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英汉缩略语名词对照 (1)
中文摘要 (2)
英文摘要 (4)
正文：HepaCAM通过SMAD2/3/caspase信号通路诱导膀胱癌细胞的凋亡 (7)
前言 (7)
第一部分膀胱癌中hepaCAM与p-SMAD2/3表达的相关性 (11)
1材料与方法 (11)
2 结果 (14)
3讨论 (16)
第二部分HepaCAM通过SMAD2/3/caspase信号通路诱导膀胱癌细胞的凋亡 (17)
1材料与方法 (17)
2结果 (26)
3讨论 (36)
全文总结 (38)
参考文献 (39)
彩图 (43)
文献综述 (46)
致谢 (54)
攻读硕士学位期间的研究成果及发表的学术论文目录 (55)
英汉缩略语名词对照
英文缩写英文全称中文全称
AP ammonium persulfate 过硫酸铵
BCA bicinchonininc acid 二喹啉甲酸Caspase Cysteinyl aspartate specific proteinase 天冬氨酸蛋白水解酶DMSO dimethyl Sulphoxide 二甲基亚砜
FCM flow cytometry 流式细胞术
HE hematoxylin and eosin stain 苏木精伊红染色法hepaCAM hepatocyte celladhesion molecule 肝细胞粘附分子
h hour 小时
HRP horsradish peroxidase 辣根过氧化物酶
IF immunofluorescence 免疫荧光
IHC immunohistochemistry 免疫组织化学
min minute 分钟
PAGE polyacrylamideelectrophoresis 聚丙烯酰胺凝胶电泳PARP poly ADP-ribose polymerase DNA修复酶
PBS phosphated buffered saline 磷酸盐缓冲液PMSF phenylmethyl sulfonylfluoride 苯甲基磺酰氟化物PVDF polyvinylidene Fluoride 聚偏氟乙稀
QRT-PCR Quantitative real-time polymerase chain
reaction 实时荧光定量聚合酶链反应
RIPA radio-Immunoprecipitation Assay RIPA裂解缓冲液rpm rounds per minute 每分钟转数RPMI 1640 roosevelt park memorial institute RPMI 1640培养基SDS sodium dodecylsulfate 十二烷基硫酸钠SMAD drosophila mothers against
decapentaplegic protein
SMAD蛋白
HepaCAM通过SMAD2/3/caspase信号通路诱导
膀胱癌细胞的凋亡
摘要
第一部分膀胱癌中hepaCAM与p-SMAD2/3表达的相关性目的：研究膀胱癌中肝细胞粘附分子（hepaCAM）与磷酸化SMAD 家族蛋白2/3（p-SMAD2/3）表达的相关性。
方法：通过免疫组织化学染色（IHC），检测51例膀胱癌和22例癌旁组织中hepaCAM与p-SMAD2/3的表达。癌组织的病理参数为：T a-T1期13例，T2-T4期38例；G1-G2期40例，G3-G4期11例；初发41例，复发10例。
结果：IHC显示：膀胱癌组织中hepaCAM表达明显低于癌旁组织（P<0.05），而p-SMAD2/3明显高于癌旁组织（P<0.05）。Spearman相关分析显示hepaCAM与p-SMAD2/3表达呈负相关（r=-0.712/-0.724, P=0.008/0.011），而hepaCAM和p-SMAD2/3的表达与膀胱癌临床病理参数无相关性。
结论：膀胱癌中hepaCAM低表达及p-SMAD2/3高表达与膀胱癌的发生、发展密切相关，为探究hepaCAM诱导膀胱癌细胞凋亡的机制提供一定前期基础。
关键词：HepaCAM，p-SMAD2/3，膀胱癌
第二部分HepaCAM通过SMAD2/3/caspase信号通路诱
导膀胱癌细胞的凋亡
目的：体外研究膀胱癌细胞中hepaCAM对凋亡的影响及分子机制。
方法：通过流式细胞术（FCM）和Hoechst 33258试剂盒检测hepaCAM对膀胱癌细胞株BIU-87和T24凋亡的影响。应用western blot 检测hepaCAM过表达腺病毒、caspase抑制剂（V-ZAD-FMK）和SMAD2/3激活剂（TGFβ1）处理前后各组hepaCAM和SMAD2/3/caspase 通路相关分子的表达。细胞免疫荧光和western blot检测体外过表达hepaCAM后膀胱癌细胞株BIU-87和T24中p-SMAD2/3在胞质和胞核中的表达。
结果：HepaCAM可加速膀胱癌细胞BIU-87和T24凋亡。体外过表达hepaCAM可加速caspase3/8/9的活化，下调PARP和p-SMAD2/3的表达。Caspase抑制剂Z-VAD-FMK处理后，与单独Z-V AD-FMK处理组相比，hepaCAM+Z-V AD-FMK组可下调caspase3/8/9前体和PARP 的表达。SMAD2/3激活剂TGFβ1处理后，与单独TGFβ1组相比，hepaCAM+TGFβ1组可抑制p-SMAD2/3的表达，下调caspase3/8/9前体和PARP的表达。细胞免疫荧光和western blot显示：过表达hepaCAM 可阻止BIU-87和T24中p-SMAD2/3的核转移。
结论：HepaCAM可通过SMAD2/3/caspase信号通路诱导膀胱癌细胞的凋亡。
关键词：膀胱癌细胞，hepaCAM，p-SMAD2/3，caspase通路，细胞凋亡
HEPACAM CAN INDUCE THE APOPTOSIS OF BLADDER CANCER CELLS VIA SMAD2/3/CASPASE PATHWAY
ABSTRACT
PART ONE
CORRELATION OF THE PROTEIN EXPRESSION OF HEPACAM AND P-SMAD2/3 IN BLADDER CANCER
Objective: To explore the correlation of protein expression of hepaCAM and p-SMAD2/3 in bladder cancer and the relationship between hepaCAM or p-mTOR and various clinicopathological parameters.
Methods: Immunohistochemistry staining (IHC) was used to measure the protein level of hepaCAM and p-SMAD2/3 in 51 bladder cancer tissues and 22 adjacent tissues. Disease was Ta-T1 in 13 patients, T2-T4 in 38, G1-G2 in 40, G3-G4 in 11, primary in 41 and recurrent in 10.
Results: HepaCAM protein was significantly lower, and p-SMAD2/3 protein was remarkably higher in bladder cancer compared to adjacent tissues(P<0.05). Spearman correlation analysis showed the decrease of hepaCAM level was associated with the increase of p-SMAD2/3 level
(r=-0.712/-0.724, P=0.008/0.011). Neither hepaCAM or p-SMAD2/3 was correlated with any of the clinicopathological parameters.
Conclusion: The low expression of hepaCAM and high expression of p-SMAD2/3 are closely correlated with occurrence and development of bladder cancer, which laid a foundation for further study the mechanism of hepaCAM involving in inducing apoptosis of bladder carcinoma.
Key words: HepaCAM, p-SMAD2/3, bladder cancer
PART TWO
HEPACAM CAN INDUCE THE APOPTOSIS OF BLADDER CANCER CELLS VIA SMAD2/3/CASPASE PATHWAY Objective: To study the effects and molecular mechanisms of hepaCAM in inducing the apoptosis of bladder cancer cells in vitro.
Methods: The flow cytometry (FCM) and Hoechst 33258 kit were used to observe the effect of hepaCAM on apoptosis of bladder cancer cells. The expression of hepaCAM and SMAD2/3/caspase pathway molecules were determined by western blot by using of hepaCAM overexpression adenovirus, caspase inhibitor (V-ZAD-FMK) and SMAD2/3 activator (TGFβ1).We detected the protein expression levels of p-SMAD2/3 between nuclear and cytosol protein in bladder cancer cells BIU-87 and
T24 by immunofluorescence staining and Western blot after overexpression of hepaCAM.
