第十三章 细胞死亡与衰老课件.ppt

第十三章细胞死亡与衰老三、细胞衰老的分子机制1.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。2.端粒与衰老：发现端粒长度确实与衰老有着密切的关系，提出细胞衰老的“有丝分裂钟”学说。3.自由基学说4.rDNA与衰老:酵母染色体外rDNA环（ERC）的积累，导致细胞衰老。第十三章细胞死亡与衰老细胞核的变化体外培养的二倍体细胞，细胞核随着细胞分裂次数的增加不断增大细胞核的核膜内折（invagination）、染色质固缩化第十三章细胞死亡与衰老膜系统的变化衰老的细胞，其磷脂含量下降，膜流动性降低、韧性减小衰老细胞间间隙连接下降;物质转运障碍第十三章细胞死亡与衰老研究PCD的理想材料秀丽隐杆线虫：生命周期短，细胞数量少C.elegans雄虫有1031个体细胞、约1000个生殖细胞。神经系统由302个细胞组成，来自于407个前体细胞，105个细胞发生了PCD。控制线虫PCD的基因有：Ced-3、Ced-4和Ced-9。Ced-3和Ced-4诱发凋亡；Ced-9抑制Ced-3、Ced-4的作用。第十三章细胞死亡与衰老Ced3哺乳类同源物是ICE，即Caspase1。Caspase1、11活化白介素前体其余凋亡起始Caspase同性活化凋亡执行Caspase异性活化第十三章细胞死亡与衰老第十三章细胞死亡与衰老下游Caspases活化后，作用底物：

1.裂解核纤层蛋白，导致细胞核形成凋亡小体；2.裂解DNase结合蛋白，使DNase释放，降解DNA形成DNALadder;3.裂解参与细胞连接或附着的骨架和其他蛋白，使凋亡细胞皱缩、脱落，便于细胞吞噬；4.导致膜脂PS重排，便于吞噬细胞识别并吞噬。第十三章细胞死亡与衰老细胞质膜完整第十三章细胞死亡与衰老凋亡小体(apoptoticbody)：胞膜内陷包围凝集断裂的染色质和细胞器形成的囊状小泡。左侧示哺乳类乳腺细胞的凋亡，染色质凝集，核膜崩解。右侧示哺乳类正常的乳腺细胞。第十三章细胞死亡与衰老透射电镜扫描电镜胸腺细胞第十三章细胞死亡与衰老动画第十三章细胞死亡与衰老（1）DNA的降解：DNA形成180-200bp或整数倍的片段，在琼脂糖凝胶电泳中可呈特征性的“梯状”条带，是判断凋亡发生的客观指标之一。（2）ATP的消耗2.生化特征第十三章细胞死亡与衰老第十三章细胞死亡与衰老第十三章程序性细胞死亡与细胞衰老第十三章细胞死亡与衰老第一节程序性细胞死亡第十三章细胞死亡与衰老一、动物细胞的程序性死亡程序性细胞死亡（PCD）指在生长发育过程中细胞在基因调控下，按照一定时空顺序发生的生理性死亡。细胞凋亡是形态学的概念，程序性细胞死亡是功能上的概念。细胞死亡有三种形式：凋亡、坏死和自噬第十三章细胞死亡与衰老细胞凋亡（apoptosis):apoptosis为希腊语，原指秋天时树叶自然凋零。由体内外因素触发细胞内预存的死亡程序而导致的细胞死亡过程称为细胞凋亡（又称为程序性细胞死亡）。（一）细胞凋亡第十三章细胞死亡与衰老1）.形态学特征2）.生化特征1.细胞凋亡的特征→染色质边集→固缩→出芽脱接触→→凋亡小体第十三章细胞死亡与衰老2、细胞凋亡的意义1）生理意义①确保正常发育、生长：清除多余的、失去功能价值的细胞（指趾间组织细胞；动物变态；神经元细胞；皮肤角质形成）②维持内环境稳定：清除受损突变细胞，DNA损伤的细胞，衰老细胞③发挥积极的防御功能：感染病毒细胞凋亡，阻止病毒复制第十三章细胞死亡与衰老2）病理学意义病原体侵染诱导凋亡——HIV抑制凋亡——Poxvirus①细胞凋亡不足肿瘤，自身免疫疾病；②细胞凋亡过度神经退行性疾病（AD，帕金森症）、心肌梗塞、再生障碍性贫血、骨组织坏死。第十三章细胞死亡与衰老3、细胞凋亡的检测方法①.形态学，电镜，光镜－染色法；台盼蓝DAPI②.DNA凝胶电泳——ladder；③.线粒体的分析：膜电位——常用的染料JC-1