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细胞衰老和凋亡的分子机制

细胞衰老和凋亡的分子机制

细胞衰老和凋亡是生物体内常见的生命现象,它们在维持机体稳态和组织器官的正常功能中发挥重要作用。下面将分别介绍细胞衰老和细胞凋亡的分子机制。

1.细胞衰老

细胞衰老是指细胞在完成分裂后,逐渐失去分裂能力,最终走向死亡的现象。以下是一些与细胞衰老相关的分子机制:

1.1 基因组不稳定性

随着年龄的增长,细胞内基因组容易发生变异,导致遗传信息的混乱和不稳定性。这种不稳定性可能是由于DNA复制过程中发生的错误、端粒缩短等原因引起的。基因组不稳定性的积累会导致细胞功能异常,加速衰老进程。

1.2 端粒缩短

端粒是染色体末端的结构,它在每次细胞分裂后都会缩短一截。当端粒缩短到一定程度时,染色体易发生变异和折叠,导致细胞衰老。研究发现,端粒长度与人类寿命密切相关,端粒越短,寿命越短。

1.3 细胞周期停滞

细胞在分裂过程中会经历不同的生长阶段,当细胞受到外界刺激或内部变异时,会导致细胞周期停滞,使细胞无法继续分裂。这种情况下,细胞会逐渐衰老并失去功能。

1.4 活性氧自由基积累

活性氧自由基是一种氧化剂,它在细胞代谢过程中会产生。随着年龄的增长,活性氧自由基的积累会导致细胞膜和DNA的损伤,进而引发细胞衰老。2.细胞凋亡

细胞凋亡是指细胞在特定条件下主动结束生命的过程。以下是一些与细胞凋亡相关的分子机制:

2.1 基因调控

细胞凋亡受到多种基因的调控,其中最重要的基因是Bcl-2家族和Caspase 家族。Bcl-2家族是一组原癌基因,它们控制细胞的生长和分裂。当细胞受到外界刺激时,Bcl-2家族中的促凋亡基因(如Bax、Bid等)会被激活,导致细

胞凋亡。Caspase家族是一组蛋白水解酶,它们在促凋亡信号的诱导下被激活,进而降解细胞内的蛋白质和DNA,最终导致细胞死亡。

2.2 细胞外信号

细胞外信号是诱导细胞凋亡的重要因素之一。例如,肿瘤坏死因子(TNF)是一种能够诱导细胞凋亡的细胞因子。当TNF与其受体结合后,会激活死亡受体通路,进而诱导细胞凋亡。此外,一些化学药物(如化疗药物)和辐射也可以诱导细胞凋亡。

2.3 线粒体通路

线粒体通路是另一种细胞凋亡的途径。当细胞受到外界刺激时,线粒体会释放出一些促凋亡因子(如Cyt c、Smac/Diablo等),这些因子会激活Caspase家族中的蛋白酶,进而诱导细胞凋亡。此外,线粒体通路还可以通过破坏线粒体膜电位和诱导线粒体破裂来触发细胞凋亡。

2.4 内质网应激

内质网应激是指内质网内部稳态失衡导致的细胞凋亡过程。当内质网内部的蛋白质折叠错误或未折叠时,会引发内质网应激反应。这种反应会导致内质网内部的一系列分子事件,最终引发细胞凋亡。研究发现,内质网应激在某些疾病的发生发展中发挥重要作用。

细胞衰老与凋亡

细胞衰老与凋亡 衰老(aging,senescence,senility)又称老化,通常指生物发育成熟后,在正常情况下随着年龄的增加,机能减退,内环境稳定性下降,结构中心组分退行性变化,趋向死亡的不可逆的现象。衰老和死亡是生命的基本现象,衰老过程发生在生物界的整体水平、种群水平、个体水平、细胞水平以及分子水平等不同的层次。生命要不断的更新,种族要不断的繁衍。而这种过程就是在生与死的矛盾中进行的。至少从细胞水平来看,死亡是不可避免的。 第一节细胞衰老 一、人体细胞的动态分类 人体的自然寿命约120岁,而组成人体组织的细胞寿命有显著差异,根据细胞的增殖能力,分化程度,生存时间,可将人体的组织细胞分为4类:①更新组织:执行某种功能的特化细胞,经过一定时间后衰老死亡,由新细胞分化成熟补充,如上皮细胞、血细胞,构成更新组织的细胞可分为3类:a干细胞,能进行增殖又能进入分化过程。b过渡细胞,来自干细胞,是能伴随细胞分裂趋向成熟的中间细胞,c成熟细胞,不再分裂,经过一段时间后衰老和死亡。②稳定组织细胞,是分化程度较高的组织细胞,功能专一,正常情况下没有明显的衰老现象,细胞分裂少见,但在某些细胞受到破坏丧失时,其余细胞也能进行分裂,以补充失去的细胞,如肝、肾细胞。③恒久组织细胞,属高度分化的细胞,个体一生中没有细胞更替,破坏或丧失后不能由这类细胞分裂来补充。如神经细胞,骨骼细胞和心肌细胞。 ④可耗尽组织细胞,如人类的卵巢实质细胞,在一生中逐渐消耗,而不能得到补充,最后消耗殆尽。 二、细胞衰老的特征 (一)形态变化 衰老细胞的形态变化主要表现在细胞皱缩,膜通透性、脆性增加,核膜内折,细胞器数量特别是线粒体数量减少,胞内出现脂褐素等异常物质沉积,最终出现细胞凋亡或坏死。总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化(表15-1)。 表15-1 衰老细胞的形态变化 衰老细胞会出现脂类、蛋白质和DNA等细胞成分损伤,细胞代谢能力降低,主要表现在以下方面: DNA:复制与转录受到抑制,但也有个别基因会异常激活,端粒DNA丢失,线粒体DNA特异性缺失,DNA氧化、断裂、缺失和交联,甲基化程度降低。 RNA:mRNA和tRNA含量降低。

免疫细胞衰老8个机制

免疫细胞衰老8个机制 机体衰老是由身体的大多数细胞、组织或器官的逐渐老化引起的,免疫系统也不例外。免疫系统的失调和恶化,即所谓的“免疫衰老”,使老年人对新病原体感染、自身免疫以及慢性非免疫性疾病(包括心血管和神经退行性疾病、癌症和2型糖尿病)抵抗力减弱。 T细胞和B细胞衰老表型 免疫细胞衰老机制 随着步入老年,人体对感染、恶性肿瘤和疫苗接种的免疫反应受损,并伴随着慢性低度炎症,一起称为免疫衰老。免疫衰老的分子和细胞机制,大多是未知的。 1. 细胞周期 应激源诱导的下游信号,最终汇聚到p53/p21CIP和/或p16INK4a/pRB通路,直接作用于周期蛋白依赖的激酶,来抑制细胞周期。 DNA损伤以p53依赖的方式上调p21CIP水平,而p38-MAPK 介导的线粒体ROS水平的增加刺激p16INK4a的表达。