Results: Overexpression of hepaCAM in bladder cancer cells accelerated the cell apoptosis by using of FCM and Hoechst 33258 kit. Over-expression of hepaCAM activated caspase-3/8/9, down-regulated PARP and p-SMAD2/3. Treatment with caspase pathway inhibitor (Z-V AD-FMK), compared with Z-V AD-FMK group, hepaCAM+Z-V AD-FMK group down-regulated procaspase-3/8/9 and PARP. Treatment with p-SMAD2/3 activator (TGF-β1), compared with TGF-β1 group, hepaCAM+TGF-β1 group down-regulated p-SMAD2/3, procaspase-3/8/9 and PARP. Overexpression of hepaCAM prevented the p-SMAD2/3 translocation from the cytoplasm to the nucleus in bladder cancer cell BIU-87 and T24.
Conclusion: HepaCAM can induce the apoptosis of bladder cancer cells via SMAD2/3/caspase pathway.
Key words:Bladder cancer cells, hepaCAM, p-SMAD2/3, caspase pathway, cell apoptosis
HepaCAM通过SMAD2/3/caspase信号通路诱导膀胱
癌细胞的凋亡
前言
膀胱癌是泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤之一，在美国每年有73000新发病例和15210死亡病例[1]。膀胱癌起源于上皮，分为非侵袭型（pTa，pT1 和CIS）和肌肉侵袭型（pT2-4）[2]。非侵袭型（即表皮型）膀胱癌预后较好，但仍有约50%的病人会复发，另有1/3的病人在5年内将发展为肌肉侵袭型膀胱癌[3-8]。而肌肉侵袭型临床治疗不容乐观，手术、化疗后五年生存率较低[9]。
肝细胞粘附分子（hepatocyte cell adhesion molecule, hepaCAM）属于免疫球蛋白家族成员，位于11q24，其转录产物是含1251bp的mRNA，翻译终产物是含416个氨基酸的糖蛋白。是Shen等在2005年首次从正常肝脏中发现的一种新型粘附分子[10]，它在肝癌组织中表达很低，随后发现其在很多肿瘤如乳腺癌、前列腺癌等中表达均有减少或缺失现象[11-13]。前期研究发现，通过腺病毒、甲基化抑制剂5-氮杂-2'-脱氧胞苷（5-Aza-2-deoxycytidine）或者γ-干扰素（Interferon-γ）使hepaCAM 再表达[14-15]，抑制前列腺癌、膀胱癌和肾癌细胞增殖[10-12, 15-16]。同时研究发现，hepaCAM可以诱导肾癌细胞凋亡[17]，但是否对膀胱癌细胞凋亡有影响，我们并不清楚，这就引起了我们为之进行深入研究的欲望。
细胞凋亡是清除机体内老化细胞和病变细胞并对机体免疫系统有很重要的作用[18]。而获得性凋亡抵抗是肿瘤发生发展及恶性改变的重要标志[19]。获得性凋亡抵抗存在于膀胱癌中，通过阻止凋亡而干扰肿瘤抑制蛋白的功能并且伴有细胞增殖能力增强[20]。凋亡抵抗是凋亡相关通路发生改变[21]，如天冬氨酸蛋白水解酶（cysteinyl aspartate specifiic proteinase，caspase）家族异常，而该家族的标志分子是caspase蛋白和DNA修复酶（poly ADP-ribose polymerase，PARP）等[22]，caspases 蛋白分为凋亡启动蛋白和效应蛋白，前者包括caspase2，8，9，10，后者包括caspase3，6，7[23]。然而caspase蛋白是否参与hepaCAM诱导的膀胱癌细胞凋亡并不知。
转化生长因子（Transforming growth factor-TGF）β家族成员可调节细胞凋亡、增殖、分化和血管生成[24-26]。经典的TGF-β信号通路：配体与TGF-β受体I型和II型（分别为TβRI和TβRII）结合，诱导磷酸化SMAD蛋白（drosophila mothers against decapentaplegic protein）的活化，引起它们在核内的堆积从而调节基因表达[24, 27]。TGF-β诱导的SMAD信号通路调控肿瘤凋亡[28-30]。SMAD蛋白在肿瘤进展中起双重功能，即肿瘤抑制性和肿瘤促进性，而最终的功能取决于肿瘤的状态和涉及的细胞类型[31]。文献查阅得知：免疫细胞WEHI231和肝细胞Hep3B中SMAD 蛋白活化可激活caspase蛋白促进细胞凋亡[32]，多种抑癌基因如P53可调控SMAD 蛋白的活化[33]。抑癌基因hepaCAM可否调控SMAD蛋白活化并激活caspase通路诱导膀胱癌细胞凋亡仍不知，因此检测膀胱癌中hepaCAM过表达腺病毒、caspase 抑制剂（V-ZAD-FMK）和SMAD2/3激活剂（TGFβ1）处理前后相关分子的表达，以探究hepaCAM可否通过SMAD2/3/caspase通路诱导膀胱癌细胞凋亡。
本研究内容包括如下：
第一部分（临床研究部分）通过IHC检测51例膀胱癌组织和22例癌旁组织中hepaCAM和p-SMAD2/3表达，并分析两者的相关性及其与各病理参数之间的关系。
第二部分（基础研究部分）通过FCM和Hoechst 33258试剂盒检测hepaCAM 对膀胱癌细胞株BIU-87和T24凋亡的影响。western blot检测hepaCAM过表达腺病毒、caspase抑制剂（V-ZAD-FMK）和SMAD2/3激活剂（TGFβ1）处理前后各组hepaCAM和SMAD2/3/caspase通路相关分子的表达。细胞免疫荧光和western blot检测hepaCAM对BIU-87和T24中p-SMAD2/3核浆分布的影响，以探讨分子机制。
技术路线图如下：
技术路线Ⅰ：临床标本部分
技术路线Ⅱ：体外实验部分
第一部分膀胱癌中hepaCAM与p-SMAD2/3表达的相
关性
HepaCAM是2005年Shen等在新加坡国立大学首次从正常肝脏中分离出的新型粘附分子。该基因位于11q24，其转录产物是含1251bp的mRNA，翻译终产物是含416个氨基酸的糖蛋白，经证实为抑癌基因[10]。课题组前期研究发现hepaCAM在膀胱癌、肾癌和前列腺癌中呈低表达[11-12, 34]，体外过表达hepaCAM 可以抑制肿瘤细胞增殖。但hepaCAM是否对凋亡有影响，特别是对膀胱癌细胞凋亡的影响，这一课题激起我们极大的兴趣。SMAD2/3是重要的调控肿瘤凋亡的信号分子，在很多肿瘤中磷酸化增强，因此我们通过检测51例膀胱癌组织和22癌旁组织中hepaCAM和p-SMAD2/3的表达，分析两者的相关性及它们与各病理参数的关系，以探讨hepaCAM和p-SMAD2/3与膀胱癌发生、发展的关系，并为后续实验奠定基础。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1 病人与临床标本
51例膀胱癌组织及22例癌旁组织取自从2012年到2014年重庆医科大学泌尿外科行部分及全膀胱切除的病人（所有临床标本均经病理科证实）。其中男性42例，女性9例；年龄>=60岁38例，<60岁13例；肿瘤TNM分期：Ta-T1：13例，T2-T4：38例；病理分级：G1-G2：40例，G2：9例，G3-G4：11例；初发：41例，复发：10例。临床标本的收取是获得病人及家属的同意，同时得到重庆医科大学伦理委员会的批准。
1.1.2 主要试剂
兔抗p-SMAD2 (Immunoway) 兔抗p-SMAD3 (Immunoway)
