细胞死亡与细胞衰老 (3)精选PPT.ppt

关于细胞死亡与细胞衰老(3)第1页，讲稿共26张，创作于星期三第一节细胞死亡第一节细胞死亡一、细胞凋亡一、细胞凋亡 是受到基因调控的主动的生理性自杀行为。是受到基因调控的主动的生理性自杀行为。第2页，讲稿共26张，创作于星期三凋亡小体形成凋亡小体形成凋亡小体为邻近细胞吞噬凋亡小体为邻近细胞吞噬凋亡起始凋亡起始（一）细胞凋亡的特征（一）细胞凋亡的特征第3页，讲稿共26张，创作于星期三lP342P342l凋亡的起始：微绒毛消失，细胞间接触消失；细胞膜凋亡的起始：微绒毛消失，细胞间接触消失；细胞膜皱缩但保存完整；线粒体大体保存完整；内质网囊腔膨皱缩但保存完整；线粒体大体保存完整；内质网囊腔膨胀，并逐渐和质膜融合；染色体固缩形成新月形结构，胀，并逐渐和质膜融合；染色体固缩形成新月形结构，沿核膜分布；沿核膜分布；l凋亡小体的形成：细胞核裂解为碎块后和某些细胞器凋亡小体的形成：细胞核裂解为碎块后和某些细胞器一起聚集，为反折的细胞膜所包围形成表面光滑的单个一起聚集，为反折的细胞膜所包围形成表面光滑的单个的凋亡小体的凋亡小体l凋亡小体被临近的细胞或体内吞噬细胞所吞噬凋亡小体被临近的细胞或体内吞噬细胞所吞噬第4页，讲稿共26张，创作于星期三胸腺细胞胸腺细胞正常正常凋亡第5页，讲稿共26张，创作于星期三胸腺细胞胸腺细胞胸腺细胞胸腺细胞正常正常凋亡第6页，讲稿共26张，创作于星期三（二）细胞凋亡的检测方法（二）细胞凋亡的检测方法l形态学观测形态学观测 应用各种染色法可观察到凋亡细胞的各种形态学特征。应用各种染色法可观察到凋亡细胞的各种形态学特征。lDNADNA电泳电泳 凋亡细胞中凋亡细胞中DNADNA片段呈现出梯状条带；片段呈现出梯状条带；DNADNADNADNA发生发生发生发生核小体间核小体间核小体间核小体间断裂断裂第7页，讲稿共26张，创作于星期三l彗星电泳法彗星电泳法 将单个细胞悬浮于琼脂糖凝胶中，经裂解处理后，再在电场中进将单个细胞悬浮于琼脂糖凝胶中，经裂解处理后，再在电场中进行短时间的电泳，并用荧光染料染色，凋亡细胞中形成的行短时间的电泳，并用荧光染料染色，凋亡细胞中形成的DNADNA降降解片段，在电场中泳动速度较快，呈现出一种彗星式的图案；而解片段，在电场中泳动速度较快，呈现出一种彗星式的图案；而正常的无正常的无DNADNA断裂的核在泳动时保持圆球形。断裂的核在泳动时保持圆球形。l流式细胞分析流式细胞分析 根据凋亡细胞根据凋亡细胞DNADNA断裂和丢失，采用碘化丙锭断裂和丢失，采用碘化丙锭(PI)(PI)使使DNADNA产生激产生激发荧光，用流式细胞仪检出凋亡的亚二倍体细胞，同时发荧光，用流式细胞仪检出凋亡的亚二倍体细胞，同时也可观察细胞周期的状态。也可观察细胞周期的状态。lDNADNA断裂的原位末端标记法断裂的原位末端标记法 凋亡细胞的核凋亡细胞的核DNADNA中产生的中产生的3-OH3-OH末端，可借助一种可观测的标记末端，可借助一种可观测的标记物，如荧光素进行原位标记，并用荧光显微镜进行观察。物，如荧光素进行原位标记，并用荧光显微镜进行观察。第8页，讲稿共26张，创作于星期三 蝌蚪尾的消失蝌蚪尾的消失 第9页，讲稿共26张，创作于星期三 脊椎动物的神经系统的发育脊椎动物的神经系统的发育 第10页，讲稿共26张，创作于星期三发育过程中手和足的成形过程发育过程中手和足的成形过程第11页，讲稿共26张，创作于星期三 个体发育过程中及成熟个体中均存在细胞凋亡。个体发育过程中及成熟个体中均存在细胞凋亡。