2. 端粒损耗 端粒是线性染色体末端的特殊结构,在哺乳动物细胞中,它由典型的端粒DNA重复序列(TTAGGG)和相关蛋白组成。 在DNA复制过程中,复制机制不能完全复制端粒DNA,导致每次端粒缩短,称为“末端复制问题”。 一旦端粒DNA缩短到一个阈值以下,它可能会导致DNA断裂和复制性衰老。因此,端粒缩短是导致端粒功能障碍的一个原因。 Viruses 2017, 9, 289 在免疫系统中,淋巴细胞和粒细胞的平均端粒长度均随着衰老而减少,淋巴细胞的端粒缩短更明显。 同亚型的人CD8 T淋巴细胞的端粒长度也有所不同。初始细胞通常比高分化细胞端粒更长,从而导致更高的增殖潜力。 端粒酶是一种维持端粒长度的逆转录酶。因为高端粒酶活性,所以永生细胞系、生殖细胞、干细胞或胎儿发育早期的细胞,可逃避端粒功能障碍引起的复制衰老。 而在静息淋巴细胞中,端粒酶活性通常较低,但丝裂原刺激可以瞬时上调端粒酶活性。一项研究表明,随着年龄的增长,静止的T细

细胞衰老机制

细胞衰老机制 细胞衰老是指细胞功能逐渐下降和失去再生能力的过程。随着年龄 增长,我们的细胞也会逐渐老化,这不仅是人体功能逐渐衰退的重要 原因,还与一系列疾病的发生有关。了解细胞衰老的机制对于延缓衰老、改善健康至关重要。本文将深入探讨细胞衰老的机制。 1. 疲劳积累 细胞衰老一个重要的原因是疲劳积累。长期的细胞活动和代谢会产 生大量的代谢产物和自由基,这些产物在细胞内堆积,导致细胞功能 逐渐下降。细胞疲劳积累可以通过饮食合理搭配和适度运动来减少。 2. 染色体缩短 染色体末端的端粒在细胞分裂过程中逐渐缩短,一旦缩短到一定程度,细胞将无法再正常分裂,此时细胞便进入老化状态。端粒缩短与 细胞衰老之间存在紧密的关系,延缓端粒缩短可以有效减缓细胞老化 的进程。 3. DNA损伤 DNA是细胞内的遗传物质,但在生活中,它容易受到环境因素的 损害。DNA损伤会导致细胞的正常功能受到影响,甚至触发细胞凋亡。DNA损伤的修复和防护非常重要,平时保持良好的生活习惯和环境卫生,有效防范DNA损伤的发生。 4. 炎症反应

炎症反应在很大程度上促进了细胞衰老的进程。慢性炎症的存在导 致细胞内产生过量的氧化物和自由基,进而破坏细胞内各种生化系统 的平衡。抑制炎症反应可以减轻细胞受损程度,延缓细胞衰老的速度。 5. 代谢产物积累 细胞的正常代谢会产生一系列代谢产物,其中一些产物对细胞的正 常功能有损害。随着时间的推移,代谢产物会积累在细胞内,干扰了 正常的细胞运作。清除代谢产物和维持细胞内环境的平衡是防止细胞 衰老的重要措施。 6. 表观遗传改变 除了基因本身的改变外,细胞老化还与表观遗传改变密切相关。表 观遗传改变是指细胞内某些基因的表达水平发生变化,导致细胞功能 的改变。了解和控制表观遗传改变是延缓细胞衰老的关键。 综上所述,细胞衰老是一个复杂的过程,受到多种因素的影响。疲 劳积累、染色体缩短、DNA损伤、炎症反应、代谢产物积累以及表观 遗传改变等都是细胞衰老的重要机制。在日常生活中,合理饮食、适 度运动、维持环境卫生、抑制炎症反应以及注重细胞内环境的平衡都 是减缓细胞衰老的有效方法。通过深入了解和研究细胞衰老的机制, 我们可以探索更有效的方法来延缓衰老、改善健康,并为延长人类寿 命做出贡献。 1500字完成

细胞衰老机制

细胞衰老机制 细胞衰老是指细胞功能和生理机制逐渐衰退,最终导致细胞功能失调和死亡的过程, 是生命的必然经历。细胞衰老是一种复杂的过程,涉及到许多分子机制和细胞信号途径, 包括DNA损伤、端粒缩短、氧化应激和细胞自噬等多种机制。下面将详细介绍细胞衰老的 机制和途径。 1. DNA损伤 DNA是细胞中最重要的遗传物质,细胞的正常功能和生命周期需要依赖于DNA的完整 性和稳定性。当DNA受到损伤或脱氧核糖核酸(RNA)的错误复制时,会导致细胞功能失调和衰老。DNA损伤可以来自内源性因素(例如代谢过程产生的氧自由基)或外源性因素(例如紫外线、化学物质、辐射等)。 细胞凋亡是对DNA损伤的一种响应,它可以保护正常组织免受受损细胞的影响。但随 着年龄的增长,细胞凋亡不再是完全有效的机制,损伤DNA所引起的遗传变异和突变也会 逐渐增加,导致细胞的功能下降和死亡。 2. 端粒缩短 端粒是由T与G磷酸基团的重复序列(TTAGGG)组成的一段非编码DNA,位于染色体的末端。在不同细胞的实验中,通过测量端粒长度可以判断细胞的老化状态。当端粒长度缩 短达到一定程度时,细胞会进入增殖阻断期,不再继续分裂,进入衰老状态。 端粒长度的缩短主要涉及到端粒复制的机制。由于DNA聚合酶失去了其复制端粒的能力,每次细胞分裂后端粒长度就会短一次。然而,在骨髓和生殖细胞中,端粒长度可以得 到干扰酶TERT的恢复,这使它们能够维持相对较长的端粒长度。 3. 氧化应激 氧化应激是指细胞内环境中自由基数量增加,结果对细胞膜、核酸、酶和蛋白质等重 要生物分子造成氧化损伤。氧化应激可以促进细胞的老化,主要是因为氧化应激会损伤细 胞内的蛋白质、脂质和DNA,从而导致凋亡和老化。 细胞内具有抗氧化剂和自修复系统,可控制和缓解氧化应激。然而,随着年龄的增长,细胞的抗氧化和修复能力降低,氧化应激会加速细胞老化。 4. 细胞自噬 细胞自噬是维持细胞代谢稳定的重要机制。它可以通过降解细胞内的蛋白质、脂质和 细胞器等分子垃圾来保持细胞代谢的平稳运行。然而,当自噬功能下降时,细胞内垃圾的