兔抗hepaCAM (武汉三鹰) 苏木精
IHC试剂盒（Beyotime）二甲苯
柠檬酸缓冲液PBS溶液
中性树胶碳酸锂溶液梯度酒精（100%，95%，80%）
1.1.3 主要仪器设备
4℃冰箱吸管
60℃烤箱湿盒
载玻片盖玻片
倒置荧光显微镜通风柜
1.1.4 主要试剂配制
1)柠檬酸盐缓冲液：
柠檬酸盐粉剂10g
ddH2O 直至1L
2)PBS溶液：
PBS粉剂10g
ddH2O 直至1L
3)兔抗p-SMAD2：
p-SMAD2多抗1μL
PBS缓冲液直至200μL
4)兔抗p-SMAD3：
p-SMAD3多抗1μL
PBS缓冲液直至200μL
5)兔抗hepaCAM：
hepaCAM多抗1μL
PBS缓冲液直至200μL
1.2方法
1.2.1 H&E染色与免疫组织化学染色
H&E染色：由我校组胚教研室辅助完成。
免疫组织化学染色：
1）组织脱蜡：组织切片，后放60℃烤箱4h。二甲苯I、II、III依次脱蜡20min，后经逆梯度酒精逐一处理，100%乙醇2min、100%乙醇（II）50s、95%乙醇50s、80%乙醇50s，自来水冲洗5min，双蒸水片刻。
2）抗原修复：微波加热法修复。
3）3%H2O2处理。
4）0.1%Triton：打开核膜，暴露Ag。
5）封闭：37℃山羊血清封闭组织切片30min。
6）孵一抗：将兔抗人hepaCAM、p-SMAD3、p-SMAD3（稀释比1:200）滴摸在组织切面上，4℃孵育10-12h。
7）洗片：自来水冲洗1min，双蒸水10s，PBS缓冲液I、II、III各10s。
8）孵二抗：37℃恒温孵育45min。
9）洗片：自来水冲洗1min，双蒸水10s，PBS缓冲液I、II、III各10s。
10）孵三抗：37℃恒温孵育15min。
11）洗片：自来水冲洗1min，双蒸水10s，PBS缓冲液I、II、III各10s。
12）DAB显色：DAB显色液（比例20：1）滴加在切片上，通过显微镜观察后遇水终止显色。
13）洗片：自来水冲洗2min。
14）吹干。
15）复染。
16）洗片：水洗5min，晾干。
17）二甲苯：30min。
18）封片：将中性树胶滴加在组织表面，盖上盖玻片（避免气泡产生），室温晾干。
19）图像采集：显微镜下进行图像采集。
20）图像分析：观察切片不同视野100个细胞内的阳性细胞个数，计算阳性百分比，数值用平均值±标准差表示，并进行相关统计学分析。
1.2.2 统计学分析
所有数据结果（SPSS19.0统计软件分析）用均值±标准差（x±s）表示。采用方差分析对不同组间的数据进行比较，采用Spearman相关分析方法对数据做相关性分析。P<0.05具有显著统计学差异。
2 结果
2.1膀胱癌中hepaCAM和p-SMAD2/3的表达
51例膀胱癌组织和22例癌旁组织IHC结果显示：与癌旁正常组织相比，膀胱癌组织中hepaCAM表达减少甚至缺失（P<0.05），而p-SMAD2/3表达则明显增多（P<0.05）。HepaCAM和p-SMAD2/3的蛋白表达与膀胱癌各病理参数无相关性（彩图1-1；表1-1，1-2）。
表1-1 膀胱癌中p-SMAD2和hepaCAM的表达及与各临床病理参数间的关系
Table 1-1 The protein expression of p-SMAD2 and hepaCAM in bladder cancer and
clinicopathological parameters
Variable No.(%) Meandensity(mean ± SD) p value
p-SMAD2 hepaCAM p-SMAD2 hepaCAM Tissue 0.008* 0.006* Cancer 51 0.187±0.106 0.062±0.067
Adjacent 22 0.056±0.037 0.195±0.116
Sex 0.067 0.116 Male 42(82%) 0.188±0.123 0.062±0.032
Famale 9(18%) 0.186±0.141 0.061±0.095
Age(years) 0.079 0.117
>=60 38(75%) 0.188±0.159 0.062±0.081
<60 13(25%) 0.187±0.113 0.062±0.053
Histologic stage 0.346 0.211 Ta-T1 13(26%) 0.186±0.102 0.063±0.054
T2-T4 38(74%) 0.188±0.113 0.062±0.028
综述与进展 p38M APK信号转导通路与细胞凋亡研究进展 王誉霖1,张励才2 作者单位：1.安徽省宣城市人民医院麻醉科242000;2江苏徐州医学院作者简介： 王誉霖（1978，女,吉林市人，住院医师，硕士。研究方向：疼痛信号转导及调控。 主题词p38丝裂原活化蛋白激酶类；细胞凋亡;综述 中图分类号R345文献标识码A文章编号1674 8166（201012 1665 03 丝裂原活化蛋白激酶（mitog en2activated pr otein kinase,MA PK级联是细胞内广泛存在的丝/苏氨酸蛋白激酶超家族，是将细胞质的信号传递至细胞核并引起细胞核发生变化的重要物质。目前在人类已鉴定了4条MAPK途径:细胞外信号调节蛋白 激酶（ex tra cellular sig nal regulated protein kinase,ERK途径,C Jun 基末端激酶（c Jun N term inal kinase,JN K/应激活化蛋白（stress activated protein kinase,SAPK途 径,ERK5/大丝裂素活化蛋白激酶1（big MAP MAP kinase,BM K1途径和p38M APK（p38mitogen activated protein kinases,p38MA PK 传导途径［1］。p38 信号途径是 MAPK家族中的重要组成部分，多种炎症因子和生长因子及应激反应可使p38MAPK的酪氨酸和苏氨酸双磷酸化，从而激活p38M APK,使它在炎症、细胞应激、凋亡、细胞周期和生长等多种生理和病理过程中起重要作用。因此,p38MAPK 通路参与了多种刺激引起的信号级联反应，表明它在引起多种细胞反应中起重要作用，并且,p38在细胞凋亡中也有着重要的调节效应。1 p38M APK信号转导通路 丝裂原活化蛋白激酶（m ito gen activated pr otein kinase,MA PK级联是细胞内重 要的信号转导系统之一。在哺乳动物细胞M APK通路主要有:细胞外信号调节激酶（extracellular signal r eg ulated kinase,ERK ffi路、p38MA PK 通路、c jun 氨基末端激酶（c jun N term inal kinase,JNK通路和ERK5 通路［1］。其中,p38MAPK 是M APK 家族中的重要成员。
《细胞的衰老和凋亡》教学设计与案例 一、教学目标的确定 课程标准的要求是：探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系。依据上述要求和建议，本节教学目标确定如下： [知识目标] 描述细胞衰老的特征，了解细胞衰老的主要因素；理解细胞凋亡概念、意义；简述细胞凋亡与细胞坏死的区别；了解细胞衰老和凋亡的研究进展。 [能力目标] 能够进行简单的实验分析和设计；具备推理、识图、判断以及语言表达能力。 [情感态度与价值观目标] 情感态度与价值观的教育，绝不像知识目标，能依靠讲解或讲授的办法来达到，应通过各种教学活动的过程来体验、培养。鉴于本节内容与学生生活实际联系密切，延缓衰老是人们关注的问题，因此应突出“选择健康的生活方式”、“关爱老年人”等情感教育目标，同时对学生的心理健康方面进行适当的辅导,以利于对学生进行辩证唯物主义教育。 [教学重点] 掌握衰老细胞的主要特征，理解细胞凋亡概念，区别细胞坏死与细胞凋亡。 [教学难点] 探索细胞衰老的主要因素的实验分析，电泳图的由来及结果分析。 [教学手段] 多媒体教学。 [教学方法] 引导、启发、探索法。 二、教学设计思路 利用问题探讨，创设问题情境 引入细胞衰老 观察图片，总结细胞衰老的主要特征 实验设计，突破细胞衰老的主要因素 质疑：衰老细胞最终如何？引入细胞凋亡 探讨细胞衰老和凋亡与个体的关系 利用示意图，区别细胞坏死与凋亡 观察图片，总结细胞凋亡概念及意义 交流、表达细胞衰老与凋亡研究进展 总结、评价
