细胞生物学细胞衰老与凋亡学习教案

1、会计学1细胞生物学细胞衰老细胞生物学细胞衰老(shuilo)与凋亡与凋亡第一页，共40页。2体外培养的年轻和老的人体外培养的年轻和老的人成纤维细胞的显微成纤维细胞的显微(xin (xin wi)wi)形态形态第2页/共40页第二页，共40页。3物种的寿命与体外培养物种的寿命与体外培养时细胞传代时细胞传代(chun (chun di)di)次数的关系次数的关系第3页/共40页第三页，共40页。4早老症儿童早老症儿童(r tng)(r tng)与正常与正常儿童儿童(r tng)(r tng)的比较的比较第4页/共40页第四页，共40页。5蛋白质合成的变化蛋白质合成的变化第5页/共40页第五页，共4

2、0页。6体外培养的二倍体细胞，细胞核随着体外培养的二倍体细胞，细胞核随着细胞分裂次数细胞分裂次数(csh)(csh)的增加不断增大的增加不断增大细胞核的核膜内折（细胞核的核膜内折（invaginationinvagination）、染色质固缩化、染色质固缩化第6页/共40页第六页，共40页。7衰老动物内质网成分弥散性地分散衰老动物内质网成分弥散性地分散(fnsn)(fnsn)于核周胞质中，粗面内质网的于核周胞质中，粗面内质网的总量似乎是减少了总量似乎是减少了第7页/共40页第七页，共40页。8衰老的细胞，其膜流动性降低、韧衰老的细胞，其膜流动性降低、韧性减小性减小衰老细胞间间隙连接及膜内颗粒衰

3、老细胞间间隙连接及膜内颗粒(kl)(kl)的分布也发生变化的分布也发生变化第8页/共40页第八页，共40页。9通常，细胞中线粒体的数量通常，细胞中线粒体的数量(shling)(shling)随龄减少，而其体积则随随龄减少，而其体积则随龄增大龄增大第9页/共40页第九页，共40页。10第10页/共40页第十页，共40页。11该理论认为，代谢过程中产生的活性氧基团或分子（该理论认为，代谢过程中产生的活性氧基团或分子（reactive oxygen species，ROS）引发的氧化性损伤的积累，最终导致衰老。）引发的氧化性损伤的积累，最终导致衰老。ROS主要有三种主要有三种(sn zhn)类型：类

4、型： O2-，即超氧自由基；，即超氧自由基； OH-，即羟自由基；，即羟自由基； H2O2。它们的高度活性引发脂类、蛋白质和核酸分子。它们的高度活性引发脂类、蛋白质和核酸分子的氧化性损伤，从而导致细胞结构的损伤乃至破坏。清的氧化性损伤，从而导致细胞结构的损伤乃至破坏。清 除除ROS，就可以延长寿命，就可以延长寿命第11页/共40页第十一页，共40页。12又称程序性细胞死亡又称程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)。是一个主动的由基因决定的自动。是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程。结束生命的过程。Apoptosis的概念源自于希腊语，原意是指树的概念源自于希

5、腊语，原意是指树叶或花的自然凋落；叶或花的自然凋落；细胞发生程序性死亡时，就像树叶或花的自然细胞发生程序性死亡时，就像树叶或花的自然凋落一样，凋亡的细胞散在于正常组织细胞中，凋落一样，凋亡的细胞散在于正常组织细胞中，无炎症反应，不遗留疤痕。无炎症反应，不遗留疤痕。死亡的细胞碎片很快被巨噬细胞或邻近细胞清死亡的细胞碎片很快被巨噬细胞或邻近细胞清除除(qngch)，不影响其他细胞的正常功能。，不影响其他细胞的正常功能。第12页/共40页第十二页，共40页。13细胞坏死细胞坏死(hui s)(hui s)与程序与程序性细胞死亡性细胞死亡第13页/共40页第十三页，共40页。14细胞细胞(xbo)(x

6、bo)坏死与程序性细胞坏死与程序性细胞(xbo)(xbo)死亡比较死亡比较第14页/共40页第十四页，共40页。15程序性死亡细胞的形态结构程序性死亡细胞的形态结构(jigu)(jigu)变化变化凋亡小体凋亡小体(xio t)的形成的形成凋亡小体逐渐凋亡小体逐渐(zhjin)为邻近的细胞吞噬并消化为邻近的细胞吞噬并消化细胞表面的特化结构如微绒毛细胞表面的特化结构如微绒毛消失，细胞间接触的消失，但消失，细胞间接触的消失，但细胞膜依然完整；线粒体大体细胞膜依然完整；线粒体大体完整，但核糖体逐渐从内质网完整，但核糖体逐渐从内质网上脱离，内质网囊腔膨胀，并上脱离，内质网囊腔膨胀，并逐渐与质膜融合；染色