细胞衰老的分子机制

细胞衰老的分子机制 细胞的寿命是有限的,在生物体内所扮演的角色也是多种多样的。一些细胞能 够长时间维持其生命功能,但是其他的细胞却会在经过一段时间之后失去其生命力。这种现象被称为“细胞衰老”,它是一种必然的生理现象,也是人体老化的重要因素之一。本文将阐述细胞衰老的分子机制。 一、细胞死亡的形式 细胞死亡一般包括三种形式:坏死、凋亡和自噬。其中坏死是一种不可逆的细 胞死亡过程,通常由环境因素的急剧变化引起,如温度、氧气含量或毒素等物理、化学性质的变化。凋亡是一种程序性死亡过程,发生在细胞发生损伤或对有害刺激做出反应的情况下。自噬是一种细胞代谢的过程,通过细胞内的小酶体降解蛋白质,并产生新的蛋白质和能量。 二、细胞衰老的发生 细胞衰老不同于死亡,它是一种与年龄和时间相关的变化。在衰老过程中,细 胞的结构和功能逐渐失去,导致机体各种器官和组织的逐渐衰退和损伤。细胞衰老发生的原因很多,比如DNA损伤、细胞质内有害物质的积累和氧化损伤等。这些 诱因将导致细胞凋亡的数量增加,并抑制细胞分裂和复制的能力。 三、伴随细胞衰老的分子机制 1. 端粒缩短 端粒是染色体末端的特定DNA序列,它能够保护染色体的完整性和稳定性。 细胞分裂时,每次复制过程中的末端无法复制,会导致端粒长度的缩短。当端粒缩短到一定长度时,细胞就会停止分裂并凋亡,引起整个组织的损伤。 2. 染色体不稳定性

染色体的稳定性受到很多因素的影响,如DNA修复的能力、基因突变和受损DNA的自然质量等。在细胞衰老中,染色体的聚集与损伤增加,而DNA修复和保护功能降低,因此易导致染色体的不稳定性。 3. 单倍型化 单倍型化是DNA损伤和分裂失败的一个结果,可以被视为细胞衰老的标志之一。在这种情况下,有丝分裂中的配子会产生单倍体染色体的数量增加,导致染色体在细胞衰老中失去其完整性和功能。 4. 染色体重塑 染色体级别的机制与DNA库和突变相关,在染色体分裂和复制时会发生。在细胞衰老中,染色体重塑的不断发生可以导致变异和不良基因序列的积累,从而进一步加剧细胞的功能缺失和衰退。 5. 细胞的自我调节 自我修复和调节是一个重要的保持细胞正常和健康的过程。这个过程由复杂的分子机制和信号调节系统来控制,包括微小RNA、非编码RNA和转录因子等。这些分子元件可以通过修复和调节免疫反应来拯救或保护病态细胞。同时也可以通过提高细胞自我检查和检测的能力来保持细胞正常和健康。 总的来说,细胞衰老是一种与时间和年龄相关的不可逆变化。特定的分子机制和细胞过程已证明是与细胞衰老相关的,这些过程不仅限于细胞死亡,还包括DNA的损伤和染色体重塑。了解这些分子机制和过程是探索细胞衰老原因和预防衰老的关键所在。

人类衰老的分子机制

人类衰老的分子机制 随着现代医疗技术的进步,人类寿命得到了极大的延长,但是 随之而来的是各种与年龄相关的健康问题。随着人类逐渐步入老年,我们的身体也在向不可避免的衰老前进。那么,人类衰老的 分子机制是什么呢? 1. DNA 损伤和修复机制 人类细胞中的 DNA 日常受到环境因素、代谢过程等多方面的 损伤,这些损伤会导致细胞功能的下降,从而进一步引发衰老的 进程。与此相对的是,细胞有一套完备的 DNA 修复机制,用于修复受损的 DNA 分子。然而,随着年龄的增长,这些机制也会逐渐失调,导致人体的 DNA 修复能力下降,从而加速细胞的老化。 2. 细胞凋亡 细胞凋亡是指一些受损、老化的细胞自发地死亡,以保护周围 的健康细胞。在年轻的时候,细胞凋亡会保持在一个健康的水平,但随着年龄的增长,该机制也会失衡。高水平的细胞凋亡可能会 导致器官的萎缩和功能丧失,从而引发一系列老龄化疾病。

3. 氧化应激 氧化应激是指由于人体代谢过程中产生的自由基和氧化物对细 胞和组织所造成的伤害。这些伤害会损害组织结构和功能,从而 引发一些与年龄相关的疾病,如心血管疾病和癌症。虽然氧化应 激本身不能完全解释人类衰老的分子机制,但它是其中的至关重 要组成部分。 4. 蛋白质稳定性 蛋白质是构成人体生命的基本要素之一,它们参与了人体的各 种生物过程。然而,随着时间的推移,蛋白质的稳定性会下降, 这导致它们失去生物活性。这些蛋白质的聚集可导致各种疾病的 发生,如阿尔茨海默病和帕金森病。 综上所述,衰老是由多个分子机制交织在一起导致的,上述只 是其中一些机制的介绍。虽然我们不能避免衰老的到来,但我们 可以通过科学手段来延缓这个过程,使得我们的后半生更加健康、长久。

