细胞凋亡及机制检测PPT学习教案

1、会计学1第1页/共71页第2页/共71页第3页/共71页第4页/共71页第5页/共71页第6页/共71页 坏死坏死 凋亡凋亡1.性质性质病理性病理性,非特异性非特异性生理性或病理性，特异性生理性或病理性，特异性2. 诱导因素诱导因素 强烈病理性刺激强烈病理性刺激,随机发生随机发生生理性或较弱病理性刺激，非随机发生理性或较弱病理性刺激，非随机发生生3. 生化特点生化特点 被动过程被动过程,无新蛋白合成无新蛋白合成,不不耗能耗能耗能的主动过程，有新蛋白合成耗能的主动过程，有新蛋白合成4. 形态变化形态变化 细胞结构全面溶解、破坏、细胞结构全面溶解、破坏、细胞肿胀细胞肿胀胞膜及细胞器相对完整细胞皱缩

2、，核胞膜及细胞器相对完整细胞皱缩，核固缩固缩,膜可发泡成芽膜可发泡成芽,形成凋亡小体形成凋亡小体5.DNA电泳电泳弥散性降解，电泳呈均一弥散性降解，电泳呈均一DNA片状片状DNA片段化（片段化（180-120bp）,电泳呈电泳呈“梯梯”状条带状条带6. 炎症反应炎症反应 溶酶体破裂，局部炎症反溶酶体破裂，局部炎症反应应溶酶体相对完整，局部无炎症反应溶酶体相对完整，局部无炎症反应7.凋亡小体凋亡小体无无有有8.基因调控基因调控无无有有第7页/共71页H. Robert HorvitzJohn E. Sulston 第8页/共71页第9页/共71页正常正常凋亡第10页/共71页正常正常凋亡第11页

3、/共71页第12页/共71页受受体体cAMPCa2+神神经经酰酰胺胺死死亡亡信信号号凋凋亡亡相相关关基基因因激激活活Dnase激活激活Capases激活激活巨噬细胞巨噬细胞吞噬细胞吞噬细胞凋亡细胞凋亡细胞第13页/共71页第14页/共71页DNA fragmentation是凋亡的是凋亡的“golden marker”。第15页/共71页第16页/共71页第17页/共71页性蛋白性蛋白，使该蛋白获得或丧失某，使该蛋白获得或丧失某种生物学功能种生物学功能第18页/共71页第19页/共71页第20页/共71页抑制剂、促癌剂、佛波豆蔻乙抑制剂、促癌剂、佛波豆蔻乙脂脂(PMA)等等第21页/共71页第

4、22页/共71页诱导信号诱导信号cellR神经酰胺神经酰胺多途径多途径RSAPK/JNKP53 基基因因NF-kB,JNK/AP-1途径途径激活激活bax or 下调下调bcl-2ROSmtDNA第23页/共71页第24页/共71页第25页/共71页第26页/共71页第27页/共71页第28页/共71页4.ICE蛋白酶家族蛋白酶家族第29页/共71页参与。第30页/共71页 磷酸化磷酸化p53使细胞处于使细胞处于G1期，必要时诱导细胞凋亡。期，必要时诱导细胞凋亡。 p21 CDK RB不被磷酸化不被磷酸化 G1DNA损伤损伤 p53 并磷酸化并磷酸化 Bax , Bcl apoptosis G

5、add45 DNA修复修复野生型P53基因具有诱导细胞凋亡的功能“分子警察”；第31页/共71页第32页/共71页第33页/共71页肪酸（如：花生四烯酸）的氧化产物过氧羟基24碳四烯酸有很强的诱发细胞凋亡的作用。第34页/共71页第35页/共71页第36页/共71页第37页/共71页第38页/共71页AIFCaspase抑制剂抑制剂+Caspase 9酶原酶原Caspase-9Caspase3酶原酶原Caspase-3蛋白质水解蛋白质水解无活性核无活性核酸内切酶酸内切酶内切酶激活内切酶激活DNA断裂断裂+Bcl-2Ca2+apoptosis？第39页/共71页氧化损伤氧化损伤钙稳态失衡钙稳态失

6、衡线粒体损伤线粒体损伤恶性网络假说恶性网络假说(deleterious network hypothesis)细胞凋亡 m AIF，ApafPTP open第40页/共71页细胞凋亡的生物学意义细胞凋亡的生物学意义 1.1.发育发育 从低等动物到高等动物的发育，都从低等动物到高等动物的发育，都存在着程序性细胞死亡的现象。存在着程序性细胞死亡的现象。 2.2.免疫系统免疫系统 淋巴细胞发育分化成熟过程中淋巴细胞发育分化成熟过程中，始终伴随着细胞凋亡。，始终伴随着细胞凋亡。 3.3.衰老衰老 细胞凋亡与许多年龄相关疾病有直细胞凋亡与许多年龄相关疾病有直接或间接的联系。接或间接的联系。 4.4.损伤