三、教学实施的程序 学习阶 段 教师组织与引导学生活动设计意图 创设情境导入新课 探讨细胞衰老和凋亡与个体的关系 探讨细胞衰老的特征导言：生物个体都有出生、 生长、衰老和死亡的过程。 细胞是否也有类似的过 程？引导学生举例说明人 体内存在细胞衰老和凋亡 的现象：如头皮屑、老年人 骨折愈合慢等。 引导学生讨论细胞衰老和 凋亡与个体的关系。注意区 别单细胞与多细胞生物的 不同。 出示衰老细胞和未衰老细 胞的结构对比图及老年人 图片。引导学生通过对比和 联想，从细胞的形态、结构 和功能三方面，推测衰老细 胞的主要特征。 通过设疑，提高学生的探究 兴趣：引起细胞衰老的主要 分组讨论，得出结论：细胞的衰老 和凋亡是重要的生命活动。 分组讨论，得出结论：单细胞生物 个体的衰老与细胞的衰老是同步 的；多细胞生物个体的衰老与细胞 的衰老并不是完全一回事。 通过对比、联系老年人的特征如皱 纹、白发、老年斑等，指出衰老的 细胞主要特征： 细胞核膨大，核膜皱缩,染色质固 缩，染色加深,线粒体变大且数目减 少；细胞内有些酶活性降低；水分 减少，新陈代谢减慢,增殖能力减 退；细胞膜通透性改变，运输功能 降低；细胞内的色素逐渐积累，妨 碍物质的交流和传递，影响正常的 生理功能。 分组设计实验。包括： 1、材料选择：衰老细胞、未衰老细 胞（标记物可对照用）。 2、判断细胞是否衰老的依据（联系 衰老细胞的特征之一：细胞增殖情 况）。 3、单一变量设计原则。 激发学生学习兴趣，在学生 的思维交锋中，自然进入学 习内容。 使学生获得细胞衰老和凋 亡与个体关系的感性材料， 注重与现实生活的联系，使 学生在现实生活的背景中 学习生物学。 通过实例，激发学生联想， 引起学生兴趣。培养学生的 分析、判断、推理能力。 激发学生探究的欲望。使学 生自主、合作、探究学习。 培养学生实验分析和设计 能力。让学生亲历思考和探 究的过程，领悟研究方法， 养成尊重事实，会分析误差 的研究态度和能力。 突出学生是学习的主体。让 学生在争论中知识得到升
1 PPAR信号通路：过氧化物酶体增殖物激活受体( PPARs) 是与维甲酸、类固醇 和甲状腺激素受体相关的配体激活转录因子超家族核激素受体成员。它们作为脂 肪传感器调节脂肪代谢酶的转录。PPARs由PPARα、PPARβ和PPARγ 3种亚型组成。PPARα主要在脂肪酸代谢水平高的组织，如：肝、棕色脂肪、心、肾和骨骼肌表达。他通过调控靶基因的表达而调节机体许多生理功能包括能量代谢、生 长发育等。另外，他还通过调节脂质代谢的生物感受器而调节细胞生长、分化与 凋亡。PPARa同时也是一种磷酸化蛋白，他受多种磷酸化酶的调节包括丝裂原激活蛋白激酶( ERK-和p38．M APK) ，蛋白激酶A和C( PKA，PKC) ，AM PK和糖原合成酶一3( G SK3) 等调控。调控PPARa生长信号的酶报道有M APK、PKA和G SK3。PPARβ广泛表达于各种组织，而PPAR γ主要局限表达在血和棕色脂肪，其他组织如骨骼肌和心肌有少量表达。PPAR-γ在诸如炎症、动脉粥样硬化、胰岛素抵抗和糖代谢调节，以及肿瘤和肥胖等方面均有着举足轻重的作用， 而其众多生物学效应则是通过启动或参与的复杂信号通路予以实现。鉴于目前人 们对PPAR—γ信号通路尚不甚清，PPARs通常是通过与9-cis维甲酸受体( RXR)结合实现其转录活性的。 2 MAPK信号通路:mapk简介:丝裂原激活蛋白激酶（mitogen—activated protein kinase，MAPK）是广泛存在于动植物细胞中的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。作用主要是将细胞外刺激信号转导至细胞及其核内，并引起细胞的生物化学反应（增殖、分化、凋亡、应激等）。 MAPKs家族的亚族 :ERKs（extracellular signal regulated kinase)：包括ERK1、ERK2。生长因子、细胞因子或激素激活此通路，介导细胞增殖、分化。 JNKs(c-Jun N-terminal kinase)包括JNK1、JNK2、JNK3。此亚族成员能使 Jun转录因子N末端的两个氨基酸磷酸化而失活，因此称为Jun N末端激酶(JNKs)。物理、化学的因素引起的细胞外环境变化以及致炎细胞因子调节此通路。P38 MAPKs：丝氨酸/络氨酸激酶，包括p38 α、p38β、p38γ、p38δ。p38 MAP K参与多种细胞内信息传递过程 ,能对多种细胞外刺激发生反应,可磷酸化其它细胞质蛋白,并能从胞浆移位至细胞核而调节转录因子的活性来改变基因的表达水平 ,从而介导细胞生长、发育、分化及死亡的全过程。 ERK5:是一种非典型的MAPK通路，也叫大MAPK通路，只有一个成员。它可被各种刺激因素激活。不仅可以通过磷酸化作用使底物活化，并且通过C端的物理性结合作用激活底物。 3 ERBB信号途径:ErbB 蛋白属于跨膜酪氨酸激酶的 EGF 受体家族成员。ErbB 的命名来源于在禽红白血病 B( v-Erb-B) 发现的 EGF 受体的突变体,因而 EGF 受体 亦称为“ ErbB1”。人源 ErbB2 称为HER2, 特指人的 EGF 受体。ErbB 家族的
第六章第3节《细胞的衰老和凋亡》教学计划李艳2011/10/17 16:32:18 宁夏固原市西吉二中30 0 一、教材分析 细胞像生物体一样也要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡的过程，所以细胞的分裂、分化、衰老、死亡是生命的必然。那么个体衰老与细胞衰老的关系呢？细胞衰老有哪些表现呢？细胞衰老的原因是 什么？细胞的衰老和凋亡是生命活动中必不可少的过程，衰老和凋亡有什么关系?这一连串的问题构成本节内容的主线。对于细胞衰老和凋亡的学习，能使学生对细胞的整个生命过程有个完整的认识。同时细胞衰 亡机制的研究与生物科技的发展息息相关。对细胞衰亡知识的学习，有助于培养学生的科学兴趣，培养学 生的创新意识。 二、教学目标 1．知识与技能 （1）个体衰老与细胞衰老的关系。 （2）描述细胞的衰老的特征和原因。 （3）简述细胞凋亡的含义及与细胞坏死的区别。 2．过程与方法 （1）培养学生联系实际灵活应用知识的能力。 （2）学会进行与社会老龄化相关问题的分析。 3.情感态度与价值观 （1）探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系，关注老年人健康状况和生活状况 （2）通过有关衰老问题的讨论，树立科学的发展观。 三、教学重点难点 学习重点：1.细胞衰老的概念及特征。2.细胞凋亡的含义。 学习难点：细胞衰老与细胞凋亡的区别和联系。 四、学情分析 学生已经学习了细胞的增殖、分化的内容，对本节的内容已经有了初步的认识和理解，明确了细胞的分化、衰老和凋亡是一个自然的生命过程。本节的内容接近现实生活，可利用现实生活中的例子加以说明， 培养学生知识的应用能力和知识的迁移能力。 五、课型：新授课教学方法：教学基本环节：情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、 当堂检测→布置作业及预习 六、课前准备 布置学生在课前通过上网、查报纸杂志、看电视等途径收集与细胞衰老与凋亡有关的资料。教师制作课件。 七、课时安排：1课时 八、教学过程 【情景导入、展示目标】 教师展示“问题探讨”老年人晨练图片：随着社会的发展，人民生活水平的提高，医疗的完善等，人的寿命 在延长，老年人的比例上升。那如何能延缓衰老，保持身体健康显得尤其重要。 问题1：人的一生必然要经历哪些生命历程：出生→生长→成熟→繁殖→→的生命历程。（学生思考回答） 对于人的一生来说，出生，衰老，死亡都是非常重要，活细胞也一样。衰老和死亡是细胞不可忽视的部分。今天我们来学习第六章第3节《细胞的衰老和凋亡》的内容。 小组讨论：完成问题2和问题3 （3分钟） 问题2：我们学过的单细胞生物有：（举一例） 单细胞生物的衰老（= 或≠）细胞的衰老。 问题3：人的生命系统结构层次有哪些？