细胞衰老和细胞凋亡的分子机制和应用

细胞衰老和细胞凋亡的分子机制和应用 细胞衰老和细胞凋亡的分子机制与应用 随着人类寿命的延长,老龄化已经成为了全球性的问题。老龄化引发的一系列 问题也日益明显,如老年痴呆、心血管病、癌症等,这些疾病的背后都与身体细胞的衰老、凋亡有着密不可分的关系。本文将讨论细胞衰老和细胞凋亡的分子机制,并介绍它们在疾病治疗中的应用。 一、细胞衰老的分子机制 细胞衰老是指体内细胞失去生物学功能,并经历一系列变化的过程。细胞衰老 主要是由DNA损伤和染色体内端退化引起的。DNA损伤是内源性和外源性因素导致的。外源性因素包括紫外线辐射、化学物质、放射线等。而内源性因素主要包括各种细胞自身代谢过程释放的基因毒性代谢产物。 细胞在癌症和衰老过程中有一种称为细胞衰老的现象。细胞衰老是由许多细胞 因素引起的短期抑制性生长,它对维护组织和器官的一致稳态和空间结构非常重要。细胞衰老引起了一系列信号通路的调节,它们将进一步影响蛋白质表达和细胞增殖的生物学被控制的过程。这些细胞衰老调节机制中的最重要的调节因子是 p21Cip1/WAF1,它能够抑制细胞周期进展并防止DNA损伤引起的失控增殖,降 低癌症发生的风险。 二、细胞凋亡的分子机制 细胞凋亡也称为程序性细胞死亡,是细胞内部程序控制的一种死亡方式,通常 发生在细胞遭受一定损伤或发生异常时。细胞凋亡通常与DNA损伤有关,细胞凋 亡信号通路的调节和参与个体的生长和发展、器官的定位和构建、维护组织等过程息息相关。

细胞凋亡的分子机制复杂且多样,它在形态上和生物学行为上也非常不同。目 前已经鉴定出许多与细胞凋亡相关的基因和细胞凋亡调节通路,包括细胞凋亡的信号通路、凋亡相关基因簇等。在细胞凋亡的信号通路中,p53是非常重要的基因, 它发挥凋亡的作用是通过调节包括Bax、PUMA和NOXA等一系列调节因子的表 达来实现的。 三、应用 随着对细胞衰老和细胞凋亡的认识逐渐深入,它们开启了一种新的治疗手段。 目前有研究表明,促进细胞凋亡和延缓细胞衰老有重要的临床应用价值。 1. 抗癌治疗 促进细胞凋亡被视为癌症治疗的一种新途径,许多临床治疗手段已经运用了细 胞凋亡的特点。例如,调节细胞凋亡调节变异恶性肿瘤的发展具有显著的抑制肿瘤作用。 2. 延缓衰老 延缓衰老是一种生物学上的现象,可以通过多种方法实现。研究发现,对于衰 老的细胞或组织进行充分的保护能够延缓其衰老速度,减轻相关疾病的出现。例如,针对细胞共稳修复和防御系统的干预治疗手段有助于缓解癌症、心血管疾病以及各种神经退行性疾病等。 细胞衰老和细胞凋亡的分子机制和应用不仅仅是科学家们的研究领域,这些重 要的生物学现象对未来的医学和生物工程发展也具有重要意义。我们可以利用多种方法从分子层面、生理层面进行干预,以达到延长寿命、减轻疾病负担的目的。

细胞衰老的分子生物学机制

细胞衰老的分子生物学机制衰老是机体退化时功能下降及生理紊乱的综合表现。衰老与机体的多种疾病有着密切的关系,是当前生物医学界研究的热门话题。机体衰老与细胞衰老密切相关,细胞衰老是指细胞生理功能的衰减。衰老在组织细胞水平上表现为DNA、蛋白质、脂类及细胞器等的损伤和有害物质积累。本篇文章对衰老的分子水平研究进行综述。 一、细胞衰老相关假说 随着衰老研究的发展,学者们提出了越来越多的有关衰老机制的学说:端粒假说,氧自由基学说、神经内分泌学说、DNA损伤修复学说、细胞凋亡学说、分子交联学说、失衡中毒学说以及生物膜损伤学说等。【1】 二、细胞衰老相关信号通路 目前研究最多的与细胞衰老相关的信号通路有p53-p21-pRb【2】和p16-pRb通路,【3】SIRT1通路,胰岛素/IGF-1通路,mTOR通路等。与细胞衰老相关的分子参与这些信号通路进行细胞衰老的调控。 三、细胞衰老相关基因 人类衰老相关基因大多是抑癌基因、原癌基因或静止期细胞表达的基因。诸如P16、P21、P53、P33、PTEN、Rb,ras、raf、c-jun、c—fos、myc、bcl—2、cyclinDl等基因。人类“长寿基因”与“衰老基因”相比模式更为复杂,且绝非一种基因在起作用,可能是一个基因群。犹如癌基因与抑癌基因.凋亡与抗凋亡基因,一正一负、既

联系又制约,调控衰老的进程。【4】 四、细胞衰老相关RNA IncRNA参与细胞衰老调控的机制包括:参与细胞周期的调控、调控端粒长度、参与表观遗传学调控。同时,IncRNA还参与了衰老相关重要信号通路的调控,如p53/p21,与许多衰老相关重大疾病密切相关。【5】 MicroRNA(miRNA)是一类在基因转录后水平发挥重要调控功能的非编码单链小分子RNA。近年来随着研究的深入,发现miRNA可以通过调控衰老信号通路中的蛋白,调节端粒酶逆转录酶的活性从而调节端粒酶的活性和端粒长度,调节活性氧自由基的生成以及调节线粒体的氧化损伤等多种途径来调控细胞衰老的过程。【6】 五、衰老有关因子 1、p21是细胞周期抑制因子,活化的p53转录激活p21表达,是引发细胞衰老的重要分子通路;p21是p53肿瘤抑制作用中的主要决定因子,在肿瘤中的表达降低。p21缺失不会促进肿瘤形成。【7】 2、CKI分为两类:一类为INK4即pl6家族。包括 p15、pl6、pl8 和pl9,这些蛋白均含有独特的4级锚蛋白结构(ankyrin),能特异性地抑制cyiclnD-CDK4/6-RB的磷酸化过程;另一类为CIP/KIP即p21家族,包括p21、p27和p57,对CDK有广泛抑制作用。cyclin过表达或CKI失活均可引起细胞增殖失控,使细胞持续性增殖向恶变发展。【8】 3、BRCAI(DNA损伤修复因子/肿瘤抑制因子)功能缺陷导致DNA损伤以及基因组不稳定, 并由此激活ATM/CHK2/p53( DNA损伤修复反应

细胞的衰老与死亡

细胞的衰老与死亡 细胞是构成人体和其他生物的基本单位,但随着时间的推移,细胞会经历衰老和死亡的过程。细胞衰老和死亡是一个复杂而多方面的过程,它涉及到多种因素和机制的相互作用。本文将探讨细胞衰老和死亡的原因、机制以及相关的影响。 一、细胞衰老的原因 1.1 遗传因素 遗传因素在细胞衰老中起着重要作用。每个人的细胞DNA都包含了一些遗传信息,这些信息决定了细胞的生命和功能。随着年龄的增长,DNA中的遗传信息会逐渐受到损伤和变异,导致细胞功能的下降和衰老。 1.2 氧化应激 氧化应激是指细胞内的氧自由基或其他活性氧物质超过了细胞的抗氧化能力,导致细胞内部的氧化损伤。氧化应激可以引起DNA、蛋白质和脂质等重要分子的氧化修饰,从而导致细胞衰老。 1.3 环境因素 细胞的衰老还受到环境因素的影响,包括饮食习惯、生活方式、环境污染等。例如,吸烟、酗酒以及不良的饮食习惯都可以加速细胞的衰老过程。 二、细胞衰老的机制