（三）细胞凋亡的生理意义：（三）细胞凋亡的生理意义：l个体发育过程中的细胞凋亡个体发育过程中的细胞凋亡 清除组织形成时期产生的无功能的过多的细胞清除组织形成时期产生的无功能的过多的细胞 如：如：脊椎动物神经系统发育过程中多余神经元的清除脊椎动物神经系统发育过程中多余神经元的清除 塑造个体及器官形态塑造个体及器官形态 如：手与足的形成、肠管腔道如：手与足的形成、肠管腔道 的形成，视网膜的发育等；的形成，视网膜的发育等；动物蜕变过程幼体器官的缩小与退化；动物蜕变过程幼体器官的缩小与退化；免疫耐受的形成。免疫耐受的形成。第12页，讲稿共26张，创作于星期三成熟动物个体中的细胞凋亡成熟动物个体中的细胞凋亡l通过调节细胞凋亡和细胞增殖的速率维持组织器官细胞通过调节细胞凋亡和细胞增殖的速率维持组织器官细胞数量的稳定以及机体细胞的自然更新；数量的稳定以及机体细胞的自然更新；l清除体内多余的细胞而不对周围细胞或组织产生清除体内多余的细胞而不对周围细胞或组织产生损害损害;l清除被环境伤害或被病原体感染的细胞，保护生物清除被环境伤害或被病原体感染的细胞，保护生物体免受其伤害。体免受其伤害。人体细胞凋亡的失调，会引发多种疾病人体细胞凋亡的失调，会引发多种疾病（三）细胞凋亡的生理意义：（三）细胞凋亡的生理意义：第13页，讲稿共26张，创作于星期三与细胞凋亡相关的疾病与细胞凋亡相关的疾病Disorders associated with inhibition of apoptosisl乳腺癌乳腺癌Breast cancerBreast cancerl前列腺癌前列腺癌Prostate cancerProstate cancerl卵巢癌卵巢癌Ovarian cancerOvarian cancerl滤泡状淋巴瘤滤泡状淋巴瘤Follicular lymphomaFollicular lymphomal狼疮狼疮LupusLupusl病毒感染病毒感染Viral infections(e.g.adeno,herpes,pox)Viral infections(e.g.adeno,herpes,pox)Disorders associated with excessive apoptosisl艾滋病艾滋病 AIDSAIDSl早老性痴呆早老性痴呆 AlzheimersAlzheimerslParkinsonsParkinsonslALSALSl再生障碍性贫血再生障碍性贫血Aplastic anemiaAplastic anemial酒精中毒酒精中毒AlcoholismAlcoholisml缺血缺血Ischemia(myocardial infarction,stroke,Ischemia(myocardial infarction,stroke,reperfusion)reperfusion)第14页，讲稿共26张，创作于星期三（四）细胞凋亡的分子机制（四）细胞凋亡的分子机制*在细胞凋亡中，天冬氨酸特异的半胱氨酸蛋白酶在细胞凋亡中，天冬氨酸特异的半胱氨酸蛋白酶caspase(cystrine aspartic acic specific caspase(cystrine aspartic acic specific protease)protease)是一组在执行细胞凋亡的过程中发挥的是一组在执行细胞凋亡的过程中发挥的关键性的作用的蛋白酶关键性的作用的蛋白酶A A、一般以酶原形式存在，且活性很低；、一般以酶原形式存在，且活性很低；B B、可因细胞凋亡因子作用而被激活，引起细胞凋亡、可因细胞凋亡因子作用而被激活，引起细胞凋亡1 1、CaspaseCaspase第15页，讲稿共26张，创作于星期三Caspase酶原的活化酶原的活化Caspase级联效应级联效应第16页，讲稿共26张，创作于星期三2.Caspase2.Caspase依赖性的细胞凋亡依赖性的细胞凋亡3.Caspase3.Caspase非依赖性的细胞凋亡：非依赖性的细胞凋亡：线粒体释放线粒体释放AIFAIF和和Endo GEndo G经细胞质基质进入细胞核，前者切割经细胞质基质进入细胞核，前者切割DNADNA形形成成5x105x104 4大小片段，后者产生典型的间隔大小片段，后者产生典型的间隔200bp200bp的的DNADNA片段。