细胞衰老与凋亡课件.pptVIP

第十三章;第一节细胞的衰老;细胞也同生物体一样，有一定的寿命，体内总有细胞不断地衰老与死亡,同时又有细胞的增殖与新生进行补充。

不仅在胚胎发育过程中，在成年体内的各组织器官中也有细胞的死亡。

各类细胞本身的寿命很不一样。能够保持持续分裂能力的细胞是不容易衰老的。分化程度高又不分裂的细胞寿命却是有限的。;Hayflick界限(Hayflicklifespan)△;Hayflick等发现，动物体细胞在体外可传代的次数，与物种的寿命有关。;二、细胞衰老的特征----形态和生理生化;Werner’ssyndrome（一种早老症）;3.细胞器的衰老变化

（1）细胞膜上的微绒毛数目增加；

（2）细胞膜的流动性降低；

（3）细胞膜受体－配体复合物形成效能降低；

（4）细胞中线粒体的数量随着年龄的增大而减少，而其体积则随着年龄的增大而增大。线粒体是细胞衰老的生物钟。

（5）核结构在衰老过程中最明显的是核膜内折，并随年龄增长而增加，最后导致核膜崩解。另外还有染色质固缩、核仁和核内骨架成分的变化等。;表细胞衰老的形态变化;PlantCellsenescence??;2）膜脂的降解和过氧化，膜磷脂含量下降???

磷脂生物合成减少，磷脂酶活性增加造成。在磷脂酶(phospholipase)、脂氧合酶(lipoxygenase)和活性氧的作用下发生膜脂的过氧化。??

3）膜的完整性丧失导致膜渗漏???

细胞内外离子等梯度失去平衡，导致代谢紊乱。??;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：含量下降，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。;11.细胞衰老与凋亡;（一）差错学派

1、代谢废物积累：如：脂褐质

2、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，细胞衰老时清除自由基能力下降。

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：VE，VC，谷胱甘肽，醌类等电子受体。;随着年龄增长，细胞合成蛋白质的能力下降，???包括SOD和CAT合成数量的减少或合成了没有功能的SOD和CAT，自由基和H2O2就会积累，并且对细胞的蛋白质、DNA、细胞膜等进行攻击破坏，细胞在自由基的攻击下会导致死亡，就会在老人的皮肤上见到老年斑(agespots)，它是自由基对细胞破坏的见证。

??????????????????????????????????????????????????????????????????????;3、衰老的损伤积累理论;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（60~70代）。

细胞增殖次数与端粒DNA长度有关。Harley等发现人体内成纤维细胞端粒每年约缩短14～18bp，而外周血淋巴细胞则每年缩短33bp。

2、重复基因失活学说：哺乳动物rRNA基因数随年龄而减少。;Hutchinson-Gilfordsyndrome早老症;营养亏缺理论：生殖器官消耗和积累大量营养物质，致使其它器官（营养体）因营养缺乏而衰老死亡。

证据：番茄根尖组培及不断摘除花。龙舌兰不开花-生活几十年，开花-8-10年。

相反证据：向日葵在雄蕊分化前根系已开始衰老；玉米、辣椒摘除花反而加速衰老；菠菜雄株随开花衰老。;Senescence-associatedgenes(SAGs)expression???

衰老是一个遗传基因控制的渐进过程，因为不同的植物种类寿命差异很大。新近的研究发现在细胞衰老期间，基因的表达大致可为2类：

一类是衰老下调(downward)基因，这些大都是与光合作用及其他合成和产能有关的酶的基因。

另一类是衰老上调(upward)基因，这些多是水解酶的合成基因。如：DNase，RNase，Protease,phospholipase。;如玉米、拟南芥和油菜中的蛋白降解酶基因SAG2,See1,LSC7，SAG12，LSC790，LSC760等；

拟南芥中克隆的核酸降解基因RNS1，RNS2，RNS3；

油菜、玉米、黄瓜中脂降解与糖衍生有关基因PEPC，MDH，MS，ICL，GAPDH和F-1，6-2P醛缩酶基因，

拟南芥、萝卜、水稻、石刁柏中与碳和N元素再动员有关的β--半乳糖苷酶基因。;把SAG12的启动子与IPT的编码区连