2.1 缩短的端粒 端粒是细胞染色体的末端区域,它在细胞分裂过程中会逐渐缩短。 当端粒长度缩短到一定程度时,细胞就无法再进行正常的分裂和复制,从而导致细胞衰老。 2.2 细胞周期调控紊乱 细胞衰老也与细胞周期调控的紊乱有关。细胞周期是细胞生命周期 中的一个重要过程,它包括细胞的生长、复制和分裂等阶段。当细胞 周期调控受到损伤或异常时,细胞就容易出现衰老的现象。 2.3 染色质重塑 染色质是细胞内的DNA和蛋白质的复合物,它在细胞分裂和基因 表达中起着重要作用。研究表明,染色质的重塑过程与细胞衰老有密 切关系。当染色质重塑能力受到损害时,细胞的功能和稳定性会受到 影响,从而加速细胞的衰老过程。 三、细胞死亡的类型 3.1 自然死亡(凋亡) 自然死亡,也称为凋亡,是一种正常的细胞死亡过程。当细胞受到 损伤或老化时,会启动凋亡机制,将自己主动消除,以维护整个组织 或器官的稳定。 3.2 坏死

成熟红细胞的衰老凋亡机制

成熟红细胞的衰老凋亡机制 成熟红细胞的寿命只有大约120天,随着时间的推移,它们会逐渐衰老,最终凋亡。 这个过程是由多个生物化学机制组成的。 一、细胞膜的变化 成熟的红细胞细胞膜主要由磷脂分子组成。衰老过程中,细胞膜的含水量减少,膜脂 质排布不规则。细胞膜磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇含量减少,而磷脂酰肌酸和磷脂酰甘油等含量增加。这些变化使细胞膜的弹性和稳定性下降,细胞膜 的生理活性也会降低。 二、氧化损伤 红细胞处于氧气环境下,在此过程中极易受到氧化损伤。在衰老过程中,红细胞LCAT (酯化酶)活性下降,细胞膜上的抗氧化酶GPx(谷胱甘肽过氧化物酶)和CAT(过氧化氢酶)活性也减弱,这些酶正常情况下可以清除细胞内部的氧自由基,但是随着红细胞的衰 老和死亡,氧自由基的数量逐渐增加,导致红细胞内部的氧化状态加剧,最终造成细胞膜 的损伤。 三、细胞膜蛋白的磷酸化 红细胞衰老过程中,细胞膜磷酸化状态的改变也是一个重要的标志。磷酸化可以使蛋 白质分子结构发生变化,影响它们的功能。一些研究表明,在细胞膜磷酸化状态改变的同时,细胞膜上一些蛋白质的构象也发生了变化。这可能导致细胞膜蛋白从原来的造血细胞 系列转化为破坏或凋亡细胞系列的标志性蛋白质。 四、微管和微丝的改变 红细胞的外部骨架主要由微丝和微管组成。这些蛋白质质地柔软,可以使细胞形态保 持在一个固定的形状。随着红细胞的衰老,微管和微丝的蛋白骨架内的蛋白质质量也随之 降低,并且逐渐发生断裂。这导致细胞形态的变扁和畸变,进而引起细胞膜和内部结构的 变化和损坏。 五、细胞色素的氧化 血红蛋白是一种重要的细胞色素,可以使红细胞以高效能的方式运输氧气到全身组织。然而,衰老红细胞中的血红蛋白会逐渐发生氧化改变,形成自由基,使血红蛋白失去了它 的真正功能。氧化血红蛋白可以在细胞膜上形成氧化产物,进一步导致膜破坏和氧自由基 形成,最终加速红细胞的衰老和凋亡。

细胞衰老机制及其与人类寿命的关系研究

细胞衰老机制及其与人类寿命的关系研究 随着人类生活水平的提高,寿命也逐渐延长。但是我们不禁想问,人类是否有到达极限的一天?细胞是构成我们身体的基本单位,而其衰老机制与人类寿命息息相关。本文将探讨细胞衰老机制及其与人类寿命的关系研究。 一、细胞衰老机制 1.1 有丝分裂限制(Hayflick极限) Hayflick极限是指人类某些细胞在体外培养中经过有限次数的细胞分裂后会停止增殖的限制现象。这个极限通常是40~60次分裂,然后会进入细胞停滞期并最终走向凋亡。 1.2 染色体缩短 染色体末端的DNA序列,在有丝分裂过程中会被切割掉一小段,导致每次分裂后染色体末端长度缩短。当染色体末端缩短到一定长度时,细胞将无法再继续分裂,因为保守染色体末端的功能将受到损害。 1.3 氧化损伤 氧化损伤是指氧分子与DNA、蛋白质等生物分子发生反应,损伤它们的结构或功能。过多的氧化损伤会累积在细胞中,导致细胞功能逐渐退化,最终衰老。 1.4 代谢累积 代谢累积是指细胞代谢过程中产生的废物和代谢产物,这些物质很难从细胞内清除。随着时间的推移,这些代谢产物会积累在细胞内,导致细胞功能下降。 1.5 紫外线辐射 紫外线(UV)是一种高能量辐射。UV辐射可以引起DNA中的化学反应,导致DNA中的碳-碳间键断裂、修复和变异,最终导致细胞功能下降。

二、与人类寿命的关系 2.1 卡尔曼理论 人类寿命的极限似乎与一个名为“卡尔曼理论”的数量级参数有关。通过对人类 生命长度的统计,研究者发现,卡尔曼理论约为110~120岁左右。 2.2 细胞衰老对人类寿命的影响 细胞的衰老对人体的影响是多种多样的,包括增加疾病发病率以及功能下降等。通过保持细胞的健康状态,可以使人类寿命更长,因为细胞是组成人体的基本单位。 2.3 如何预防细胞衰老 (1) 省油的生活方式 无论是什么情况下,所有人都应该注意饮食和锻炼习惯,确保油脂和胆固醇含 量降至最低。生活习惯应坚持规律生活,做到充足的休息和睡眠。 (2) 控制氧化压力 多吃富含抗氧化剂的食物,这样可以抗氧化压力,减少氧化损伤。例如:绿茶、水果、红葡萄酒等。 (3) 废物处理 及时清除身体中的废物,调整生活方式,关注身体健康。除了定期去健身房和 运动,保持身体的健康和弹性,还可以通过进行按摩或进行热疗来保持身体的姿态和适应水平。 (4) 改善气候条件 阳光温暖,空气新鲜,气氛舒适也有助于身体的健康。阳光有助于身体产生必 要的维生素D,使身体能够吸收和利用钙质以及其他有助于身体健康的元素。新鲜不受污染的新鲜空气则是细胞更好的氧化环境。