7、质固缩逐渐与质膜融合；染色质固缩，形成新月形帽状结构等形态，形成新月形帽状结构等形态，沿着核膜分布。，沿着核膜分布。第15页/共40页第十五页，共40页。16第16页/共40页第十六页，共40页。17程序性死亡细胞程序性死亡细胞(xbo)(xbo)的的DNADNA降降解解第17页/共40页第十七页，共40页。18第18页/共40页第十八页，共40页。19程序性细胞程序性细胞(xbo)(xbo)死亡相关基死亡相关基因因死亡执行期死亡执行期第19页/共40页第十九页，共40页。20雌雄同体的秀丽雌雄同体的秀丽(xil)(xil)新小杆线虫新小杆线虫第20页/共40页第二十页，共40页。21第21页

8、/共40页第二十一页，共40页。22细胞杀手是细胞杀手是ced-3ced-3而不是而不是ced-4ced-4。第22页/共40页第二十二页，共40页。23程序性细胞死亡程序性细胞死亡(swng)(swng)途径途径及相关基因及相关基因第23页/共40页第二十三页，共40页。24CaspaseCaspase活化活化胞外信号分子诱导的细胞凋亡胞外信号分子诱导的细胞凋亡(dio wn)(dio wn)途径途径天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶自杀性蛋白水解酶是天冬氨酸特异性半自杀性蛋白水解酶是天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶胱氨酸蛋白酶(cysteine-containing (c

9、ysteine-containing aspartateaspartatespecific protease),specific protease),简简称称(jinchng)caspase;(jinchng)caspase;caspase-3caspase-3、6 6、7 7和和8 8 在在FAS/TNFFAS/TNF介导的介导的程序性细胞死亡途径中起作用；程序性细胞死亡途径中起作用；caspase-9caspase-9和和3 3 一起参与线粒体中一起参与线粒体中Apaf-Apaf-I I、细胞色素、细胞色素c c介导的程序性细胞死亡介导的程序性细胞死亡; ; 在 人 类 ， 已 经 鉴 定

10、 了 在 人 类 ， 已 经 鉴 定 了 1 01 0 种 不 同 的种 不 同 的caspasecaspase。第24页/共40页第二十四页，共40页。25执行者执行者caspasecaspase在程序性细胞死亡在程序性细胞死亡(swng)(swng)中中的作用的作用第25页/共40页第二十五页，共40页。26第26页/共40页第二十六页，共40页。27第27页/共40页第二十七页，共40页。28第28页/共40页第二十八页，共40页。29细胞内源信号激发细胞内源信号激发(jf)(jf)细胞程序细胞程序性死亡性死亡第29页/共40页第二十九页，共40页。30 Regulators and e

11、ffectors apoptosis 第30页/共40页第三十页，共40页。31第31页/共40页第三十一页，共40页。32基因产物基因产物功功 能能BCL-2凋亡抑制剂，可和凋亡抑制剂，可和 Bax及及 Bak结合结合BCL-x其其 L 型抑制凋亡，型抑制凋亡，S 型促进凋亡，与型促进凋亡，与 Bax及及 Bak结合结合BCL-w凋亡抑制剂凋亡抑制剂Bax凋亡促进剂，可与凋亡促进剂，可与 BCL-2，BCL-XL，EIB19K 结合结合Bak凋亡促进剂，亦可作抑制剂，可与凋亡促进剂，亦可作抑制剂，可与BCL-2，BCL-X和和E1B19K结合结合MCL-1凋亡抑制剂凋亡抑制剂Bad凋亡促进剂

12、，与凋亡促进剂，与 BCL-2 和和 BCL-XL结合结合Ced-9线虫中的凋亡抑制剂，线虫中的凋亡抑制剂，BCL-2同源物同源物E1B19K腺病毒凋亡抑制剂，与腺病毒凋亡抑制剂，与 Bax和和 Bak结合结合第32页/共40页第三十二页，共40页。33CytCCytC与胞质中与胞质中Ced4Ced4同源同源物物Apaf-1(Apaf-1(凋亡蛋白酶活化因凋亡蛋白酶活化因子子apoptosis protease apoptosis protease activating factor) activating factor)结合结合并活化并活化Apaf-1Apaf-1，活化的，活化的Apaf-1Apaf-1再活再活化化Procaspase9Procaspase9，最后引起，最后引起细胞凋亡细胞凋亡第33页/共40页第三十三页，共40页。34第34页/共40页第三十四页，共40页。35程序性细胞死亡在形态程序性细胞死亡在形态建成中起重要作用。建成中起重要作用。第35页/共40页第三十五页，共40页。36动物细胞数量控制动物细胞数量控制(kngzh)(kngzh)的途径的途径第36页/共40页第三十六页，共40页。37程序性细胞程序性细胞(xbo)(xbo)死亡在小鼠脚趾形成中死亡在小鼠脚趾形成中的作用的作用第37页/共40页第三十七页