7、与修复损伤与修复 5.5.肿瘤发生肿瘤发生 细胞增殖与死亡的速度平衡失细胞增殖与死亡的速度平衡失调。调。 6.6.病毒致病病毒致病 病毒表达抗凋亡蛋白。病毒表达抗凋亡蛋白。第41页/共71页Hutchinson-Gilford syndrome 第42页/共71页第43页/共71页第44页/共71页 1.凋亡与恶性肿瘤凋亡与恶性肿瘤 肿瘤的发生不仅与细胞过度增殖有关，肿瘤的发生不仅与细胞过度增殖有关，还与凋亡障碍有关。还与凋亡障碍有关。 Oncogenes “anti-apoptic”genes Cell division cell death 肿瘤治疗新思路：诱导肿瘤细胞的凋亡肿瘤治疗新思路

8、：诱导肿瘤细胞的凋亡第45页/共71页 2.凋亡与免疫系统功能障碍凋亡与免疫系统功能障碍 凋亡对免疫系统功能有重要调节作用凋亡对免疫系统功能有重要调节作用 淋巴细胞：在发育过程中有凋亡发生淋巴细胞：在发育过程中有凋亡发生；在晚期，当与抗原相互作用时亦发生；在晚期，当与抗原相互作用时亦发生凋亡。凋亡。 胸腺发育过程中的自然凋亡过程胸腺发育过程中的自然凋亡过程第46页/共71页第47页/共71页（1）心肌缺血和再灌注损伤）心肌缺血和再灌注损伤 心肌缺血再灌注后可引起心肌细胞心肌缺血再灌注后可引起心肌细胞的凋亡，由于心肌组织中吞噬细胞数量的凋亡，由于心肌组织中吞噬细胞数量有限，故而凋亡细胞可以激发性

9、引起炎有限，故而凋亡细胞可以激发性引起炎性反应，招引中性粒细胞浸润，进而导性反应，招引中性粒细胞浸润，进而导致心肌组织坏死（心肌梗塞）。致心肌组织坏死（心肌梗塞）。第48页/共71页 (2)凋亡与心脏病凋亡与心脏病 心脏传导障碍和心律失常心脏传导障碍和心律失常 心脏传导系统在胚胎早期就已形成心脏传导系统在胚胎早期就已形成。新生儿窦房结主要有大量起搏细胞（。新生儿窦房结主要有大量起搏细胞（P细胞）和少量胶原组成，而成人则为细胞）和少量胶原组成，而成人则为少量少量P细胞和大量胶原构成，可能是细胞和大量胶原构成，可能是P细细胞凋亡的结果。因此胞凋亡的结果。因此P细胞凋亡不足或细胞凋亡不足或过度均可引

10、起心律失常。过度均可引起心律失常。第49页/共71页第50页/共71页(1)凋亡与神经退行性病变凋亡与神经退行性病变 神经元是神经元是non-proliferating, long-lived, terminally differentiated cell。神经元等非增殖细胞发生凋亡的意义：神经元等非增殖细胞发生凋亡的意义： 1、避免细胞重新进入细胞周期，特别是遇、避免细胞重新进入细胞周期，特别是遇 到致转化刺激信号时。如向终末分化的到致转化刺激信号时。如向终末分化的 细胞中转染细胞中转染oncogene可引起细胞凋亡，可引起细胞凋亡， 而非增殖。而非增殖。第51页/共71页(2)(2)为了器

11、官生存的需要为了器官生存的需要 A deleted cell is more advantageous than a damaged cell, even when the cell is irreplaceable. This is analogous to what is frequently referred to as “better dead than wrong” for dividing cell第52页/共71页第53页/共71页(凋亡与免疫缺陷性疾病凋亡与免疫缺陷性疾病)典型例子是典型例子是AIDS1.HIV-1感染后可引起感染后可引起CD4+T淋巴细胞的淋巴细胞的 凋亡，且

12、可能由病毒被膜蛋白复合体凋亡，且可能由病毒被膜蛋白复合体 gp120介导。介导。2.AIDS患者外周血淋巴细胞患者外周血淋巴细胞Fas/Apo水平水平 明显提高，可迅速诱导细胞凋亡。明显提高，可迅速诱导细胞凋亡。 由此，通过控制凋亡过程是否可以预由此，通过控制凋亡过程是否可以预防或延缓防或延缓AIDS的进展。的进展。第54页/共71页第55页/共71页5.的下降的下降第56页/共71页第57页/共71页物无免疫抑制作用，但有稳定物无免疫抑制作用，但有稳定 m第58页/共71页n5.5.流式细胞分析流式细胞分析第59页/共71页亡小体亡小体(apoptotic body)等。等。第60页/共71页 检测方法检测方法 可鉴定凋亡细胞特征可鉴定凋亡细胞特征 光学显微镜光学显微镜 相差显微镜相差显微镜 透射电镜透射电镜 聚焦激光扫聚焦激光扫 描电镜描电镜 扫描电镜扫描电镜 流式细胞仪流式细胞仪 缩时摄影术缩时摄影术细胞体积缩小、核浓缩、细胞周围透明圈细胞体积缩小、核浓缩、细胞周围透明圈细胞发泡、凋亡小体细胞发泡、凋亡小体微绒毛消失、染色质沿核膜分布、新月体状微绒毛消失、染色质沿核膜分布、新月体状核、凋亡小体核、凋亡小体凋亡细胞内固缩染色质及核碎片定位凋亡细胞内固缩染色质及核碎片定位细胞膜表面泡状鼓起细胞膜表面泡