细胞衰老和恢复的分子机理研究

细胞衰老和恢复的分子机理研究细胞是生命的基本单位,但随着年龄的增长和环境因素的影响,细胞会经历衰老过程。细胞衰老是机体老化的主要原因之一,也 是老年疾病发生的基础。因此,研究细胞衰老和恢复的分子机理 是当前生命科学研究的一个热点。 一、细胞衰老的机制 细胞衰老的机制涉及多个方面,包括染色体端部的缩短、DNA 损伤修复失效、细胞周期受损、细胞凋亡受限等。其中,染色体 端部的缩短是细胞衰老的核心因素。每个染色体都有一个端部叫 做端粒,它们的主要作用是保护染色体,防止染色体端部的缩短 和损伤。但是,每次细胞分裂时,端粒都会缩短一小段,最终导 致端粒缩短到一定程度时会引发细胞周期停滞和细胞凋亡,这就 是常说的“老化”。 二、细胞恢复的机制 虽然细胞衰老是自然现象,但是我们发现人体内仍然存在许多 仍然保持活力的细胞,这是由于细胞恢复机制的存在。细胞恢复

机制是指一系列细胞防御机制,包括端粒酶(telomerase)的激活、染色体损伤的修复以及细胞周期控制等,来维护细胞的正常生长 和增殖。这些机制具有重要的生物学意义,极大促进了生物体的 适应和生存。同时,在某些情况下,它们也有助于借助干细胞、 免疫细胞等细胞修复机制,恢复细胞甚至组织的损伤。 三、分子机理研究 分子机理研究是探多生命现象产生的分子机制的科学研究。近 年来分子机理研究在细胞衰老和恢复领域获得了重大的进展,包 括触发染色体端部的端粒酶、DNA损伤修复的启动因子、免疫细 胞激活等。这些研究为治疗疾病、延长寿命提供了新的思想和方法。最新的研究表明,一些药物能够延长细胞的寿命,通过激活 细胞内的一些信号转导通路,如mTOR、Nrf2等,来抵消衰老过 程中的损伤和破坏。 四、未来展望 尽管我们对细胞衰老和恢复的机制有了更好的理解,但在面对 任何疾病时都必须采用综合性的治疗手段。为了让更多的人从中 受益,我们需要从基础科学研究出发,深入研究细胞衰老和恢复

细胞的衰老和死亡

细胞的衰老和死亡 人生的过程中,细胞是我们最基本的单位。每个人的身体内都有数以亿计的细胞,而这些细胞不可避免地会产生衰老和死亡。在科学研究领域中,人们一直在探讨细胞的衰老和死亡原因以及如何防止和延缓这一过程。本文将探讨细胞的衰老和死亡及其相关研究成果。 一、什么是细胞的寿命一般是有限的,当细胞体内分子的功能和结构发生改变时,就会导致细胞的衰老和死亡。细胞死亡分为两种类型:坏死和凋亡。坏死是由于细胞受到外部伤害(如缺氧、辐射)或内部损伤而引起的过程。而凋亡是一种自身程序性死亡,即细胞在发生致命性伤害时出发的一种反应,是一种正常的细胞死亡方式。 二、细胞衰老和死亡的原因 细胞的衰老和死亡原因很多,主要包括基因、氧化应激、代谢功能退化等。 基因方面,研究发现,人类细胞的寿命与体内的基因有关。人类体内基因是由DNA组成的,DNA上包含了细胞生长和分裂所需的信息。但随着年龄的增长,DNA可能会发生损伤,修复速度较慢,从而导致细胞衰老和死亡。 氧化应激方面,氧自由基可以对细胞中的蛋白质、脂肪和DNA等分子造成损伤,导致细胞功能的退化和死亡。此外,环境因素如辐射、空气污染、化学污染等都会引起氧化应激。 代谢功能退化方面,人体内有一种叫做ATP的分子,它是细胞代谢的动力来源。随着年龄的增长,人体生成和利用ATP的能力会衰退,也就意味着细胞的代 谢功能也会下降。 三、如何防止和延缓虽然我们无法彻底阻止细胞的衰老和死亡,但我们可以通过生活方式、饮食、保健品等来延缓细胞的衰老和死亡进程。

生活方式方面,合理的锻炼和休息可以促进细胞新陈代谢,保持机体的年轻状态。此外,保持心情愉悦、减轻压力、戒烟限酒等方式都可以对身体健康产生积极影响。 饮食方面,膳食中的维生素、有机物等成分对保持身体健康和延缓衰老有着重要作用。长期饮食新鲜蔬菜、水果、多种谷类、低脂乳制品等对于维护身体健康非常重要。 保健品方面,市面上有许多保健品宣称可以延缓衰老进程,并帮助身体保持年轻状态。部分保健品确实有些效果,但并非所有的保健品都是有效的,而且存在以下一些问题:副作用不明确、标准不统一、广告虚假宣传等。所以广大市民在选择保健品时一定要谨慎,多听听医生的意见。 细胞在人类身体中扮演着至关重要的角色,而细胞衰老和死亡又是充满挑战的过程,许多科学家们都在不断地挖掘细胞的奥秘,努力延缓衰老和死亡过程,让我们期待科学的发展,让人类能够健康、快乐地生活在地球上。

