细胞生物学（第五版）-第15章细胞死亡与细胞衰老.ppt

除了细胞内端粒缩短可以诱发复制衰老以外，许多刺激性因素，如超量的过氧化物，原癌基因的非正常活化，非端粒的DNA损伤均能够缩短细胞的复制寿命，促进细胞衰老。这种类型的衰老成为胁迫诱导的早熟性衰老（SIPS）。 这一衰老的发生，可能通过活化另一种细胞周期抑制蛋白P16信号途径，引发细胞周期停滞。 胁迫的早熟性衰老 作者：momoTian 作者：momoTian 作者：momoTian 作者：momoTian 细胞衰老为何被保留下来？ 细胞衰老是机体防止细胞癌变的重要途径。正常细胞分裂次数有限，癌细胞能够在体外无限增殖，细胞癌化和细胞衰老是相反的两个过程。 机体通过细胞衰老，阻断潜在的恶性细胞早期的癌化进程，招募免疫细胞对其清楚，维护机体内环境的平衡。 作者：momoTian 早老症（Hutchinson-Gilford Syndrome）儿童 绝大多数Hutchinson-Gilford 早老症的致病原因是由体内核纤层蛋白A（lamin A）基因突变所致。lamin A的基因突变影响DNA损伤修复，基因组不稳定，从而使lamin A蛋白缺陷的细胞终止分裂，衰老过程加并过早死亡。 细胞衰老与疾病 作者：momoTian 第二节 细胞程序性死亡 一、多种形式的细胞死亡及其生物学意义 细胞程序性死亡指细胞受内在遗传机制控制的主动性死亡，要求特定的基因表达，是“主动”而非“被动”的过程，所以细胞死亡常常称为程序性细胞死亡（PCD），其形式多样，形态特征、分子机制各异，但都受到某些基因的控制，经历一系列有序的信号传递。细胞程序性死亡的方式： 1. 动物细胞凋亡 2. 程序性坏死 3. 植物细胞程序性死亡 作者：momoTian （一）细胞凋亡 1972 年，澳大利亚病理学家Kerr 提出细胞凋亡（apoptosis）apoptosis （apo-ptosis）源自古希腊语，意指花瓣或树叶的脱落、 凋零。这一命名的生物学意义在于强调这种细胞死亡方式是正常的生理过程。 细胞凋亡（apoptosis）是一个由基因决定的主动的生理性自杀行为，即细胞接受某些特定信号刺激后进行的正常生理应答反应。 作者：momoTian 1. 保证正常的胚胎发育进程，塑造个体及器官形态，形成免疫耐受 动物个体发育的组织形成时期，往往会制造数量过多的细胞，然后再根据需求选择，多余的细胞通过凋亡去除。如脊椎动物的神经系统的发育过程中，神经细胞数量较靶细胞多，靶细胞通过分泌存活因子来调节神经细胞的数量。不能获得足够存活因子的神经细胞发生凋亡，使剩下的神经细胞与靶细胞的数量相当。 细胞凋亡的生理学意义 细胞凋亡使得神经细胞与靶细胞的数量相匹配 作者：momoTian 动物蜕变过程中幼体器官的缩小和退化 ? （如蝌蚪尾的消失等）也是通过细胞凋亡来实现的 高等哺乳类动物指（趾）间蹼的消失、颚 融合、肠管腔道的形成、视网膜发育等过程都必须有细胞凋亡的参与 细胞凋亡是塑造个体及器官形态的机制之一。不恰当凋亡的激活或抑制细胞凋亡以及过度凋亡等，都会引发多种疾病。如艾滋病、老年痴呆病都与细胞过度凋亡有关 作者：momoTian （2）维持生物体的自稳态 细胞凋亡降低细胞数量，细胞分裂增加细胞数量，同为控制细胞总体数量的两大原动力。细胞凋亡不诱发炎症，是“安全”的细胞死亡方式。 （3）肿瘤监控 ，预防癌症发生 DNA损伤等致癌因素会诱发细胞凋亡，遏制细胞癌变。很多肿瘤的发生是因为，这些细胞的正常凋亡机制受抑制，机体不能早期清除有癌变风险的细胞。 作者：momoTian 指病理性的细胞死亡，细胞坏死与细胞凋亡具有不同的特征：细胞膜和细胞器破裂，大量水进入细胞，细胞内含物释放到胞外，引起周围区域的炎症反应。 （二）程序性坏死 细胞坏死与凋亡的形态区别 作者：momoTian 细胞凋亡 细胞坏死 细胞膜 不破裂 发生破裂 细胞核 固缩，DNA片段化，进入凋亡小体 弥漫性降解 细胞质 由质膜包围形成凋亡小体 溢出，细胞破裂成碎片 细胞质生化改变 溶酶体的酶增多 溶酶体解体 蛋白质合成、能量消耗 有 无 基因活动 由基因调控 无基因调控 自吞噬 常见 缺少 线粒体 自身溶酶体吞噬 肿胀 诱发因素 生理性信号 理化、病理信号诱导 对个体影响 生长、发育、生存所必需 引起炎症 细胞凋亡与坏死的比较 作者：momoTian 长期以来，细胞坏死被认为是一种被动的死亡方式。近年的研究确立了细胞“程序性坏死”的概念。 与细胞凋亡类似，这种细胞膜破裂的死亡过程，也受到细胞内特异基因的控制。程序性坏死可以由不同信号触发，由细胞内不同的信号传递分子介导。 另一种程序性坏死的方式是细胞焦亡，与细胞的免疫反应密切相关。细胞焦亡表现为，受到病原体感染后，细胞膜在短时间内形成孔洞，细胞膨胀至细胞膜破裂，白介素1