）蛋白酶激活——胱天蛋白酶（caspase） （五）线粒体的作用 （四）细胞膜磷脂酰丝氨酸外翻 （一） 染色质裂解 内源性核酸内切酶将核小体间的连接DNA降解，形成长度为180~200bp整倍数的寡核苷酸片段，组蛋白和其它核内蛋白质不降解，核基质也不改变，凝胶电泳呈现“梯状”条带。形成梯状条带的内源性核酸内切酶有多种，常见的有核酸内切酶Ⅰ(DNaseⅠ)、核酸内切酶Ⅱ(DNaseⅡ)、Nuc-18等。细胞凋亡的染色质片段化有以下几个特点：① 染色质DNA的降解是在细胞凋亡的早期，由于内源性核酸内切酶的活化与表达而造成；② 细胞凋亡时，染色质DNA的片段大小是有规律的，形成长度为180~200bp整倍数的寡核苷酸片段，凝胶电泳呈现“梯状”条带；③ 染色质的断裂大多是单链断裂，内源性核酸酶仅在一个位点上切割单链，很少有一个位点上切割双链的情况。④ 染色质DNA断裂的位置，大部分位于核小体间的连接部位，因此容易造成核小体间散布着一系列的单链缺口。 ——DNA片段化和内源性核酸酶 四、凋亡细胞的生化特征 （二） 凋亡中的蛋白酶的激活 在细胞凋亡发生发展的不同阶段，都是由多种蛋白酶控制的，是蛋白酶级联切割的过程。 胱天蛋白酶家族（caspase family） 钙蛋白酶（Calpain） 四、凋亡细胞的生化特征 钙蛋白酶是一种降解蛋白的酶，主要是对肌肉各种蛋白的降解。calpain把肌原纤维中的蛋白进行降解，故而肌纤维被降解，骨骼肌的剪切力降低，肉的嫩度提高，是对肉品质起重要作用的一种倚赖钙离子的蛋白酶。calpain活性受肌细胞中钙离子的浓度影响，钙离子可以激活此蛋白，根据激活此种蛋白所需的钙离子浓度calpain分为u-calpain（微摩尔级）和m-calpain（毫摩尔级）。 Ca2+的释放打破了细胞内结构的稳定，使得细胞凋亡效应系统的关键成分开始和细胞结构正常时不能接触到的基质接触，从而触发细胞凋亡。 （三） 胞浆Ca2+ 浓度变化 胞内Ca2+库释放，胞外Ca2+内流促使胞浆Ca2+浓度持续升高，从而启动细胞凋亡； 四、凋亡细胞的生化特征 胞浆pH降低，胞浆酸化，激活酸性DNaseⅡ，启动细胞凋亡。pH降低也增强了一些酸性功能蛋白，如谷氨酰胺转移酶、酸性鞘磷脂酶等在细胞凋亡中的作用。 （四） 胞浆pH (pHi)变化 Involvement of mitochondria in the apoptosis-associated intracellular acidification. (a) Reversal of the mitochondrial F0F1-ATPase in the inner membrane might be responsible for cytoplasmic acidification. Other mechanisms might also be involved such as trapping of organic bases in the mitochondrial matrix or increased exchange of OH- for Pi via the mitochondrial OH-/Pi as a result of ATP hydrolysis.5, 21 Such an ATP hydrolysis, possibly re