细胞的衰老与凋亡

细胞的衰老与凋亡 离体培养细胞的衰老现象 细胞在体内条件下的衰老 细胞的衰老衰老细胞结构的变化 细胞衰老的机制 细胞凋亡的概念及其生物学意义 细胞的凋亡细胞凋亡的形态学和生物化学特征 细胞凋亡的分子机制 细胞衰老 一、离体培养细胞的衰老(senescence)现象 Hayflick界限 Hayflick通过观察人的正常二倍体成纤维细胞在体外连续培养的状况,发现无论怎样完善培养条件,正常细胞的分裂增殖能力都是有限的,不能无限分裂。 另外,细胞的分裂代数与细胞供体本身的年龄呈反比,取正常人胚胎的成纤维细胞传代培养,能分裂繁殖40~60代,如果取自青年人或老年人的成纤维细胞进行培养,细胞的分裂代数明显减少。 细胞衰老(cellular aging):即原来具有分裂能力的细胞随着整体年龄增长而减缓或停止分裂的现象。 按照Hayflick的观点,细胞在失去分裂能力之前,细胞分裂传代整个过程所包含的时间是生物的生命极限有细胞水平的表现。 实验证明:是细胞核而不是细胞质决定细胞衰老的表达。对于细胞来说,衰老是不可避免,衰老的原因在于细胞本身。 在生活有机体内,细胞的衰老和死亡是常见的现象,甚至在个体发育的早期也会发生。例如蝌蚪发育时尾和鳃的消失就是通过细胞的死亡而实现的。但体内细胞类型不同,其增殖状况各异。神经元及心肌细胞在发育的早期即已停止分裂,成为固定的有丝分裂后细胞,尔后它们逐渐衰老和死亡。人脑在衰老时神经元的不断丧失即是一个明证。 正常情况下,终生保持分裂的细胞如骨髓细胞、上皮细胞的分裂能力是否随着有机体年龄的增高而降低?它们会不会衰老? 有人研究过不同年龄BCFl小鼠小肠腺窝上皮细胞的周期长度,发现随着年龄的增高,细胞周期长度明显延长。2月龄小鼠细胞周期总长度为10.1 h,而27月龄者竟达15.2h,延长50%。可见衰老动物体内,细胞分裂速度显著减慢,其原因主要是G1期明显延长。 二、细胞在体内条件下的衰老 细胞周期的延长,即细胞分裂能力的下降的原因是什么?通过皮肤移植实验表明:引起细胞在体内衰老的主要是体内环境。 三、衰老细胞结构的变化 (一)细胞核的变化 体外培养细胞,细胞核的大小是倍增次数的函数,分裂次数增加,核不断增大。 衰老细胞的核膜出现内折凹陷,而且细胞衰老程度越高内折越明显;核的整个体积变大,核中染色质凝集——固缩化,甚至出现异常多倍体;核仁裂解为小体。 (二)内质网的变化 糙面内质网量减少,内质膜电子密度增高,膜结构变厚。此外内质网排列不规则,或出现肿胀和空泡。糙面内质网总量似乎减少。 (三)线粒体的变化 细胞中线粒体的数量随年龄增大而减小,而其体积则随年龄增大而增大。 线粒体的变化在细胞衰老过程中是很重要的,细胞衰老时,一方面线粒体数目减少,另一方面线粒体的结构也发生变化,其内膜形成的嵴呈萎缩状。 在低氧或缺氧的条件下,衰老的线粒体更早出现肿胀→形成空泡→破裂崩解。由于线粒体数

细胞的衰老和凋亡分析(1)

细胞的衰老和凋亡分析(1) 细胞的衰老和凋亡是一个自然、不可逆转的过程。本文将从以下几个 方面对细胞的衰老和凋亡进行分析。 一、细胞衰老的原因 1. 遗传性因素:染色体端部的Telomere逐渐缩短。 2. 环境因素:如化学毒物、辐射等等,都会对细胞造成损伤,进而加 速细胞的衰老。 3. 生活习惯因素:如饮食不当、缺乏运动、压力大等等。 二、细胞凋亡的原因 1. 受损细胞:当DNA损伤、蛋白质变性以及细胞膜破裂等情况出现时,细胞可能会自动触发凋亡。 2. 细胞周期出现问题:如当细胞周期错乱、分裂异常等等,也可能会 导致细胞凋亡。 3. 缺乏生长因子:细胞需要营养分子和生长因子的支持,在缺乏这些 支持的情况下,细胞也会进行凋亡。 三、细胞衰老与凋亡的关系 细胞的衰老是一个缓慢而持续的过程,当细胞的生理功能逐渐下降, 就会进入凋亡阶段。实际上,无论是人体内的细胞还是微生物生物的 细胞,在长时间的生长过程中都会发生细胞衰老现象。当一个细胞开 始进入衰老阶段时,就会逐渐变得不稳定,最后会发生细胞凋亡。所 以说,细胞的衰老与凋亡是密不可分的关系。 四、如何减缓细胞衰老和凋亡 1. 过量营养摄入:适量摄取优质的蛋白质、碳水化合物、脂肪等营养 物质,可以维持细胞正常的新陈代谢。

2. 科学运动:适量有规律的运动,可以有效提升人体的免疫力,从而减缓细胞衰老过程。 3. 抗氧化:大量饮水、吃富含维生素C、E、和类胡萝卜素的蔬菜、水果等,可以有效地清除自由基,从而减缓细胞的衰老和凋亡过程。 总之,细胞的衰老和凋亡是自然界中的必然现象,我们无法改变这一事实。但我们可以合理营养,科学运动,提高身体免疫力,从而减缓细胞衰老和凋亡的进程。

细胞凋亡的生物学机理

细胞凋亡的生物学机理 细胞凋亡是一种由机体自身调节造成的细胞死亡方式,它是维 持机体组织稳态和整体生理平衡的重要方式之一。在许多疾病中,包括肿瘤、炎症性疾病和神经退行性疾病中,细胞凋亡的异常状 况已经成为了研究的焦点。本文将介绍,细胞凋亡的生物学机理。 一、细胞凋亡的起因 细胞凋亡的起因不同于坏死,后者是由非生物因素(如热、化 学物质和物理创伤)所引起的被动性细胞死亡。而细胞凋亡是由 细胞自身启动的主动性死亡过程,需要一系列的信号通路参与调节。这些信号通常来自于细胞外环境,如细胞因子、细胞外基质 和细胞与细胞之间的相互作用。这些信号可以激活下游蛋白酶, 如半胱氨酸蛋白酶(caspases),导致细胞核酸降解和其他关键细 胞成分的裂解。 二、细胞凋亡的不同路径 细胞凋亡有两种主要途径:外源性途径和内源性途径。外源性 途径通常与细胞表面受体的激活有关,包括死亡受体(TNF受体