1JAK-STAT信号通路 1)JAK与STAT蛋白 JAK-STAT信号通路是近年来发现的一条由细胞因子刺激的信号转导通路，参与细胞的增殖、分化、凋亡以及免疫调节等许多重要的生物学过程。与其它信号通路相比，这条信号通路的传递过程相对简单，它主要由三个成分组成，即酪氨酸激酶相关受体、酪氨酸激酶JAK和转录因子STAT。(1)酪氨酸激酶相关受体（tyrosinekinaseassociatedreceptor） 许多细胞因子和生长因子通过JAK-STAT信号通路来传导信号，这包括白介素2?7（IL-2?7）、GM-CSF（粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子）、GH（生 长激素）、EGF（表皮生长因子）、PDGF（血小板衍生因子）以及IFN（干扰素）等等。这些细胞因子和生长因子在细胞膜上有相应的受体。这些受体的共同特点是受体本身不具有激酶活性，但胞内段具有酪氨酸激酶JAK 的结合位点。受体与配体结合后，通过与之相结合的JAK的活化，来磷酸化各种靶蛋白的酪氨酸残基以实现信号从胞外到胞内的转递。 (2)酪氨酸激酶JAK（Januskinase） 很多酪氨酸激酶都是细胞膜受体，它们统称为酪氨酸激酶受体（receptor tyrosinekinase,RTK），而JAK却是一类非跨膜型的酪氨酸激酶。JAK是英文Januskinase的缩写，Janus在罗马神话中是掌管开始和终结的两面神。之所以称为两面神激酶，是因为JAK既能磷酸化与其相结合的细胞因子受体，又能磷酸、JAK1个成员：4蛋白家族共包括JAK结构域的信号分子。SH2化多个含特定
JAK2、JAK3以及Tyk2，它们在结构上有7个JAK同源结构域（JAKhomologydomain,JH），其中JH1结构域为激酶区、JH2结构域是“假”激酶区、JH6和JH7是受体结合区域。 (3)转录因子STAT（signaltransducerandactivatoroftranscription）STAT被称为“信号转导子和转录激活子”。顾名思义，STAT在信号转导和转录激活上发挥了关键性的作用。目前已发现STAT家族的六个成员，即STAT1-STAT6。STAT蛋白在结构上可分为以下几个功能区段：N-端保守序列、DNA结合区、SH3结构域、SH2结构域及C-端的转录激活区。其中，序列上最保守和功能上最重要的区段是SH2结构域，它具有与酪氨酸激酶Src的SH2结构域完全相同的核心序列“GTFLLRFSS”。 2)JAK-STAT信号通路 与其它信号通路相比，JAK-STAT信号通路的传递过程相对简单。信号传 递过程如下：细胞因子与相应的受体结合后引起受体分子的二聚化，这使得与受体偶联的JAK激酶相互接近并通过交互的酪氨酸磷酸化作用而活化。JAK激活后催化受体上的酪氨酸残基发生磷酸化修饰，继而这些磷酸化的酪氨酸位点与周围的氨基酸序列形成“停泊位点”（dockingsite），同时含有SH2结构域的STAT蛋白被招募到这个“停泊位点”。最后，激酶JAK 催化结合在受体上的STAT蛋白发生磷酸化修饰，活化的STAT蛋白以二 聚体的形式进入细胞核内与靶基因结合，调控基因的转录。值得一提的是，一种JAK激酶可以参与多种细胞因子的信号转导过程，一种细胞因子的信号通路也可以激活多个JAK激酶，但细胞因子对激活的STAT分子却具有一定的选择性。例如IL-4激活STAT6，而IL-12 。STAT4却特异性激活
目录 actin肌丝 (5) Wnt/LRP6 信号 (7) WNT信号转导 (7) West Nile 西尼罗河病毒 (8) Vitamin C 维生素C在大脑中的作用 (10) 视觉信号转导 (11) VEGF，低氧 (13) TSP-1诱导细胞凋亡 (15) Trka信号转导 (16) dbpb调节mRNA (17) CARM1甲基化 (19) CREB转录因子 (20) TPO信号通路 (21) Toll-Like 受体 (22) TNFR2 信号通路 (24) TNFR1信号通路 (25) IGF-1受体 (26) TNF/Stress相关信号 (27) 共刺激信号 (29) Th1/Th2 细胞分化 (30) TGF beta 信号转导 (32) 端粒、端粒酶与衰老 (33) TACI和BCMA调节B细胞免疫 (35) T辅助细胞的表面受体 (36) T细胞受体信号通路 (37) T细胞受体和CD3复合物 (38) Cardiolipin的合成 (40) Synaptic突触连接中的蛋白 (42) HSP在应激中的调节的作用 (43) Stat3 信号通路 (45) SREBP控制脂质合成 (46) 酪氨酸激酶的调节 (48) Sonic Hedgehog (SHH)受体ptc1调节细胞周期 (51) Sonic Hedgehog (Shh) 信号 (53) SODD/TNFR1信号 (56) AKT/mTOR在骨骼肌肥大中的作用 (58) G蛋白信号转导 (59) IL1受体信号转导 (60) acetyl从线粒体到胞浆过程 (62) 趋化因子chemokine在T细胞极化中的选择性表达 (63) SARS冠状病毒蛋白酶 (65) SARS冠状病毒蛋白酶 (67) Parkin在泛素-蛋白酶体中的作用 (69)
CELL DEATH AND CELL-CYCLE CHECKPOINT DURING DNA DAMAGE 细胞死亡及周期阻滞基本信号通路 有哪些因素可引起DNA损伤？DNA损伤的结局如何？ （课件） (一)DNA损伤的原因 环境因素，化学因素，生物因素例如： UV ,离子辐射，基因毒性化学试剂引起ssDNA/dsDNA 损伤，DNA两条链交联或链内交联。正常细胞线粒体的一些代谢物（ROS）活泼氧类过多引起损伤。 (二) DNA损伤结局： 急性效应：干扰核酸代谢，触发细胞周期阻滞或死亡 长期效应：不可逆转突变导致肿瘤 细胞周期阻滞，衰老，肿瘤/癌症，有丝分裂危象 (一)DNA损伤的原因 1.DNA分子的自发性损伤 (1)DNA复制中的错误。 (2)DNA的自发性化学变化 a.碱基的异构互变性损伤 b.碱基的脱氨基作用 c.脱嘌呤与脱嘧啶 d.碱基修饰与链断裂 2.物理因素引起的DNA损伤 (1)紫外线引起的DNA损伤 (2)电离辐射引起的DNA损伤 a.碱基变化 b.脱氧核糖变化 c.DNA链断裂 d.交联 3.化学因素引起的DNA损伤 (1)烷化剂对DNA的损伤 a.碱基烷基化 b.碱基脱落 c.断链 d.交联 (2)碱基类似物、修饰剂对DNA的损伤 DNA损伤的后果 1.点突变(point mutation)指DNA上单一碱基的变异。嘌呤替代嘌呤(A与G之间的相互替代)、嘧啶替代嘧啶(C与T之间的替代)称为转换(transition)；嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤则称为颠换(transvertion)。 2.缺失(deletion)指DNA链上一个或一段核苷酸的消失。 3.插入(insertion)指一个或一段核苷酸插入到DNA链中。在为蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不是3的整倍数，则发生读框移动(reading frame shift)，使其后所译读的 氨基酸序列全部混乱，称为移码突变(frame shift mutaion)。 4.倒位或转位(transposition)指DNA链重组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一处迁移到另一处。 5.双链断裂已如前述，对单倍体细胞一个双链断裂就是致死性事件。 （2）THE CONSEQUENCES OF DNA INJURY
