《细胞衰老机制》PPT课件.ppt

新乡医学院生命科学技术学院 细胞衰老的机制TheMechanismofCellSenescence 细胞生物学 2 Contents 细胞生物学 3 一 细胞衰老的相关概念 熟悉 细胞衰老 cellsenescence 指细胞在正常环境条件下发生的生理 生殖能力的减弱以及形态改变 并趋向死亡的现象 人体衰老与细胞衰老既有联系又有区别 细胞生物学 4 1 细胞的寿命界限Hayflick界限 细胞有一定的寿命 其增殖能力有一定的界限 不同年龄的人成纤维细胞的增殖代数 细胞生物学 5 2 动物体细胞在体外传代次数与物种寿命有关 细胞生物学 6 3 细胞的分裂能力与个体的年龄有关 8岁 细胞生物学 7 混合培养 单独培养 两种细胞在两种培养方式中细胞倍增次数相同 细胞内部因素决定细胞的衰老 4 细胞核决定细胞衰老的表达 实验 细胞生物学 8 胞质体 完整细胞 实验 细胞融合 细胞分裂能力取决于完整细胞的年龄 细胞核决定了细胞衰老的表达 细胞生物学 9 二 细胞衰老的特征 掌握 1 细胞内水分减少细胞脱水收缩 不溶性蛋白质增多 细胞硬度增加 代谢速率减慢 细胞生物学 10 2 色素颗粒沉积增多脂褐素 黄褐色的圆或椭圆形颗粒 由溶酶体转化而来 肝 肌 神经细胞中的积聚最明显 神经细胞胞浆中脂褐素堆积 细胞生物学 11 3 膜系统的衰老变化 1 膜上微绒毛数目增加 补偿了衰老时细胞间联系的衰退 2 细胞膜由液晶相转变为凝胶相 膜的流动性降低 3 溶酶体的数量及体积增加而酶活性降低 细胞生物学 12 4 线粒体的数量增多 体积增大 嵴减少 线粒体崩解是细胞衰老的重要标志 细胞核不凋亡 细胞核凋亡 保温 保温 细胞生物学 13 5 糙面内质网逐渐减少 高尔基体囊泡肿胀 扁平囊泡断裂崩解 细胞生物学 14 4 细胞核在衰老过程中的变化染色质固缩化 核膜内折 细胞生物学 15 5 生化反应的改变 1 蛋白质合成的速度下降核糖体的效率和准确性降低 蛋白质合成延伸因子的数量和活性降低 2 细胞内酶的活性降低 酪氨酸酶 细胞生物学 16 衰老症状与原因分析 皮肤干燥 发皱 头发变白 老人斑 饮食减少 细胞水分减少 体积减小 细胞内的酶活性降低 细胞内色素的累积 细胞膜通透性功能改变 细胞生物学 17 三 细胞衰老的学说 了解 1 自由基学说 2 体细胞突变学说 3 衰老基因学说 4 线粒体学说 5 密码子限制学说 6 基因调节学说 7 端粒学说 为何数量这么多 细胞生物学 18 一 自由基学说 Harman1995年诺贝尔奖提名 1 自由基 freeradical 是含不成对电子的原子或基团 具有高度反应活性 可引发氧化性损伤的积累 最终导致细胞衰老 细胞生物学 19 人体遇到的自由基主要是氧自由基 95 以上 分为超氧阴离子自由基 羟自由基 脂氧自由基 NO2和NO自由基 活性氧 过氧化氢 单线态氧和臭氧 细胞生物学 20 自由基来源 外源性 内源性 内源性自由基 a 由线粒体呼吸链电子泄漏产生 b 由氧化酶催化底物羟化产生 自由基 机体衰老多种疾病 细胞生物学 21 2 过多的自由基对细胞组分造成的损伤 氧化质膜中的不饱和脂肪酸 膜脆性增加 膜结构改变 氧化蛋白质中的巯基 使DNA链断裂 交联 碱基羟基化 碱基切除等 细胞生物学 22 3 细胞内清除过多自由基的机制 通过膜系统使自由基与细胞其他组分隔离 细胞生物学 23 保护性的酶超氧化物歧化酶 Mn SOD Cu Zn SOD 过氧化氢酶 CAT 谷胱甘肽过氧化物酶 GSH Px 抗氧化剂中和自由基 细胞生物学 24 其他抗氧化物分子维生素E C A 硒 胡萝卜素 番茄红素 葡萄籽OPC 细胞生物学 25 二 端粒学说 端粒由250 1500个TTAGGG重复顺序组成 记录细胞的年龄并预示死亡的时限 端粒由端粒酶催化合成 端粒酶是一种RNA依赖性的DNA聚合酶 细胞生物学 26 端粒酶的结构示意图 蛋白质 绿色 与RNA 浅褐色 及DNA 紫色 联合在一起 细胞生物学 27 细胞分裂 染色体末端总有5 20个碱基对的片段丧失 端粒将逐渐缩短 端粒酶活性 胚胎 生殖和肿瘤细胞端粒酶活性 正常组织 3 5 5 3 RNA引物 3 3 RNA引物水解 5 5 细胞生物学 28 肿瘤细胞为何永生 绝大多数恶性肿瘤具有端粒酶活性 而人正常体细胞中则没有 细胞生物学 29 端粒酶的作用机制 爬行机制 端粒酶利用酶分子内RNA亚基为模板 以5 3 合成端粒的重复序列 端粒酶的模板RNA与端粒3 端的杂交链之间发生移位和配对 周而复始 爬行机制示意动画 细胞生物学 30 端粒酶的作用机制 细胞生物学 31 抗癌新策略 用RNAi抑制端粒酶 利用RNAi技术可以削弱癌细胞端粒酶的能力 可为从事端粒酶癌症研究的科学家提供研制出前所未有的 能有效治疗85 癌症的抗癌药的机会 细胞生物学 32 端粒长度可能只是人衰老的生物学标志 克隆羊多莉 细胞生物学 33 小结 细胞衰老指细胞在正常环境条件下发生的生理 生殖能力的减弱以及形态改变 并趋向死亡的现象 细胞有一定的寿命 它们的增殖能力有一定的界限 动物体细胞在体外传代次数与物种寿命及个体的年龄有关 细胞衰老表现为细胞内水分减少 色素颗粒沉积增多 膜系统的衰老 核膜内折 染色质固缩化 蛋白质合成的速度下降 酶活性降低等特征 细胞生物学 34 自由基对细胞内脂类 蛋白质 DNA的氧化性损伤积累是造成细胞衰老的主要原因之一 人体依靠膜系统隔离开产生自由基的物质或位点 以及保护性的酶和一些抗氧化物分子清除自由基 SOD是清除自由基的主要力量 端粒记录细胞的年龄并预示死亡的时限 端粒长度是人衰老的生物学标志 细胞生物学 35 思考题 1 什么是细胞衰老 2 细胞衰老的特征主要有哪些 3 简述细胞衰老的自由基学说及人体消除自由基的机制 4 端粒学说主要有哪些内容 细胞生物