片段。第17页，讲稿共26张，创作于星期三5.5.生死抉择：细胞凋亡的调控生死抉择：细胞凋亡的调控-“-“营养因子营养因子”与死亡信号与死亡信号4.4.穿孔蛋白穿孔蛋白-颗粒酶介导的细胞凋亡颗粒酶介导的细胞凋亡细胞毒性细胞毒性T T淋巴细胞和淋巴细胞和NKNK细胞除了能如前所述分泌死亡细胞除了能如前所述分泌死亡配体介导细胞凋亡外，还能分泌穿孔蛋白配体介导细胞凋亡外，还能分泌穿孔蛋白-颗粒酶介导颗粒酶介导的细胞凋亡。的细胞凋亡。第18页，讲稿共26张，创作于星期三二、细胞坏死：二、细胞坏死：引起炎症反应；提取引起炎症反应；提取DNADNA电泳呈现拖尾现象。电泳呈现拖尾现象。坏死细胞坏死细胞凋亡细胞凋亡细胞细胞坏死可以是被动发生，也可能是一主动行为。细胞坏死可以是被动发生，也可能是一主动行为。第19页，讲稿共26张，创作于星期三三、自噬性细胞死亡三、自噬性细胞死亡l细胞自噬是细胞通过溶酶体与双层膜包裹的细胞自身物质细胞自噬是细胞通过溶酶体与双层膜包裹的细胞自身物质融合，从而降解细胞自身物质的过程。融合，从而降解细胞自身物质的过程。意义：意义：促使细胞存活的自我保护机制促使细胞存活的自我保护机制 在细胞面临代谢压力时为细胞生存提供原材料或在细胞面临代谢压力时为细胞生存提供原材料或ATPATP；实现自我实现自我“清理清理”：降解错误折叠的蛋白质聚合物、：降解错误折叠的蛋白质聚合物、功能失常的细胞器官和胞内的病原体。功能失常的细胞器官和胞内的病原体。某些动物个体发育中多余细胞的清除某些动物个体发育中多余细胞的清除 如昆虫的变态过程幼体细胞的清除如昆虫的变态过程幼体细胞的清除图图 细胞自噬过程示意图细胞自噬过程示意图第20页，讲稿共26张，创作于星期三第二节第二节 细胞衰老细胞衰老一、细胞衰老的概念与特征一、细胞衰老的概念与特征 细胞衰老一般的含义是指复制衰老，细胞衰老一般的含义是指复制衰老，即即体外培养体外培养的正常细胞经过有限次数分的正常细胞经过有限次数分裂后，停止分裂，细胞形态和生理代谢裂后，停止分裂，细胞形态和生理代谢活动发生显著改变的现象。活动发生显著改变的现象。(P356)(P356)第21页，讲稿共26张，创作于星期三与供体年龄有关与供体年龄有关 HayflickHayflick界限界限：细胞，至少是培养的细胞，不是不：细胞，至少是培养的细胞，不是不：细胞，至少是培养的细胞，不是不：细胞，至少是培养的细胞，不是不死的，而是有一定的寿命；它们的增殖能力不是无限死的，而是有一定的寿命；它们的增殖能力不是无限死的，而是有一定的寿命；它们的增殖能力不是无限死的，而是有一定的寿命；它们的增殖能力不是无限的，而是有一定的界限。的，而是有一定的界限。的，而是有一定的界限。的，而是有一定的界限。第22页，讲稿共26张，创作于星期三与物种寿命存在着一定的关系与物种寿命存在着一定的关系.第23页，讲稿共26张，创作于星期三衰老细胞结构的变化衰老细胞结构的变化核膜内折，染色质固缩化核膜内折，染色质固缩化内质网合成蛋白质减少内质网合成蛋白质减少细胞内脂褐质积累细胞内脂褐质积累细胞间连接减少细胞间连接减少衰老细胞生物学特征衰老细胞生物学特征细胞不可逆的生长停滞，分裂停止细胞不可逆的生长停滞，分裂停止衰老相关的衰老相关的-半乳糖苷酶的活化半乳糖苷酶的活化第24页，讲稿共26张，创作于星期三二、细胞衰老的分子机理二、细胞衰老的分子机理（一）复制衰老的机制：端粒与衰老（一）复制衰老的机制：端粒与衰老（二）压力诱导的早熟性衰老（二）压力诱导的早熟性衰老 氧化性损伤引发的衰老氧化性损伤引发的衰老第25页，讲稿共26张，创作于星期三感感谢谢大大家家观观看看第26页，讲稿共26张，创作于星期三