山东农业大学学报(自然科学版),2015,46(4):514-518VOL.46N0.42015 Journal of Shandong Agricultural University(Natural Science Edition)doi:10.3969/j.issn.1000-2324.2015.04.007 细胞凋亡的信号通路 谢昆,李兴权 红河学院生命科学与技术学院,云南蒙自661199 摘要:细胞凋亡是细胞程序性死亡的一种方式，与自噬和坏死有明显的区别。细胞凋亡的信号途径比较复杂，在凋亡诱导因子的刺激下经历不同的信号途径。本文就细胞凋亡的三条信号通路——线粒体途径、内质网途径和死亡受体途径做一综述，以便为人们进一步了解细胞凋亡发生的机制，从而对癌症及其他一些相关疾病的治疗奠定基础。关键词:细胞凋亡;信号通路;线粒体途径;内质网途径;死亡受体途径 中图法分类号:R329.2+8文献标识码:A文章编号:1000-2324(2015)04-0514-05 The Signal Pathway of Apoptosis XIE Kun,LI Xing-quan Department of Life Science and Technology/Honghe University,Mengzi661199,China Abstract:Apoptosis is a process of programmed cell death which distinguishes from autophagy and necrosis.The signal pathways of apoptosis are complex and different under apoptosis induced factor stimulating.Three kinds of signal pathways of apoptosis including Mitochondrial pathway,Endoplasmic Reticulum pathway and Death Receptor pathway were summarized in this review in order to make people further comprehend the mechanism of apoptosis，so that it should make a basis for us all to treat cancer and other related diseases. Keywords:Apoptosis;signal pathway;Mitochondrial pathway;Endoplasmic Reticulum pathway;Death Receptor pathway 细胞凋亡是细胞程序性死亡（Program cell death，PCD）中特有的一种细胞死亡方式，是细胞在一系列内源性基因调控下发生的自然或生理性死亡过程。Kerr等1972年最早提出了凋亡（apoptosis）和坏死（necrosis）的概念[1]，随后Paweletz等对其进行了详细的描述[2,3]。在形态学上，凋亡表现为核浓缩、细胞质密度增高、染色质凝聚、核膜破裂、核内DNA断裂、细胞集聚成团、形成凋亡小体(Apoptosome)等特征，这些凋亡小体最终被巨噬细胞清除，但不会引起周围细胞的炎症反应，另外，凋亡发生在单个细胞之间[4,5]。坏死，通常是由相邻的多个细胞之间发生细胞肿胀，细胞核溶解，细胞膜破裂，细胞质流入到细胞间质中，并伴发一系列的炎症反应，从而与凋亡表现为本质性区别[6,7]。 目前认为，凋亡发生的途径分为三种。第一种是线粒体途径，也称为内源性途径，该途径包括两类，第一类需要通过激活Caspase通路促进凋亡，在一序列凋亡诱导因素刺激下，线粒体中的Cyt C（细胞色素C）释放至细胞质中，从而与Apaf-1(Apoptosis protease activating factor1，凋亡蛋白酶活化因子1)结合形成多聚体，形成的多聚体再进一步与凋亡起始分子Caspase-9结合形成凋亡小体，凋亡小体激活Caspase-9，从而激活下游的凋亡执行分子Caspase-3，Caspase-6和Caspase-7等诱导细胞凋亡的级联反应；第二类是不依赖于Caspase途径的，通过线粒体释放AIF（Apoptosis induce factor，凋亡诱导因子）直接诱导凋亡的发生。但是在细胞内，直接检测AIF比较困难，而且AIF的变化不一定能代表凋亡发生的程度，因为引起凋亡发生的途径不一。第二种是死亡受体途径（也称为外源性途径），经由死亡受体（如TNF，Fas等）与FADD的结合而激活Caspase-8和caspase-10，进一步激活凋亡执行者caspase-3,6,7，从而促进凋亡的发生；第三条途径是内质网途径，内质网应激（蛋白质错误折叠或未折叠、内质网胁迫）会导致细胞内钙超载或钙离子稳态失衡一方面激活caspase-12，caspase-12进一步激活caspase-9而促进凋亡的发生，另一方面诱导Bcl-2(B细胞淋巴瘤蛋白)家族中促凋亡蛋白Bax和Bak的激活诱导凋亡[8]。 1凋亡的线粒体途径 在哺乳动物中，由于凋亡的激活需要线粒体中细胞色素C（CytC）的释放，因此CytC由线粒体膜间隙释放到细胞质中的多少可以作为判断凋亡发生强弱的指标之一。有研究认为，CytC的释放是通过Bcl-2家族调控线粒体膜透化（Mitochondrial outer membrane permeabilization，MOMP），科学 收稿日期:2013-03-07修回日期:2014-09-11 基金项目:云南省科技厅应用基础研究面上项目(2010ZC151) 作者简介:谢昆(1975-),男,云南富民人,博士研究生,研究方向为动物生物化学与分子生物学.E-mail:xk_biology2@https://www.doczj.com/doc/6b8554825.html, 数字优先出版:2015-06-03https://www.doczj.com/doc/6b8554825.html,
课时作业(二十) [学业水平层次(A)] 1．关于细胞凋亡过程的叙述，错误的是() A．凋亡开始时，细胞皱缩，细胞膜破裂 B．凋亡小体包含染色体片段和细胞器 C．凋亡小体是细胞膜内折形成的泡状和芽状突起 D．凋亡细胞最终被周围细胞吞噬消化 【解析】细胞凋亡分为三个阶段。开始时细胞皱缩，细胞连接消失，内质网和染色体都发生变化，但细胞膜依然完整。伴随着核膜破裂，染色体断裂为大小不等的片段，并与一些细胞器聚集后被内折的细胞膜包围，在细胞膜表面形成泡状和芽状突起，即凋亡小体。在细胞凋亡的第三阶段，脱离的凋亡小体最终被周围的细胞吞噬消化。 【答案】 A 2．下列与细胞凋亡过盛有关的疾病或现象是() A．儿童早衰 B．老年人行动迟缓、抗病力差 C．肿瘤的发生 D．再生障碍性贫血 【解析】 【答案】 D 3．下列不属于细胞凋亡的实例的是()
A．蝌蚪长到一定程度后尾巴消失 B．人皮肤表皮细胞的脱落 C．白细胞吞噬过多的细菌导致死亡 D．脑细胞因缺氧而死亡 【解析】凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是正常死亡。A、B、C中提到的都是细胞正常死亡(细胞凋亡)，只有D中脑细胞因缺氧而死亡属于细胞坏死。 【答案】 D 4．下列有关细胞衰老和凋亡的说法中，正确的是() A．健康的成年人体内，每天都有一定数量的细胞凋亡 B．细胞凋亡受环境影响大，机体难以控制 C．老年人头发变白和白化病都是由酪氨酸酶活性降低引起的 D．胚胎发育期，生物体的细胞衰老总与机体衰老同步进行 【解析】衰老和凋亡都是细胞的正常生命现象。在健康的成年人体内，每天都有一定数量的细胞凋亡。细胞凋亡是一种程序性的死亡，是受机体基因组调控的细胞正常的死亡。白化病是基因突变导致缺少合成酪氨酸酶的基因引起的。胚胎发育期细胞的衰老并不代表机体的衰老，从整体上看，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 【答案】 A 5．IAPs是细胞内一种控制细胞凋亡的物质，其作用原理是与细胞凋亡酶结合，从而达到抑制细胞凋亡的目的。IAPs的核心结构是RING区域，如果去掉该区域，则能有效地促进更多的细胞凋亡。下列有关说法中，错误的是() A．细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡 B．去掉癌细胞中IAPs的RING区域，可有效地促进癌细胞凋亡 C．IAPs的合成可以不受基因的控制 D．细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的