家族)和Toll样受体(TLR)。在这种途径中,细胞受体的激活 会引起细胞内的复杂信号传导。这些信号可以直接激活caspases,并导致细胞凋亡。 内源性途径通常起源于线粒体。线粒体是细胞内的重要储能器,也是调节细胞凋亡的重要因素之一。在这种途径中,细胞内环境 的改变或细胞内压力的增加,都可能导致线粒体的膜电势下降和 膜通透性的改变,从而释放线粒体内的一系列氧化酶、酶促自噬 或凋亡相关蛋白等,最终导致细胞凋亡。 三、细胞凋亡通路体系 细胞凋亡的信号通路复杂多样,涉及到数百种生物分子的互作。其中,caspase家族是最关键的分子参与者。caspase家族有两个重 要的分支:启动caspase(如caspase-8和caspase-9)和执行caspase(如caspase-3和caspase-7)。启动caspase的激活是由特 定的蛋白酶体系完成的,而执行caspase则是由已经被激活的启动caspase所活化。 4.涉及到的核心分子调控

细胞衰老的机制教学参考

细胞衰老的机制 细胞衰老(cell ageing,cell senescence),细胞的生命过程中其生理状态及化学反应发生的复杂变化,包括细胞的形态、结构和生理功能等发生的变化,具体表现为酶的活性降低、新陈代谢速率减慢、通透性发生变化等。除了大部分肿瘤细胞和胚胎干细胞,大多数正常细胞均表现出细胞衰老现象。针对细胞衰老,科学家提出了许多假说,目前被大家普遍接受的是自由基学说和端粒学说。1 自由基学说任何新事物从发现到被定义都要经历一段时期,自由基也不例外。1900年冈伯格便首次发现了自由基,然而直到1980年,科学家才对自由基下了较为规范的定义:异常活泼的带点分子或基团称为自由基,也称游离基。自由基含有未配对的电子,而电子都是倾向配对的,所以自由基表现出高度的反应活性。 体内自由基产生的原因既有内源性,也有外源性,如机体非正常代谢产物、有毒有害化学品接触、酗酒、吸烟、长时间的日晒、长期

生活在富氧或缺氧环境、不健康的饮食习惯、疾病、过量运动、环境污染和心理因素等。自由基具有高度的反应活性和极强的氧化反应能力,产生后会攻击破坏细胞内各种正常的生物分子。例如,自由基产生后会攻击生物膜中的不饱和脂肪酸,引起过氧化反应,产生过氧化脂质,使膜结构遭到破坏,导致细胞器功能障碍。过氧化脂质和蛋白质形成脂褐素,并在皮肤沉积,形成老年斑。自由基还会攻击DNA,使其内部的化学键发生断裂,甚至还会使DNA链内或者链间发生交联。 2 端粒学说 早在1970年,研究者就提出了所谓DNA末端复制的问题。由于DNA聚合酶不能从头合成子链,复制母链3’端时,子链5’端与之配对的RNA引物被切除后会产生末端缺失,使得子链的5’端随着复制次数的增加而逐渐缩短。1972年,俄国的理论生物学家

13细胞衰老与凋亡

13细胞衰老与凋亡 第十三章细胞衰老与凋亡 第一节程序性细胞死亡 动物细胞死亡方式:凋亡、坏死、自噬(形成自噬小体和溶酶体融合) 一、细胞凋亡的概念及其生物学意义 1、概念:细胞凋亡(apoptosis)是指细胞在一定的生理或病理条件下,遵循自身的遗传基因所决定的调控程序,自己结束其生命的过程;它是一个主动的,高度有序的,基因调控的,并需要一系列酶和ATP参与的正常细胞生理学过程。 2、细胞凋亡的生物学意义 1)维持内环境稳定,保证新陈代谢正常进行; 2)清除有害因子,保证机体健康发育; 3)消除多余或无用组织细胞,维护机体正常发育。 4)凋亡的可诱导性为肿瘤的治疗提供了新的思路。 3、细胞凋亡的形态学特征 1)、凋亡的起始:细胞表面的特化结构如微绒毛消失,细胞间接触的消失,但细胞膜依然完整;线粒体大体完整,但核糖体逐渐从内质网上脱离,内质网囊腔膨胀,并逐渐与质膜融合;染色质固缩,形成新月形帽状结构等形态,沿着核膜分布 2)、凋亡小体的形成:在这一阶段,首先是细胞核内染色质浓缩,继而断裂为大小不等的片断,与某些细胞器如线粒体等一起聚集,为内陷的细胞膜所包被。从外观上来看,细胞表面产生了很多泡状或芽状突起,随后,逐渐分隔,形成单个的凋亡小体。 3)、凋亡小体逐渐为邻近的细胞或吞噬细胞所吞噬:凋亡细胞的残余物质被消化后重新利用,从细胞凋亡开始,到凋亡小体的出现才数分钟,而整个细胞凋亡过程可延续4~9h。 4、细胞凋亡的检测 1、形态学观测:染色法(台盼蓝使死细胞着色;DAPI染DNA;

Giemsa染染色质)、透射和扫描电镜观察 2、DNA电泳:DNA片段就呈现出梯状条带 3、TUNEL测定法,借助可观测的标记物(如荧光素)对凋亡细胞的核DNA中产生的3’-OH末端进行原位标记 4、彗星电泳法,单个细胞在琼脂糖凝胶中,经裂解处理后,再在电场中短时间电泳,并用荧光染料染色。由于 凋亡细胞DNA的降解片段在电场中泳动速度较快,使细胞核呈现出彗星式图形 5、流式细胞分析,由于细胞凋亡过程中发生DNA的断裂和丢失,细胞内DNA含量为亚二倍体状态,用荧光染料 PI染色后在流式细胞仪上可检测出凋亡的亚二倍体细胞 5、细胞凋亡的分子机制 所有动物细胞具有类似的凋亡机制,主要分为caspase依赖途径和caspase非依赖途径。细胞受到凋亡信号的刺激时,一般两条途径同时启动。 1、Caspase家族与凋亡(15种) 1)caspase家族:Caspase家族是近年来发现的一组存在于胞质溶胶中的结构上相似的半胱氨酸蛋白酶类,其活性中心为半胱氨酸残基,它们的一个重要的共同特点是可以特异性地断开天冬氨酸(Asp)残基后的肽键。负责选择性切割某些蛋白质,使靶蛋白活化或失活,非完全降解 分类:①Caspase-1和-11(-4):负责白介素前体的活化,不直接参与凋亡信号的传递 ②凋亡起始者:Caspase-2, 8, 9, 10, 12 ③凋亡执行者:caspase-3, 6, 7 细胞凋亡过程可分为激活期和执行期两个阶段。激活期细胞应答死亡信号,起始Caspase活化(本来为无活性的酶原);执行期执行Caspase活化,执行细胞死亡程序 细胞内Caspase的活化有两种形式:同性活化与异性活化。起始Caspase的活性属于同性活化,当酶原分子聚集成复合物达到一定浓

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