6、3《细胞的衰老和凋亡》教案设计 导入 每个生物个体都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后的死亡，生物体内的细胞也是一样，要经过增殖、分化、衰老和凋亡。前面我们已经学习了细胞的增殖和细胞的分化，今天我们就来学习第三节，细胞的衰老和凋亡。 问题一：婴儿体内有没有衰老细胞为什么老人表现出衰老，但是婴儿却没有表现出衰老 答案：有。老人体内的衰老细胞非常多，而婴儿体内很少。 个体衰老与细胞衰老的关系有什么关系呢 对于单细胞生物体来说，因为是整个生物体是由一个细胞构成的，因此细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。但对于多细胞生物体来说，组成生物体的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，也有一些是幼嫩的细胞，但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 一、个体衰老与细胞衰老的关系 1.单细胞生物体 2.多细胞生物体 现在请同学们想一下，在45十以后，我们来参加同学聚会，你的同学会有变化吗大家现在就来想一下我们老了之后会变成什么样 答案：（1）那时候，我们的头发都会变白，这主要是由于人体内酶的活性降低。黑色素是酪氨酸酶催化酪氨酸造成的，酶的活性降低，黑色素合成减少。 （2）那时候，我们脸上可能已经出现了老年斑。这主要是由于色素的积累。 （3）大家有没有发现老年人特别怕冷。在冬天的时候，我们年轻人只穿了2-3 件衣服，但是老年人却要穿4-5件衣服。主要是由于人体的能量主要是由于呼吸 作用提供的，呼吸作用减弱了，人体得到的热能就少了。而人体的呼吸作用主 要是在线粒体内进行的，所以衰老的细胞线粒体的数量也是减少的。 （4）大家有没有注意到老年人的皮肤皱巴巴的，这主要是由于什么原因呢 这主要是由于老年人体内的水分减少的原因。而体内许多化学反应都要在水中 进行，所以水分的减少，必然导致人体的新陈代谢的减慢。 （5）有的老人还会出现“救生圈”，这也主要是由于老年人新陈代谢减慢的引 起的。在吃进相同的食物后，他们消耗能量的能力下降了，自然就化成脂肪堆 积了。 总结：个体衰老是由于细胞的衰老引起的，现在就让我们来总结一下细胞衰老的特点： 二、细胞衰老的特征 （1）水分减少，体积变小，新陈代谢速度减慢。 （2）酶的活性降低。头发会变白，这主要是由于人体内酶的活性降低。黑色素是酪氨酸酶催化酪氨酸造成的，酶的活性降低，黑色素合成减少 （3）细胞的通透性有所改变，使物质的运输功能下降 （4）细胞核体积变大，核膜内折，染色质收缩，染色加深 （5）线粒体内呼吸速率变慢
细胞凋亡信号转导途径及其调控的研究 进展 学科：基础兽医学 专业：药理毒理学 姓名：ma cai hui 学号：13203023
细胞凋亡信号转导途径及其调控的研究进展 摘要目的：为了研究抗肿瘤药物促使细胞凋亡的作用机理，探讨细胞凋亡的信号转导途径以及相关基因对其的调控。方法：查阅近年的国内外相关文献，归纳整理细胞凋亡的信号转导途径和相关的调控基因。结果：介绍了细胞凋亡存在三条主要通路：线粒体通路、内质网通路和死亡受体通路，各通路间互相联系，共同调节细胞凋亡。以及调控凋亡的主要基因，Bcl-2、p53、c-myc、P16、Rb。结论：研究抗肿瘤药物的作用机理应从以上三条凋亡途径和相关调控基因出发。 关键词细胞凋亡；信号转导途径；基因调控；caspase Progress study on signal transmission pathways and regulation of cell apoptosis Wang Saiqi School of Pharmaceutical Sciences, Zhengzhou University, Zhengzhou, 450001 Key words : cell apoptosis; signal transmission pathways; gene regulation; caspase Abstract Aim : To check the mechanism of apoptosis induced by anticarcinogen and research the cell apoptosis signal transmission pathways and related genes on its regulation. Methods: Signal transmission pathways and related genes were concluded by referring to related papers at home and abroad in recent years. Results: Three main signal transmission pathways, death receptor-mediated pathways, mitochondrial pathway, endoplasmic reticulum pathway and several main regulator genes,Bcl-2,p53, c-myc,P16,Rb were introduced. Conclusions: Research on the mechanism of anticarcinogen should start from the said signal transmission pathways and genes. 1 细胞凋亡概述 细胞凋亡，又名细胞程序性死亡，是诱导性的细胞自杀过程，它使生物体可以有序地清除受损伤或无用的细胞。自从1927年John Kerr第一次提出凋亡这一概念后，人们发现它在多细胞生物的基本生命活动中起着十分重要的作用。它对于
6-3《细胞的衰老和凋亡》 一、教学目标 1、描述细胞衰老的特征。 2、简述细胞凋亡与细胞坏死的区别。 3、探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系，关注老年人的健康状况。 二、教学重点、难点 [教学重点] ⑴个体衰老与细胞衰老的关系，细胞衰老的特征。⑵细胞凋亡的含义。 [教学难点] 细胞凋亡的含义及与细胞坏死的区别。 三、教学过程： 引言：随着社会的发展，人民生活水平的提高，医疗的完善等，人的寿命在延长，老年人的比例上升。那如何能延缓衰老，保持身体健康显得尤其重要。我们有责任，也有义务来探讨这问题。 首先：让我们一块来看短片，片名：“人的一生”然后回答学案上的问题1。 问题1：人的一生必然要经历哪些生命历程： 出生——→生长——→成熟——→繁殖——→——→的生命历程。 播放：人的一生 对于人的一生来说，出生，衰老，死亡都是非常重要，活细胞也一样。衰老和死亡是细胞不可忽视的部分。今天我们来学习第六章第3节《细胞的衰老和凋亡》的内容。 小组讨论：完成问题2和问题3 （3分钟） 问题2：我们学过的单细胞生物有：（举一例） 单细胞生物的衰老（= 或≠）细胞的衰老。 问题3：人的生命系统结构层次有哪些？ 人体是由许许多多的——→不同的——→不同的器官—》
不同的——→人。 人的细胞时刻都在；所以，老年人的体内有幼嫩的细胞，年轻人的体内也有衰老的细胞。（补充书本121页：右下角相关信息的内容。） 人的衰老（= 或≠）细胞的衰老。 多细胞生物的衰老（= 或≠）细胞的衰老。 小结：一、个体衰老和细胞衰老的关系 单细胞生物的衰老 = 细胞的衰老 多细胞生物的衰老≠细胞的衰老，细胞时刻都在更新。 引言：细胞衰老的过程就是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。那么衰老细胞的特征有哪些呢？ 讨论共同得出结论： 看1：苗族老人和小孩的对比图： 现象：皱纹出现，干巴巴的感觉 率减慢 看2：白眉毛老人图： 现象：白头发，白眉毛 看3：色斑老人图： 现象：出现老人斑 原因 细胞衰老的原因：简单介绍自由基学说，回家看端粒学说的有关内容。 请完成检测1的内容：（3分钟）
KEGG上的信号通路图怎么看？ 提示：请点击标题下方蓝色“实验万事屋”，添加关注后，发“嗯”可以查看我们之前的文章。未经允许，其他公众号不得转载哦！ 想要把自己研究的分子扯上明星分子或者明星通路？那是不难，难的是具体到底要怎么去扯，芯片结果啊，生信结果啊，都会给你提示，但真的要具体扯上去，还得看懂那些七七八八的信号通路图。 KEGG Pathway上有着大量的信号通路图，画得一个复杂啊！巨坑爹有没有？曾经有师弟说我之前曾经把Wnt通路描述错了，他师兄告诉他，应该是GSK-3β磷酸化抑制β-Catenin降解，并促进它入核的。在这里，我们只能默默地祝福这位师兄了…… 那我们就用Wnt通路来做例子吧。先上KEGG下载一个Wnt的信号通路图，如下： 绝壁是很高大上的不是么？这要咋看呢？其实这张图上把三个Wnt通路都画上去了，也就是Wnt/β-Catenin（经典Wnt通路），Wnt/PCP（平面的细胞极性途径）和Wnt/Ca2+（Wnt/钙离子）三条信号通路组成，我们就删减一下，就光看经典的Wnt通路，就变成了下面这个模样：
感觉还是很高大上有木有？那就再删减一下，把它变成经典Wnt信号通路的骨架会是什么样呢？就是这样： 简洁明快了吧，但要怎么来看懂这样的图呢？我们来看一下KEGG Pathway的具体图例：
把这些图例用来解释经典Wnt信号通路骨架图，就变成了： 看懂了么？那给你从左到右解释一下： 1）Wnt激活膜上受体，将信号传递到第二信使Dvl，活化的Dvl抑制由Axin、APC 和GSK-3β组成的复合物的活性,使β-catenin不能被GSK-3β磷酸化。 2）磷酸化的β-catenin才可通过泛素化(ubiquitination)而被胞浆内的蛋白酶体所降解，由于非磷酸化的β-catenin不能被蛋白酶体降解，从而导致β-catenin在胞浆内积聚，并移向核内。
第六章第3节《细胞的衰老和凋亡》教案 一、教学目标 1、描述细胞衰老的特征。 2、简述细胞凋亡与细胞坏死的区别。 3、探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系，关注老年人的健康状况。 二、教学重点、难点 [教学重点] ⑴个体衰老与细胞衰老的关系，细胞衰老的特征。⑵细胞凋亡的含义。[教学难点] 细胞凋亡的含义及与细胞坏死的区别。 三、教学过程： 引言：随着社会的发展，人民生活水平的提高，医疗的完善等，人的寿命在延长，老年人的比例上升。那如何能延缓衰老，保持身体健康显得尤其重要。我们有责任，也有义务来探讨这问题。 首先：让我们一块来看短片，片名：“人的一生”然后回答学案上的问题1。 问题1：人的一生必然要经历哪些生命历程： 出生---》生长 ---》成熟 ---》繁殖---》 ---》的生命历程。 播放：人的一生 对于人的一生来说，出生，衰老，死亡都是非常重要，活细胞也一样。衰老和死亡是细胞不可忽视的部分。今天我们来学习第六章第3节《细胞的衰老和凋亡》的内容。 小组讨论：完成问题2和问题3 （3分钟） 问题2：我们学过的单细胞生物有：（举一例）单细胞生物的衰老（= 或≠）细胞的衰老。 问题3：人的生命系统结构层次有哪些？ 人体是由许许多多的 --》不同的 --》不同的器官—》 不同的 --》人。 人的细胞时刻都在；所以，老年人的体内有幼嫩的细胞，年轻人的体内也有衰老的细胞。（补充书本121页：右下角相关信息的内容。） 人的衰老（= 或≠）细胞的衰老。 多细胞生物的衰老（= 或≠）细胞的衰老。
小结：一、个体衰老和细胞衰老的关系 单细胞生物的衰老 = 细胞的衰老 多细胞生物的衰老≠细胞的衰老，细胞时刻都在更新。 引言：细胞衰老的过程就是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。那么衰老细胞的特征有哪些呢？ 讨论共同得出结论： 看1：苗族老人和小孩的对比图： 现象：皱纹出现，干巴巴的感觉 看2：白眉毛老人图： 现象：白头发，白眉毛 看3：色斑老人图： 现象：出现老人斑 原因 细胞衰老的原因：简单介绍自由基学说，回家看端粒学说的有关内容。 请完成检测1的内容：（3分钟） 检测1： （） 1. 人体内的小肠绒毛上皮细胞的寿命仅为几天，而红细胞的寿命为上百天，神经细胞则达几十年甚至伴随人的一生。这说明 A．细胞分化程度不同则寿命不同 B. 细胞位置不同则衰老速度不同 C. 有的细胞衰老，有的细胞不衰老 D. 不同细胞具有不同的衰老速度 ( ) 2. 细胞衰老是一种正常的生命现象。人的细胞在衰老过程中不会 ．．出现的变化是 A. 细胞内有些酶的活性下降 B. 细胞内色素减少 C. 心细胞内水分减少 D. 细胞内呼吸速度减慢 （） 3. 人体内衰老的红细胞具有下列哪些特征 ①水分减少，细胞萎缩②新陈代谢的速度减慢③某些酶的活性降低
“细胞的衰老和凋亡”一课的教学设计 一、教学分析 ﹙一﹚、教材分析 “细胞的衰老和凋亡”是人教版必修1第6章第3节的内容。本节介绍了细胞衰老与人体衰老的关系、细胞衰老的特征和原因、细胞凋亡的概念和意义等内容，细胞的衰老和凋亡是正常的生命现象，与人的衰老和寿命有关，为我们认识生命过程奠定了基础，它与前面所学的细胞增殖及后面所学的细胞癌变等内容有密切联系，在教材中占有重要的地位。 ﹙二﹚、教学对象分析 高中学生一个显著的特点是求知欲旺盛，自学能力较强，因此可尝试引导学生对细胞衰老及凋亡的内容进行自学、归纳总结，提高学生分析总结以及表达的能力。细胞的衰老和凋亡是一个微观的变化，学生理解起来可能有一定的困难，需要教师借助于多媒体课件等手段把衰老的细胞及细胞凋亡的过程直观形象地展示出来，帮助学生理解，同时在教学过程中创设问题情境活跃学生的思维，充分发挥学生的主动性。 ﹙三﹚、教学重点和难点 1、教学重点 ⑴．个体衰老与细胞衰老的关系，细胞衰老的特征。 ⑵．细胞凋亡的含义。 2、教学难点 细胞凋亡的含义以及与细胞坏死的区别。 二、教学目标 ﹙一﹚、知识与技能目标 1、描述细胞衰老的特征。 2、简述细胞凋亡与细胞坏死的区别。 ﹙二﹚、过程与方法目标 通过学习细胞衰老和凋亡知识，培养自学能力、分析理解能力、理论联系实际能力。 ﹙三﹚、情感、态度与价值观目标 通过探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系，关注老年人的健康状况。进行与社会老龄化相关的问题的资料搜集和分析。激发学习生物学的兴趣，
养成关爱他人、珍爱生命、关心社会生活的意识。 三、教学策略 由于细胞的衰老和凋亡与人的衰老和寿命有关，学生易感兴趣。可从人体衰老的特征入手，引出细胞衰老的特征，借助多媒体辅助教学，化抽象为具体，在此基础上对比个体衰老与细胞衰老的区别，并讨论如何延缓衰老，延长寿命，倡导健康的生活方式。细胞衰老的原因一直是科学家们研究的热点和难点，至今有多种学说，学生接受起来有一定难度，教科书处理为选学内容，因此教师简单介绍给学生即可。对于细胞凋亡知识，可从个体发育入手，关注手和尾的发育过程理解细胞凋亡的概念，再通过自学、讨论分析明确细胞凋亡的意义以及与细胞坏死的区别。 为对学生进行关爱他人、珍爱生命、关注社会问题的情感教育，应鼓励学生课下完成教材中“资料搜集和分析——社会老龄化的相关问题”的活动，课上完成延缓衰老、延长寿命的讨论探究。 四、教具准备 多媒体演示课件； 五、课时安排 1课时 六、教学过程 （一）激趣引学 大家热爱自己的父母吗？同学们有没有偶尔翻起家中的相册，曾经看到父母甚至祖父母他们年轻时的照片？那照片上的爸爸、妈妈、爷爷、奶奶也像大家一样曾经年轻过，充满活力，但是随着岁月的流逝，岁月在他们身上留下了不可磨灭的痕迹，咱们看到他们有了皱纹和白发，当然活力也没有以前那么充沛了，在自然界中这是非常明显的什么现象？（衰老）今天咱们就一起来了解细胞衰老和凋亡的有关内容。 设计意图：从日常生活中的现象入手，激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性，引出课题。 （二）新课教学 1、细胞衰老 （1）细胞衰老的特征 教师：请同学们结合日常生活实际，思考人体衰老有哪些特征？